text: 脓毒症生物学标志物的研究进展
  过去数十年中，全球脓毒症的发病率为每年270/百万，脓毒症的病死率约26%~30% 。
  2014年来自重症、感染、外科等专家将脓毒症定义为"宿主对感染的反应失调，并导致危及生命的器官功能障碍" ，并在2016年的共识中命名为Sepsis 3.0 :对于感染或疑似感染的患者，当脓毒症相关序贯器官衰竭评分较基线上升≥2分时可诊断为脓毒症。
  目前的定义和诊断标准中，脓毒症仍为一种综合征，而不是一组具备特异性细胞学改变及相应生物学标志物的疾病。
  诊断标准中量化了脓毒症相关器官损伤标准，但缺乏感染相关的标志物。
  由于缺乏早期特异性诊断标志物，约1/4脓毒症患者可能被较晚诊断并导致治疗效果不佳和较差的预后，因此亟需早期诊断脓毒症的标志物。
  此外，我们需要能够监测机体代谢稳态并持续评估患者严重程度的生物学标记物，尤其是与感染相关的生物学标志物。
  脓毒症是由感染引起的，尤其是感染细菌后CRP和PCT水平可明显升高。
  CRP和PCT常用于诊断细菌脓毒症。
  多脏器功能障碍可导致乳酸升高，因此乳酸可能用于诊断脓毒症休克，评价脓毒症治疗和预后。
  PCT由甲状腺C细胞产生，感染时PCT升高也可来源于肺和肠道的神经内分泌细胞。
  PCT由促炎性因子，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-6介导而释放。
  PCT感染后反应时间可作为早期诊断脓毒症的重要条件。
  与CRP相比，PCT可以更好地鉴别细菌感染还是非细菌感染 。
  较高的PCT临界值诊断脓毒症的特异度更高而敏感度不高(表1) 。
  PCT>10 ng/mL提示脓毒症或/和脓毒症休克的风险极高 。
  但初始PCT水平也可能导致临床误诊，在脓毒症诊断中PCT动态变化比初始水平更有预测价值。
  在脓毒症和脓毒症休克时，PCT不能作为临床预后的指标 ，但可监测治疗中反应并指导抗菌药物的降阶梯使用和停药 。
  与CRP和PCT相比，乳酸单独作为脓毒症诊断的敏感度不高(表1) ，乳酸也不能用于区别脓毒症的病原体;但乳酸与脓毒症休克相关，并与急诊患者的病死率相关 。
  目前已有研究可经皮定量检测乳酸[ 15] ，该技术还在进一步完善中，但可能为临床脓毒症提供快速、敏感、无创并连续有效的检测和监测。
  脓毒症本质为机体对感染的反应失调，目前认为在脓毒症发生中存在两种相反的免疫状态:早期高炎症反应即熟知的全身炎症反应综合征(SIRS)和随后发生的代偿性抗炎反应综合征(CARS) 。
  对脓毒症的时间和空间调控仍有争议，但共识为当时间短暂且自限时，CARS对急性过度免疫反应所致的机体破坏起到重要的平衡作用，并通过限制全身免疫反应阻止多器官功能受损 。
  对不同时期细胞因子的研究可以指导临床，判断患者是否为感染相关、感染后脓毒症的免疫状态和评估脓毒症预后。
  目前认为IL-1β、 IL-6和TNFα调节最初的SIRS发生，其水平的变化与预后相关 。
  另一组促炎性细胞因子为趋化因子。
  趋化因子可帮助重组适应性免疫，炎性趋化因子可吸引多形核细胞(PMNs)和单核细胞到炎症部位并提高这些细胞穿透血管壁的能力。
  2.2 CARS阶段-SIRS反应后的细胞因子
  脓毒症发生后，免疫系统从SIRS阶段随即进入CARS阶段。
  单核细胞的信号通路转向产生抗炎症介质，其产生的IL-10被认为最有临床意义。
  IL-10可抑制主要组织相容性复合体(MHC-Ⅱ)类分子及共刺激分子和转化生长因子-β(TGF-β)的表达，因此抑制T淋巴细胞增殖。
  IL-10升高的水平与单核细胞HLA-DR分子受抑制的水平相关，其值可预测脓毒症的病死率 。
  由于临床研究有限，评价CARS时期的生物学标志物是否可用于临床为时尚早。
  目前已有临床研究使用粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和干扰素γ(IFNγ)改善脓毒症免疫抑制，并用单核细胞反应指导和监测治疗 。
  脓毒症为感染引起，感染后导致机体免疫细胞状态改变，尤其是天然免疫系统在感染后首先启动。
  近年来，脓毒症的生物学标志物研究进展主要集中在感染后宿主免疫系统激活后受体的改变，尤其是天然免疫系统的免疫细胞，如单核细胞、巨噬细胞及中性粒细胞等细胞膜受体的改变。
  3.1 可溶性白细胞分化抗原14亚型(sCD14-ST)
  细菌感染后天然免疫系统立即发挥作用，形成CD14-脂多糖(LPS)-脂多糖结合蛋白(LBP)复合体，通过Toll样受体4(TLR4)将内毒素信号下传，诱导产生TNFα、INFγ、IL-1β和IL-6等多种细胞因子并激活获得性免疫系统。
  sCD14-ST为单核/巨噬细胞表面的膜结合性CD14受体脱落或者单核/巨噬细胞本身分泌的N段相对分析质量为13×103的分子量片段。
  sCD14-ST的升高比PCT及CRP早，最新的化学发光酶联免疫法检测仅需17 min，且不受胆红素、血红蛋白、血脂、类风湿因子等水平影响 ，是潜在用于脓毒症早期诊断的生物学标志物。
  相比PCT，sCD14-ST对脓毒症诊断、病情严重程度及预后风险评估的准确性更高[ 28,29,30,31] ，但有些研究认为其不优于PCT 。
  一项多中心前瞻性研究认为，sCD14-ST可用于鉴别细菌性脓毒症和非细菌性脓毒症，其敏感度和特异度均在80%以上(sCD14-ST临界值600 ng)(表1)，而sCD14-ST超过946 ng/L时，革兰阴性菌感染患者超过了革兰阳性菌感染患者 。
  sTREM-1为细胞膜受体，由激活的中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞上调表达并释放入血，并且作为细菌、真菌急性炎症反应的触发器和放大器。
  有研究认为，在区分非感染所致的SIRS和感染所致的脓毒症时，外周血血浆sTREM-1水平比PCT更有价值，其敏感度和特异度均高 ，但也有研究认为sTREM-1作为鉴别脓毒症和SIRS的分子标志物的能力一般 (表1)。
  另外在感染时sTREM-1可以在多种体液中检出，有研究发现，尿sTREM-1能为脓毒症所致急性肾损伤提供早期预警 。
  CD64为高亲和性免疫球蛋白受体，在静止期的中性粒细胞中几乎不表达。
  CD64与促炎性因子IFNγ、TNF-α和IL-6的水平呈正相关，与IL-10水平呈负相关，而且去除刺激因子后48 h内表达下降 。
  这是中性粒细胞表面CD64作为脓毒症的备选生物学标志物的理论依据。
  有研究发现，CD64在新生儿败血症中的敏感度为80%、特异度为83%，是新生儿脓毒症的可信标志物 ，而2016年发表的荟萃分析中认为在新生儿败血症中CD64的敏感度为77%、特异度为74% ，而在成人败血症中的敏感度和特异度也未见显著优势(表1) ，其在脓毒症诊断中的意义需要进一步研究。
  3.4 血浆可溶性尿激酶型纤溶酶原激活物受体(suPAR)
  suPAR为尿激酶通过蛋白酶作用在细胞表面裂解形成的可溶性受体。
  它在中性粒细胞、巨噬细胞、T细胞、内皮细胞和癌细胞中表达。
  suPAR可以在血液、尿液、脑脊液等中检测到，有利于临床中诊断的应用。
  目前研究认为，suPAR水平在脓毒症时升高，但其诊断价值低于其他生物学标志物，如PCT、CRP(表1) 。
  但suPAR的水平>8 ng/mL时其预后明显变差 ，并认为suPAR是入院30 d死亡的独立危险因素 。
  3.5 天然免疫B细胞(Innate response activator B cells，IRA B细胞)
  缺乏IRA B细胞导致细菌清除障碍、细胞因子风暴和脓毒症 。
  在早期的研究中，IRA B细胞源性的GM-CSF有助于抵抗败血症 ，2015年发表在Science的研究发现IRA B细胞产生IL-3，刺激产生Ly-6C(高表达)的单核细胞和中性粒细胞，并进一步推波助澜了细胞因子风暴，加剧了脓毒症 。
  这些研究反映了免疫反应的微妙平衡:既要抵御感染又要避免导致脓毒症的损害。
  4 血管舒张相关生物学标志物
  感染可导致血管内皮障碍，而肾上腺髓质素(ADM)是一种降钙素家族的多肽激素(52个氨基酸)，在正常肾上腺髓质等多种组织均有表达，可在应急情况下产生，具有调节免疫、代谢和扩张血管作用，在血管内皮损伤时可明显升高。
  而肾上腺髓质原(pro-ADM)是ADM的前体，比ADM更稳定，并且中间片段MR-pro-ADM是ADM中最稳定的部分。
  急诊老年感染患者中，相比于PCT、乳酸和其他生物学标志物，如suPAR，MR-pro-ADM预测30 d病死率的能力更好，MR-pro-ADM>2.07 mmol/L可引起更高的病死率，其阴性预测值可指导临床(表1) 。
  值得临床医师关注的是，在乳酸水平≤2 mmol/L的脓毒症患者中，死亡患者的MR-pro-ADM水平非常高(平均21.14 mmol/L)，而存活患者MR-proADM平均水平为3.6 mmol/L，这提示在乳酸水平较低的患者中MR-proADM升高预后较差 。
  5 多种生物学标志物联合诊断
  上述的任何一种生物学标志物，均不能单独作为脓毒症早期诊断、预后等相关生物学标志物。
  基于基因谱研究结果显示:一方面，在早期脓毒症进展中抗炎相关的介质会上调，并发现免疫紊乱不是简单的免疫过度或免疫低下 ;另一方面，Cavaillion等 建议这些免疫应答可能存在时间差异并与机体感染的不同组织、器官相关，并且脓毒症所致全身免疫抑制的概念太简单。
  由于脓毒症中免疫紊乱的复杂性，单一的细胞因子不适用于评估脓毒症，研究者开发了细胞因子多阵列芯片技术，并用于预测脓毒症的预后 。
  最佳的生物学标志物联合检测可能是既有促炎性因子生物学标志物又包含抑制炎症反应的生物学标志物。