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血清PAD2、PCT及CRP对脓毒症的诊断价值

2024-10-04 157 上传者：管理员

摘要：目的探讨血清肽酰基精氨酸脱亚氨酶2(PAD2)、降钙素原（PCT）及C反应蛋白（CRP）对脓毒症的诊断价值。方法选择2022年1-12月武汉大学人民医院重症监护室收治的111例脓毒症患者（脓毒症组），50例非脓毒症患者（非脓毒症组），及同期48名健康体检者（对照组）。酶联免疫吸附试验检测血清PAD2水平，自动化学发光免疫分析仪检测血清PCT水平，全自动蛋白分析仪检测CRP水平。比较3组PAD2、PCT、CRP水平差异，采用多因素logistic回归分析影响脓毒症的危险因素；Spearman相关性检验分析PAD2与PCT、CRP的相关性；受试者工作特征（ROC）曲线分析PAD2、PCT和CRP对脓毒症的诊断价值；Kappa一致性检验分析诊断准确性。结果脓毒症组血清PAD2、PCT及CRP水平[35.49(23.91,53.41)ng/mL、10.60(3.20,16.90)ng/mL、108.29(40.25,168.72)mg/L]高于非脓毒症组[22.52(12.89,33.64)ng/mL、2.85(1.58,4.46)ng/mL、33.99(15.38,58.09)mg/L]和对照组[9.83(7.33,15.22) ng/mL、0.04(0.04,0.06)ng/mL、3.00(3.00,3.00)mg/L]，差异均有统计学意义（P均<0.05）；且非脓毒症组PAD2、PCT及CRP水平高于对照组，差异均有统计学意义（P均<0.05）。PAD2、PCT、CRP水平升高是脓毒症发生的独立危险因素（P均<0.01）。血清PAD2水平与PCT、CRP成正相关（r=0.384、0.319,P均<0.001）。血清PAD2、PCT、CRP联合检测诊断脓毒症的曲线下面积（AUC）为0.955，均高于PAD2、PCT、CRP单独检测的0.845、0.882、0.870，差异均有统计学意义（Z=5.028、3.998、4.204,P均<0.001）；且血清PAD2、PCT、CRP联合检测的kappa为0.779，均高于PAD2、PCT、CRP单独检测的0.521、0.611、0.576。结论脓毒症患者血清PAD2、PCT、CRP水平升高，是脓毒症发生的危险因素，三者联合诊断价值最高。

关键词：
C反应蛋白
感染
肽酰基精氨酸脱亚氨酶2
脓毒症
降钙素原
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在第三次国际共识（Sepsis 3.0）中，脓毒症被定义为“由宿主对感染的反应失调引起的危及生命的器官功能障碍”[1]。流行病学调查结果显示，每年约有4 900万例脓毒症患者，其中1 100万例死亡，占全球死亡人数的20%左右[2]。目前，临床上尚未发现针对脓毒症的有效特异性疗法，只有及时进行液体复苏和抗生素使用才能降低死亡率，因此早期诊断对脓毒症患者而言至关重要[3]。目前临床常用生物标志物的诊断价值有限，需要发现新的生物标志物或多种标志物的组合，以快速诊断脓毒症[4-5]。肽酰基精氨酸脱亚氨酶2(peptidylarginine deiminase 2,PAD2）是肽酰基精氨酸脱亚氨酶家族的成员，通过将精基酸残基转化为瓜氨酸来催化蛋白质翻译后修饰[6]。TIAN等[7]研究发现，脓毒症患者血清和急性呼吸窘迫综合征患者支气管肺泡灌洗液PAD2蛋白水平较高，提示PAD2有成为脓毒症生物标志物的潜力。然而，目前尚未有研究分析血清PAD2作为脓毒症患者生物标志物的临床诊断价值。同时鉴于单一指标的局限性，本研究拟评估血清PAD2、降钙素原（procalcitonin,PCT）和C反应蛋白（C-reactive protein,CRP）单独或联合检测诊断脓毒症的临床价值。

1、资料与方法

1.1一般资料

选取2022年1-12月武汉大学人民医院重症监护室（intensive care unit,ICU）诊治的脓毒症患者111例（脓毒症组），所有患者均符合Sepsis 3.0诊断标准[1]。另选取同期入住ICU但未被诊断为脓毒症的患者50例（非脓毒症组），以及同期健康体检者48名（对照组）。脓毒症组和非脓毒症组排除18岁以下、怀孕、自身免疫性疾病及肿瘤患者；对照组排除18岁以下、怀孕、器官功能受损以及近1个月内发生感染者。本研究经本院伦理委员会审核同意（WDRY2022-K157），并获得所有患者或其家属的知情同意。

1.2血清PAD2检测

采集所有研究对象入院24 h内静脉血3 m L，以3 500 r/min离心5 min（离心半径16 cm），分离并保存血清于-80℃冰箱备用。使用酶联免疫吸附试验试剂盒（江莱生物，中国上海）检测血清PAD2水平。试剂盒的参考检测范围为3.125～100ng/m L，对超出检测范围的样品进行稀释并重新测试。

1.3临床资料收集与检测

收集患者年龄、性别、基础病史及实验室指标。罗氏cobas8000e801自动化学发光免疫分析仪检测血清PCT水平；Sysmex XE-2100自动血细胞分析仪检测白细胞（white blood cells,WBC）计数、血小板（platelet,PLT）计数和血红蛋白（hemoglobin,Hb）水平；西门子ADIVA2400全自动生化分析仪检测空腹血糖（glucose,Glu）水平；用深圳西来恒H780-3全自动蛋白分析仪检测CRP和血清淀粉样蛋白A (serum amyloid A,SAA）水平。

1.4统计学分析

采用SPSS 25.0和Graph Pad Prism 9.0软件进行统计分析。计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验。符合正态分布的计量资料以（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析；非正态分布的计量资料以M(Q1,Q3）表示，多组间比较采用Kruskal-Wallis H检验。相关性分析采用Spearman相关系数，多因素logistic回归分析脓毒症发生的影响因素。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线分析诊断价值。各指标诊断脓毒症的准确性采用Kappa一致性检验。检验水准α=0.05。

2、结果

2.1 3组临床资料比较

脓毒症组PAD2、PCT、WBC、CRP和SAA水平高于非脓毒症组和对照组，且非脓毒症组上述指标高于对照组，差异均有统计学意义（P均<0.05）。脓毒症组和非脓毒症组Hb和PLT低于对照组，Glu高于对照组，差异均有统计学意义（P均<0.05），见表1。

2.2脓毒症患者影响因素分析

以研究对象是否发生脓毒症为因变量（赋值：0=否，1=是），以表1中有统计学意义指标为自变量进行多因素logistic回归分析（上述自变量赋值为连续变量），结果显示，PAD2、PCT、CRP升高均是影响脓毒症患者的独立危险因素（P均<0.01），见表2。

2.3脓毒症患者血清PAD2与PCT、CRP的相关性

脓毒症患者血清PAD2水平与PCT、CRP成正相关（r=0.384、0.319,P均<0.001），见图1。

表1 3组研究对象临床资料比较

表2影响脓毒症患者的多因素logistic回归分析

图1 PAD2与PCT、CRP的相关性分析

2.4血清PAD2、PCT和CRP对脓毒症的诊断价值

血清PAD2、PCT、CRP联合检测诊断脓毒症的曲线下面积为0.955，均高于PAD2、PCT、CRP单独检测的0.845、0.882、0.870，差异均有统计学意义（Z=5.028、3.998、4.204,P均<0.001），见图2（插页4）和表3。

表3 PAD2、PCT和CRP单独或联合检测诊断脓毒症的价值

2.5血清PAD2、PCT及CRP对脓毒症的诊断准确性

以确诊结果为金标准，ROC曲线截断值为诊断标准，大于或等于截断值为阳性，小于截断值为阴性，采用Kappa一致性检验，PAD2、PCT、CRP诊断脓毒症的Kappa值分别为0.521、0.611、0.576，均一致性中等；联合检测以其中任一指标阳性则为阳性，Kappa值为0.779，一致性好，见表4。

表4各指标阳性对脓毒症诊断的准确性比较

3、讨论

脓毒症具有高发病率和高死亡率的特点，是医院ICU患者死亡的主要原因之一[8]。脓毒症初期的主要表现是全身炎症反应综合征，病原体相关分子模式和损伤相关分子模式结合免疫细胞表面受体，启动细胞因子级联反应，释放大量促炎因子，造成组织器官损伤[9]。因此，检测炎症相关指标变化可为脓毒症早期诊断提供参考。PAD2在免疫细胞中表达丰富，主要通过瓜氨酸化细胞信号通路的关键蛋白发挥免疫调节作用。据报道，PAD2可以通过调控分化、巨噬/中性粒细胞胞外捕获网形成（macrophage/neutrophil extracellular trap formation,M/ETosis）、焦亡等多种途径影响免疫细胞功能，参与脓毒症的发病机制[10]。TIAN等[7]报道脓毒症组患者血清PAD2水平显著高于健康组，本研究结果与此一致，这可能是由于炎症和感染会诱导免疫细胞PAD2的表达，诱导后的PAD2可以主动或被动释放到循环系统，影响宿主免疫应答。同时，本研究增加非脓毒症组以完善不同人群血清PAD2水平变化，进一步证明PAD2有成为脓毒症生物标志物的潜力。

PCT和CRP是研究最广泛的脓毒症生物标志物。PCT是甲状腺C细胞产生的一种降钙素前体蛋白，健康个体血液中水平极低，当机体发生感染时，细菌内毒素和炎症因子均可刺激PCT大量产生[11]。CRP是肝脏合成的一种急性期反应蛋白，可在感染或损伤发生后6 h内开始升高，2～3 d达到峰值，能够促进先天免疫反应过程，增强宿主抵抗力[12-13]。本研究结果显示，脓毒症组WBC、CRP、SAA及PCT水平均高于对照组和非脓毒症组，表明脓毒症患者在入院时已经经历了比非脓毒症患者更严重的炎症反应和细胞因子风暴。该研究也发现，血清PAD2水平与PCT和CRP呈显著正相关，提示PAD2参与脓毒症的高炎症反应阶段。推测其机制为PAD2通过瓜氨酸化含有CARD结构域的凋亡相关斑点样蛋白参与炎症小体的组装，激活Caspase-1途径介导的巨噬细胞焦亡，从而促进白介素-1β和白介素-18的合成和分泌，诱发全身炎症反应[14]。

过度的巨噬细胞焦亡和M/ETosis是脓毒症的重要发病机制，PAD2可以通过调控Caspase-1/11途径激活巨噬细胞焦亡，通过瓜氨酸化组蛋白H3参与M/ETosis[15-16]。临床前研究表明，PAD2是脓毒症的潜在治疗靶点，抑制或敲低PAD2显著降低巨噬细胞焦亡和M/ETosis的发生，减少炎症和组织器官损伤，提高脓毒症小鼠存活率[17-18]。本研究结果显示，高PAD2水平是脓毒症发生的独立危险因素，提示入院早期血清PAD2水平升高的ICU患者更有可能发展为脓毒症，进一步支持上述观点。logistic回归结果显示，PCT和CRP也是影响脓毒症发生的独立危险因素，PCT和CRP水平越高，机体炎症反应越剧烈，脓毒症发生的风险越大。邓超等[19]报道血清PCT和CRP水平与患者感染程度相关，可以佐证该研究结果。以往研究报道，除感染外，PCT和CRP还在应激、创伤、心血管疾病等非感染性疾病中升高，从而降低对脓毒症诊断的特异性[20]。本研究中单指标诊断的特异性均<80%，而联合诊断的特异性达到90.99%，体现了最佳的诊断准确性。ROC曲线分析和Kappa一致性检验结果显示，PAD2、PCT和CRP联合检测的诊断价值最高，一致性好。脓毒症的病理过程复杂，除PCT和CRP外，监测PAD2水平更能反应患者炎症反应程度和器官功能障碍风险，降低单指标检测的误诊率和漏诊率，更具有临床指导意义。

综上所述，脓毒症患者血清PAD2、PCT和CRP水平显著升高，均是脓毒症发生的独立影响因素，PAD2与PCT和CRP成正相关，三者联合检测具有最大诊断价值。PAD2有望成为新的脓毒症诊断标志物，为临床医生早期识别脓毒症提供更多信息。但该研究是一个单中心小样本量研究，各指标的实际临床应用价值有待进一步验证。

图2 PAD2、PCT、CRP单独或联合检测诊断脓毒症的ROC曲线

参考文献:

[5]曾茁,彭毅志,袁志强.脓毒症生物标志物的研究进展[J].中华烧伤与创面修复杂志,2023, 39(7):679-684.

[12]卢强,倪兴国,巩红岩.细菌性血流感染致脓毒症老年患者血清PCT和D-D及CRP及血小板计数变化[J].热带医学杂志,2022, 22(12):1684-1687,1700.

[15]王雪,李晶菁,黄中伟.中性粒细胞外陷阱在脓毒症发生机制中的研究进展[J].中华急诊医学杂志,2023, 32(6):837-840.

[19]邓超,管军,苏醒等.血清PCT､CRP､D-D水平及血小板计数对脓毒症患者的诊断价值[J].热带医学杂志,2021, 21(7):878-882.

基金资助:国家自然科学基金(81773444);湖北省卫健委面上科研项目(WJ2023M073);

文章来源:王历,彭适,蔡馨,等.血清PAD2､PCT及CRP对脓毒症的诊断价值[J].热带医学杂志,2024,24(09):1230-1234+1366.