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白细胞介素-6、c反应蛋白和降钙素原在早产儿医院感染早期识别中的临床意义

Jianhua傅,崔学伟,史永燕,赵欣怡,薛新东

中国沈阳,中国医科大学附属盛京医院儿科

*通讯作者:
Jianhua傅
儿科,
中国医科大学盛京医院,
沈阳、
中国
电子邮件:
(电子邮件保护)

收到:2016.01 -2022,稿件编号:工作- 22 - 65540;编辑分配:06-Jun-2022, PreQC工作- 22 - 65540 (PQ);综述:2022年6月21日工作- 22 - 65540;修改后:2022年6月30日稿件编号:工作- 22 - 65540 (R);发表:08- 7月-2022,DOI: 10.4172/2322-0066.10.5.005。

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摘要

目的:本研究评估了白细胞介素-6 (IL-6)、c反应蛋白(CRP)和降钙素原(PCT)在早产儿医院感染早期识别中的临床价值。

方法:最后对120例新生儿进行分析,其中脓毒症患儿89例与未感染对照组31例进行比较。在一定阶段检测IL-6、CRP、PCT。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析确定IL-6、CRP和PCT诊断败血症的最佳临界值。

结果:IL-6在感染发生后6小时达到峰值,在感染得到控制后24-48小时降至正常。IL-6、CRP、PCT的最佳临界值分别为>99.6 pg/mL、>9.27 mg/L、>2.33 ng/mL。ROC曲线下面积分别为0.888、0.823、0.953。PCT联合IL-6或同时联合IL-6和CRP时,敏感性和特异度为>85%。

结论:IL-6、CRP、PCT是早期诊断早产儿医院感染的可靠指标。PCT联合IL-6或同时联合IL-6和CRP,可提高临床诊断的准确性。

关键字

c反应蛋白;白细胞介素- 6;院内感染;早产儿;原降钙素

简介

新生儿败血症是由细菌、真菌、病毒等病原体侵入血液循环,生长繁殖,并在出生后28天内产生毒素引起的一种全身性传染病。根据发病时间(3日龄前或3日龄后)可分为早发型脓毒症(Early-Onset Sepsis, EOS)和晚发型脓毒症[1].发病率为1-8/ 1000活产。出生体重越低,新生儿败血症的发生率越高。极低出生体重儿新生儿败血症发生率可达164/1000,长期住院发生率可达300/1000 [2].新生儿败血症临床表现不典型,常表现为呼吸窘迫、心动过速或心动过缓、灌注不良、进食不耐受、黄疸、体温异常等。新生儿败血症临床表现的非特异性增加了诊断的难度。因此,临床诊断是脓毒症不可靠的早期指标[3.].

新生儿由于免疫系统不成熟、白细胞吞噬活性低、细胞因子产生低、体液免疫差、皮肤屏障弱,以及采用机械通气、中心静脉插管、腰椎穿刺等侵入性手术,发生败血症的风险较高[45].2013年,世界卫生组织宣布了对全世界280万新生儿死亡原因的评估结果。据估计,每年有42万新生儿死于败血症,占新生儿死亡人数的15.0% [6].新生儿败血症发病相对隐匿。然而,它进展迅速,往往伴有严重的并发症,如休克和多器官功能障碍。因此,早期诊断对于降低新生儿败血症的死亡率、改善预后至关重要。目前,用于脓毒症诊断的实验室检测包括细菌培养、白细胞计数、血小板计数、细胞表面抗原和细菌基因检测。然而,由于诊断阈值不明确、检测方法复杂、假阴性等原因,新生儿败血症的早期诊断尚无理想的指标。诊断脓毒症的金标准是血培养,但报告结果可能需要24-48小时。因此,迫切需要准确性好、敏感性和特异性高、结果快速的检测方法来指导新生儿败血症的临床诊断和治疗。许多常规血液学检测如CRP、PCT和IL-6等“潜在生物标志物”已被用于脓毒症的诊断,而IL-6的诊断阈值尚不明确[7].本研究评估了IL-6的最佳临界值,CRP、IL-6、PCT单独及联合诊断早产儿医院感染的准确性。

材料与方法

参与者

本研究于2019年7月至2020年7月在中国医科大学盛京医院新生儿科住院的早产儿中进行。纳入标准为出生时胎龄≥30周≤34周,生命体征和血流动力学参数稳定的早产儿>3天。排除标准包括母亲在分娩前使用糖皮质激素;被诊断为社区获得性感染;临床记录不完整;第一次采血前使用抗生素;本研究于2019年7月至2020年7月在中国医科大学盛京医院新生儿科住院的早产儿中进行。纳入标准为出生时胎龄≥30周≤34周,生命体征和血流动力学参数稳定的早产儿>3天。排除标准包括母亲在分娩前使用糖皮质激素;被诊断为社区获得性感染; incomplete clinical records; antibiotic use before the first blood collection; and a suspicion that the infant had inherited metabolic diseases, congenital malformations, or prenatal or intrapartum asphyxia.

本研究得到中国医科大学盛京医院伦理委员会的批准。获得研究参与者监护人的知情同意,并按照诊断和治疗标准进行样本采集。

研究设计

根据2019年新生儿败血症诊断和治疗专家共识,参与者被分配到小组。败血症组在临床首次怀疑感染时(使用抗生素前)抽1 mL静脉血测定IL-6水平;感染后6小时和12小时;感染控制后24-48小时,3天,7天。另取1 mL静脉血,测定感染开始时(使用抗生素前)和感染控制后7天的CRP和PCT水平。此外,在使用抗生素前抽取1ml血液进行细菌培养[8].对照组患者入院后按常规抽取静脉血2 mL,检测IL-6、CRP、PCT。

索引和方法

IL-6采用酶联免疫吸附法检测,试剂由厦门汇佳生物科技有限公司(厦门)提供,≥96.52 pg/mL为阳性[9].采用免疫散射比浊法检测CRP,试剂由上海洁门生物科技有限公司(中国上海)提供,≥8 mg/L为阳性。采用BRAHMS Co. (Hennigsdorf, Germany)生产的试剂,采用酶联荧光法定量检测PCT,≥0.5 ng/mL为阳性。

定义和诊断标准

脓毒症的临床表现为脓毒症,血或脑脊液(或其他无菌体腔液)培养呈阳性,即为脓毒症确诊。临床诊断为脓毒症的临床表现为:两项以上非特异性血液检测指标(总白细胞计数、血小板计数、CRP、PCT)阳性,脑脊液有化脓性脑膜炎征象;或者检测血液中的致病细菌DNA。医院感染定义为入院后≥48小时发生的感染,包括住院期间发生的感染和出院后发生的感染,原因是医院暴露于病原体[10].

统计分析

采用SPSS 22.0 (IBM Corp, Armonk, NY, USA)对数据进行统计分析。连续数据以均数±标准差表示,组间比较采用t检验。离散数据以频率表示,组间比较采用卡方检验。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析确定IL-6、CRP和PCT的最佳临界值。分别计算三种炎症标志物水平的敏感性、特异性、阳性预测值(Positive Predictive Values, PPVs)、阴性预测值(Negative Predictive Values, npv)和ROC曲线下面积(area Under The ROC Curves, AUCs)。相关性分析采用单因素回归分析,各指标水平为自变量。P值<0.05为差异有统计学意义。本研究在中国临床试验中进行了回顾性注册。

结果

参与者的特征

该研究共纳入262例病例。在这些婴儿中,136人被排除在外。总共有126名婴儿参加了这项研究;脓毒症组5名婴儿和对照组1名婴儿因父母希望退出试验而退出项目。最后分析89例脓毒症患者(确诊脓毒症47例,临床脓毒症42例)和31例对照组(同期住院的非感染新生儿)。对照组低出生体重12例,新生儿高胆红素血症8例,新生儿贫血4例,胃肠道出血4例,心律失常3例(图1).

biology-chart

图1:研究流程图。

三组新生儿的胎龄、年龄、性别、Apgar评分、出生体重均无统计学差异(表1).

集团 确诊脓毒症组 临床败血症组 对照组
N 47 42 31
性别(男/女) 25/22一个 21/21一个 17/14
胎龄(周) 33.55±3.02一个 33.71±2.51一个 33.66±2.33
年龄(天) 14.32±9.74一个 13.50±8.92一个 11.58±7.42
5分钟阿普加得分 9.31±0.84一个 9.29±0.82一个 9.30±0.83
出生体重(g) 1784±677.6一个 1918±666.1一个 1913±626.7

表1。参与者特征根据组。

血培养:脓毒症组47例新生儿血培养阳性,病原菌分布如下:革兰氏阴性杆菌23例(48.9%),革兰氏阳性球菌20例(42.5%),真菌4例(8.6%)(表2).

病原体分类 例(n) 病例占比(%)
革兰氏阴性杆菌 23 48.9
肺炎克雷伯菌 16 34
大肠杆菌 6 12.8
鲍曼不动杆菌 1 2.1
革兰氏阳性球菌 20. 42.5
葡萄球菌epidermidis 10 21.3
金黄色葡萄球菌 5 10.6
肠球菌都有效 4 8.5
链球菌agalactiae 1 2.1
真菌 4 8.6
白色念珠菌 2 4.3
假丝酵母parapsilosis 2 4.3

表2。脓毒症新生儿中发现的病原体。

IL-6、CRP和PCT水平:抗生素治疗前,脓毒症组IL-6、CRP、PCT水平明显高于对照组。感染控制有效后(7天),败血症组IL-6、CRP和PCT水平显著降低(表3).

集团 确诊脓毒症组 临床败血症组 对照组
N 47 42 31
预处理 治疗后(7天) 预处理 治疗后(7天)
il - 6 (pg / mL) 393.8±213.4a、b 27.11±14.20 375.5±192.1a、b 21.55±6.44 41.87±24.30
CRP(毫克/升) 26.51±28.83a、b 5.61±3.00 20.22±18.19a、b 5.36±3.01 5.00±2.84
PCT (ng / mL) 8.70±10.63a、b 0.37±0.66 6.93±6.87a、b 0.31±0.18 0.32±0.45

IL-6在感染的各个阶段:既往研究明确了CRP和PCT的动态趋势[11].IL-6水平在感染发生后6小时达到峰值,在感染得到有效控制后24-48小时降至正常水平(表4图2).

集团 IL-6 (pg/mL)(平均值±SD)
脓毒症组
确诊败血症(N=47)
预处理 393.8±213.4
治疗后(6小时) 1052±791.4
治疗后(12小时) 270.6±160.8
治疗后(24-48小时) 80.62±28.51
治疗后(3天) 49.03±18.85
治疗后(7天) 27.11±14.20
临床败血症(N=42)
预处理 375.5±192.1
治疗后(6小时) 877.2±431.4
治疗后(12小时) 264.2±140.1
治疗后(24-48小时) 67.95±16.89
治疗后(3天) 37.49±9.40
治疗后(7天) 21.55±6.44

表4。脓毒症组感染各阶段白细胞介素5的平均水平。

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图2:脓毒症新生儿平均白细胞介素6水平随感染时间的变化方程

IL-6、CRP、PCT及联合检测诊断价值比较:ROC曲线显示,IL-6、CRP、PCT的最佳临界值分别为>99.6 pg/mL、>9.27 mg/L、>2.33 ng/mL (图3及4).

biology-sepsis

图3:根据平均白介素6、c反应蛋白和降钙素原值诊断新生儿败血症的受试者工作特征曲线。所有测试均在入院时进行。c反应蛋白;IL-6,白细胞介素6;PCT,原降钙素。方程

biology-diagnosing

图4:根据白介素6、c反应蛋白和降钙素原值的组合诊断新生儿败血症的受试者-工作特征曲线。所有测试均在入院时进行。c反应蛋白;IL-6,白细胞介素6;PCT,原降钙素。方程方程

PCT具有较高的敏感性、特异性、PPV、NPV、AUC值,是早期判断早产儿医院感染的理想单一指标。PCT联合IL-6或CRP、IL-6、PCT联合检测时,敏感性和特异度均在85%以上,预测价值较高(表5).

炎症标志物 截断值 AUC AUC的95% CI 灵敏度(%) 特异性(%) PPV (%) NPV (%)
il - 6 99.6 0.888 0.815 - -0.960 87.6 91.3 96.3 71.8
c反应蛋白 9.27 0.823 0.746 - -0.900 62.9 87.1 93.3 45
PCT 2.33 0.953 0.916 - -0.990 84 97.8 98.3 78.4
c反应蛋白+ PCT - 0.954 0.919 - -0.990 91 83.9 98.2 77.7
c反应蛋白+ il - 6 - 0.939 0.893 - -0.985 93.3 83.1 94.9 45.9
PCT + il - 6 - 0.966 0.936 - -0.997 96.6 87.1 98.3 78.4
c反应蛋白+ PCT + il - 6 - 0.965 0.934 - -0.996 86.5 96.8 98.2 77.6

表5所示。白细胞介素6、c反应蛋白和降钙素原单独和联合诊断脓毒症的准确性。

讨论

细胞因子是细胞分泌的蛋白质或小分子多肽。其中,促炎细胞因子IL-6是目前研究的重点[12].IL-6是一种多效促炎因子。正常情况下,人体内IL-6含量极低(<10 pg/mL)。病原体侵入人体后,

在细菌感染中,PCT水平在内毒素和促炎因子(IL-6、TNF-α和IL-1β)的刺激下升高。然而,在病毒感染中,干扰素γ抑制PCT的合成和释放[25].PCT不受应激等因素影响,仅与细菌感染程度有关。健康人的PCT水平极低(<0.1 ng/mL)。当身体被感染时,≥0.5 ng/mL为异常。一项研究表明,PCT在感染发病4小时后开始增加,并在8-24小时内保持在峰值水平[26].在感染得到控制后,PCT水平每天下降50%。但发现PCT在感染发病12小时后达到峰值,感染控制后3天内恢复正常。本研究发现,脓毒症组开始抗生素治疗前血清PCT水平明显高于治疗后,且高于对照组,提示PCT水平与感染严重程度呈正相关[27].进行前瞻性对照研究,发现脓毒症新生儿血清PCT水平明显高于健康新生儿,最佳临界值为2.4 ng/mL。本研究中PCT的最佳临界值为2.33 ng/mL,敏感性为84.0%,特异性为97.8%。因此,血清PCT对早产儿医院感染的早期诊断具有较高的价值,在感染早期即可确定抗生素的使用。然而,出生后PCT的生理性增加。24小时后达到峰值,72小时内降至0.1 ng/mL以下。这种生理模式限制了血清PCT诊断EOS的准确性[28].此外,通过回顾性分析发现,EOS新生儿脐带血PCT平均水平为3.03 ng/mL,明显高于未感染新生儿的0.16 ng/mL [29].脐带血PCT的临界值为0.6 ng/mL, PCT的NPV为99%,是诊断EOS的有效指标。

本研究发现,当PCT联合IL-6或IL-6和CRP时,其敏感性、特异性、ppv、npv和AUC值均较高。这两种组合均可提高PCT对早产儿医院感染早期诊断的准确性。

本研究结果显示,脓毒症新生儿血培养中革兰氏阴性菌的分离率明显高于革兰氏阳性菌肺炎克雷伯菌为优势菌,这与结果一致[30.].

结论

综上所述,IL-6、CRP、PCT可作为早期诊断早产儿医院感染的可靠指标。IL-6水平在感染发生6小时后达到峰值。ROC曲线分析显示,IL-6、CRP、PCT的最佳临界值分别为>99.60 pg/mL、>9.27 mg/L、>2.33 ng/mL。在单标志物测量中,PCT的敏感性、特异性、ppv、npv和AUC值较高,使PCT成为早期识别早产儿医院感染的理想指标。PCT联合IL-6或CRP和IL-6联合检测可提高早产儿医院感染临床识别的准确性。检测这些标志物快捷方便,有利于早期诊断和治疗。

利益冲突声明

作者没有任何与本文内容相关的利益冲突需要声明。

数据可用性

在当前研究中生成和分析的数据集可以在Harvard Dataverse存储库中找到。

资金

一个也没有。

权益声明书

一个也没有。

伦理批准和同意参与

该研究得到了中国医科大学盛京医院医学伦理委员会的批准。

参考文献

全球科技峰会