Presepsin应用于脓毒症诊断和预后评估的研究进展

周燕南，慕婉晴，顾国嵘，姚晨玲

复旦大学附属中山医院急诊科，上海 200032

脓毒症是由感染引起的全身炎症反应综合征，2016年拯救脓毒症运动指南将其定义为机体对感染反应失调所致的危及生命的器官功能障碍[1]，其病情凶险、病死率高，是当代急危重症面临的主要挑战之一。而早期识别、早期干预则有助于降低病死率，改善预后。在诊断方面，根据目前脓毒症-3的诊断标准[2]：临床上疑似感染的患者，SOFA评分大于或等于2分可诊断为脓毒症。根据这一标准，患者需要出现脏器功能衰竭的症状才可被诊断为脓毒症，这一标准在早期识别脓毒症方面很难满足临床需求。近年来，学者对降钙素原(PCT)、C-反应蛋白(CRP)、白介素6(IL-6)等脓毒症诊断生化标志物进行了大量的研究[3-4]，但是这些标志物都或多或少存在一定的局限性，不能完全做到对脓毒症的早起识别和预后风险评估。2002年，日本科学家首次发现脓毒症患者血清中可溶性白细胞分化抗原14亚型(presepsin sCD14-ST)水平特异性的增高，随后大量的研究证实，presepsin作为一种新型的脓毒症生物标志物对脓毒症的早期诊断及预后判断均有一定的意义[5]。本文就presepsin在脓毒症的早期诊断和预后评估价值方面作一综述。

1 Presepsin的生物学特征

单核细胞是先天免疫的主要效应细胞，其细胞膜上的受体、辅助受体可与病原体上的配体相结合，激活一系列信号通路，从而产生免疫效应。CD14作为单核细胞膜上的辅助受体[6]，可识别革兰阳性及阴性菌的表面成分，包括脂类、糖类等成分。细菌细胞膜上最重要的配体为脂多糖(LPS)，LPS并不直接与CD14结合，需要在脂蛋白结合蛋白(LBP)的辅助下，与CD14形成CD14-LPS-LBP复合物，CD14-LPS-LBP复合物与单核细胞膜上的Toll样受体结合(TLR)。TLR4被激活后，可触发细胞内的信号级联反应，促使单核细胞分泌大量细胞因子，如肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(INF)、白细胞介素-6(IL-6)等，从而发挥免疫效应。

细菌LPS被结合后，CD14在人体白细胞蛋白水解酶的作用下裂解成相对分子质量47 000和30 000的片段，肝细胞分泌的可溶性CD14释放入血，以及CD14-LPS-LBP复合物内化至溶酶体中，并在组织蛋白酶D的作用下发生裂解。上述过程导致了单核细胞膜上CD14的表达减少，并产生了更小的可溶性肽结构(由63个氨基酸组成，相对分子量为13 000)，即可溶性白细胞分化抗原CD14亚型(presepsin sCD14-ST)。

目前对于presepsin产生的具体机制并不清楚。有研究认为，presepsin可能是一种调节因子，可通过与B细胞和T细胞的相互作用来调节体液免疫和细胞免疫[7]。

2 Presepsin的检测

对于生化标志物而言，除了检测结果的灵敏度和特异度，检测时长也是决定该生化标志物临床实用性的关键。目前在presepsin的检测技术方面，先后经过了多次的改进。最初主要采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)来检测，传统的两步ELISA检测法通过重组CD14分子来检测presepsin[8]。但是该方法耗时较长，检测共计耗费4 h，对于急诊以及重症监护室等病情变化迅速的患者来说，该检测方法并不适用。之后，为了改进检测时长的缺陷，一步法ELISA试验应运而生，该方法通过两种新型抗-presepsin抗体重组presepsin分子的方法将精确度提高的同时也将检测时长从4 h缩短至1.5 h[8]，大大提高了presepsin的临床实用性。当前，基于化学发光酶联免疫分析(chemiluminescent enzyme immunoassay，CLEIA)检测presepsin的方法，在提高传统ELISA检测方法灵敏度的同时，更是将临床检测时间大大地缩短至17 min，给脓毒症的早期诊断提供了便利[9]。

3 presepsin在脓毒症中的应用

脓毒症作为危及生命的急重症之一，其病死率一直居高不下，早期识别和干预对于脓毒症的预后起着至关重要的作用。由于脓毒症病理生理过程的复杂性，国际上对于脓毒症的诊断和治疗有着指导意义的生物标志物并没有定论。有研究提示，PCT、CRP、IL-6等生物标志物均在脓毒症的疾病发展过程中有着一定的变化规律，但是上述标志物在脓毒症的早期识别和预后判断方面各有优缺点，presepsin作为近年来研究较多的新型生物标志物，有研究提示其在脓毒症的早期诊断和预后判断方面有着较好的运用前景。

3.1 脓毒症早期诊断及危险分层 周文杰等[9]的一项前瞻性研究表明，presepsin、PCT、hs-CRP水平在健康对照组、脓毒症组和脓毒性休克组中呈递增趋势，且presepsin水平与SOFA评分、APACHⅡ评分明显正相关。Presepsin、PCT、hs-CRP诊断脓毒症的AUC分别为0.917、0.691、0.625，提示presepsin预测脓毒症的能力明显优于PCT和hs-CRP。对比presepsin、CRP、PCT对脓毒症诊断价值的一项荟萃分析[11]显示，presepsin相对于PCT、CRP对脓毒症的诊断价值并没有明显差异，但对于ICU的患者来说，presepsin诊断脓毒症的灵敏度明显高于PCT(表1)[11]。

多项研究也证实，严重脓毒症患者血清presepsin水平明显高于非严重脓毒症患者，但两组患者血清中的PCT水平却无明显差异[11-13]，进一步提示血清presepsin水平在临床评估病情的严重程度上可能优于PCT。

在presepsin应用于脓毒症的早期诊断方面，不少研究提示presepsin对于脓毒症的早期诊断有一定的预测价值，但是目前对于presepsin预测脓毒症的参考界值并没有定论(表2)[11]。

3.2 指导抗生素的使用 脓毒症作为病死率极高的危急重症之一，一旦确诊就应早期开始抗感染治疗。早期抗感染治疗有助于降低病死率、延长患者的生存时间及改善预后。因此，2016版指南推荐，脓毒症一旦确诊，就应开始使用抗生素，而抗生素使用是否恰当，往往需要药敏试验才能得以验证，这就使得脓毒症患者错过了最佳的治疗时期。有研究[14]发现，基于血培养或其他部位培养的结果，在诊断脓毒症的7 d内，没有得到早期恰当抗生素治疗的脓毒症患者中presepsin的水平在不断地增高。而在7 d后，presepsin水平在培养阴性或培养阳性但使用了恰当抗生素治疗的脓毒症患者中可以见到明显的下降，而在培养阳性又没有恰当使用抗生素的患者中，presepsin水平仍在不断地增高。这表明，presepsin的水平变化对于监测抗生素的使用是否恰当有着指导意义。

表1 Presepsin、CRP、PCT对脓毒症诊断效率的对比[11]

表2 Presepsin对脓毒症的诊断价值[11]

3.3 预后评估中的作用 Presepsin不仅应用于脓毒症的早期识别，研究显示，presepsin还有助于对脓毒症的预后评估。前瞻性研究显示，对于发生多器官功能障碍(MODS)的脓毒症患者来说，入院presepsin水平明显高于非MODS组，而不同类型器官功能障碍的患者中，presepsin水平差异无统计学意义；但是随着发生功能障碍器官数目的增多，presepsin水平呈上升趋势；presepsin作为预测MODS的独立危险因子，其预测MODS的价值明显高于PCT和SOFA评分[15]。Han等[16]的研究提示，以90 d病死率为参考，对于死亡组和存活组的脓毒症患者来说，PCT的水平变化差异无统计学意义，而presepsin的水平差异具有明显的统计学意义，且在存活组中presepsin水平随着时间的推移逐渐下降，而在死亡组中，presepsin水平仍呈上升趋势。Serge等[17]的研究同样支持上述观点，在研究第1天，死亡组中presepsin水平明显高于存活组，而PCT水平无明显差别，且随着病程的延长，presepsin水平在存活组中逐渐下降，而死亡组中presepsin水平仍在上升。该研究同时还提示，脓毒症早期(第2天、第7天)presepsin水平是ICU病死率、28 d病死率及90 d病死率的相关的独立变量，且其在第1、2、7天对ICU存活率的预测AUC值分别为0.69、0.70、0.74，明显高于PCT。一项荟萃分析显示，在入院24 h内的第1份血标本中，存活组的presepsin水平明显低于死亡组[18]，且在脓毒症的疾病程度分层或医院不同科室的亚组研究中，同样能得出上述结论。Presepsin作为独立预测因素对于脓毒症的预后评估有着良好的表现，其联合其他生化标志物或评分可进一步提高对患者预后的判断价值。Carpio等[19]的研究显示，presepsin作为独立因素预测30 d病死率的AUC值是0.743，但当presepsin联合MEDS评分时，其预测AUC值可提高至0.878。全锦花等[20]的研究提示，presepsin和NEWS评分都是脓毒症30 d死亡的独立危险因素，以presepsin>927.5 pg/mL和NEWS评分>6.5分作为界值联合预测的AUC值可达0.906，对脓毒症不良预后的评估具有较好的效能。

3.4 在免疫缺陷并发细菌感染及识别病原体中的应用 中性粒细胞作为人体免疫反应的重要细胞，其缺乏大大增加了感染的可能性。感染一旦发生，将很难控制，甚至发展为脓毒症或者死亡。Yusuke等[21]的一项研究比较了presepsin水平在严重粒细胞缺乏的化疗患者中并发感染的诊断意义。该研究发现，在中性粒细胞缺乏(FN)的发热患者中，presepsin水平明显高于中性粒细胞缺乏(AFN)的非发热患者。而在FN患者中，革兰阴性细菌感染所致的发热中，presepsin水平明显高于革兰阳性菌感染，提示presepsin水平在有明显感染症状时有助于辨别感染的病原体。Stoma等[22]则比较了presepsin、PCT、CRP等生物标志物在造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation，HSCT)后并发粒细胞缺乏患者中发生革兰阴性菌血流感染的诊断价值。研究发现，presepsin在诊断革兰阴性菌感染的灵敏度和特异度均高于PCT和CRP。上述研究肯定了presepsin在粒细胞缺乏并发细菌感染，尤其是革兰阴性菌感染中的诊断意义。

但在Plesko等[23]的研究中，presepsin相对于CRP、PCT、IL-6在诊断细菌感染方面有着较低的特异性和阳性预测值。Elham等[24]的研究同样证实在化疗并发粒细胞缺乏的患者中，presepsin对细菌感染的诊断并不敏感。虽然presepsin对于粒细胞缺乏并发细菌感染的诊断意义目前并无统一意见，但在缺乏其他有效的诊断标志物情况下，在诊断细菌感染时，presepsin水平的升高仍有意义。

4 Presepsin水平的影响因素

肾脏作为脓毒症最易受累的器官之一，其功能损害程度在一定程度上也影响着血清presepsin水平。Junichi等[25]的研究排除了感染因素后，对比终末期肾病患者接受肾移植手术前后血清presepsin的浓度变化，发现在接受肾移植手术前，presepsin浓度明显高于正常值的上限；而在肾移植术后，presepsin的水平随着肾功能的好转呈下降趋势。该项研究同时还发现，presepsin浓度与血肌酐有着明显的相关性，表明肾功能在一定程度上影响着血清presepsin浓度。Nagata等[26]的研究同样支持上述观点，随着肾脏损害的加重，血清presepsin逐步上升，其中presepsin在肾脏损害不同时期的平均浓度分别为G1+G2期：69.8 pg/mL；G3期：107.0 pg/mL；G4期：171.0 pg/mL；G5期：251.0 pg/mL；接受血液透析治疗的患者presepsin平均浓度高达1 160.0 pg/mL。血清presepsin水平的对数与肾功能的不同时期(接受血液透析治疗组除外)明显负相关。Yoshihiko等[26]的研究发现，在肾衰竭患者中，脓毒症组与非脓毒症组的presepsin的水平差异无统计学意义。Chenevier-Gobeaux等[28]的研究还表明，Presepsin水平除了受肾功能的影响之外，年龄因素也是影响血清presepsin水平的一个重要因素。在排除了感染的因素后，对比在急诊人群中不同年龄组presepsin水平的变化，发现≥70岁的老年人与年轻人群的血清presepsin水平的差异具有明显的统计学意义。而与健康对照组相比，presepsin水平的增加往往伴随着≥70岁的老年人患病率的提高，且随着年龄的增长，血清presepsin水平也在增高。

5 总结及展望

关于presepsin在脓毒症的早期诊断和预后判定等方面的研究普遍存在样本量偏小、研究对象不一等问题，故所得到的观点并不完全一致，presepsin相较于经典的生物标志物PCT、CRP的优越性并没有得到充分的证实，且presepsin对于脓毒症的诊断界值并没有形成统一的标准。虽然，血清presepsin水平受到年龄和肾功能的干扰，但是对于非肾衰竭期的肾功能不全的患者来说，轻至中度的肾功能损害，其对于血清presepsin浓度的影响几乎是可以忽略的。当前presepsin的检测时间仅需17 min，可以迅速对于急诊以及监护室患者的病情作出判断，肾功能损害并不能成为presepsin应用于临床的限制。

Presepsin作为近年来新发现的生物标志物，其在检验方面方便快捷，在脓毒症的早期诊断、危险分层、指导抗生素的治疗、预后的判断、感染病原体的识别等方面也都有着较好的应用前景，是一种很有研究价值的生物标志物。