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1、感染相关生物标志物 空军军医大学唐都医院感染病科 目录 CONTENTS 背景 传统生物标志物 降钙素原 IL 6 G试验和GM试验 干扰素释放试验 01 背景 感染带来的挑战 临床决策压力 急性临床症状的患者时间成本和治疗成本 炎症 感染 是否有炎症 是否有感染 判断病原体 是细菌 病毒 真菌感染 抗生素 应用 停药 临床诊断细菌感染的方法 微生物检查 微生物培养与鉴定 血清学抗原抗体检测 分子生物学检测 标本直接镜检 02 传统生物标志物 1 外周血白细胞 1 外周血白细胞 2 血沉 受感染之外的多种因素影响 如风湿热 恶性肿瘤 妊娠 贫血等 影响因素多 ESR升高对诊断风湿性疾病的价值远
2、高于感染性疾病 对感染诊断价值低 感染性疾病中只对结核和植入物感染的诊断有一定参考价值 相对特异的两种情况 3 C反应蛋白 发现较早 1930年发现 能在Ca2 存在时与肺炎链球菌的荚膜C多糖结合1941年证实是一种急性感染时出现的蛋白质 病情恢复后 健康人血清中没有这种物质 五聚体结构 结构对称的盘状五聚体5个相同的非糖基化单体非共价键联接形成每个单体含206个氨基酸残基 3 C反应蛋白 肝脏合成 由肝细胞在IL 6 IL 2 TNF刺激下合成 炎症局部巨噬细胞也可少量产生 广泛分布 在体内分布甚广 血液 胸水 腹水 心包液 关节液中均可测出不能通过胎盘 3 C反应蛋白 动力学 在感染发生后
3、4 6h开始升高 每8h增加1倍36 50h达到高峰 比正常值可高100 1000 CRP的水平和持续时间与感染的程度呈正相关 半衰期短 半衰期短 4 7h 炎症消除后急速下降 3 7d可恢复正常ESR的升高和恢复滞后于CRP 3 C反应蛋白 CRP生理功能 3 C反应蛋白 超敏CRP high sensitivityC reactiveprotein同普通CRP 检测能力在3 5mg L以上 是同一种物质 仅是检测方法不同低度的CRP不足以预测心血管事件的风险采用免疫增强比浊法等技术提高了灵敏度 检测低限为0 005 0 10mg L 这些方法所进行测定的CRP称为hsCRP 3 C反应蛋白
4、 全程CRP 有些检测方法可以一次检测涵盖hsCRP和常规CRP的检测线性 如 免疫荧光方法 检测线性 0 5 200mg L 可满足临床对新生儿 儿童 成人的感染性疾病的鉴别诊断 监测 抗生素合理应用 心血管疾病危险评估等多种需求 3 C反应蛋白 细菌或病毒感染鉴别的特异性 灵敏性 CRP WBC ESR 03 降钙素原 PCT 分子量1 3万KD 116AA的糖蛋白需特异的蛋白酶降解 半衰期为25 30h不受机体免疫抑制状态的影响 PCT的来源 左 正常组织 只有甲状腺和肺组织有少量分泌 右 脓毒血症 身体所有组织都开始分泌PCT PCT 动力学 快速 高特异性的增长在脓毒症情况下 3 6
5、小时即可检测到其水平的增长快速衰减半衰期约25 30小时 可以快速反映治疗效果 ReinhartK etal CritCareClin2006 22 503 519 在一次内毒素刺激的人体试验中不同的标志物的动力学变化 PCT参考值说明 PCT的临床应用 鉴别诊断 动态监测 预后提示 PCT的临床应用 鉴别诊断 PCT的临床应用 动态监测 危重症患者 复合外伤 大面积软组织损伤 恶性疾病 免疫抑制 长期机械通气患者 PCT浓度会因为细菌感染的发生而PCT升高 手术后患者 小或中等规模的外科手术后 PCT浓度正常 外科大手术 如食管切除和心血管手术 PCT浓度升高 几乎 10ng ml 术后1
6、4d中 如果浓度在第3天没有下降或者小外科手术后也升高 必须考虑感染并发症 器官移植 免疫抑制 器官移植排斥PCT并不会升高 即使在免疫抑制下 PCT浓度升高也提示细菌或真菌感染 在移植前 PCT可以提示细菌或真菌感染存在的线索 PCT的临床应用 预后提示 脓毒症 PCT浓度升高提示预后不良MODS PCT浓度升高提示预后不良感染 PCT恢复正常提示抗感染治疗有效 PCT的局限性 非感染疾病 胰腺炎 缺血性肠病 肺水肿 严重创伤 手术 热休克 甲状腺髓样癌 终末期肾病 终末期肾病患者PCT升高生物标志物的清除下降有关 局部感染 PCT在局灶性感染中正常或仅轻度增高不能作为细菌感染的唯一判定指标
7、 04 IL 6 IL 6 非特异炎性标志物 IL 6是一种炎症因子 是炎症介质网络的关键成分 在炎症反应中起重要作用激活时间快速 半衰期约1小时体循环中半衰期最长的前炎症介质IL 6诱导产生CRP和PCTIL 6的产生要早于CRP和PCTIL 6与炎症和脓毒症的严重程度成正比 IL 6多来源多作用 IL 6诊断炎症及感染性疾病的临界值 L Bender J Thaarup K Varming H Krarup S Ellermann Eriksen55 219 23 IL 6评估脓毒血症患者预后 脓毒症患者存活组与死亡组IL 6含量的变化 IL 6优于PCT和CRP 存活者组IL 6浓度快速
8、下降死亡者组IL 6浓度延迟下降IL 6下降的动力学用来评估患者的预后要优于PCT和CRP与PCT和CRP相比 IL 6能更好的评估脓毒症患者预后 能更快的反映抗生素治疗的效果 IL 6优于PCT和CRP DongWookJekarl So YoungLee JehoonLee Yeon JoonPark YonggooKim JeongHoPark JungHeeWee SeungPillChoi ProcalcitoninasadiagnosticmarkerandIL 6asaprognosticmarkerforsepsis DiagnosticMicrobiologyandInfec
9、tiousDisease 2013 75 342 347 05 G试验和GM试验 G试验 1 3 D 葡聚糖 BG 可特异性激活鲎变形细胞裂解物中的G因子 引起裂解物凝固 故称G试验 1 3 D 葡聚糖 BG 广泛存在于真菌细胞壁中 占真菌壁成分50 以上 是真菌细胞壁上的特有成分 真菌进入血液或深部组织后 经吞噬细胞的吞噬 消化 BG从细胞壁中释放出来 血液中BG升高 用于侵袭性真菌感染的早期诊断 鲎 内毒素试验与G试验的原理 G试验 BG值升高平均早于发热5d早于呼吸道症状平均10 7d早于HRCT检查平均9 3d G试验 侵袭性真菌病 IFD 早期诊断 比出现临床症状体征早约10天 比H
10、RCT改变早约9天敏感性与感染程度 真菌负荷量 相关念珠菌定植不引起G试验升高动态反应感染程度和抗真菌治疗疗效儿童BG水平高于成人 G试验 G试验 假阳性 抗肿瘤药物 蘑菇多糖 裂褶菌多糖 免疫药物 白蛋白 球蛋白 血透使用纤维素膜 手术中使用棉纱垫 棉拭子等 脂肪乳等假阴性 棘白菌素类 抑制BG合成 GM试验 检测半乳甘露聚糖 glactomannan GM 主要适于侵袭性曲霉菌感染的早期诊断GM广泛存在于曲霉和青霉细胞壁 细胞壁表面菌丝生长时 GM是最早释放的抗原 GM试验 检测法是一种微孔板双抗体夹心法 GM试验 曲霉菌定植时很少释放入血 因此有利于鉴别侵袭与定植GM释放量与菌量成正比
11、可反映感染程度连续检测GM试验可作为治疗疗效的监测在造血干细胞移植患者中的诊断敏感性高非特异交叉反应 青霉较多 隐球菌 GM试验假阴性 抗真菌药物 三唑类 降低GM水平 低侵袭性曲霉菌病低曲霉负荷量 GM试验假阳性 抗菌药物 哌拉西林 他唑巴坦 采样 用药前 或药物浓度最低时 米卡芬净 升高GM水平 能够破坏真菌细胞壁 但不能清除 高剂量使用激素透析 不能清除大份子GM化疗的严重黏膜炎的患者 谷类食物中的GM抗原通过肠道入血 儿童和新生儿 假阳性占83 母乳 配方食品中双歧杆菌与GM有交叉反应 交叉反应真菌 青霉 拟青霉 隐球菌 头状地霉 组织胞浆菌等 G试验 GM试验联合检测 06 干扰素释
12、放试验 IGRA 干扰素释放分析技术 Interferon gammaReleaseAssay IGRA 最新的用于结核杆菌感染的体外免疫诊断方法 具有较高的敏感性及特异性 诊断迅速 IGRA 两种IGRAs用于商业诊断 T SPOT TB ELISPOT basedIGRA QuantiFERON TBGold ELISA basedIGRA IGRA 结核特异抗原ESAT 6 CFP 10来自M TB基因组RD1区域避免卡介苗 非结核分枝杆菌干扰 缺失RD1区域的基因 实验过程 结核杆菌RD区特异抗原 ESAT 6 Rv3875编码结核分枝杆菌早期分泌抗原CFP 10 Rv3874编码结核
13、分枝杆菌培养滤过蛋白10 试剂盒中结核抗原 ESAT 6和CFP 10的重叠肽段 结核分枝杆菌基因组 Rv3875 ESAT 6 RD1区抗原ESAT 6 CFP 10的特异性 实验过程 ESAT 6 CFP 10刺激患者外周血T淋巴细胞产生 干扰素 PHA 植物血凝素 刺激T淋巴细胞产生 干扰素 一个人感染了结核产生 干扰素 一个人未感染结核不会产生 干扰素 实验原理 实验过程 基于ELISPOT技术 计数分泌IFN 的效应T淋巴细胞数目 实验过程 22 2h 离心 血浆 6点定标夹心法 IFN 2h 2个工作日 实验过程 基于外周血单个核细胞 PBMC 的ELISPOT技术 敏感性更高 每
14、例样本同时检测4个孔 阴性对照孔 N 无任何抗原刺激TB抗原孔 A ESAT 6 panelA TB抗原孔 B CFP 10 panelB 阳性对照孔 P 植物凝集素抗原 PHA 刺激所有T细胞都能释放r 干扰素 结果判读 通常正常结果 空白对照孔没有或很少斑点 20个 结果判读 结果判读 阴性结果提示患者体内不存在针对结核杆菌特异的效应T细胞假阴性 感染阶段不同 少数免疫系统功能不全 基础疾病 如重症HIV患者 肿瘤患者 婴幼儿等 样本不正常保存与运输 实验非正常操作 结果判读 阳性结果提示患者存在结核感染是否为活动性结核病 需结合临床症状和其它检测指标综合判断假阳性3种环境分枝杆菌感染时 M kansasii M marinum M szulgai 结果判读 HIV AIDS器官移植抗肿瘤坏死因子或糖皮质激素的治疗恶性肿瘤慢性肾功不全 血液透析对于免疫缺陷的患者 IGRA敏感性降低 结果判读 对于卡介苗接种的患者特异性明显高于结核菌素试验 TST 免疫水平对IGRA结果的影响小于TSTIGRA难以区分活动性结核和潜伏性结核感染IGRA测值并不与结核活动程度呈正相关不建议将IGRA作为判定疗效的决定性指标TST会影响IGRA检查结果 感谢聆听
