Value of serum nuclear factor kappa B and CD64 in diagnosing bacterial infectious diseases
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摘要:目的
探讨血清核转录因子-κB(NF-κB)、中性粒细胞CD64诊断细菌感染性疾病的效能。
方法选取124例细菌性感染者作为研究组，选取同期年龄、性别相匹配的78例体检健康者作为对照组。采用酶联免疫吸附法(ELISA)和流式细胞术检测血清NF-κB水平、外周血CD64, 并绘制受试者工作特征(ROC)曲线以分析NF-κB、CD64对细菌性感染的诊断效能。将研究组患者又分为重度感染组52例和一般感染组72例，采用单因素分析探讨细菌性感染者发生重度感染的相关因素，采用多因素Logistic回归模型分析导致重度感染的危险因素。
结果研究组患者NF-κB、CD64均高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.01)。NF-κB、CD64单独诊断细菌性感染的最佳临界值分别为42.35 ng/mL、0.41%, ROC曲线的曲线下面积(AUC)分别为0.759、0.796, 敏感度分别为86.54%、88.46%, 特异度分别为87.50%、88.89%; 两者联合诊断时AUC为0.937, 敏感度与特异度分别为96.15%、95.83%。单因素分析显示，重度感染组体温≥38℃、降钙素原≥0.08 μg/L、超敏C反应蛋白≥26 mg/L、血红蛋白≤120 g/L、NF-κB≥42.35 ng/mL、白细胞≥10×109、CD64≥0.41%患者比率均高于一般感染组，差异有统计学意义(P < 0.05)。多因素Logistic回归分析显示, NF-κB≥42.35 ng/mL、CD64≥0.41%是重度细菌感染的独立危险因素(P < 0.05)。
结论细菌性感染患者NF-κB、CD64均升高，二者联合检测可提高细菌性感染的诊断效能，并可反映病情严重程度。
Abstract:ObjectiveTo investigate the efficiencies of serum nuclear factor kappa B (NF-κB) and neutrophil CD64 in the diagnosing bacterial infectious diseases.
MethodsA total of 124 patients with bacterial infection were selected as research group, and 78 healthy patients with matched age and gender in the same period were selected as control group. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and flow cytometry were used to detect the serum NF-κB level and CD64 in the peripheral blood, and receiver operating characteristic (ROC) curve was drawn to analyze the efficiencies of NF-κB and CD64 in diagnosing bacterial infection. Patients in the research group were further divided into severe infection group with 52 cases and general infection group with 72 cases, univariate analysis was used to explore the related factors affecting the occurrence of severe infection in patients with bacterial infection, and multivariate Logistic regression model was used to analyze the risk factors causing severe infection.
ResultsNF-κB and CD64 in the research group were significantly higher than those in the control group (P < 0.01). The optimal cut-off value of NF-κB and CD64 for diagnosing bacterial infection alone was 42.35 ng/mL and 0.41% respectively, the area under the curve (AUC)of ROC curve was 0.759 and 0.796 respectively, the sensitivity was 86.54% and 88.46% respectively, and the specificity was 87.50% and 88.89% respectively; when the NF-κB was combined with CD64 for diagnosis, the AUC was 0.937, and the sensitivity and specificity were 96.15% and 95.83% respectively. Univariate analysis showed that the ratios of patients with body temperature≥38 ℃, procalcitonin≥0.08 μg/L, high sensitivity C reactive protein≥26 mg/L, hemoglobin≤120 g/L, NF-κB≥42.35 ng/mL, white blood cell (WBC)≥10×109 and CD64≥0.41% in the severe infection group were significantly higher than those in the general infection group (P < 0.05). Multivariate Logistic regression analysis showed that NF-κB≥42.35 ng/mL and CD64≥0.41% were the independent risk factors for severe bacterial infection (P < 0.05).
ConclusionBoth NF-κB and CD64 increase in patients with bacterial infection, and the combined detection of NF-κB and CD64 can improve the diagnostic efficiency for bacterial infection and reflect the severity of the disease.
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细菌感染是金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等致病菌侵入血液循环中生长繁殖，产生毒素和其他代谢产物所引起的急性全身性感染，好发于老人、儿童、免疫力低下或有慢性疾病者，以寒战、高热、皮疹、关节痛为临床特征，部分患者还可出现烦躁、四肢厥冷、呼吸加快、血压下降等症状，治疗不及时可发展为败血症或脓毒症，严重者可导致死亡[1]。因此，准确且及时的诊断对治疗细菌感染性疾病具有重要的意义。目前，细菌培养仍然是诊断细菌感染的金标准，但病原微生物培养通常需要24 h以上才能获取结果，所需时间较长，干扰因素较多且阳性率低，不能满足临床对细菌感染的快速诊断要求[2]。研究[3]报道，降钙素原(PCT)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)等炎症因子是诊断细菌感染的经典指标，但敏感性和特异性较低。核转录因子-κB(NF-κB)是一种极具潜力的调节炎症反应的转录因子，参与感染、炎症、免疫反应、细胞凋亡和肿瘤等病理过程，被认为是连接慢性炎症与肿瘤的桥梁[4]。CD64是免疫球蛋白G(IgG) 的Fc受体之一，当机体遭受细菌侵袭时, CD64在中性粒细胞表面大量表达，是诊断细菌性感染性疾病的重要指标[5]。本研究探讨血清NF-κB、外周血CD64诊断细菌性感染的效能，现将结果报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2018年2月—2020年2月接受治疗的124例细菌性感染患者为研究组，均表现出感染相关症状或体征，经白细胞分类、病原学及血清学检查确诊为细菌性感染，并排除不愿意接受调查者及严重器官功能障碍者。124例患者中，男57例，女67例，年龄32~81岁，平均(56.53±10.26)岁。另选取同期在医院进行体检的78例健康人群为对照组，其中男45例，女33例，年龄30~78岁，平均(54.26±9.57)岁。2组患者性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。
1.2 方法
1.2.1 血清NF-κB水平、CD64测定
采集所有研究对象空腹静脉血5 mL, 4 000转/min离心10 min, 收集上层血清，置于-80℃冰箱保存待测。采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清NF-κB水平，试剂盒购自武汉博士德生物科技有限公司，试剂盒的检测范围为15 pg/mL至100 ng/mL, 严格按照ELISA试剂盒说明书进行操作，本研究采用受试者工作特征(ROC)曲线分析确定的血清NF-κB水平临界点在检测范围内。采用流式细胞术检测所有受试者外周血CD64。
1.2.2 重度细菌感染的判断及分组[6]
经白细胞分类、病原学及血清学检查确诊为细菌性感染的患者出现严重脱水并表现出明显的烦躁、嗜睡、面色苍白、白细胞计数增高等症状定义为重度感染。本研究124例患者分为重度感染组52例和一般感染组72例。
1.2.3 资料收集
收集细菌感染者的相关资料，包括性别、年龄、体质量指数(BMI)、吸烟史、饮酒史、糖尿病、高脂血症。患者入院48 h内完成心率(HR)、空腹血糖(FBG)、血脂[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)]、肌酐、尿酸(UA)、PCT、hs-CRP、血红蛋白(Hb)、白细胞(WBC)等检测。
1.3 统计学分析
采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，计数资料采用χ2检验; 符合正态分布的计量资料以(x±s)表示，组间比较采用两独立样本t检验; 绘制ROC曲线用于分析NF-κB、CD64对细菌性感染的诊断价值。采用二分类多因素Logistic回归模型分析细菌性感染患者发生重度感染的危险因素。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 研究组与对照组NF-κB、CD64比较
研究组NF-κB、CD64均高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.01), 见表 1。
表 1 研究组与健康对照组NF-κB、CD64比较组别 n NF-κB/(ng/mL) CD64/% 研究组 124 45.24±4.23** 0.93±0.11** 对照组 78 16.68±1.67 0.14±0.02 NF-κB: 核转录因子-κB。与对照组比较, * * P < 0.01。 2.2 NF-κB、CD64对细菌性感染的诊断价值
NF-κB、CD64单独诊断细菌性感染的最佳临界值分别为42.35 ng/mL、0.41%, ROC曲线的曲线下面积(AUC)分别为0.759(95%CI: 0.712~0.823)、0.796(95%CI: 0.732~0.846), 敏感度分别为86.54%、88.46%, 特异度分别为87.50%、88.89%; 二者联合诊断的AUC为0.937(95%CI: 0.857~0.968)，敏感度、特异度分别为96.15%、95.83%。见表 2、图 1。
表 2 NF-κB、CD64对细菌性感染的诊断价值参数 临界值 AUC 敏感度/% 特异度/% 阳性预测值/% 阴性预测值/% NF-κB 42.35 ng/mL 0.759 86.54 87.50 83.33 90.00 CD64 0.41% 0.796 88.46 88.89 85.19 91.43 NF-κB联合CD64 — 0.937 96.15 95.83 94.34 97.18 NF-κB: 核转录因子-κB。 2.3 细菌性感染患者发生重度感染的单因素分析
重度感染组与一般感染组患者在性别、年龄、BMI、吸烟史、饮酒史、糖尿病、高脂血症、收缩压(SBP)≥120 mmHg、舒张压(DBP)≥90 mmHg、HR≥70次/min、FBG≥6.1 mmol/L、TC≥5.7 mmol/L、TG≥1.7 mmol/L、HDL-C≤1.2 mmol/L、LDL-C≥ 4.1 mmol/L、肌酐≥106 μmol/L、UA≥420 μmol/L等方面比较，差异无统计学意义(P>0.05); 重度感染组体温≥38 ℃、PCT≥0.08 μg/L、hs-CRP≥26 mg/L、Hb≤120 g/L、NF-κB≥42.35 ng/mL、WBC≥10×109、CD64≥0.41%患者比率均高于一般感染组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 3。
表 3 细菌性感染患者发生重度感染的单因素分析[n(%)]因素 分类 重度感染组(n=52) 一般感染组(n=72) χ2 P 性别 男 29(55.77) 38(52.78) 0.109 0.742 女 23(44.23) 34(47.22) 年龄≥60岁 23(44.23) 31(43.06) 0.017 0.896 BMI≥24.00 kg/m2 9(17.31) 13(18.06) 0.012 0.914 吸烟史 35(67.31) 37(51.39) 3.142 0.076 饮酒史 25(48.08) 31(43.06) 0.307 0.579 糖尿病 9(17.31) 12(16.67) 0.009 0.925 高脂血症 13(25.00) 17(23.61) 0.032 0.859 病原菌感染类型 革兰氏阴性菌株感染 29(55.77) 38(52.78) 0.067 0.836 革兰氏阳性菌株感染 20(38.46) 32(44.44) 真菌感染 3(5.77) 2(2.78) 体温≥38℃ 30(57.69) 12(16.67) 22.688 < 0.001 SBP≥120 mmHg 6(11.54) 10(13.89) 0.148 0.700 DBP≥90 mmHg 5(9.62) 9(12.50) 0.251 0.616 HR≥70次/min 12(23.08) 16(22.22) 0.013 0.911 PCT≥0.08 μg/L 43(82.69) 37(51.39) 12.924 < 0.001 hs-CRP≥26 mg/L 44(84.62) 38(52.78) 13.664 < 0.001 FBG≥6.1 mmol/L 6(11.54) 10(13.89) 0.148 0.700 TC≥5.7 mmol/L 21(40.38) 35(48.61) 0.825 0.364 TG≥1.7 mmol/L 16(30.77) 31(43.06) 1.936 0.164 HDL-C≤1.2 mmol/L 12(23.08) 18(25.00) 0.061 0.805 LDL-C≥4.1 mmol/L 18(34.62) 27(37.50) 0.109 0.742 Hb≤120 g/L 35(67.31) 24(33.33) 13.973 < 0.001 NF-κB≥42.35 ng/mL 45(86.54) 40(55.56) 4.514 < 0.001 WBC≥10×109 38(73.08) 29(40.28) 13.078 < 0.001 CD64≥0.41 48(92.31) 46(63.89) 13.296 < 0.001 肌酐≥106 μmol/L 7(13.46) 12(16.67) 0.239 0.625 UA≥420 μmol/L 5(9.62) 9(12.50) 0.251 0.616 BMI: 体质量指数; SBP: 收缩压; DBP: 舒张压; HR: 心率; PCT: 降钙素原; hs-CRP: 超敏C反应蛋白;
FBG: 空腹血糖; TC: 总胆固醇; TG: 甘油三酯; HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇; LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇;
Hb: 血红蛋白; NF-κB: 核转录因子-kB; WBC: 白细胞; UA: 尿酸。2.4 影响细菌性感染患者发生重度感染的Logistic回归分析
将发生重度感染作为自变量，将单因素分析有统计学意义的指标作为因变量，进行Logistic回归分析，结果显示, NF-κB≥42.35 ng/mL、CD64≥0.41%是发生重度感染的独立危险因素(P < 0.05)。见表 4。
表 4 影响细菌性感染患者发生重度感染的Logistic回归分析因素 β SE Wald P OR 95%CI NF-κB≥42.35 ng/mL 0.926 0.221 17.556 < 0.05 2.524 2.379~2.670 CD64≥0.41% 1.326 0.234 32.111 < 0.05 3.766 2.739~5.153 NF-κB: 核转录因子-kB。 3. 讨论
感染性疾病包括细菌感染、真菌感染和病毒感染，属于临床常见且易误诊的疾病，其中细菌性感染是临床中较常见的类型。近年来，条件致病菌感染以及抗生素滥用导致了耐药菌的产生，细菌性感染发病率呈升高趋势[7]。引起细菌性感染的细菌种类较多，且早期临床症状具有不典型性和多样性，可导致诊断难度增加，延误治疗时机，影响治疗效果与预后。目前，临床上对于细菌感染的常用诊断指标是PCT、白细胞介素-6及hs-CRP等，但这些指标在鉴别不同程度细菌性感染人群时灵敏度不高[8]。本研究多因素分析发现, PCT、hs-CRP与重度感染无相关性。
本研究中，研究组NF-κB、CD64均显著高于对照组，提示细菌性感染者NF-κB、CD64异常。NF-κB是近年来发现的一种重要的细胞核转录因子，具有普遍的生物活性，在细胞因子诱导的基因表达中起重要的调控作用，不仅可以调控免疫细胞的激活, T淋巴细胞、B淋巴细胞的发育，还广泛参与机体的应激反应和炎症反应[9]。NF-κB广泛存在于机体各种组织细胞中，未受刺激前表现为失活状态，受到刺激后胞质内NF-κB与抑制蛋白IK-BS分离并活化，进入细胞核内与靶基因启动子内的NF-κB位点结合并进行靶基因转录，促使各类细胞因子及生长因子生成，诱发炎症反应释放白细胞介素-1、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子等炎症细胞因子，参与感染性疾病的发生发展[10]。王智英等[11]探讨了脐血NF-κB及髓磷脂碱性蛋白检测对早产儿脑白质损伤的早期诊断价值及其与预后的关系，发现脑白质损伤早产儿NF-κB水平显著升高，且随着病情程度的加重, NF-κB水平越高。李静[12]对血清IL-16、NF-κB及糖类抗原125(CA125)检测在子宫内膜异位症诊断中的临床意义进行了分析，结果显示子宫内膜异位症的病情越严重，则血清NF-κB的表达越高，且诊断价值较好。
CD64是免疫球蛋白家族成员之一，属于Fc受体和IgG高亲和受体，其表达同时受细胞因子的调节，正常生理情况下, CD64主要分布在外周静脉血中的单核细胞、巨噬细胞等抗原呈递细胞表面，通常在中性粒细胞表面表达较低，当其受到粒细胞集落刺激因子等刺激时会大量表达，并在CD64分子与其配体结合后，可启动并放大免疫反应，参与感染性疾病的发生发展[13]。董玉俊[14]研究发现中性粒细胞CD64对肝癌患者化疗后细菌感染的诊断价值较高。研究[15-16]表明，中性粒细胞表面分子CD64的表达有利于判断感染严重程度，可作为早期诊断新生儿败血症及评价病情预后的指标。本研究结果显示，重度感染组血清CD64水平显著高于一般感染组，与李观华等[17]研究结果一致，说明中性粒细胞CD64表达可作为细菌感染性疾病的诊断及病情判断的可靠指标。然而, CD64除了在细菌性感染时表达可迅速升高，在病毒感染时也会升高，故需联合其他指标以提高其诊断准确性[18]。ROC曲线分析结果显示，血清NF-κB与CD64联合诊断细菌性感染的敏感度及特异度更高; 单因素分析结果显示，重度感染组体温≥38 ℃、PCT≥0.08 μg/L、hs-CRP≥26 mg/L、Hb≤120 g/L、NF-κB≥42.35 ng/mL、WBC≥10×109、CD64≥0.41%患者比率均显著高于一般感染组; 多因素Logistic回归分析结果显示, NF-κB≥42.35 ng/mL、CD64≥0.41%是导致重度感染的独立危险因素，表明NF-κB、CD64与细菌性感染关系密切。
综上所述，NF-κB、CD64有助于细菌性感染者的诊断及病情判断，或可作为细菌感染性疾病诊断与治疗的筛查指标
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表 1 研究组与健康对照组NF-κB、CD64比较
组别 n NF-κB/(ng/mL) CD64/% 研究组 124 45.24±4.23** 0.93±0.11** 对照组 78 16.68±1.67 0.14±0.02 NF-κB: 核转录因子-κB。与对照组比较, * * P < 0.01。 
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表 2 NF-κB、CD64对细菌性感染的诊断价值
参数 临界值 AUC 敏感度/% 特异度/% 阳性预测值/% 阴性预测值/% NF-κB 42.35 ng/mL 0.759 86.54 87.50 83.33 90.00 CD64 0.41% 0.796 88.46 88.89 85.19 91.43 NF-κB联合CD64 — 0.937 96.15 95.83 94.34 97.18 NF-κB: 核转录因子-κB。
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表 3 细菌性感染患者发生重度感染的单因素分析[n(%)]
因素 分类 重度感染组(n=52) 一般感染组(n=72) χ2 P 性别 男 29(55.77) 38(52.78) 0.109 0.742 女 23(44.23) 34(47.22) 年龄≥60岁 23(44.23) 31(43.06) 0.017 0.896 BMI≥24.00 kg/m2 9(17.31) 13(18.06) 0.012 0.914 吸烟史 35(67.31) 37(51.39) 3.142 0.076 饮酒史 25(48.08) 31(43.06) 0.307 0.579 糖尿病 9(17.31) 12(16.67) 0.009 0.925 高脂血症 13(25.00) 17(23.61) 0.032 0.859 病原菌感染类型 革兰氏阴性菌株感染 29(55.77) 38(52.78) 0.067 0.836 革兰氏阳性菌株感染 20(38.46) 32(44.44) 真菌感染 3(5.77) 2(2.78) 体温≥38℃ 30(57.69) 12(16.67) 22.688 < 0.001 SBP≥120 mmHg 6(11.54) 10(13.89) 0.148 0.700 DBP≥90 mmHg 5(9.62) 9(12.50) 0.251 0.616 HR≥70次/min 12(23.08) 16(22.22) 0.013 0.911 PCT≥0.08 μg/L 43(82.69) 37(51.39) 12.924 < 0.001 hs-CRP≥26 mg/L 44(84.62) 38(52.78) 13.664 < 0.001 FBG≥6.1 mmol/L 6(11.54) 10(13.89) 0.148 0.700 TC≥5.7 mmol/L 21(40.38) 35(48.61) 0.825 0.364 TG≥1.7 mmol/L 16(30.77) 31(43.06) 1.936 0.164 HDL-C≤1.2 mmol/L 12(23.08) 18(25.00) 0.061 0.805 LDL-C≥4.1 mmol/L 18(34.62) 27(37.50) 0.109 0.742 Hb≤120 g/L 35(67.31) 24(33.33) 13.973 < 0.001 NF-κB≥42.35 ng/mL 45(86.54) 40(55.56) 4.514 < 0.001 WBC≥10×109 38(73.08) 29(40.28) 13.078 < 0.001 CD64≥0.41 48(92.31) 46(63.89) 13.296 < 0.001 肌酐≥106 μmol/L 7(13.46) 12(16.67) 0.239 0.625 UA≥420 μmol/L 5(9.62) 9(12.50) 0.251 0.616 BMI: 体质量指数; SBP: 收缩压; DBP: 舒张压; HR: 心率; PCT: 降钙素原; hs-CRP: 超敏C反应蛋白;
FBG: 空腹血糖; TC: 总胆固醇; TG: 甘油三酯; HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇; LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇;
Hb: 血红蛋白; NF-κB: 核转录因子-kB; WBC: 白细胞; UA: 尿酸。
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表 4 影响细菌性感染患者发生重度感染的Logistic回归分析
因素 β SE Wald P OR 95%CI NF-κB≥42.35 ng/mL 0.926 0.221 17.556 < 0.05 2.524 2.379~2.670 CD64≥0.41% 1.326 0.234 32.111 < 0.05 3.766 2.739~5.153 NF-κB: 核转录因子-kB。
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