中性粒细胞CD64指数的临床应用进展
2025-03-21 来源:临床检验杂志

作者:占秀玉,刘欣,余洪立,卢宇,广西医科大学附属柳州市人民医院检验科,柳州市病毒性疾病精准医学重点实验室,广西壮族自治区卫生健康委员会广西临床疾病生物技术研究重点实验室


中性粒细胞是人体先天免疫系统抵御病原微生物,特别是化脓性细菌入侵的第一道防线。当机体发生感染时,中性粒细胞表面的CD64 表达会迅速升高。中性粒细胞CD64( neutrophil CD64,nCD64) 指数已成为目前研究较多的新型感染标志物或除外感染的标志物之一。nCD64指数在感染性疾病中的诊断意义已被广泛认可,除外诊断,其在评价疾病进展、监测治疗效果、预测死亡风险方面也展现了新的应用价值[1]。最新的研究表明,nCD64 指数与脓毒症引起的弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC) 的恶化相关,并可能成为新的评价工具来预测DIC 恶化的情况[2]。此外,nCD64指数在区分细菌性和病毒性感染、鉴别非感染性疾病的继发感染、与其他新型生物标志物的联合应用方面也突显了其重要作用。本文就nCD64指数的临床应用现状作一综述。


1 CD64的分子结构与生物学功能


CD64,全称为簇状分化抗原64,是一种相对分子质量为72 000 的跨膜糖蛋白,具备3个细胞外免疫球蛋白样结构域,代表IgG Fc部分的结合位点,易与单体IgG1 /IgG3 结合,是IgG重链Fcγ部分的高亲和力Ⅰ型受体( Fcγ receptorⅠ) 。CD64 在单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞等免疫细胞的表面表达相对稳定,在淋巴细胞表面则不表达或表达较弱[3]。静息状态下,中性粒细胞表达IgGFcγRⅡ( CD32) 和Fcγ RⅢ ( CD16) 的低亲和力受体,但不表达高亲和力受体Fcγ RⅠ ( CD64)[4]。当病原微生物入侵机体时,人体免疫系统会迅速启动,产生一系列炎症反应以对抗病原体。中性粒细胞可被干扰素-γ、肿瘤坏死因子α( tumor necrosis factor-α,TNF-α) 、粒细胞集落刺激因子等炎性因子激活,在4~6 h内表面表达的nCD64迅速升高,从而发挥抗感染作用;在炎症反应得到控制后的48h内,nCD64的表达会逐渐降低,并在7 d左右恢复至正常水平[5]。在此过程中,nCD64作为一种重要的免疫调节受体,主要与IgG结合,参与免疫细胞的吞噬作用、抗原提呈、抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用、过氧化物形成及免疫复合物的清除等过程,维护机体免疫稳态和健康。


2 nCD64指数的检测


研究显示,血液样本中的CD64能够在4 ℃冷藏条件下保持稳定表达超过30h。在4 ℃冷藏条件下,CD64的定量表达在24 h、48 h和72 h后与基线相比,其表达差异不具有统计学意义,但尽量在12h内进行检测,可以最大程度消除实验误差[6]。在我国当前的实验室中,主要运用流式细胞术进行CD64的检测,以CD14作为设门依据,分别选取单核细胞群、淋巴细胞群、中性粒细胞群,测定各细胞群的CD64平均荧光强度( mean flourscence indensity,MFI) ,并计算nCD64 指数。nCD64指数计算公式为:中性粒细胞CD64指数=( 中性粒细胞CD64 MFI/淋巴细胞CD64 MFI) /( 单核细胞CD64 MFI/中性粒细胞CD64 MFI) 。这个公式的提出,使nCD64 的量化分析变得更加客观和精确。以往由于缺乏统一的量化方法,不同研究者在检测nCD64表达水平时可能存在操作性和主观性的差异,导致研究结果的不一致。而通过以淋巴细胞CD64 MFI 作为阴性对照,单核细胞CD64 MFI 作为阳性对照,可以消除这些差异,使研究结果更加可靠和具有可比性。


3 nCD64指数参考区间


nCD64 指数作为一种新兴的生物标志物,在诊断和鉴别感染性疾病方面具有较好的特异性和灵敏性,且nCD64检测的时间短,所用标本量少,检测方法便捷,更适用于临床。但其目前临床应用有限,其中一个重要原因是缺乏合理统一的参考区间。苗林子等[7]纳入北京大学第一医院126例符合条件的健康体检者作为参考样本组,并将其根据年龄差异划分为4个年龄段:22~29 岁( 28 名) 、30~39 岁( 22 名) 、40~49 岁( 28 名) 、50~60 岁( 48 名) 。研究结果显示,nCD64 指数在各年龄组及不同性别之间的差异均无统计学意义,无需按年龄及性别建立参考区间。研究以百分位数法P2.5~P97.5建立的nCD64 指数参考区间为:0.06~2.73。陈少杰[8]以 732名健康鄂尔多斯市人群作为研究对象,按照年龄分为1~12岁( 255 例) 、13~18 岁( 128 例) 、19~59 岁( 215 例) 、≥60 岁( 134 例) 4 个年龄段,结果显示,在不同年龄人群中,1~12岁年龄组与其他3组年龄组存在差异,故研究建立的参考区间为:1~12岁,nCD64指数≤0.14;≥13岁,nCD64 指数≤ 2.16。此研究结果中≥13 岁人群的 nCD64 指数与苗林子等[7]的 0.06~2.73 相对符合,可能是因为两项研究都选取了足够样本量且年龄分组相近的成年人作为研究对象,并采用同样的nCD64计算公式进行计算。我国已逐步规范中国人群常用临床检验项目参考区间的研究,未来建立nCD64的参考区间需要更多研究者参与其中,进行多中心、大样本研究,并综合考虑各种影响因素,在探索合适的方案上提出更为科学的建议,以推动其在各实验室之间的应用。


4 nCD64的临床应用


4.1 nCD64 指数在成人脓毒血症中的应用 在细菌感染性疾病的早期,nCD64 表达水平会显著上调[9]。Yeh 等[10]的Meta 分析显示,尽管纳入的研究之间存在一定样本量和比例上的异质性,但依旧发现nCD64指数在成人脓毒血症诊断中的敏感性和特异性分别为0.87和0.89,诊断比值比(diagnostic odds ratio,DOR) 为 53。Ye 等[11]分析在重症监护病房( intensive care unit,ICU) 的脓毒血症患者与非脓毒血症患者nCD64表达情况,nCD64 指数在脓毒血症诊断中的敏感性和特异性分别为83%和88%。而对ICU脓毒血症患者使用accellix-CD64 自动装置连续测量 nCD64 指数,第 2天重复检测nCD64指数可直接对85%的患者进行分类[12]。既往研究标明,白细胞计数、中性粒细胞百分数、C反应蛋白( C-reactive protein,CRP) 、降钙素原 ( procalcitonin,PCT) 、IL-6 等检测在早期有效鉴别脓毒血症与非脓毒血症的敏感性与特异性上具有一定限制性[13]。nCD64指数的诊断效能优于CRP和PCT,而nCD64指数与CRP或PCT联合检测,可以提高诊断脓毒血症的灵敏度[10-11]。随着研究的深入,新的脓毒血症预测生物标志物单核细胞HLA-DR( mHLA-DR) 、程序性细胞死亡蛋白-1( programmed death-1,PD-1) 、CD25、CD69 等逐渐被发现。Chen 等[14]纳入 2021— 2022 年脓毒血症患者、非脓毒血症危重患者和健康个体进行病例对照研究发现,脓毒血症患者PD-1和nCD64指数显著升高,而mHLA-DR表达显著降低。这3种生物标志物的组合达到了更大的诊断价值,受试者工作特征曲线下面积( area under receiver operating characteristic curve,AUC) 为0.899,而当将 PCT 加入联合模型时,AUC 增加到0.936。研究表明,nCD64指数联合 CD69 和 CD25 能大大提高对脓毒血症的诊断效能,联合检测AUC高达0.978[15]。最新研究显示,nCD64指数可用于监测脓毒血症的不良进展和预测死亡风险。Sun等[2]前瞻性研究了脓毒血症诱导的DIC过程中免疫相关生物标志物的变化,发现显性DIC患者在脓毒血症发生后的第1天至第7天表现出明显的免疫紊乱,特征是mHLA-DR 百分比下降,PCT、nCD64 指数和全身炎症细胞因子水平相对于非显性DIC或非DIC患者有所增加,这与 Chen 等[14]的研究结果大致相符。Huang等[16]研究表明,nCD64 指数是脓毒血症患者28天全因死亡率的独立预测因子,其风险比为1.263,AUC 为0.906。此外,nCD64 指数与其他生物标志物( 如CRP) 联合使用并进行连续监测可以提高对脓毒血症患者28天死亡风险的预测、区分和重新分类的能力。另外,在Gao等[17]的研究中,抗生素治疗后PCT水平的下降速度不如nCD64指数下降得快,因此可以推测nCD64指数可能在抗生素治疗监测方面优于PCT。nCD64指数在提高临床诊断准确性、监测感染和评估抗生素效果等提供快速反馈方面具有极好的潜力。以上结论都需要更多的研究加以验证。


4.2 nCD64 指数在新生儿脓毒血症中的应用 新生儿机体免疫功能尚未发育成熟,病原菌进入血液后不能及时清除,在体内生长、繁殖、产生毒素等,最终导致脓毒血症的发生。Cui 等[18]纳入 335 名住院患儿,按是否存在脓毒血症分为两组进行前瞻性研究,发现脓毒血症患儿的基线nCD64指数、PCT 和CRP 水平显著高于非脓毒血症患儿。nCD64指数在区分脓毒血症患儿方面展现了更高的敏感性(0.90) 和特异性( 0.78) ,其 AUC 为0.91,最佳临界值为5.78。nCD64 指数不仅对新生儿脓毒血症的早期诊断有效,而且与脓毒血症的预后正相关,与住院死亡率呈负相关。李洪媛等[19]的Meta 分析表明,在新生儿脓毒血症诊断中,nCD64指数的汇总敏感性为0.89,特异性为0.89,阳性似然比( positive likelihood ratio,PLR) 为 8.25,阴性似然比( negative likelihood ratio,NLR) 为0.11,DOR 为80.41,AUC 为0.957,能够作为单独诊断新生儿脓毒血症的指标。当nCD64指数、CRP 和PCT三者联合诊断新生儿脓毒血症时的灵敏度及准确度最高,均高于三者单独检测[20]。目前nCD64 指数联合其他感染标志物或新型标志物检测是否能提高新生儿脓毒血症早期诊断的相关研究较少,且具体cut-off 值下的敏感性和特异性情况仍需大量实验数据及临床病例作进一步证实。


4.3 nCD64 指数在其他病原菌感染性疾病中的应用 在COVID-19 患者中,特别是重症患者,CD64 在中性粒细胞和单核细胞上的表达水平显著升高[21-22]。nCD64 的平均荧光强度中位数(mMFI) 在健康对照组为180,在中度COVID-19患者中为1 000,在重度COVID-19 患者中为2 600[21]。此外,nCD64 的表达与 COVID-19 患者的 APACHE-Ⅱ评分( 评估危重病患者疾病严重程度和预测住院死亡率的临床评分系统) 呈正比(ρ=0.76,95%CI: 0.31~0.93,P=0.01)[22]。研究认为,细菌感染时nCD64表达比例和强度均升高,而病毒感染时通常不引起nCD64表达的升高。余建华等[23]研究显示,发热患者细菌感染nCD64指数水平明显高于病毒感染( 21.05 vs. 0.28,P<0.05) ,nCD64 指数在鉴别细菌感染最佳截断值0.53时敏感性为97.5%,特异性为88.24%。而在联合检测方面,nCD64指数和mHLA-DR联合检测在鉴别细菌感染的效能最佳,AUC为0.971,敏感性为95.00%,特异性为94.12%,这对 Chen[14]的研究有所验证。上述发现表明nCD64 是一个非常有潜力的生物标志物,有助于区分细菌性和病毒性感染,尤其是在发热患者的诊断中。然而,需要更多的研究来进一步验证这些结果,并探索nCD64指数在不同类型感染中的特异性和敏感性。在有关肺结核( pulmonary tuberculosis,PTB) 与肺炎( pneumonia,PN) 患者的鉴别诊断研究中发现,虽然结核感染T细胞检测(T-SPOT.TB) 被广泛应用于不同人群结核病的诊断,包括HIV感染者、免疫抑制患者、老年人,但上述特殊人群的检测中时常出现假阴性结果。Liu 等[24]分析,nCD64 指数作为区分PTB和PN患者的潜在生物标志物,可能具有比T-SPOT.TB检测更高的特异性和阳性预测值。以nCD64 指数 3.74 为界值时,AUC 为 0.763 1,敏感性为68.33%,特异性为77.55%,表明其具有较好的诊断性能。Li等[25]利用血清白蛋白、CD4+T 细胞计数和nCD64指数构建了一个早期潜伏性结核感染( latent tuberculosis infection,LTBI) 进展为活动性结核病(active tuberculosis,ATB) 的预测模型。结果显示nCD64指数在ATB患者中表达增加,并且作为独立影响因素,nCD64指数是分数最高的,具有较高的权重。该结果表明nCD64 指数考虑了个体间细胞表达的差异,具有良好的稳定性和准确性,并可以成为一种新的识别高危患者的指标。此模型用于预测LTBI的AUC为0.962,敏感性为0.971,特异性为0.910,这表明联合检测血清白蛋白、CD4+T 细胞计数和nCD64指数可以为区分LTBI与ATB提供新思路


4.4 nCD64 指数在非感染性疾病中鉴别继发感染的应用 急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP) 是一种由于胰腺内消化酶异常活化,进而对胰腺自身及邻近组织造成消化性损害的炎症疾病。而重症AP病情急剧、进展迅猛,在病程后期,大多数患者因脓毒血症和多器官功能衰竭而死亡,这与胰腺组织的坏死及继发感染有着直接的联系。Huang等[26]分析了2021年至2022年共两组独立队列,训练队列包括202名AP患者,验证队列包括100名AP患者,并分为两组:感染性胰腺坏死( infected pancreatic necrosis,IPN) 组和非感染性胰腺坏死(non-IPN) 组,进一步跟踪了重症患者入院后当天和住院第3、5、7、10天nCD64 指数的变化,主要是IPN发生前后nCD64 指数的变化。总体来看,IPN 患者入院时nCD64 指数明显高于非 IPN 患者,nCD64 指数与 IPN 发生率显著正相关,nCD64指数对IPN有较好的预测效果( AUC =0.859,敏感性=80.8%,特异性=87.5%) 。独立验证队列中,nCD64 指数的预测效能得到进一步验证。此外,对于AP继发腹膜感染和感染性休克,nCD64指数结合PCT亦可提高诊断效率[27]。在其他非感染炎性疾病中,有研究评估了nCD64 指数、CRP、PCT 等在系统性红斑狼疮( systemic lupus erythematosus,SLE) 患者细菌感染诊断中的潜力,发现单个生物标志物的AUC没有显著差异,仍然认为生物标志物的组合检测才能提高对SLE感染的诊断效能[28]。在判断患者结直肠癌术后是否发生切口感染时,虽然nCD64指数单独预测AUC已高达0.937,但同样认为联合其他感染指标预测效能最高[29]。而对于肝硬化自发性细菌性腹膜炎( spontaneous bacterial peritonitis,SBP) 的诊断中 nCD64 指数最佳截断值为2.02,此时诊断SBP 的敏感性和特异性分别为80.49%和93.90%,并且能够被抗生素治疗调节,并用于评估治疗效果[30]。


5 小结


综上所述,nCD64以其在特异性、敏感性、检测方法简单等方面的独特优势,在早期脓毒血症诊断、疗效评估、预后等临床应用中占据重要地位,甚至优于PCT、CRP等传统感染指标,连续监测有助于评价疾病进展及预测死亡风险,但在鉴别病毒与细菌性感染的能力有待进一步研究验证。另外,在非感染性疾病继发感染的早期识别中,nCD64作为独立影响因子具有较高的权重。随着流式细胞仪的革新,nCD64 指数的检测结果一致性与准确性进一步提高,但对于有血液系统、自身免疫系统基础疾病的患者来说,nCD64指数的检测还需提供更大的客观性、更高的数据分析速度与精度以确保拥有更高的检测敏感性。


参考文献略。


来源:临床检验杂志2025年2月第43卷第2期 

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