关于肝素结合蛋白在临床感染性疾病中的早期诊断研究进展

张泽彬

（浙江大学医学院附属第二医院检验科 浙江 杭州 310000）

1984 年SHAFER 等[1]首次分离鉴定出肝素结合蛋白（heparin-binding protein, HBP），HBP 因其抗菌性能而开始备受关注，后来人们研究感染性疾病时发现HBP 在感染和炎症中起着多功能介质的作用。在临床感染性疾病中，每年脓毒血症患者有1900 多万患者，其中约600万患者死亡，病死率超过1/4,而且约有300 万幸存的患者中有认知障碍[2]。同时在《中国脓毒症早期预防与阻断急诊专家共识》也指出[3]，HBP 其诊断脓毒症的准确率大于其他细胞因子。本文回顾性介绍HBP 的特征以及HBP 的最新研究进展，为临床感染性疾病预测和早期诊断提供新的思路。

1.肝素结合蛋白的特性

1.1 肝素结合蛋白的结构特性

HBP 拥有221 或222 氨基酸残基，它的相对分子质量为37×103,它是一种存在于中性粒细胞的分泌颗粒和嗜天青颗粒中的具有多种功能的炎症蛋白，又被称做是天青杀素或阳离子抗微生物蛋白37（CAP37），是丝氨酸蛋白酶多形核中性粒细胞（polymorphonuclear, PMN）家族成员。这个蛋白质与人类弹性蛋白酶有47%的直接序列相似性，两个蛋白质都有8 个严格保守的半胱氨酸残基组成了二硫键[4]。然而，由于催化三联体的两个残基突变，HBP 通常被认为缺乏丝氨酸蛋白酶活性。它是多种细胞的有效化学引诱剂，尤其是单核细胞，也是血管渗漏和水肿形成的有力诱导剂。HBP 也是在PMN 外渗后分泌的，在那里它与其他类型细胞相互作用，这些特征使得HBP 成为早期发现感染性疾病的诊断指标。

1.2 肝素结合蛋白的功能特性

在健康人群血液中检测肝素结合蛋白的含量小于10 ng/mL，当感染发生时，侵入血管的HBP 水平升高。HBP的作用特性主要有：（1）调节血管内皮细胞功能方面，影响血管通透能力和炎症应激反应，这种分子反应提供了一种新的策略，以防止内皮细胞屏障功能障碍所造成的白细胞数目活化错误定向的结果。（2）从多形核中性细胞释放出来的HBP 能够趋化并激活单核/巨噬细胞，并释放肿瘤坏死因子-α 和γ-干扰素，Harini Raghu等[5]研究发现HBP 最后激活单核细胞上的CC-基序-趋化因子受体2 号（CCR2），更加证实了肝素结合蛋白与单核细胞以及巨噬细胞之间的紧密关系。（3）它通过线粒体途径参与细胞凋亡的平衡调节，Maria Olofsson等[6]研究发现从肝素结合蛋白处理的内皮细胞中分离出的线粒体的蛋白质印迹结果证明了这一点。

1.3 肝素结合蛋白和其他炎症指标的比较

在临床感染性疾病中，随着一些生化检测指标不断应用于临床，临床医生对于感染性疾病的早期诊断，也有了更多新的认识。目前常用的生化检测指标有白细胞（white blood cell, WBC）、C 反应蛋白（C-reactive protein, CRP）、降钙素原（procalcitonin, PCT）、白介素6（IL-6），以及现在新发展的生物标记物HBP。（1）WBC 常常用于细菌感染和病毒感染的区别，但在严重感染时，WBC 常常是下降的，又很难区分两者。（2）CRP 升高比较滞后，一般要感染两小时之后才逐渐升高，24 ～48 h 才达到高峰，一般情况下把CRP 看做是细菌感染的指标，区别于病毒感染，对感染发生的特异性并不强，很多非感染性疾病也会升高，比如肿瘤、心脑血管疾病、风湿病、结缔组织病等。（3）PCT 一般情况下与细菌感染成正相关，当PCT为0.1～0.25 ng/mL时，提示细菌感染的可能性不大，PCT 为0.25 ～0.5 ng/mL 时，可能存在需要治疗的细菌感染，而PCT ＞0.5 ng/mL 时，很可能存在需要治疗的细菌感染。有学者建议将PCT 为0.5 ng/mL 是脓毒症的诊断界值，PCT 在感染2 ～4 h 后迅速上升，12 ～48 h 达到峰值[7]。但是如果遇到局部感染或者慢性炎症不会导致其升高，因此PCT 不适用于局部感染的诊断。（4）IL-6 水平在细菌感染时明显升高，且与HBP、CRP 等水平呈正相关，可作为感染评估和检测的常用指标，且其浓度与患者疾病的严重程度一致[8-9]。但是在脓毒血症患者中HBP 的血浆浓度在WBC、CRP、IL-6 等指标正常或轻度升高时即明显升高，且其诊断脓毒症的准确率大于其他细胞因子。因此随着研究的深入和发展，HBP 将会进入实验室应用于临床势在必行，将为临床感染性疾病早期诊断提供更多有用的价值。

2.肝素结合蛋白在临床感染性疾病中的早期诊断价值

2.1 肝素结合蛋白在新生儿感染中的早期诊断价值

近几年来，新生儿感染性疾病相关的最有效的预防措施得到增强，发病率不断下降，但仍是新生儿疾病的常见病因和主要死因。研究总结表明，由细菌和病毒感染引起新生儿死亡约占新生儿期死亡的五分之一[10]。新生儿的免疫功能大脑发育不成熟，对外界刺激反应异常低，新生儿感染后临床初期症状不明显，感染性休克可能会在数小时内出现，严重时可导致器官实质功能损害、衰竭，甚至死亡。李仁华等[11]通过收集该院收治的新生儿感染患儿80 例作为研究，比较患儿的HBP、PCT、CRP、WBC、中性粒细胞淋巴细胞比值（neutrophil to lymphocyte ratio, NLR）水平，结果发现在研究组患儿的HBP 的药时曲线下面积（area under curve, AUC）为0.884，灵敏度为0.85，特异性为0.81，显著高于PCT、CRP、WBC、NLR 水平，提示HBP 是该研究中诊断新生儿感染情况的最佳指标。因此综上所述，肝素结合蛋白可以作为早期研究、早期发现和早期控制新生儿再感染的一个重要的不可缺少的指标。

2.2 肝素结合蛋白在成人斯蒂尔病中的早期诊断价值

成人斯蒂尔病（adult onset Still’s disease, AOSD）是一种罕见的全身性自身免疫性炎症性疾病。其典型特征是高热、关节炎或关节痛、皮疹、白细胞总数和中性粒细胞增多以及血小板增多，血清铁蛋白升高。其他常见的症状与体征包括咽痛、肝、脾和淋巴结肿大。临床一般通过检查血沉、血常规、铁蛋白和C 反应蛋白等项目进行判断，但是目前来看，临床上还没明确的诊断AOSD的标准。在临床治疗中，特别是脓毒血症的发生，容易混淆AOSD 的诊断，两者常难以区分。Rui Tian 等[12]通过对肝素结合蛋白在对AOSD 和脓毒血症患者的检测中发现，计算了受试者工作特征（ROC）曲线下的面积，以评估HBP 是否可用于区分活动性和非活动性AOSD，结果是0.811，灵敏度为0.650，特异性为0.811，HBP 临界值为35.59 ng/mL。HBP 在作为区分AOSD 与脓毒血症患者的生物标志物的ROC 曲线下面积为0.653，灵敏度为0.759，特异性为0.552，HBP 临界值为65.1 ng/mL。因此血清HBP 可能是一个有用的诊断生物标志物，可用于早期评估AOSD 患者的疾病活动，并能区分AOSD 与脓毒血症患者。

2.3 肝素结合蛋白在创伤性患者中的早期诊断价值

脓毒血症是创伤后患病率和病死率的主要因素。创伤后脓毒血症常常发生在创伤后几天到几周，病死率极高。对这些患者的早期诊断有极大的需求，预测这些重大创伤后并发症的生物标记物将成为ICU 临床医生的一个非常有价值的常用工具。然而，创伤后脓毒血症的确定诊断是很复杂的，也是创伤性疾病本身发生的炎症可能掩盖了临床上述情况，使得常用的生物标志物都不太可靠。创伤后炎症反应的发生，很大程度上的与炎症因子风暴密切相关。研究发现，创伤性患者的基因序列与脓毒血症患者的基因组高度保持相似，这说明生物检测标记物在脓毒血症和创伤性患者中有共同的主要路径。Halldorsdottir H D 等[13]通过研究血浆中的肝素结合蛋白水平，来评估是否能作为创伤患者重大创伤后脓毒血症的预测指标。在这项研究中，97 名创伤患者在重症监护的第一周进行了研究。每天收集与损伤相关的数据，并记录临床参数数据。分别于创伤性患者伤后第1、3、5 d 采集血浆样本，评价其与损伤相关参数及脓毒血症的关系。其中损伤严重程度中位数为33 分，三分之一的创伤患者接受了大量输血，四分之一的患者出现休克，最终30 d 病死率为8%。严重创伤患者肝素结合蛋白血浆浓度比较明显升高，与休克、大量输血和器官衰竭有关脓毒血症患者只在第5 天出现高浓度水平。因此在创伤性患者中，HBP水平与损伤的严重程度和器官功能障碍有关。脓毒血症与肝素结合蛋白的相关性较弱，仅在第1 周观察期的后期。而且HBP 的生物诊断指标显示，损伤后早期脓毒症休克分化明显较差，这说明了创伤后阶段的炎症因会削弱HBP 脓毒血症的预测能力。因此可以看出，对创伤后的炎症反应可能掩盖了肝素结合蛋白作为创伤性疾病早期发生脓毒血症的生物标志物的检测能力。

3.总结

综上所述，肝素结合蛋白是中性粒细胞中释放的一种炎症因子，不仅仅是评估脓毒血症患者的有效生物监测指标，也是在临床感染性疾病中应用非常广泛。肝素结合蛋白与感染性疾病所发生的脓毒血症也密切相关，而且与脓毒血症所伴随的感染性疾病更加紧密相连，两者相互影响。与传统的感染性指标相比，肝素结合蛋白具有更高的特异性、灵敏度等优势。随着医学研究的快速发展，相信肝素结合蛋白未来会在感染性疾病有更深入的研究价值，将为临床提供更多有效的早期诊断、疗效监测和预后评估。