中性粒细胞CD64与细菌感染的研究进展.doc

中性粒细胞CD64与细菌感染的研究进展医学临床研究2011年6月第28卷第6期JClinRes,Jun.2011,Vol28.No6中性粒细胞CD64与细菌感染的研究进展李尧(综述)沈策(审稿)(上海交通大学附属第六人民医院呼吸科,上海200233)关键词细菌感染;综述文献中图分类号R515文献标识码C文章编号16717171(2011)O6116204细菌感染目前仍然是导致人类发病和死亡的主要原因之一.2008年底公布的全球疾病负担报告显示,在全世界范围内引起发病和造成死亡的疾病中,下呼吸道感染(主要是细菌感染)被列为第三位高危疾病,占死亡总数的7.1,是低收入国家人口死亡的首要原因.在临床诊疗过程中细菌感染和非细菌感染性疾病常难以区分,实验室检查外周血白细胞(WBC)计数,红细胞沉降率(ESR)以及血清c一反应蛋白(CRP)等均属非特异性指标.细菌感染早期准确诊断仍然是困扰临床医生的问题.近年来,愈来愈多的研究结果显示,中性粒细胞(PMN)CD64定量分析能够早期诊断细菌感染,本文就CD64与细菌感染的研究进展做一综述.1CD64的分子结构CD64是免疫球蛋白G(IgG)的Fc受体之一.人类IgGFc受体有三种,分别为FcyRI(CD64),FcTR1I(CD32)和FcTR11I(CD16).FcTRI(CD64)是高亲和力的IgG受体,一般出现在炎症早期,可直接与IgG1,IgG3结合,并在体内达到饱和.FcTRII(CD32)和FcTR11I(CD16)是低亲和力受体,主要与抗原抗体形成的免疫复合物结合.它们是连接体液免疫和细胞免疫的纽带,在细胞吞噬,清除免疫复合物,抗原递呈和释放炎症介质中起到关键作用_lj.CD64是分子量为72kDa的穿膜糖蛋白,其编码基因定位于染色体lq21.2-q21.3l2,属Ig超家族成员.它由四部分组成,包括1个信号肽,3个胞外免疫球蛋白结构域(EC1,EC2,EC3),1个疏水跨膜区和1个短的胞质尾区3.CD64与IgG的亲和力较CD32,CD16高,是高亲和力IgGFc受体.目前已确定人的CD64有3个同源基因CD64A,CD64B,和CD64C,这3个基因型的CD64可形成6*通讯作者,Email:lyshencegmail.COIn?综述与讲座?种不同的mRNA转录体,2个来自于CD64A,3个来自于CD64B,1个来自于CD64C.2CD64的生物学特性CD64主要分布于单核细胞,巨噬细胞,树突细胞等抗原递呈细胞(APC)表面,其表达受细胞因子的调节.正常生理情况下,CD64在PMN表面呈低水平表达.当机体受到感染时,在炎症因子细菌细胞壁脂多糖(LPS),白细胞介素一12(IL12),7一干扰素(IFN一),粒细胞集落刺激因子(GCSF)等刺激下,CD64在PMN表面表达量增加.CD64介导单核巨噬细胞和PMN对免疫球蛋白Fc段识别与结合,从而参与免疫球蛋白的生理功能或病理杀伤能力,并触发和调控机体多种免疫反应,在机体感染与抗感染中发挥重要作用.Spitler等_6的研究发现,单核细胞CD64表达增加可加强单核细胞吞噬活性.如果CD64或其他FcTR缺失可致其吞噬功能丧失l7.CD64属于激活型Fc受体,当细胞表面CD64与IgG结合后,引起CD64发生聚集,触发SRC酪氨酸激酶,使FcR7链上的免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)磷酸化,形成SYK激酶结合位点,募集的SYK激酶激活下游级联信号.CD64可介导巨噬细胞及活化的PMN参与抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用(ADCC),通过IgG调理促进对颗粒性抗原吞噬作用,增加吞噬细胞释放IL一1,II6,TNF等细胞因子,并通过脱颗粒作用及一系列氧化还原作用杀灭靶细胞.3PMNCD64与细菌感染的诊断PMN具有吞噬并杀死微生物功能,在机体防御细菌感染中起到关键作用.CD64表达增加是PMN活化的标志之一.当机体感染细菌后,在炎症因子医学临床研究2011年6月第28卷第6期JClinRes,Jun.2011,V0l28,No6刺激下PMN表面的CD64表达迅速上调,用northernblot法在感染13h内即可检测到tuRNA上升9.Cid等_】对2002年至2009年13篇有关CD64与细菌感染方面的文献进行荟萃分析,结果显示PMNCD64表达用于诊断细菌感染的灵敏度可达79,特异度达到91,可以作为早期诊断细菌感染参考指标.3.1PMNCD64与新生儿细菌感染PMNCD64表达与细菌感染相关,与患者年龄无关.Fjaertoft等ll.研究了新生儿,儿童及成年人的PMNCD64表达,新生儿细菌感染组PMNCD64表达明显高于非细菌感染组,早产儿细菌感染组PMNCD64表达与足月儿,儿童和成年人之间无明显差异.该研究同时显示新生儿缺氧缺血性脑病,胎粪吸入综合征,新生儿暂时性呼吸增快不会引起PMNCD64表达增加,说明PMNCD64表达与非感染因素无关.婴幼儿细菌感染的早期诊断方面PMNCD64优于他感染预测指标.Ng等_】.对极低出生体重儿的研究显示,在脓毒症发病后0和24h,PMNCD64有较高的灵敏度(9597)和阴性预测值(9799),明显优于淋巴细胞抗原CD25和CD45RO.Dilli等uJ比较IL一6,C反应蛋白(CRP)和CD64在早期诊断新生儿脓毒症中的价值,结果发现CD64表达与IL一6和CRP呈正相关.CD64的灵敏度及阴性预测值最高,如果联合IL一6和CRP检测可提高CD64的灵敏度达100.但Ng等_1.认为联合检测CRP,并不能显着提高诊断的灵敏度,反而降低了特异度.GroseljGrenc等_1测定伴有全身炎症反应综合征(sIRs)的46名新生儿(<28d)和36名幼儿(>28d)外周血中CD64指数,脂多糖结合蛋白(LBP),降钙素原(PCT)和CRP,发现在幼儿组,PMNCD64指数诊断细菌感染的精确性最高.使用CD64一LBP评分可以进一步提高早期诊断婴幼儿细菌感染的准确性.3.2PMNCD64与成人细菌感染PMNCD64比目前常用的感染预测指标在诊断成人细菌感染或脓毒症方面更具优势.Davis等l_】对随机抽取100例急诊患者进行前瞻性研究,结果显示PMNCD64的敏感性,特异性和有效率均优于CRP,PMN绝对计数,核左移和ESR.PMNCD64可以区分细菌感染与自身免疫系统疾病活动期和病毒感染.Allen等_l研究显示,全身性细菌感染患者PMNCD64表达明显升高,而病毒感染,非感染的自身免疫系统疾病患者则PMNCD64表达不增加,类固醇药物,病程改善药物(DMARDs)及细胞毒性治疗不会增加PMNCD64的表达.其他研究显示在髓系白血病,骨髓增生异常综合征,妊娠,巨幼细胞贫血患者中也无假性升高口.但近来有学者提出不同的观点,认为单独测定PMNCD64无法区分细菌,病毒感染及自身免疫疾病活动.Nuutila等_19_的研究发现,病毒感染时PMNCD64表达也会增加.RNA病毒感染患者PMNCD64较健康控制组增加了2倍,DNA病毒感染患者与细菌感染患者增加幅度一致,与RNA病毒感染者相比至少上升5倍.一部分自身免疫系统疾病患者及肾癌患者PMNCD64表达也有中等程度增加.提示单独测定PMNCD64无法区分细菌感染,DNA病毒感染和自身免疫系统疾病.JalavaKarvinen等_2D在对89例细菌感染,46例病毒感染和21例自身免疫系统疾病的住院患者检测分析后发现,病毒感染患者表现为低CD35/低CD64或低CD35/高CD64;自身免疫系统疾病患者表现为高CD35/低CD64;细菌感染患者表现为高CD35/高CD64.因此认为联合测定PMNCD64和PMNCD35或临床感染评分(CIS)(包括CRP,ESR,PMNCD35,PMN补体受体指数),配合内科检查可以区分细菌感染,病毒感染和自身免疫系统疾病.PMNCD64表达程度可能与细菌感染种类有关,CD64测定可能有助于病原菌的判定.Herra等l2的研究发现革兰阴性菌感染患者PMNCD64表达高于革兰阳性菌感染者;肺炎链球菌感染者CD64表达较金黄色葡萄球菌感染者高.Allen等_l的研究显示虽无显着统计学差异,但革兰阴性菌感染者PMNCD64表达较革兰阳性菌感染者增加.这与新生儿的研究结果不同,Dilli等_】对新生儿脓毒症的研究中发现PMNCD64表达在链球菌感染时明显增高.但在革兰阴性菌和革兰阳性菌之间并无统计学意义,也无增高趋势.造成新生儿和成年人结果不同的原因可能与新生儿在革兰阴性杆菌感染时PMN呈现低表达反应有关.晚近的研究结果显示,PMNCD64也是预测局部感染的特异性指标.Nishino等对61名疑似有局部肌肉骨骼感染的类风湿性关节炎(RA)患者进行分析,发现伴有细菌感染的RA患者,其PMNCD64表达是非感染RA患者的3倍,有显着统计学意义(P<0.001).而CRP,ESR,WBC计数在这两组患者中无统计学意义.说明CD64不受RA活动期影响,能特异性反映患者细菌感染状态.ROC曲线分析显示,CD64的AUC明显大于CRP,ESR医学临床研究2011年6月第28卷第6期JClinRes,Jun.2011,Vol28,No6及WBC计数,进一步说明CD64用于判断局部感染4方面的优势.4CD64与细菌感染的严重程度及预后检测CD64可以判断细菌感染的严重程度及预后.Livaditi等_2.分析47例脓毒症患者发病24h内的多项指标,包括血清白细胞介素一8(IL一8),IL-1l3,IL一6,IL一10,II一12p70,肿瘤坏死因子-0t(TNFa),前降钙素(PCT),C反应蛋白(CRP)水平,以及PMNCD64表达.研究结果显示,脓毒症早期仅有PMNCD64表达率和血清IL-8水平与疾病严重程度呈正相关,并可据此将病程划分为脓毒症,重症脓毒症和脓毒性休克.研究还发现PMNCD64表达与患者病死率相关.当PMNCD64值在200012000分子数/细胞范围内,每升高1000单位,患者的死亡率增加1.3倍.Song等_2的研究显示PMNCD64表达增加与弥漫性血管内凝血患者(包括脓毒症患者)28d死亡率相关,死亡者较存活者CD64表达明显升高.然而,另外两个研究结果与之相反,Danikas等r2发现在严重脓毒症患者中,PMN吞噬活性<37的患者,其PMNCD64和单核细胞CD64表达低,预后差,而PMN吞噬活性>37的患者,PMNCD64和单核细胞CD64表达较高,预后较好.Cid等I2.用PMNCD64指数分析132例急诊发热病人的预后也同样显示,存活患者CD64指数较死亡患者高(P一0.002).出现这两种不同结果的原因可能与研究人群病情严重程度不同及CD64在PMN表达的动力学有关,具体原因还待大量临床研究证实.综上所述,尽管PMNCD64在诊断细菌感染方面仍有争议,但绝大多数的研究结果提示其有很高的临床价值,随着研究工作的不断深入,其有可能成为一项用于早期诊断细菌感染,判断预后的指标,并指导临床抗生素应用.12E33参考文献FossatiG,BucknallRC,EdwardsSW.FcgammareceptorsinautoimmunediseasesEJ.FurJClinInvest,2001,31(9):82183I.TakaiS,KasamaM,YamadaK,ela1.HumanhighaffinityFcgammaR1(CD64)genemappedtochromosomelq21.2q21.3byfluorescenceinsituhybr|dizationJ.HumGenet,1994,93(1):13-15.ReppR,ValeriusT,SendlerA,eta1.NeutrophilsexpressthehighaffinityreceptorforIgG(FcgammaRI,CD64)afterinvivoapplicationofrecombinanthumangranulocytecolony-stimulatingfactorJ.Blood,1991,78(4):885889.E536738910311121314151617ErnstL,DucheminA,MillerK,AndersonC.MolecularcharacterizationofsixvariantFcgammareceptorclassI(CD64)transcriptsJ.MolImmunol,1998,35(1415):943954.OkayamaY,KirshenbaumAS,MetcalfeDD.ela1.Expressionofafunctionalhigh-affinityIgGreceptor.FcgammaRI.onhumanmastcells:upregulationbyIFNgammaJ.JImmunol,2000,164(8):43324339.SpittlerA,RazenbergerM,KupperH,ela1.RelationshipbetweenInterleukin6plasmaconcentrationinpatientswithsep-sis,monocytephenotype,monocytephagocyticproperties,andcytokineproductionJ.ClinInctDis,2000,31(6):13381342.GarciaGarciaE,RosalesC.Signa1transductionduringFcreceptormediatedphagocytosisJ.JLeukocBiol,2002,72(6):109211O8.PanL,PeiP.SignalingtransductionbyIgGreceptorsJ.CfinMedJ,2003,l16(4):487494.PetroniKC.ShenI,GuyrePM.Modulationofhumanpolymorphonuc1earleukocyteIgGFcreceptorsandFcreceptormediatedfunctionsbyIFNgammaandglucocorticoidsJ.JImmunol,1988,140(10):3467-3472.PanIY,MendelDB,ZurloJ,ela1.RegulationofthesteadystatelevelofFcgammaRImRNAbyIFN.gammaanddexamethasoneinhumanmonocytes,neutrophils,andU一937cellsJ.Jlmmunol,1990,145(1):267275.CidJ,AguinacoR,SanchezR,ela1.NeutrophilCD64expressionasmarkerofbacterialinfection:asystematicreviewandmetaanalysisJ.JInrfect,2010,60(5):313319.FjaertoftG.HfikanssonI?FoucardT?ela1.CD64(FcgammareceptorI)cellsurfaceexpressiononmaturingneutrophilsfrompretermandtermnewborninfantsJ.ActaPaediatr,2005,94(3):295-302.NgPC,LjG,ChuiKM,ela1.NeutrophilCD64isasensitivediagnosticmarkerforearlyonsetneonatalinfectionJ.PediatrRes,2004,56(5):796803.DilliD,Oguz,DilmenU,eta1.PredictivevaluesofneutrophilCD64expressioncomparedwithinterleukin.6andCreactiveproteininearlydiagnosisofneonatalsepsisJ.JClinLabAnal,2O10,24(6):363370.GroseljGrentM,IhanA,PavcnikArnolM,ela1.NeutrophilandmonocyteCD64indexes,lipopolysaccharidebindingprotein,procalcitoninandCreactiveproteininsepsisofcriticallyillneonatesandchildrenJ.IntensiveCareMed,2009,35(11):195O一1958.DavisBH.OlsenSH,AhmadE,ela1.NeutrophilCD64isallimprovedindicatorofinfectionorsepsisinemergencydepartmentpatientsJ.ArchPatholLabMed,2006,130(5):654661.AlienE.BakkeAC,PurtzerMZ.ela1.NeutrophilCD64expression:distinguishingacuteinflammatoryautoimmunediseasefromsystemicinfectionsJ.AnnRheumDis,2002,61(6):522525.医学临床研究2011年