3可溶性白细胞分化抗原14在脓毒症中的研究进展

·综述·可溶性白细胞分化抗原14在脓毒症中的研究进展

杨吉林吴先正

【摘要】脓毒症、严重脓毒症和脓毒症休克是急诊科经常处理的疾病，有很高的病死率，早

期诊断是提高生存率的关键因素之一。近几年，降钙素原被用作诊断脓毒症患者的生物学标记物，

尽管它与感染密切相关，但是特异性有限，在发生全身炎症反应综合征时会升高。可溶性白细胞分

化抗原14（sCD14-st，又称presepsin）是一种存在于单核细胞/巨噬细胞中的糖蛋白。初步报道显示

脓毒症患者体内的sCD14-st水平比健康者体内的sCD14-st显著升高。

【关键词】脓毒症； C反应蛋白质；可溶性白细胞分化抗原-14；降钙素原；白细胞

介素6

Progress of soluble CD14-st in sepsis Yang Jilin, Wu Xianzheng.Emergency Medicine, Shanghai Tongji

Hospital, Shanghai 200065, China

Corresponding author: Yang Jilin, Email: 1132410@

【Abstract】 Sepsis, severe sepsis and septic shock are frequent conditions with high mortality, their

early diagnosis in the emergency department is one of the keys to improve survival. Procalcitonin (PCT)

has been used as a biomarker in septic patients and although it closely correlates with infections, it has

limited specificity, and can be elevated in other scenarios of systemic inflammatory response syndrome

(SIRS). Soluble CD14 (or Presepsin) is the free fragment of a glycoprotein expressed on

monocytes/macrophages. Preliminary reports suggest that levels of soluble CD14 are significantly higher in

septic patients compared to healthy individuals.

【Key words】 Sepsis; C-reactive protein; sCD14-st; Procalcitonin; Interleukin-6

脓毒症是由感染导致的严重临床综合征。随着人口老龄化、有创技术、免疫抑制剂以及广谱抗生素使用的增多，脓毒症和其导致的多器官功能障碍综合征（MODS）的发病率自20世纪50年代以来一直呈现上升趋势，严重脓毒症和MODS仍是重症监护病房死亡的主要疾病[1]。许多研究都报道了在脓毒血症早期使用合适的抗生素可以改善预后、提高生存率。早期诊断是提高生存率的关键之一。血培养作为诊断脓毒血症的金标准被普遍使用，通常需要3～7 d获得结果，而且阳性率低。生物学标记物是脓毒症诊疗的重要辅助手段，近几年，降钙素原被用作诊断脓毒症的生物学标记物，尽管它与感染密切相关，但是特异性有限。人体血液中的降钙素原浓度在多种情况下都会升高，例如严重创伤、外科侵入性操作、严重烧伤，都会引起降钙素原暂时升高，同时要警惕假阳性结果。因此，需要寻找

DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2014.09.034

作者单位：200065 上海市同济医院急诊内科

通讯作者：杨吉林，Email: 1132410@ 更加可靠地用于诊断脓毒症的生物学标记物[2]。CD14是一种存在于单核细胞/巨噬细胞中的糖蛋白，是脂多糖结合蛋白的受体，感染期间激活炎症的瀑布反应。多项研究证实可溶性白细胞分化抗原14（sCD14-st，又称presepsin）在脓毒症的诊断、病情评估中具有重要意义。

一、sCD14-st来源及结构

CD14最初由Todd等[3]在1981年从人单核细胞表面首次发现，是存在于单核细胞及巨噬细胞表面的一种白细胞分化抗原，首次发现于细胞膜的表面，故称为膜CD14（mCD14）。

已经证实人类CD14基因在染色体5q23～31位点上，由356个氨基酸残基组成。其主要结构识别特征为N-末端富含亮氨酸的重复单位，在识别脂多糖（LPS）中可能起关键作用。1985年Maliszewski 等[4]在人血浆中发现了与mCD14结构相似的可溶性CD14（soluble CD14）。

大量研究发现sCD14在人类多种疾病发生发展过程中都具有重要的病理生理意义，所以日益受

到重视。sCD14是一种糖蛋白，其蛋白质多肽链结构较mCD14少8个氨基酸（mCD14由356个氨基酸组成），同时不含磷脂酰肌醇，分子量为48 kDa，较mCD14小。sCD14存在于人和动物的血液与尿液中，约占机体全部CD14含量的99%左右[5]，其正常血清中的浓度为2～6 μg/ml。体内sCD14合成方式有两种：（1）由内源性酶促反应（由蛋白酶或磷脂酶催化），使mCD14分解（脂类PI部分）脱落形成；（2）由CD14基因转录、合成的CD14蛋白，不进行PI化或者逃脱PI化，直接分泌入血。sCD14可由单核细胞、巨噬细胞或中性粒细胞直接释放出来[6]。sCD14在血浆中被蛋白酶切割，其N 端13 000相对分子质量的片段构成sCD14亚型（sCD14-st），最近被新命名为presepsin[7]。

二、影响sCD14-st表达的因素

sCD14的表达受多种因素的调节，LPS可直接诱导sCD14的表达，通过介导细胞分泌细胞因子如TNF-α、IL-6、IL-1等来调节其表达。血浆IL-6和sCD14增加依赖于LPS的剂量。既往研究发现在CAR模型中，血浆中的IL-6和sCD14取决于LPS 的剂量。CAR模型中IL-6在3 h的水平的变化和血浆中sCD14在6 h的增加非常相似，都依赖于LPS 的剂量。外源TNF-α在体内对CD14的表达起正反馈调节作用。还有研究发现在CAR内毒素休克模型中TNF-α的增加是死亡率高的原因之一。因此，TNF-α可能是CAR内毒素休克模型中sCD14水平增高的因素之一。

三、生物学功能及作用机制

sCD14浓度变化与内毒素水平具有密切关系[8]：LPS一方面可上调sCD14的细胞表达以及增加单核巨噬细胞表面CD14脱落[9]，产生级联放大全身炎症反应；另一方面，sCD14通过高密度脂蛋白对内毒素的中和作用而自身消耗。另外，sCD14对中性粒细胞也具有双重效应，在低脂多糖结合蛋白（LBP）条件下，sCD14与LPS结合形成复合物激活中性粒细胞，而在高LBP时通过竞争性抑制LPS 与细胞膜受体结合进而抑制LPS对炎症细胞的激活[10]。

有学者观察到sCD14是介导内皮细胞和上皮细胞发生炎症反应的重要物质。对于内皮细胞等mCD14阴性细胞LPS主要通过与sCD14结合的方式激活细胞，表达细胞间黏附分子-1（ICAM-1）和释放IL-1、IL-6等来对LPS产生应答。sCD14与LPS/LBP复合物结合或直接与LPS结合，形成复合物（类似LPS/LBP复合物），再将LPS信息传递给内皮细胞、上皮细胞等。

当sCD14与LPS结合时，可减少LPS与mCD14的结合，调节单核细胞等的细胞反应。LPS与LBP 结合形成LPS-LBP复合物，然后与在单核细胞和巨噬细胞表面存在的mCD14结合，通过有丝分裂原激活蛋白激酶酪氨酸磷酸化激活信号转导通路，使转录因子如NF-κB等活化，从而引起多种相关基因转录，炎性介质释放。

四、sCD14-st的检测

血培养诊断脓毒症费时长，检测周期48～72 h，并且阳性率低。PCT在感染后4 h升高，8～24 h 缓慢达平台期，峰值多出现在感染1 d后。与PCT 相比，sCD14-st在脓毒症时升高更早、速度更快。

日本的Mitsubishi公司研制了一种PATHFAST®Presepsin测定仪，PATHFAST® Presepsin是一种化学发光酶联免疫的检测方法，用于定量检测全血或血浆中sCD14-st的浓度。分析仪工作原理：测定仪中有一种由鼠单克隆抗体和碱性磷酸酶标记的兔多克隆抗体包裹的磁性颗粒。鼠单克隆抗体、兔多克隆抗体由Mochida 生物制药公司提供。磁性颗粒（JSR，日本东京）被鼠单克隆抗体包裹，碱性磷酸酶标记的兔多克隆抗体通过使用顺丁烯二酰亚胺铰链的方法将抗体的Fab片段与碱性磷酸酶结合获得。Presepsin浓度测定仪由氨基酸成分分析仪来工作[2]。基于化学发光酶联免疫法原理的PA THFAST Presepsin分析系统检测时间只需21 min，准确性和ELISA相当，而且可以使用血浆、肝素抗凝血清、肝素抗凝全血、EDTA抗凝血清作为检测标本[2]。

五、sCD14-st在脓毒症诊断、病情监测中的意义

1. 正常参考值的划分，判断脓毒症的阈值划分：法国巴黎Chenevier-Gobeaux等[11]招募了急诊科没有罹患急性感染的144例患者，以及54例健康的志愿者。研究发现，sCD14-st浓度的百分位数P95是750 ng/L，年龄超过70岁的患者与年轻患者相比，sCD14-st是有意义的升高[470（380～601）ng/L vs. 300（201～457）ng/L]。在肾功能不全患者中升高明显，年龄是升高的独立危险因素。总之，sCD14-st随着年龄和肾功能恶化而升高。因此对于特定的人群需要设定合适的域值。

Okamura等[2]研究了来自127例健康志愿者的