细胞因子谱在儿童血液病人临床上的应用(流式细胞术)

* VS **: P < 0.05; * VS ***: P＞0.05； ** VS ***： P < 0.05
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
敏感性及特异性
IL-6 120 100
(%)
IL-10
CRP
轻度感染
严重感染
90 65
90 72 60 46
TNF-α TNF-α （pg/ml)
6.9 6.9* ** (2.7-4263.4) 4.1 (2.0-11.1)
IL-10 （pg/ml)
122.7 122.7* ** (7.0-5000) 9.6 (4.6-54.7)
IL-6 （pg/ml)
660.1 660.1* ** (16.0-5000) 22.8 (3.9-363.0)
细胞因子谱在儿童血液病人 感染中的应用
浙江大学医学院附属 儿童医院血液肿瘤科 汤永民
前言
粒缺伴感染发热是血液肿瘤患儿最常见的 并发症和主要死亡原因之一。
�
临床上对感染的判断主要靠观察发热情况、 中毒症状、有感染定位症状并结合实验室辅 助检查如血常规、C反应蛋白(CRP)、血培养 等。 但血常规、CRP均缺乏敏感度或特异性， 病原分离培养的阳性率低。
80 60 40 20 0
敏感性
80 80 75
77 62 35
特异性
敏感性
特异性
图 9. 各指标在轻度或严重感染时敏感性及特异性比较。 Cut-off值：IL-6分别为 46和130.4pg/ml；IL-10分别为17.6和20pg/ml；CRP分别为9.5和17.5mg/L。
六、BIRCP鉴定细菌种类的能力
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011 Tang Y, et al. Br J Haematol, 2008,143(1):84-91
图4. 血培养阳性组与正常对照和无发热病例对照组各细胞因子比较图。 血培养 阳性组的IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α和IFN-γ菌明显高于正常对照组和无发热 组（P<0.001），而IL-2较正常对照相比无明显差异（P>0.05），明显高于GNF组水平（P<0.001）。 Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
�
�
细胞因子的测定方法
一、6种细胞因子在儿童血清中的正常值及非感染患儿基线
血液病患儿基线 正常儿童
细胞因子测定值� Pg/mL �
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 IL-2 IL-4 IL-6 IL-10 TNF IFN-γ
图1. 血液病患儿无感染发生时细胞因子基线水平(486例次）与正 常体检儿童（550例次）细胞因子水平比较(P>0.05)。
5.6
0
Gram (+)
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
G+BIRCP及G-BIRCP的定义
G-BIRCP：我们将IL-6、IL-10同时高度增高＞10倍 （X＋S），而IFN-r不增高或增高值＜2倍（X+S） 者，定义为革兰氏阴性菌感染相关细胞因子谱（GBIRCP） G+BIRCP：将IL-6为轻度增高＞2倍甚至>10倍（X＋ S），但IL-10正常或增高值＜10倍（X+S）者，定 义为革兰氏阳性菌感染相关细胞因子谱（G＋ BIRCP）。
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
二、 发热组与各对照组的细胞因子中位水平
发热组（505） 不发热组（364） 初诊组（486） 正常组（550）
细胞因子浓度� pg/mL)
HLH（43） 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
四、细菌感染相关细胞因子谱（Bacterial Infection Related Cytokine Profile, BIRCP）的建立
增120 高 100 倍 所 80 占 比 60 例 （ 40 ） 20 % 10
n = 88
IL-6
P < 0.05
IL-10
90.9
85.2
n = 54
7.4 Gram (-)
�
BIRCP组：另随机抽取43例依据BIRCP选用抗生素治疗（其 中考虑G+菌选用万古霉素治疗，G-菌选用氨曲南治疗）；
�
广谱覆盖组：剩余326例仍采用广谱抗菌（碳青霉烯类+舒 普深+万古）+ 抗真菌 + 抗病毒(更昔洛韦)的广谱覆盖治疗 法。
�
表5. 临床治疗分组疗效比较
组 别 有效数 37 36 291 364 无效数 6 19 35 60 合计 43 55 326 424 有效率 86.05% 65.45% 89.26% 85.84% BIRCP组(1)* 经验治疗组(2)** 广谱覆盖组(3)*** 合 计
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
十一、各细胞因子和CRP判断感染类型和严重程度表
Cut-off值 （pg/ml） 严重感染 IL-6 轻度感染 严重感染 IL-10 轻度感染 严重感染 α TNFTNF-α 轻度感染 严重感染 CRP 轻度感染 灵敏度 (%) 特异性 (%) PPV (%) NPV (%)
80 60 40 20 0 增高率 回落率 26.7 12.7
图12. 细胞因子与CRP的变化规律
十、细胞因子IL-6与CRP热退后下降速度比较
表6. IL-6与超敏CRP热退后恢复正常所需中值（范围）时间比较
n=30 热退后恢复正常天数
IL-6 1（1~3）
超敏CRP 4（1~14）
热退后细胞因子 IL-6较CRP下降速度快，两者差异性有统计学意义 （ P < 0.05 ）
图9. 5种细菌（表皮葡萄球菌、金葡菌、肺炎克雷白菌、大肠 埃希氏菌、铜绿假单胞菌）细胞因子水平谱变化。
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
七、脓毒血症控制前后细胞因子比较
例 次
感染时 感染 好转 60
IFN-γ IFN-γ （pg/ml)
11.4 11.4* ** (3.1-473.9) 6.4 (2.0-135.1)
�
感染病人诊断的主要方法
涂片 培养 抗体 核酸检测 CRP PCT
临床症状
病原体
存在问题：敏感性低或特异性差
前 言
临床上主要采用经验治疗和采用国内外抗感 染治疗指南的方法治疗感染，具有一定的盲目 性，且容易受临床医师各自的临床经验和诊断 水平的影响。
�
一旦发生发热感染，常立即加用广谱抗细菌 +抗真菌+抗病毒等多重覆盖治疗法，不仅造成 抗生素的滥用，招致耐药菌株的出现，而且加 重了患儿身体和经济负担。
图11. IL-6、IL-10水平与死亡率及感染性休克发生率的关系
Tang Y, et al. Clin Microbiol Infect, 2011
九、发热24h时细胞因子与CRP的变 化规律
细胞因子 120 100 93.3 CRP 97.3
P < 0.001
P < 0.001
变 化 率 （ ） %
130.4 46.0 20.0 17.6 4.2 4.2 17.5mg/L 9.5 mg/L
80 90 75 65 70 60 80 90
77 72 62 60 50 45 35 46
64 84 53 75 44 68 41 74
90 79 81 45 73 36 72 64
TNF-α
IL-10
IL-6
IL-4
IL-2
Tang Y, et al. Clin Microbiol Infect, 2011
图10. 感染性休克存在与否两组细胞因子比较
Tang Y, et al. Clin Microbiol Infect, 2011
八、细胞因子增高程度与死亡率、感染性休克间的相关性
-1
10
, IL
13
IL-4 IL-3 IL-5 IL-4 IL-6 IL-10 IL-13
IL-5
-12 IL
B细胞
IgG 2a
Tc 细胞 活化
巨噬细胞 活化
B细胞 IgM ，IgG 1， IgA， IgE
肥大细胞 生长
嗜酸性粒细胞 生长与分化
Hypothesis
� 细胞因子可以作为区分病人感染与否的标志； � 细胞因子谱可以区分细菌种类（G+或
三、 发热组中血培养阳性组与阴性组细胞因子比较
血培养 阳性 阴性 例 次 145 360 γ IFNIFN-γ （pg/ml) 10.4 2.7-203.2 （ ） 10.0 （1.8-834.1） α TNFTNF-α （pg/ml) ** 5.2 5.2* 2.5-4263.4 （ ） 4.3 （1.7-888.2） IL-10 （pg/ml) ** 56.0 56.0* 3.4->5000 （ ） 17.6 （3.9->5000） IL-6 （pg/ml) ** 327.2 327.2* 8.5->5000 （ ） 71.5 (3.8->5000) IL-4 （pg/ml) * 3.6 3.6* 1.4-39.3 （ ） 3.4 (1.0-54.9) IL-2 （pg/ml) 3.1 1.3-11.6 （ ） 3.0 (1.0-150.1)
120 100 80 60 40 20 0 IFN-γ IL-10 IL-6 IL-4 IL-2 TNF-α
IFN-γ
IL-10
IL-6
IL-4
IL-2
TNF-α
图2. 发热组与对照各组的细胞因子中位水平
图3. HLH的细胞因子谱特征。
**P<0.001，*P<0.01。发热组的IFN-γ、IL-10、IL-6和IL-4明显高于正常对照组、白血病缓解期无感染组和初诊 组水平（P<0.001），TNF-α较正常对照组和白血病缓解期无感染组对照组亦明显升高（P<0.001）。而与HLH 组比较，其IFN-γ、IL-10升高水平不及HLH组明显（P<0.001），以IL-6升高为主（P<0.01）。
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
五、抗生素治疗分组检验
经验治疗组：在血培养阴性的剩余424例次感染中，有55 例次依据临床经验判断感染原并予以相应抗生素（G-：碳青 酶烯类；G+：万古霉素；病毒：更昔洛韦；真菌：抗真菌 药；支/衣原体：阿奇霉素或红霉素）
血清细胞因子测定方法
�
采用Cytometric Bead Array Kit-BDTM CBA Human Th1/Th2 Cytokine Kit II测定血清 中TNF-α、IL-2、IL-4、 IL-6、 IL-10、 IFN-γ值。 CBA技术——液体芯片技术+流式细胞术。 优势：精确（与经典ELISA法结果一致）、 结果快（5小时内），适合临床应用。
�
感染病人出现临床症状的主要机制
病原体 炎症 因子 临床症状
细菌 毒素
Th1-Th2分泌细胞因子的相互调节及其效应
B 细胞，巨噬细胞 Th2细胞，肥大细胞
IL-12 IL-10 Th1 IFN-γ
IL-2 IFN-γ IL-2 IFN-γ IFN-γ TNF-β
IL-4
Th2
-12 L I
IL IL 4,
**P<0.001，*P<0.05。
阳 性 (145) 350 300 250 200 150 100 50 0 IFN-γ TNF-α IL-10 IL-6 IL-4 IL-2 阴 性 (360)
图5. 培养阳性组与阴性组细胞因子水平
Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011
IL-4 （pg/ml)
3.9 3.9* ** (1.4-54.9) 3.3 (1.3-5.6)
IL-2 （pg/ml)
3.3 (1.3-11.8) 3.1 (1.3-6.2)
60
**P<0.001。
700 600 500 400 300 200 100 0 IFN-γ
感染时（60）
感染好转（60）
G+与G-菌感染时IL-6、IL-10和TNF-a水平的差别
IL-6 IL-10 TNF-a
图6. G+（54例）/G－（88例）组细胞因子水平比较图. G－组的IL-6、IL-10和 TNF-α显著高于G+组（P<0.001）。 Tang Y, et al. Pediatr Blood & Cancer, 2011