紅細胞沉降率和C反應蛋白:在臨床實踐中如何應用

2019-09-05     醫脈通呼吸科

醫脈通導讀

紅細胞沉降率(ESR)和C-反應蛋白(CRP)是炎性標誌物,門診和住院醫生已廣泛使用這兩個指標。了解它們的生理意義可幫助臨床醫生正確應用。例如,纖維蛋白原(ESR間接測定)比CRP有更長的半衰期,所以ESR有助於監測慢性炎症,而CRP在診斷和監測急性炎症治療反應中作用更大,如急性感染。很多因素可導致ESR和CRP水平錯誤性的偏高或偏低,注意這些因素對於正確的診斷很重要。

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摘要

炎症過程與急性時相反應蛋白產生變化有關。這些蛋白的血清水平在炎症反應階段或增加或減少。在臨床環境下,這些蛋白質常用作炎症生物標誌物,其中包括有助於紅細胞沉降率(ESR)的纖維蛋白原和C-反應蛋白(CRP)。ESR和CRP是全科醫生和專科醫生在門診和住院環境中最常用的兩種實驗室檢測指標。

紅細胞沉降率

ESR是指在抗凝血的血沉管垂直靜置,紅細胞在1小時末下降的距離。1897年,EdmundFaustyn Biernacki首次報道ESR及其意義,他觀察到不同個體之間血液沉降的速度不同,血液中紅細胞數量較少的血液沉降更快,沉降速率取決於血漿纖維蛋白原水平。他還指出,與高纖維蛋白原水平(如風濕熱)相關的發熱性疾病患者的ESR較高,而去纖維蛋白血中的ESR較低。1918年,瑞典血液學家Robert Sanno Fåhraeus介紹了孕婦和非孕婦紅細胞沉降率差異,認為該檢測可能是懷孕指標。1921年,瑞典內科醫生Alf Vilhelm AlbertssonWestergren博士發表了他對肺結核患者紅細胞沉降的觀察結果。Westergren定義了ESR測試標準,而Westergren測量ESR的方法至今仍被廣泛使用。在現代醫學中,ESR測試有時被稱為Fåhraeus-Westergren測試。

ESR的生理意義

紅細胞聚集受紅細胞表面電荷和周圍血漿介電常數的影響,後者取決於血漿蛋白的濃度和對稱性。帶負電荷的紅細胞傾向於彼此排斥,但當帶正電荷的不對稱蛋白質的出現時,將促進紅細胞凝集和疊連,使紅細胞聚集物下降更快,提高ESR。纖維蛋白原是一種主要的急性時相反應產物和一種高度不對稱的蛋白質,對ESR的影響最大。

高濃度的免疫球蛋白也會增加紅細胞聚集。免疫球蛋白G(IgG)是合成率最高、含量最豐富的不對稱蛋白,不同類別的免疫球蛋白的半衰期為7至21天。纖維蛋白原的半衰期約為100小時。因纖維蛋白原和免疫球蛋白是影響ESR的兩種主要蛋白質,並且都具有相對長的半衰期,所以在炎症消退後,ESR在數天至數周內仍然升高。

假性結果

非炎症因素也會影響ESR。紅細胞的形狀和大小以及血液粘度均能影響紅細胞聚集。隨著血細胞比容降低(即貧血),血漿向上流動增加,紅細胞聚集物下降更快,增加ESR。對於紅細胞增多症,紅細胞的增多降低了紅細胞聚集物的緊密度,減緩了ESR。鐮狀細胞和大小不均勻的紅細胞形成聚集體的傾向減小。因此,在這些狀態下ESR也會降低。由於高分子蛋白質的存在促進紅細胞聚集,因此低氧或低纖維蛋白原血症患者以及低丙種球蛋白血症患者在發生活動性炎症時可能具有假性ESR結果。靜脈免疫球蛋白(IVIg)治療具有抗炎作用,但通常隨著血清IgG的增加,ESR也增加,如IVIg治療川崎病患者便會出現這種情況。

C-反應蛋白

CRP最初是由Tillet和Francis於1930年在肺炎鏈球菌肺炎患者的血清中發現的。他們觀察到病人血清中的沉澱物,並指出,隨著病人康復,沉澱物減少。他們認為,沉澱物的產生是肺炎鏈球菌細胞壁C-多糖反應的血清蛋白有關,因而血清中的蛋白質命名為「C-反應蛋白。」

測量CRP的方法

在定量方法發展之前,CRP只是被報道「存在」或「不存在」。最終,更精確的定量方法被開發出,目前最常用的是比濁法。該技術通過測量CRP特異性抗體聚集物的光散射,15至30分鐘就能產生結果。如今,高靈敏度檢測方法甚至用於檢測低水平的CRP,有助於確定心血管風險,尤其是成年人群。

CRP的生理意義

CRP在肝臟中合成,由細胞因子,特別是白細胞介素(IL)-1β,IL-6和腫瘤壞死因子(TNF)刺激。在炎症或損傷發作後4至6小時內增加,每8小時增加一倍,在36至50小時達到峰值。由於半衰期短(4-7小時),血漿濃度僅取決於合成速率;炎症消退後,CRP水平迅速下降。

假性結果

CRP由肝臟合成,肝功能衰竭可能影響CRP的產生。在Silvestre等一項小型研究中,儘管暴發性肝衰竭患者有重度膿毒症,但CRP水平依然下降顯著。作者提出,在暴發性肝衰竭患者中,CRP更多的用於肝功能異常的標誌物,而不是感染。

ESR和CRP之間的差異

CRP水平比ESR下降更快,在組織損傷消退後3至7天可恢復正常,而ESR可能需要數周才能恢復正常。因此,CRP適合監測「急性」疾病活動,如急性感染(例如,肺炎,眼眶蜂窩織炎)。相反,ESR有益於監測慢性炎性,例如系統性紅斑狼瘡或炎性腸病。如上所述,許多因素可影響ESR的增加或減少,而CRP不太可能受到影響(除肝功能衰竭的情況)。另外,ESR需要新鮮的全血標本,而檢測CRP可以使用儲存的血清或血漿樣本。CRP隨年齡的變化極小,而ESR隨年齡增長而上升,女性通常比男性高。

ESR和CRP的臨床應用

ESR和CRP均缺乏特異性和敏感性,且它們並不應用於診斷任何感染性或炎性疾病。但是,使用正確可作為良好臨床病史和體檢的補充,它們在臨床實踐中起著重要作用。因報告單中CRP以mg/L或mg/dL為單位,在解釋CRP結果時必須認真小心。

感染

新生兒臨床和實驗室檢測指標中,可能不會有典型的膿毒症表現(例如,發燒和白細胞增多)。CRP可用於確定是否開始使用抗生素。許多醫學中心的常見做法是使用高CRP水平作為新生兒敗血症臨床診斷的輔助手段,從而允許臨床醫生能夠在等待培養結果的同時開始經驗性抗生素治療。監測CRP水平趨勢,也可確定治療反應,特別在臨床難以評估治療效果時。Benitz等一項關於新生兒的研究,建議至少間隔24小時,檢測兩次CRP水平,若8至48小時測量值<10mg/L,則認為不太可能是細菌感染。作者指出,正常初始CRP的敏感性不高,不足以證明停止使用抗生素的合理性,因此他們建議至少間隔24小時檢測兩次。雖然高CRP陽性預測值低,但在新生兒敗血症的情況下,具有高陰性預測值(即,陰性值有效排除敗血症)比高陽性預測值更重要。新生兒CRP值假陽性,在臨床上開始經驗性抗生素治療比未能給予敗血症嬰兒這樣治療更能接受。

通常,急性細菌感染CRP水平可升高至150至350mg/L,而急性病毒感染通常與較低水平相關。值得注意的是,由腺病毒,流感病毒和巨細胞病毒引起的無併發症的感染CRP水平也可能與高達100mg/L。Sanders等在2008年系統研究了CRP診斷嬰兒和兒童嚴重細菌感染的準確性,通過分析六項研究,當CRP用於區分嚴重細菌感染和良性或非細菌感染時,靈敏度為0.77和特異度為0.79。該研究認為,CRP是發熱兒童嚴重細菌感染存在(或不存在)的中度和獨立預測因子。

ESR常與白細胞計數一起被用作診斷和監測小兒骨髓炎和化膿性關節炎。很多臨床醫生在診斷和整個抗生素治療中同時參考ESR和CRP。在診斷時,兩種標誌物趨向於顯著升高。但在治療過程中,CRP比ESR下降得更快,使其成為用於監測感染性疾病治療反應的更有利的工具。

炎症性疾病

ESR和CRP也被廣泛用於評估和監測炎症和自身免疫疾病。兩種標誌物在川崎病中幾乎總是升高,但兩種標誌物升高程度有一些差別。建議在疾病初次呈現時檢測。川崎病治療幾天內,CRP水平通常能恢復正常。CRP水平持續升高表明炎症持續進行,可能需要額外治療。如上所述,使用IVIg治療會導致ESR升高, 因此,CRP是監測使用IVIg治療的患者炎症活性的更好標誌物。

CRP是診斷和監測克羅恩病最敏感的標誌物,但已發現其在潰瘍性結腸炎中較不敏感。炎症性腸病患者的CRP持續升高超過45mg/L表明炎症不受控制,而且有患結直腸癌的風險,可能需要進行結腸切除術。一些臨床醫生建議,在患有潰瘍性結腸炎的兒童中,一旦確定ESR和CRP與疾病活動的相關性,就沒有必要同時監測兩個指標,因為監測一個指標就可以。

ESR可用於確定類風濕性關節炎,風濕性多肌痛和顳動脈炎的炎症活動情況。然而,臨床和放射學已經證明,CRP與類風濕性關節炎有更強的相關性。風濕性多肌痛和顳動脈炎幾乎總是與ESR>50mm/hr相關。

ESR與系統性紅斑狼瘡(SLE)患者的耀斑更好地相關。SLE的患者CRP水平通常僅表現為輕微至中度升高,除非他們同時感染。一些臨床醫生建議同時參考ESR和CRP,可以幫助區分SLE患者病情正在惡化(具有高ESR,但CRP僅有輕度升高)還是感染(CRP顯著升高)。然而,必須指出,即使沒有並發感染,如果患有漿膜腔積液或糜爛性關節炎,SLE患者CRP水平也可能會升高。

結論

ESR和CRP均在臨床實踐中發揮重要作用。在某些疾病中,相對於另外一個指標,其中一個可能是更有利的工具。重要的是需要注意建議同時檢測這兩種指標的情況,及在什麼情況下,這樣做是多餘的。最重要的是,必須不要忘記這些指標只能用作臨床病史和體檢的輔助手段。

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