1. The First People's Hospital of Yuhang, Hangzhou, Hangzhou 311100, Zhejiang, China;
2. Taizhou Hospital of Zhejiang, Taizhou 317000, Zhejiang, China;
3. China Coal General Hospital, Beijing 100028, China

Objective To evaluate the value of of procalcitonin (PCT), interleukin-6 (IL-6), C reative protein (CRP) and white blood cell (WBC) levels in the diagnosis and treatment of diarrhea in children. Methods Stool samples were collected from 85 children with diarrhea (48 from children infected with rotavirus, 37 from children with bacterial infection) and 35 healthy children to detect rotavirus antigen, PCT, IL-6, CRP and WBC. Four days after hospitalization, stool samples were collected again from children infected with rotavirus, and rotavirus antigen, PCT, IL-6, CRP and WBC were detected in children with or without secondary infections. Results The PCT, IL-6, CRP and WBC levels in rotavirus group were lower than those in bacterial infection group,but higher than those in control group, the differences were statistical significance (P<0.05). The detections of PCT, IL-6, CRP and WBC have great value in the diagnosis and treatment of diarrhea in children, but the positive predicting values, negative predicting values, specificities and sensitivities of PCT and IL-6 were higher than those of CRP and WBC. The levels of PCT, IL-6, CRP and WBC in rotavirus group with secondary bacterial infection were significantly higher than those in rotavirus group without secondary bacterial infections. Conclusion PCT, IL-6, CRP and WBC levels can be used as markers in the early diagnosis of rotavirus infection in children and in related diagnosis evaluation and complication prediction.

Keywords:    Rotavirus   Procalcitonin   Interleukin-6   C reactive protein   White blood cell  

1. 杭州市余杭区第一人民医院, 浙江 余杭 311000;
2. 浙江省台州医院, 浙江 台州 317000;
3. 煤炭总医院, 北京 100028

收稿日期：2014-1-15

基金项目：

通讯作者：褚邦勇，Tel：0576-85199116，Email：acdemicarticle@163.com

目的 探讨降钙素原（procalcitonin，PCT）、白介素-6（interleukin-6，IL-6）、C 反应蛋白（C reative protein，CRP）和白细胞（white blood cell，WBC）在儿童腹泻过程中的诊断价值。 方法 收集 85 例腹泻患儿和35例健康体检儿童的标本，根据检测结果和病史分为轮状病毒组（48 例）、细菌感染组（37 例）和正常对照组（35 例），在入院第 4 天再次对轮状病毒组进行粪便培养，根据结果分为无继发细菌感染组和继发细菌感染组。检测轮状病毒抗原、PCT、IL-6、CRP和WBC水平。 结果 轮状病毒组的PCT、IL-6、CRP 和WBC均低于细菌感染组，但高于正常对照组且差异均有统计学意义（P<0.05）；PCT、IL-6、CRP 和WBC均具有较强的诊断效力，PCT 和 IL-6的阳性预测值、阴性预测值、特异性、敏感度略优于 CRP 和 WBC；轮状病毒组的并发细菌感染患儿在入院第 4 天和第 7 天的PCT、IL-6、CRP 和WBC 也均显著高于无并发细菌感染患儿。 结论 血清中PCT、IL-6、CRP 和 WBC 检测在轮状病毒性儿童腹泻的鉴别诊断具有较高的效力，可以作为轮状病毒性腹泻患儿早期诊断、疗效评估和并发症预测指标。

关键词:    轮状病毒   降钙素原   白介素-6   超敏C反应蛋白   白细胞  

1 材料与方法

1.1 标本来源

1.2 仪器与耗材

1.3 方法

1.3.1 WBC和CRP

1.3.2 IL-6和PCT

1.4 实验分组

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 3组4项指标检测结果

2.2 PCT、IL-6、CRP 和WBC 的诊断效能分析

2.3 轮状病毒组

3 讨论

A组轮状病毒(Rotavirus group A, RV)是儿童腹泻的主要病原体，但细菌也是不容忽视的常见病原体之一^[1]。鉴于病毒性和细菌性腹泻的治疗方案不同，鉴别诊断成为儿童腹泻诊治的关键。微生物学至少需要 48 h 或者更长时间才能做出明确诊断，难以满足临床需求^[2]，因此，探讨相关检测指标在儿童腹泻中诊治作用是十分必要的。大量文献报道降钙素原(procalcitonin, PCT)、白介素-6(interleukin-6, IL-6)、C 反应蛋白(C reative protein, CRP)和白细胞(white blood cell, WBC)在儿童腹泻中的作用^[3-7]，但是均为横向研究的病例对照研究，缺乏以住院轮状病毒性腹泻患儿为研究对象的前瞻性或回顾性研究，因此不能明确它们在轮状病毒性腹泻诊治过程中的应用价值。此外，文献报道多以免疫层析抗原试剂盒检测轮状病毒结果为诊断标准，未使用传染病诊断国家标准中“感染性腹泻的诊断标准及处理原则”推荐的金标准即粪便中轮状病毒的检测方法聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide elelectrophoresis, PAGE)检测，可能导致实验结果存在一定误差，进而可能引起结论的偏倚。本研究以 PAGE检测结果作为诊断标准，评价各项指标在轮状病毒患者诊治过程中的应用价值，为轮状病毒性腹泻的诊治提供可靠的理论基础。

2011 年5 月至 2012 年 10 月85例住院腹泻患儿，其中男 38 例，女 47例，年龄 1 ~ 65 月龄，中位数 15 月龄。同时收集同期35 名健康体检儿童，男 16人，女 19人，年龄 1 ~ 63 月龄，中位数 14 月龄。所有粪便均在<1 h 接种，另外在入院后第 1 天、第 4 天和第 7 天采集患儿和健康体检儿童(具体见实验分组部分)血液分别留置于促凝管和 EDTA 抗凝管，并在 2 h 内送检。

ECC、弧菌显色平板、HE 及0157显色平板均为郑州博赛生物技术股份有限公司产品；血平板及SS、麦康凯平板均由郑州安图绿科技生物工程有限公司提供。轮状病毒检测利用PAGE，PAGE所用试剂参照文献[8]，均为实验室自配。WBC 采用 Sysmex XE2100全自动血液分析仪(日本 Sysmex 公司)及试剂检测；CRP 采用IMMAGE 800 特定蛋白仪(BECKMAN 公司)及配套试剂检测。IL-6 和 PCT 均采用 ELISA 法检测，试剂盒购于美国 Rapidbio Lab 公司。

取适量粪便分别接种于不同培养基和/或培养皿培养和鉴定。

Sysmex XE 2100 采用核酸荧光染色技术和激光流式分析技术双方法计数 WBC， IMMAGE 800 采用速率散射比浊法检测 CRP。严格按照各仪器操作规程进行上机操作。

IL-6 采用固相夹心法酶联免疫吸附试验检测，运用双抗体夹心法测定 PCT，两者均严格按照各自试剂盒说明书操进行检测。

根据患儿轮状病毒检测和细菌培养结果，单一轮状病毒阳性为轮状病毒组(48 例，男 21例，女 27例)，年龄 1~ 64 月龄，中位数15 月龄；单一细菌培养阳性为细菌感染组(37 例，男 17 例，女 20 例)，年龄 1 ~ 65 月龄，中位数 15 月龄；健康体检儿童轮状病毒检测和细菌培养均阴性为正常对照组(35 例，男 16 例，女 19 例)，年龄1~63 月龄，中位数 14 月龄。再依据入院第4天轮状病毒组患儿的细菌培养结果，对轮状病毒组患儿二次分为并发细菌感染的轮状病毒患儿组(并发细菌感染组)和无并发细菌感染的轮状病毒患儿(无并发细菌感染组)，使用厂家规定的标准菌株做质控。

采用 SPSS 19.0 软件进行数据处理。相关数据采用正态性检验，正态分布的数据采用 x ±s 表示，组间比较采用单因素方差分析和 SNK-q 检验，P<0.05 为差异有统计学意义；依据 ROC 曲线作为参考(receiver operating characteristic curve, ROC)确定诊断界值、敏感度、特异度、阳性/阴性预测值^[9]。

细菌感染组的 PCT、 IL-6、CRP 和WBC均显著高于轮状病毒组，轮状病毒组高于正常对照组，且差异均有统计学意义，见表 1 和图 1。

表1 3组儿童的 PCT、 IL-6、CRP 和WBC 测定结果比较
Table 1 PCT, IL-6, CRP and WBC levels in children with viral/bacterial diarrhea and in healthy children

组别

例数

WBC(×109/L)

CRP(mg/L)

IL-6(pg/ml)

PCT(ng/ml)

轮状病毒组	48	8.58±3.70(1)	11.30±10.85(1)	11.28±8.52(1)	0.11±0.07(1)
细菌感染组	37	14.06±6.43(2)	23.82±17.81(2)	33.76±19.22(2)	0.45±0.41(2)
正常对照组	35	6.74±1.76(3)	4.59±3.27(3)	3.72±2.36(3)	0.02±0.02(3)

F值	-	27.97	23.45	62.38	35.01
P值	-	0.001(4)	0.001(4)	0.001(4)	0.001(4)

注：(1)轮状病毒组与细菌感染组比较(P<0.05, SNK-q检验)； (2)细菌感染组与正常对照组比较(P<0.05, SNK-q 检验)； (3)正常对照组与轮状病毒组比较(P<0.05, SNK-q检验); (4)P<0.05 为差异有统计学意义(单因素方差分析)。

图1 3 组儿童PCT、 IL-6、CRP 和 WBC 的结果(水平线代表各组平均值)
Figure 1 PCT, IL-6, CRP and WBC levels in children with viral/bacterial diarrhea and in healthy children

对腹泻患儿的PCT、IL-6、CRP 和WBC进行ROC曲线分析，得知曲线下面积(Area Under Curv, AUC)分别为78.1%、83.6%、72.5% 和77.9%，确定其诊断临界值分别为0.14 ng/ml、17.8 pg/ml、15.30 mg/L 和10.05×10⁹/L。然后分别计算其敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值和Youden指数，具体结果见表 2和图2。

4 项指标诊治过程中的动态变化，入院第4天和第7天无继发感染组 4 项指标均明显低于继发感染组；无继发感染组在入院第 4 天的 4 项指标均较入院首日大幅降低，在第 7 天 4 项指标基本回落至正常水平；而继发感染组在入院第 4 天较入院首日显著升高，在第 7 天 4 项指标较入院第 4 天有所下降。继发细菌感染与无继发感染组相比，在入院第 4 天有无继发感染 4 项指标差异有统计学意义，入院第 7 天除 PCT 外差异也有统计学意义(表 3)。
图2 PCT、IL-6、CRP和WBC的ROC曲线分析
Figure 2 Receiver-operator characteristic curve of PCT,IL-6, CRP and WBC levels

表2 PCT、 IL-6、CRP 和WBC在细菌性和病毒性鉴别诊断中的价值
Table 2 Results of PCT, IL-6, CRP and WBC in differential diagnosis of diarrhea

生化指标

AUC(95%可信区间) (%)

诊断界值

敏感度 (%)

特异性 (%)

阳性预测值 (%)

阴性预测值 (%)

Youden指数 (%)

PCT	78.1(67.3~88.9)	0.14	67.6	70.8	64.1	73.9	38.4
IL-6	83.6(73.7~93.6)	17.81	78.4	83.3	78.4	83.3	61.7
CRP	72.5(61.6~83.3)	15.30	62.2	75.0	65.7	72.0	37.2
WBC	77.9(68.2~87.7)	10.05	64.9	66.7	60.0	71.1	31.5

表3 轮状病毒感染组中有无并发细菌感染测定结果比较
Table 3 PCT, IL-6, CRP and WBC levels in rotavirus infection group with and without bacterial infection

组别(1)	PCT(ng/ml)		IL-6(pg/ml)		CRP(mg/L)		WBC×(109/L)
	第4天	第7天	第4天	第7天	第4天	第7天	第4天	第7天
无并发细菌感染组	0.09±0.01	0.03±0.02	6.92±7.99	5.30±2.16	8.56±6.80	5.12±4.65	8.67±6.59	6.91±5.66
并发细菌感染组	0.19±0.35	0.06±0.91	35.50±29.69	12.81±12.33	25.31±21.09	12.68±10.82	14.28±6.23	9.68±8.99
t值	3.68	1.26	9.45	12.24	10.98	12.89	8.36	4.25
P值	0.041	0.798	0.001	0.001	0.012	0.002	0.026	0.029

  注：(1)无并发细菌感染组29例；并发细菌感染组19例。

腹泻是一组广泛分布并流行于世界各地的肠道传染病，其发病率高，传播速度快，对儿童的健康危害尤其严重^[10]。引起儿童腹泻的病原微生物主要包括细菌、病毒、原虫和真菌等，其中以A组轮状病毒和细菌居多。细菌性腹泻主要以抗生素治疗为主，而轮状病毒性腹泻抗生素治疗无效，鉴于两者治疗方法的迥异，彰显出早期诊断的重要性，然而微生物学难以早期提供有效的实验结果^[11]。因此，加强腹泻患儿的监测，密切注意相关指标的变化，结合临床分析对于腹泻患儿的早期诊断非常重要。

本研究结果显示，≥66.01%的临床腹泻患儿存在肠道感染，其中轮状病毒为主要病原体，其次以细菌中的大肠埃希菌最为常见，与陈日炳等^[12]报道基本一致。细菌感染组的WBC、CRP、IL-6 和 PCT均高于轮状病毒组和正常对照组，轮状病毒组的上述指标虽然仅略高于各自参考范围上限，但与正常对照组相比仍然具有明显统计学意义。通过对 WBC、CRP、IL-6 和 PCT 的 ROC 曲线分析，结果显示 WBC、CRP、IL-6 和 PCT 的曲线面积分别为77.9%、72.5%、83.6%和78.1%，表明 4 者均具有良好的诊断效力。IL-6 的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值和 Youden 指数均高于 WBC、CRP 和 PCT，而 PCT 各种诊断评价指标均优于 WBC，PCT 在敏感度和阴性预测值及和 Youden 指数高于CRP，特异性和阳性预测值劣于CRP(表 3)。表明 IL-6 诊断效力依次高于 PCT、WBC和 CRP。IL-6 是机体受炎症刺激后由 T 细胞、B 细胞、单核巨噬细胞及内皮细胞等分泌的细胞因子，其浓度与炎症反应程度呈正相关。PCT 较 CRP 不受机体免疫抑制状态的影响及与败血症的严重程度及转归之间的关系更为密切，可能是 PCT 优于 CRP的原因。但是由于本研究所选取的患儿病灶相对局限无全身性炎症反应，导致 PCT 较 CRP 诊断效能相差甚微^[13]。虽然IL-6 和 PCT在儿童腹泻鉴别诊断中表现出良好诊断效能，但是与 WBC 和 CRP 相比具有操作烦琐、费用昂贵、可重复性差等不足，许多医院尤其基层医院难以开展，而大多数腹泻患儿首诊医院为基层医院。此外， WBC 和 CRP是急诊项目，急诊实验室能够快速、准确的检测 WBC 和 CRP。对于腹泻患儿建议早期首先检测 WBC 和 CRP，做到初步鉴别诊断，条件许可情况下或特殊疑难病例再行IL-6 和 PCT 检测。

既往研究表明WBC、CRP、IL-6和PCT检测在细菌性和病毒性腹泻患者的鉴别诊断中具有重要价值，本研究进一步证实了以上结论。在此基础上本研究回顾性分析了 48例轮状病毒性腹泻患儿住院期间上述指标的动态变化。根据轮状病毒性腹泻病程一般为5 ～ 8 天，本研究选择在病程中期(约在入院第 4 天)再次进行粪便培养，同时分别在入院第 4 天和第 7 天(病程后期)对其进行动态观察 PCT、IL-6、CRP和WBC变化。结果显示在入院第 4 天无并发细菌感染的轮状病毒性腹泻患儿4 项检测指标基本恢复到正常范围内而并发细菌感染除明显增加，且两者差异具有统计学意义。另外，入院第 7 天无并发细菌感染的轮状病毒性腹泻患儿4 项检测指标进一步恢复而并发细菌感染组较入院第 4 天也有显著改善。表明PCT、IL-6、CRP和WBC项指标可以作为继发细菌感染的判断指标，轮状病毒性腹泻患儿在治疗时应监测上述指标，当其出现明显升高或临床病情无明显改善时应高度怀疑并发症的出现，此时应及时、早期联合抗生素或其他手段进行防治，避免病情恶化。目前关于PCT、IL-6、CRP和WBC检测在轮状病毒性腹泻患儿诊治过程中动态变化及预测并发症尚未有文献报道。本研究为小样本，因此，有待大样本的前瞻性研究，进一步证实本研究结果。

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