好中球百分率対アルブミン比は自然発症細菌性腹膜炎の新しい診断マーカーである：前向き多施設共同研究

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出版：2024年4月1日
好中球百分率対アルブミン比は自然発症細菌性腹膜炎の新しい診断マーカーである：前向き多施設共同研究

https://gutpathogens.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13099-024-00610-2?utm_source=dlvr.it&utm_medium=twitter

ナセル・ムーサ, モハメド・サラ, ...アラ・ハビブ 著者紹介
Gut Pathogens 16巻 記事番号：18 (2024) この記事を引用する

指標詳細

要旨
背景
好中球百分率対アルブミン比（NPAR）は、全身性炎症および感染症の新しい指標である。アルブミン値が低いと感染のリスクが高くなり、好中球数が多いと感染の存在を示す。自発性細菌性腹膜炎（SBP）は肝硬変腹水における重篤な感染症であり、SBPの診断におけるNPARの可能性はまだ確立されていない。

目的
本研究の目的は、SBPの同定におけるNPARの診断的価値を明らかにすることである。

対象患者
この前向き多施設共同研究には、国際的ガイドラインに従って肝硬変性腹水とSBPと診断された465人の患者が含まれた。人口統計学的データ、臨床データ、検査データを収集した。SBPを診断するためのNPAR値の感度と特異度を、受信者動作特性曲線を用いて評価した。

結果
全コホートにおけるSBP診断において、NPAR＞17の感度は85.71％、特異度は66.67％、95％CI（42.1-99.6）であった。培養陽性SBPでは、カットオフ＞5.2のNPARは感度85.71％、特異度83.33％、95％CI（0.709～0.979）であったが、培養陰性SBPでは、カットオフ＞2.1のNPARは感度92.86％、特異度33.33％、95％CI（0.367～0.764）であった。多変量解析の結果、アルブミン（OR = 2.78, [1.11;3.98] ）、INR（OR = 0.198, [0.066;0.596] ）、クレアチニン（OR = 0.292, [0.1;0.81] ）、CRP（OR = 3.18, [1.239;4.52] 総白血球数（TLC）（OR = 1. 97, [1.878; 2.07]、血小板（OR = 2.09, [0.99; 2.31]）および好中球（OR = 3.43, [1.04;3.89]）は、培養陽性SBPの高い予測率と有意に関連していた。

結論
NPARは、SBPを診断するための安価で非侵襲的な新しい検査法となりうる。

はじめに
肝硬変は多くの国で死亡原因の上位を占めている。肝硬変における門脈圧亢進症は腹水症例の約75％の原因であると推定され、残りの症例は感染性、炎症性、浸潤性の原因によるものである [1,2,3,4,5,6] 。

肝硬変患者は細菌感染のリスクが高く、重篤な疾患や死に至る可能性がある。これらの患者における最も重篤な感染症のひとつが自然発症の細菌性腹膜炎（SBP）であり、患者の10～30％が罹患する [7,8,9] 。自然発症の細菌性腹膜炎の病院死亡率は約20％である。しかし、同定と治療の改善により、致死率が低下する可能性がある [10, 11]。好中球は自然細胞性免疫系において重要な役割を果たしている。これまでの研究で、好中球数が早期に有意に増加することと、敗血症の重症度が高まることとの間に相関関係があることが明らかにされている。好中球のような末梢白血球を数えることは、炎症を同定する簡単で手ごろな方法である [12, 13]。

アルブミンは、ヒトの血漿中に最も多く存在する、非常に可溶性で安定した負電荷を帯びたタンパク質である。血漿中では緩衝剤、抗酸化剤、免疫調節剤、解毒剤、輸送体として重要な役割を果たしている [14, 15]。

進行した肝硬変患者では、アルブミン産生が減少し、肝細胞機能が低下するため、60～80％減少する。肝硬変患者を対象とした多くの研究において、アルブミン値は死亡率の強力な予測因子であり、肝硬変の予後を決定する重要な因子となっている [16, 17]。肝硬変の予後予測によく用いられるChild-Pugh-Turcotteスコアには、その構成要素の一つとしてアルブミンが含まれている。複数の研究で、アルブミン値の低さと臨床転帰の悪さとの間に関連があることが判明している [15, 18]。

標準的な血液検査では、好中球百分率-アルブミン比（NPAR）を迅速に求めることができる。NPARは、悪性腫瘍、急性腎障害、敗血症性ショック、心原性ショックなど、さまざまな病態の患者の予後予測因子として同定されている [19,20,21] 。

我々の知る限り、SBPを診断する指標としてNPARを用いた先行研究はない。そこで本研究では、SBP診断のための、使いやすく、安価で、非侵襲的な新しい生化学的検査としてのNPARの臨床的有効性を評価することを目的とする。

対象と方法
この前向き研究では、2020年10月から2023年6月にかけて、マンスーラ大学、ベンハ大学、ザガジグ大学の熱帯医学・内科に紹介された肝硬変および腹水の患者計465人を登録し、SBPの新しい診断マーカーについて臨床的に意味のある差を検出するのに十分な統計的検出力を得ることを目的とした。サンプルサイズは検出力80％、有意水準（α）0.05に基づいて決定した。関連文献のレビューに基づいてエフェクトサイズを推定し、この分野の臨床専門家からのインプットを考慮してエフェクトサイズの推定値を精緻化した結果、サンプルサイズは465例と算出された。

すべての参加者は、包括的な病歴聴取、身体診察、腹部超音波検査を受けた。必要に応じて三相CT検査も行った。

除外基準
免疫不全の患者、非出血性腹水（例、悪性腹水または結核性腹水）を有する患者、入院前に抗生物質を服用していた患者、SBPの予防的抗生物質または抗凝固薬を服用していた患者は除外した。また、心不全や腎不全、腫瘍性疾患や血液疾患、自己免疫疾患、外科的原因による二次性細菌性腹膜炎、血中WBC濃度に影響を及ぼす可能性のある関連感染（皮膚感染や肺感染など）を有する患者も除外した。

サンプリング
1.
患者のベッドサイドで、標準的な腹腔穿刺法を用いて15mlの腹水を無菌下で採取した。このサンプルは、好気性および嫌気性血液培養用のベッドサイドバイアル（10ml）に速やかに加えられた。3時間以内に、残りの腹水はEDTA 30を含むチューブを用いて生化学的および細胞学的検査を行った。国際的な勧告によると 自発性細菌性腹膜炎（SBP）は、腹水の多形核白血球（PMNL）細胞数が250/mm3以上であり、腹水培養が陽性である場合（培養陽性SBPと呼ばれる）、または細菌増殖が陰性であるが、250/mm3以上の好中球を依然として含み（培養陰性好中球性腹水と呼ばれる）、腹膜炎または出血性腹水の他の原因がない場合に診断される[22、 23].

腹腔穿刺時に5mlの静脈血を採取した。2mlはCBC分析用にポリスチレンEDTAチューブに採取し、正確に好中球％を測定した。残りの3mlは、さらなる検査のために凝固チューブに入れた。遠心分離で非溶血血清を分離し、クレアチニンと肝機能（ALT、AST、アルブミン、ビリルビン、プロトロンビン時間）の検査に使用した。Roche Diagnostics社のC反応性蛋白を用い、粒子増強免疫比濁法を用いてCRP値を測定した。好中球数は、ドイツ、ヴィースバーデンのAbbott社のCELL-DYN Emeraldセルカウンターを用いて自動的に測定した。

NPARは、入院時に得られた同じ血液検体中の好中球の割合（分子）をアルブミン量（分母）で割って算出した[24]。

倫理承認
Mansoura Faculty of Medicine Institutional Review Board（MFM-IRB: R.23.07.2275）は本研究を承認し、すべての参加者はプロトコールで要求された手順に参加する前に書面による許可を得た。

統計解析
データはIBM SPSS Statistics for Windows、バージョン22.0を用いて読み込み、分析した。定性的データは数値とパーセンテージを用いて記述した。量的データはコルモグロフ・スミルノフ検定を用いて正規性を評価し、ノンパラメトリックデータには中央値（最小値と最大値）、パラメトリックデータには平均値と標準偏差を用いて報告した。有意性は0.05の水準で決定した。カイ二乗検定とモンテカルロ検定は群の比較に、Student t検定とMann-Whitney U検定は正規分布と非正規分布の独立群の比較に用いられた。多変量ロジスティック回帰分析を用いて危険因子と予測因子を同定し、結果はオッズ比（OR）と95％信頼区間（CI）で示した。ROC（Receiver Operating Characteristic）曲線分析により診断能を評価し、感度と特異度を明らかにした。調整オッズ比と95％信頼区間が計算された。

結果
肝硬変性腹水とSBPを有する患者527人を対象とした。基準を満たさない患者を除外した結果、465例が対象となった。そのうち287例（61.72％）は培養陽性のSBPであり、178例（38.27％）は培養陰性のSBPであった（図1）。

図1
図1
研究対象患者のフローチャート

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表1は、研究対象群の人口統計学的データと臨床データを示したものである。両群の年齢と性別はほぼ同じであった。培養陰性のSBP群と比較して、培養陽性のSBP群では、HBV感染、発熱、腹痛の有病率が有意に増加し、HCV感染と黄疸の発生が顕著に減少した。食道静脈瘤破裂、肝性脳症、肝腎症候群には有意差は認められなかった。

表1 人口統計学および臨床データに基づくコホートの特徴
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表2に研究対象患者の検査パラメーターを示す。培養陰性のSBPと比較して、培養陽性のSBP患者では、腹水中のPMNLとリンパ球、および血中の白血球、好中球、リンパ球、血小板の総数が有意に増加し、ヘモグロビン値は有意に低下した。生化学に関しては、SBPが培養陽性であった患者では、ALT、AST、ビリルビン、CRPおよびNPARが大幅に増加し、血清アルブミン値はSBPが培養陰性であった患者とは対照的に有意に減少した。血清クレアチニンやINRに関しては有意差は認められなかった。

多変量解析によると（表3）。その結果、アルブミン（OR = 2.78, [1.11;3.98], p = 0.0298）、INR（OR = 0.198, [0.066;0.596], p = 0.0185）、クレアチニン（OR = 0.292, [0.1; 0.81], p = 0.0185）、CRP（OR = 3.18, [1.239;4.52], p = 0.008）、総白血球数（OR = 3.18, [1.239;4.52], p = 0. 008）、総白血球数（TLC）（OR = 1.97, [1.878; 2.07], p = 0.041）、血小板（OR = 2.09, [0.99; 2.31], p = 0.047）、好中球（OR = 3.43, [1.04; 3.89], p = 0.0129）は、CPSの高い予測率と関連していた。しかし、ヘモグロビン（OR = 1.15、[0.865;1.54]、p = 0.333）とビリルビン（OR = 0.576、[0.13;2.46]、p = 0.4569）は、この予測とは相関しなかった。

表2コホート特異的検査パラメータ
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表3 SBPを予測するためのロジスティック回帰を用いた多変量データの解析
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表4は、SBPのROC曲線下面積（AUC）を示している。われわれの研究では、カットオフを>17に設定した場合、0.71の有意なAUCが得られた（図2）。感度は85.71％で、95％信頼区間（CI）は42.1～99.6、特異度は66.67％で、95％CIは41.0～86.7であった。これらの結果は、この方法が患者のSBP予測に有用であることを強調するものである。LR（尤度比）は2.57、Youden Indexは0.21であり、この方法の有効性をさらに支持し、さらなる検討を促した。

表4 総SBPにおけるROC曲線下面積（AUC）
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図2
図2
総SBPにおけるNPARのROC曲線

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さらに、表5に培養陽性SBPにおけるROC曲線下面積（AUC）を示す。このデータから、カットオフ値を変えた場合のAUC、感度、特異度、-LR、Youden Indexが明らかになった。例えば、カットオフ値を> 5.2に設定すると、AUCは0.893となり、有意であることがわかった（図3）。感度は87.85％で、95％CIは57.2～98.2、特異度は83.33％で、95％CIは51.6～97.9であった。LRは5.14、Youden Indexは0.71であった。これらの結果は、この方法が患者の培養陽性SBPの予測に有効であることを示唆している。さらに、カットオフ＞2.1のNPARは、培養陰性SBPにおいて最適に機能し、感度は92.86％、特異度は33.33％であった（表6および図4）。

表5 培養陽性SBPにおけるROC曲線下面積（AUC）
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図3
図3
培養陽性SBPにおけるNPARのROC曲線

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表6 培養陰性SBPにおけるROC曲線下面積（AUC）
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図4
図4
培養陰性SBPにおけるNPARの受信者演算子特性曲線

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考察
肝硬変患者における自然発症の細菌性腹膜炎は、肝機能低下、敗血症、多臓器不全を引き起こし、予後を悪化させる。また、死亡率を上昇させ、30日以内の再入院率が25.6％となり、患者に大きな医学的、経済的、精神的負担をもたらす [23, 25]。世界的なガイドラインによると、SBPを診断する主な方法は診断的穿刺である [23] 。しかし、この方法は侵襲的であり、リスクを伴う。炎症に基づく新しい予測因子である好中球アルブミン比（NPAR）が発見された。NPARはルーチンの血液検査で好中球とアルブミンの値を求める。SBPに対するNPAR比の診断的有用性に関する研究は限られている。

われわれの研究では、NPAR＞17はSBPの診断を感度85.71％、特異度66.67％で効果的に予測することがわかった。95％信頼区間の幅が狭いことは、SBP診断のための信頼できるモデルであることを示している。培養陽性SBPでは、NPAR値が5.2以上であれば、感度85.71％、特異度83.33％で85.71％の症例を正確に検出できる。培養陰性SBPでは、NPAR値が2.1以上の場合、感度は92.86％、特異度は33.33％である。95％の信頼区間は、本結果の信頼性が高いことを示している。

先行研究では、好中球 [26, 27] および血清アルブミン [28, 29] がSBP患者を同定する予後指標として重要かどうかが検討されている。しかし、我々の知る限り、SBPの指標として好中球率とアルブミンの比に注目した先行研究はない。

われわれの知見によれば、多くの研究で、感染症の指標としての好中球の重要性が確認されている [30] 。血液中の好中球レベルを分析することは、細菌感染を同定するための費用対効果が高く、容易に利用できる方法である。Russellらは、血液中の白血球の比率が感染を検出するための貴重なバイオマーカーであることを示した [31] 。好中球は最も一般的な白血球の一種であり、微生物の侵入を防御する上で重要な役割を果たしている [20] 。肝硬変患者は、脾臓肥大のために好中球の値が低いことがある。白血球数が多い場合は微生物感染が疑われ、好中球数が増加している場合は感染がまだ完全に除去されていないことが疑われる [32] 。このような感染に対する抵抗性とクリアランスの不完全さは、骨髄による好中球の産生増加につながる可能性がある [30] 。好中球は肝硬変患者を感染から守り、貪食や活性酸素種の放出などの活動を行う。肝硬変腹水は腸の透過性を亢進させ、細菌の移行やSBPのリスクを高める [33] 。

Kasztelan-Szczerbinskaらは、末梢血の白血球数の増加が腹水患者におけるSBPの発症を示す可能性があることを示し、我々の結果を支持した [34] 。Jiangらもまた、SBP患者はSBPのない患者と比較してPMN数が多いことを発見した。さらに、腹水の好中球数と血清白血球数との間に強い正の相関があることが立証された [35] 。

アルブミンはNPARの第2成分であり、細菌感染の発症と重症度に関連している。また、非感染性疾患における感染性合併症を予測することもできる [36] 。血清アルブミン値の低下は、感染と闘う身体の能力に直接影響するため、感染症のマーカーとなる。血清アルブミン値と感染症の発症および重症度との関係は、炎症がアルブミン値に及ぼす影響によるものと考えられる [37] 。アルブミンは、複数の研究でSBPを予測することが示されている [28, 29]。また、アルブミンはSBPの予防や合併症の軽減に重要な役割を果たしている [30] 。これは、アルブミンがNO、IL-6、TNF-aなどの血管拡張因子と結合する能力を持つためと考えられ、アルブミン注入後の血漿および腹水中のこれらの炎症マーカーの濃度を低下させる [38] 。これまでの研究で、NPARは感染予後不良の予測において従来のマーカーよりも感度が高いことも判明していることから、今回の知見は、SBPの診断マーカーとしてNPARを使用することを示唆している [24] 。

本研究の限界のひとつは、本研究のデザインにおけるROC曲線の解釈である。われわれの研究集団には真陰性（TN）と偽陽性（FP）が存在しないため、従来の意味での特異度の計算と解釈ができないという基本的な限界があることは認める。この制限を考慮すると、検査の診断能力を評価し、ROC曲線解析結果を本研究集団の文脈で解釈するための代替アプローチを模索することの重要性を認識した。代替的アプローチは、まず感度と正負の尤度比（LR）に焦点を当てた；本研究の参加者全員がSBP陽性であることを考慮すると、感度（検査がその病態を有する個人を正しく識別する能力）と＋LR（検査結果が陽性である個人が本当にその病態を有する確率）は、検査の診断性能を評価するためのより適切な尺度である。

第二に、臨床的有用性を考慮する；統計的な尺度を超えて、我々の研究集団における検査の臨床的有用性を評価することが不可欠である。これには、臨床的に関連するシナリオにおいてSBPを正確に検出する能力、および患者の管理と転帰への影響を評価することが含まれる。第3に、外部妥当性の検討である。われわれの研究集団はより広範な患者集団を反映していないかもしれないが、類似の臨床環境または患者コホートにおける検査の性能の外部妥当性を検討することは極めて重要である。

結論
NPARは、SBPを予測するための、より正確で信頼性の高いバイオマーカーとなる可能性がある。NPARには、入院検査データから迅速かつ容易に得られる、単純かつ新規のバイオマーカーとなりうるという利点がある。

データの利用可能性
本研究で使用されたデータは、対応する著者に妥当な要求があり、参加したすべてのサービスから許可を得た後に入手可能である。

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肝硬変および自然発症細菌性腹膜炎患者におけるエンドトキシン除去、サイトカインおよび一酸化窒素産生に対するアルブミン静注の効果。Scand J Gastroenterol. 2009;44(5):619-25.

論文

CAS

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謝辞
熱帯医学部および内科学教室に謝意を表する。

資金提供
本研究は、外部資金援助を受けておらず、外部スポンサーもいない。

エジプト知識銀行（EKB）の協力のもと、科学技術革新基金庁（STDF）からオープンアクセスの資金提供を受けた。

著者情報
著者メモ
Nasser MousaとAlaa Elmetwalliは本研究に等しく貢献した。

著者および所属
エジプト、マンスーラ大学医学部熱帯医学科

Nasser Mousa、Mohamed Salah、Mohammed Abdelaziz

アスワン大学風土病・消化器科、エジプト、アスワン

シェリフ・エルバズ

エジプト肝臓研究所・病院（ELRIAH）臨床試験研究ユニット・創薬部門、エジプト、マンスーラ

アラア・エルメットワリ

エジプト、ベンハ、バンハ大学内科

アムル・エルハマディ

エジプト、マンスーラ大学内科

Eman Abdelkader、Mostafa Abdelsalam、Marwa Mansour、Alaa Habib

エジプト、マンスーラ大学、医学微生物学・免疫学部門

ニヴィーン・エル・ワケル

エジプト、ニューマンスーラ大学医学部基礎医学科

ニヴィーン・エル・ワキール

ザガジグ大学内科（エジプト、ザガジグ

マナール・ハシェム

エジプト、マンスーラ市、マンスーラ大学臨床病理部

オラ・エル・エマム＆ウェサム・エルデリニー

メヌフィア大学熱帯医学部、メヌフィア、エジプト

アイマン・エルガマル

貢献
NM、AEおよびAEは研究の着想と設計を行い、NM、MS、EB、REおよびEHは研究を実施し、NE、WE、OE、AEおよびWEは実験室での作業を行い、RE、EM、AH、NM、MSおよびEはデータの分析と原稿の執筆を行った。AM、AE、EHはデータ解析と解釈をサポートした。著者全員が最終原稿を読み、承認した。

責任著者
Nasser Mousaまで。

倫理宣言
倫理的承認
本研究は、Mansoura Faculty of Medicine Institutional Review Board（MFM-IRB：R.23.07.2275）の承認を得て実施した。すべての患者および/またはその法的保護者は、プロトコール特有の手順に参加する前に、書面によるインフォームド・コンセントを提供しなければならない。本研究のヒト参加者はいずれも未成年者ではない。すべての方法は、ヘルシンキ宣言のガイドラインおよび規定に従って実施された。

出版に関する同意
該当なし。

競合利益
著者らは、競合する利益はないと宣言している。

追加情報
出版社ノート
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権利と許可
オープンアクセス この記事は、クリエイティブ・コモンズ表示4.0国際ライセンスの下でライセンスされています。このライセンスは、原著者および出典に適切なクレジットを与え、クリエイティブ・コモンズ・ライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられた場合を示す限り、いかなる媒体または形式においても、使用、共有、翻案、配布、複製を許可するものです。この記事に掲載されている画像やその他の第三者の素材は、その素材へのクレジット表示で別段の指示がない限り、記事のクリエイティブ・コモンズ・ライセンスに含まれています。この記事のクリエイティブ・コモンズ・ライセンスに含まれていない素材で、あなたの意図する利用が法的規制によって許可されていない場合、あるいは許可された利用を超える場合は、著作権者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを閲覧するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/。クリエイティブ・コモンズ・パブリック・ドメインの権利放棄（http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/）は、データへのクレジット表記に別段の記載がない限り、この記事で利用可能となったデータに適用される。

転載と許可

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この記事の引用
Mousa, N., salah, M., Elbaz, S. et al. 好中球百分率対アルブミン比は、自然発症細菌性腹膜炎の新しい診断マーカーである：前向き多施設共同研究。Gut Pathog 16, 18 (2024). https://doi.org/10.1186/s13099-024-00610-2

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受付終了
2023年12月27日

受理
2024年03月08日

出版
2024年04月01日

DOI
https://doi.org/10.1186/s13099-024-00610-2

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キーワード
好中球対アルブミン比
肝硬変と自然発症細菌性腹膜炎

腸内病原体
ISBN: 1757-4749

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投稿に関するお問い合わせ: journalsubmissions@springernature.com
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