1

Nytte av prokalsitonin og nøytrofil CD64 som markør for postoperativ infeksjon

Kurs i hematologi 18.–19. mai 2015

KS møtesenter, Oslo

Kristin Husby, Spesialbioingeniør

Prosjektet er utført ved Tverrfaglig laboratoriemedisin og medisinsk biokjemi (TLMB), Divisjon for diagnostikk og teknologi ved Akershus Universitetssykehus i samarbeid med Avdeling for gastroenterologisk kirurgi.

• Kristin Husby, Spesialbioingeniør

• Tor‐Arne Hagve, Overlege

• Gunnhild Kravdal, Overlege

• Sheraz Yaqub, Ass. lege

• Ola Reiertsen, Overlege

• Merete Helgeland, Forskningskoordinator

Studien er finansiert av Akershus Universitetssykehus med støtte fra Bioingeniørfaglig institutts studiefond.

2

Bakgrunn

•Bakteriell infeksjon etter større kirurgiske inngrep er en alvorlig komplikasjon, forbundet med forhøyet morbiditet og mortalitet.

• Bakterielle infeksjoner utvikles raskt

• Viktig med tidlig diagnose og rask behandling

• Inflammasjon er kroppens reaksjon på en vevsskade og et kirurgisk traume vil føre til en inflammatorisk respons i kroppen.

• Infeksjon vs inflammasjon

•Diagnose av infeksjon og sepsis baserer seg i dag på klinisk informasjon og tradisjonelle diagnostiske tester:

• Blodkultur/mikrobiologiske tester

• CRP

• Leukocytter med differensialtelling

• SR

•En ideell infeksjonsmarkør bør kunne:• Skille mellom infeksjon og inflammasjon

• Rask diagnose

• Korrelere med alvorlighetsgrad

• Spesifikk/sensitiv

• Billig/rask analyse

3

Målet med studien

•Vurdere nytten av analysene prokalsitonin (PCT) og nøytrofil CD64 som markører for infeksjon og inflammasjon

• Vurdere om det er mulig å oppdage postoperative  infeksjoner på et tidligere tidspunkt ved å benytte disse testene sammenlignet med tradisjonelle infeksjonsparametere

• Vurdere om det er mulig å skille mellom bakteriell infeksjon og inflammasjon som følge av et kirurgisk traume

Prokalsitonin

• Prokalsitonin (PCT) er et propeptid for kalsitonin som produseres i C‐cellene i thyroidea.

• PCT består av 116 aminosyrer.

• Spaltes til kalsitonin, katakalsin og en N‐terminal region.

• PCT hos sepsis pasienter består av 114 aminosyrer.

Le Moullec et al. 1984

4

•PCT og andre spaltingsprodukter fra produksjon av kalsitonin finnes normalt i plasma i svært lave konsentrasjoner. 

•Ved infeksjon og sepsis induseres produksjon av PCT i annet vev og ulike celletyper i hele kroppen

• Mononukleære celler

• Lever, lungevev osv.

•Spalting til kalsitonin skjer vanligvis ikke i denne typen vev, og PCT skilles direkte ut i sirkulasjonen.

•Bruken av PCT som markør for infeksjon og sepsis har økt de siste årene.

• PCT er foreslått som en markør for postoperative infeksjoner.

• Studier har vist at bruken av antibiotika minker når PCT benyttes til å veilede behandling.

5

Nøytrofil CD64

•CD64 er en reseptor som i hovedsak finnes på monocytter og makrofager. 

• 72 kDa glycoprotein

• Også kjent som FcγRI

• Binder monomeren av IgG‐antistoffet med høy affinitet

•Nivået av uttrykt CD64 i inaktive nøytrofile er veldig lavt• Ved aktivering blir reseptoren kraftig oppregulert 

• Oppreguleres av pro‐inflammatoriske cytokiner (IFN‐γ og G‐CSF)

• Rask oppregulering

•Nøytrofil CD64 har vist seg å være en sensitiv og spesifikk markør for systemisk infeksjon og sepsis.

•Få studier har fokusert på nøytrofil CD64 som markør for postoperative infeksjoner

• Tidligere studier viser at oppregulering av CD64 på nøytrofile er spesifikt for bakteriell infeksjon.

• En nylig utført pilotstudie som omhandler infeksjoner etter karkirurgikonkluderer med at måling av nøytrofil CD64 kan avdekke infeksjoner på et tidlig tidspunkt .

6

Oversikt over studien

•Tretti pasienter fra Avdeling for gastroenterologisk kirurgi ble

inkludert i studien i løpet av en periode på fire måneder, mellom november 2010 og februar 2011.

• Menn og kvinner over 18 år

• Innlagt for elektiv abdominal kirurgi

• Operert med ulike former for tarmreseksjon

•Prosjektet er godkjent av Regional Etisk Komité (REK).

•Alle pasientene har gitt skriftlig samtykke.

Prøvetaking

•Preoperative blodprøver ble tatt 1‐2 dager før operasjon (dag 0).

• Postoperative blodprøver ble tatt hver morgen i fem påfølgende dager (dag 1‐5).

• Blodprøvene ble analysert for • CRP

• leukocytter med differensialtelling

• SR

• PCT

• nøytrofil CD64.

• Ved kliniske tegn til infeksjon ble hyppigheten av blodprøvene økt.

7

Analyse av prokalsitonin

•Prokalsitonin ble analysert på Cobas 8000 fra Roche• Elecsys BRAHMS PCT

• Sandwich prinsipp

•Prøvemateriale: serum

•Holdbarhet:• Kjøleskap (2‐8°C):  1 døgn

• Fryser (‐20°C):  3 måneder

•Prøvene ble sentrifugert og serum ble avpipettert og frosset. 

•Prøvene ble analysert i batcher inklusive kontroller

Analyse av nøytrofil CD64

•Nøytrofil CD64 ble analysert på flowcytometer FC500 fra Beckman Coulter

• Leuko64 assay fra Trillium Diagnostics

•Prøvemateriale: Fullblod

•Holdbarhet:• Romtemperatur:  8 timer

• Kjøleskap (2‐8 °C): 48 timer

•Prøvene ble satt kjørlig etter mottak og analysert innen 48 timer.

8

Leuko64 assay

• Inneholder 3 ulike monoklonale antistoffer:• 2 av antistoffene er spesifikke for CD64 (klon 22 og 31.2)

• 1 av antistoffene er spesifikt for CD163 (klon Mac2‐158)

•Det benyttes en suspensjon av fluorescerende kuler• Standardisering av uttrykket av CD64 og CD163

• Inneholder i tillegg StarFire red for å skille dem fra cellene

•Resultatene beregnes i et eget softwareprogram• QuantiCALC

Menneskelig nær – faglig sterk

9

Resultater

•Pasientene ble inndelt i tre grupper i henhold til kliniske observasjoner:

• Pasienter med normalt postoperativt forløp (N=11)

• Pasienter med kliniske tegn til infeksjon postoperativt (N=11)

• Pasienter med uspesifikke komplikasjoner postoperativt (N=7)

10

Pasienter med kliniske tegn til infeksjon

ProkalsitoninPasienter med et normalt postoperativt forløp

11

ProkalsitoninPasienter med et normalt postoperativt forløp sammenlignet med pasienter med kliniske tegn til infeksjon

p=0,08

p=0,151

p=0,079

p=0,068

p=0,052

p=0,089

Pasienter med et normalt postoperativt forløp gruppert etter type og omfang av det kirurgiske inngrepet.

Gjennomsnittsverdier og SD for hver av markørene vises for den dagen med maksimal økning.

P‐verdier for sammenligningen av pasienter med et lite inngrep og pasienter med et stort inngrep er presentert.

Lite inngrep(N = 2)

Middels stort inngrep(N = 3)

Stort inngrep(N = 6)

P-verdi

PCT (ng/mL) 0.12 ± 0.132 0.32 ± 0.387 1.37 ± 1.180 0.047

CD64 Index 1.1 ± 0.35 1.7 ± 0.71 1.3 ± 0.45 0.510

CRP (mg/L) 115 ± 49.5 107 ± 56.9 100 ± 25.3 0.743

12

Nøytrofil CD64Pasienter med et normalt postoperativt forløp

Nøytrofil CD64Pasienter med et normalt postoperativt forløp sammenlignet med pasienter med kliniske tegn til infeksjon

p=0,226

p=0,084

p=0,102 p=0,049

p=0,013 p=0,014

13

CRPPasienter med et normalt postoperativt forløp

CRPPasienter med et normalt postoperativt forløp sammenlignet med pasienter med kliniske tegn til infeksjon

p=0,050

p=0,035

p=0,004

p=0,001

p<0,0001

p<0,001

14

Konklusjon

•Alle analyserte markører ble påvirket av det kirurgiske inngrepet, selv under et normalt, ukomplisert postoperativt forløp.

• Inflammasjon som følge av et kirurgisk traume påvirker produksjonen av PCT og nøytrofil CD64. 

• Mengden frigjort PCT viser en tendens til å variere med type kirurgi og omfanget av det kirurgiske inngrepet. 

•Begge markørene viser en tendens til å bare øke moderat ved lokale infeksjoner. 

• Vanskelig å skille mellom forhøyede verdier av disse markørene forårsaket av kirurgi og forhøyede verdier som følge av lokale infeksjoner.

•Denne studien indikerer at CRP er en bedre markør for tidlig påvisning av lokale postoperative infeksjoner enn PCT og nøytrofil CD64.  

•En større studie er nødvendig for å kunne verifisere disse resultatene

Menneskelig nær – faglig sterk

15

Videreføring av studien

• Inkludering av pasienter ble avsluttet i juni 2014

•Vi har inkludert totalt 176 pasienter

•Vi benytter samme protokoll, men har også inkludert analysene IL6, ferritin og IG.

Takk for oppmerksomheten