羅臻,錢何布,沈浩
(蘇州市吳江區(qū)第一人民醫(yī)院ICU,江蘇 蘇州 215200)
·論 著·
血清Kerbs von Lungren 6水平對(duì)創(chuàng)傷性急性呼吸窘迫綜合征診斷價(jià)值的研究
羅臻,錢何布,沈浩
(蘇州市吳江區(qū)第一人民醫(yī)院ICU,江蘇 蘇州 215200)
目的:探討血清Kerbs von Lungren 6 (KL-6)水平在創(chuàng)傷性急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)中的變化及其診斷價(jià)值。方法:共選取本院從2013年1月至2014年12月54例創(chuàng)傷性ARDS住院患者,所有病例均符合2011年“ARDS柏林診斷標(biāo)準(zhǔn)”。對(duì)照人群來自于到本院就診而未發(fā)生ARDS的創(chuàng)傷患者53例。另選擇到本院體檢者50例,作為基礎(chǔ)對(duì)照。采用ELISA檢測(cè)了各人群血清KL-6水平,并進(jìn)行肺損傷預(yù)測(cè)評(píng)分(LIPS)、肺損傷評(píng)分(LIS),檢測(cè)PaO2/FiO2。比較KL-6在不同人群中的表達(dá)情況,及其與LIPS、LIS、PaO2/FiO2的相關(guān)性。采用受試者工作特征(ROC)曲線評(píng)價(jià)血清KL-6在創(chuàng)傷性ARDS中的診斷價(jià)值。結(jié)果:血清KL-6水平在創(chuàng)傷性ARDS患者中明顯上升,并且合并多器官功能障礙(MODS)的患者血清KL-6水平均明顯增高于無并發(fā)多器官功能障礙患者。血清KL-6水平與LIPS、LIS評(píng)分呈正相關(guān),與PaO2/FiO2呈負(fù)相關(guān)。ROC曲線分析顯示,血清KL-6評(píng)分在預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS方面有顯著意義。其曲線下面積(AUC)為0.891,95%可信區(qū)間(confidence interval)為0.831~0.952(P<0.01)。當(dāng)血清KL-6水平大于426.4 units·ml-1時(shí),預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS的敏感度為62.9 %,特異性為91.2 %。結(jié)論:KL-6是創(chuàng)傷性ARDS的良好生物標(biāo)志物,可以用于該疾病的早期診斷。
KL-6; 急性呼吸窘迫綜合征; 創(chuàng)傷
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,創(chuàng)傷已成為一種重要的致病因素,其造成的急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)也明顯增加[1]。創(chuàng)傷性ARDS往往發(fā)病突然,病情多變,其死亡率高達(dá)40%[2]。因此,尋找能夠有效評(píng)估其病情和預(yù)后的生物標(biāo)志物具有極其重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。
多項(xiàng)研究表明,Kerbs von Lungren 6(KL-6)是一類新發(fā)現(xiàn)的肺間質(zhì)性疾病的生物標(biāo)志物。該蛋白由肺泡Ⅱ型細(xì)胞合成;血清中KL-6的水平在肺間質(zhì)性疾病中明顯增高,并且與疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后密切相關(guān)[3-4]。但是,KL-6分子在創(chuàng)傷性ARDS的應(yīng)用價(jià)值尚未受到重視。本研究通過觀察創(chuàng)傷性ARDS患者血清KL-6水平,探討了其對(duì)創(chuàng)傷性ARDS的診斷價(jià)值。
1.1 研究對(duì)象
來源于2013年1月至2014年12月收住蘇州市吳江區(qū)第一人民醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)的54例創(chuàng)傷性ARDS患者。其中男44例,女10例;年齡17~70歲,平均(47.4±10.1)歲;單純胸外傷5例,合并腦部損傷30例,多發(fā)性骨折11例,腹部傷8例;其中16例發(fā)生多器官功能障礙綜合征。所有病例均符合2011年由歐洲危重癥協(xié)會(huì)、美國胸科協(xié)會(huì)及美國危重癥協(xié)會(huì)共同制定的“ARDS柏林診斷標(biāo)準(zhǔn)”[5];同時(shí)排除心源性肺水腫、神經(jīng)源性肺水腫和入院前應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療的患者。
對(duì)照人群來自于到本院就診而未發(fā)生ARDS的創(chuàng)傷患者53例。其中男40例,女13例;年齡22~72歲,平均(43.9±9.4)歲;單純胸外傷6例,腦部損傷15例,多發(fā)性骨折28例,腹部傷4例。另選擇到本院體檢者共50人,作為基礎(chǔ)對(duì)照。其中男35例,女15例;年齡23~60歲,平均(36.4±8.6)歲。對(duì)照組人群無基礎(chǔ)性疾病(高血壓、糖尿病、冠心病等)、肺部透視未見明顯異常、無抽煙史、且半月之內(nèi)未服用任何藥物。
本項(xiàng)研究經(jīng)蘇州市吳江區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)后進(jìn)行,并在實(shí)施過程中接受其監(jiān)督。所有參與人群個(gè)人或家屬均同意參與本項(xiàng)研究,并簽署知情同意書。
1.2 臨床評(píng)分
肺損傷預(yù)測(cè)評(píng)分(lung injury prediction score,LIPS)從易感因素(休克、肺炎、膿毒癥、手術(shù)、創(chuàng)傷等)和風(fēng)險(xiǎn)修正因素(酗酒、肥胖、酸中毒)等兩大方面進(jìn)行評(píng)分,總分33.5分。肺損傷采用Murray肺損傷評(píng)分系統(tǒng)(Murray lung injury score,LIS)[6-8]。該項(xiàng)評(píng)分從X線變化、血氧飽和指數(shù)、PEEP等3個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分?;颊吲R床評(píng)分采用雙盲法。
1.3 血清樣品處理及KL-6因子測(cè)定
患者進(jìn)入ICU病房后即抽取外周血約1 ml,室溫靜置30 min后,1 000×g離心20 min。取上清置于-20℃凍存。采用酶聯(lián)免疫吸附反應(yīng)法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)測(cè)定血清中KL-6水平。其測(cè)定試劑盒購自武漢華美生物工程有限公司(產(chǎn)品號(hào):CSB-E12700h)。具體操作依說明書進(jìn)行,簡要如下:取100 μl血清加入到預(yù)先被抗體包被96孔板內(nèi),37℃孵育90 min;棄去板內(nèi)液體,加入KL-6單克隆抗體,37℃續(xù)續(xù)孵育60min。棄去板內(nèi)液體,用0.01mol·L-1的磷酸鹽緩沖液清洗3次后,加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗,37℃繼續(xù)孵育30 min。再用0.01 mol·L-1磷酸鹽緩沖液清洗5次,加入3,3′,5,5′-四甲基聯(lián)苯胺(tetramethylbiphenyl,TMB)顯色液進(jìn)行顯色。20 min后,加入TMB終止液,液體顏色由藍(lán)色轉(zhuǎn)為黃色。用酶標(biāo)儀在450 nm處測(cè)定光密度值。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組計(jì)量資料間比較用t檢驗(yàn),血清KL-6水平變化與PaO2/FiO2、LIPS、LIS評(píng)分、住院天數(shù)之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。應(yīng)用Graphpad 5.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 創(chuàng)傷性ARDS組患者血清KL-6水平表達(dá)情況
不同人群中血清KL-6的水平見圖1所示。創(chuàng)傷性ARDS患者組血清KL-6明顯高于未發(fā)生ARDS患者和正常體檢人群(P<0.05)。另外,多器官功能障礙(MODS)是嚴(yán)重創(chuàng)傷的并發(fā)癥之一,也是患者死亡的主要原因。
與正常體檢者和非ARDS患者比較,aP<0.05
圖1 創(chuàng)傷性ARDS患者血清KL-6的變化
2.2 患者血清KL-6水平與LIPS、LIS、PaO2/FiO2的相關(guān)性分析
血清KL-6水平與LIPS(圖2A,r=0.867,P<0.05)、LIS(圖2B,r=0.828,P<0.05)呈正相關(guān),與PaO2/FiO2呈負(fù)相關(guān)(圖2C,r=-0.350,P<0.05)。
圖2 患者血清KL-6水平與LIPS、LIS、PaO2/FiO2的關(guān)系
2.3 血清KL-6水平對(duì)創(chuàng)傷性肺損傷的診斷價(jià)值
ROC曲線分析顯示,血清KL-6水平在預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS方面有顯著意義(圖3)。其曲線下面積(AUC)為0.891,95%可信區(qū)間(confidence interval)為0.831~0.952(P<0.01)。當(dāng)血清KL-6水平大于426.4 units·ml-1時(shí),預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS的敏感度為62.9%,特異性為91.2%。陽性預(yù)測(cè)率為87.2%,陰性預(yù)測(cè)率為63.7%。
圖3 血清KL-6預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS的ROC 曲線
血清KL-6水平在創(chuàng)傷性ARDS患者中明顯升高,且明顯高于無并發(fā)多器官功能障礙患者。血清KL-6水平與LIPS、LIS呈正相關(guān),與PaO2/FiO2呈負(fù)相關(guān)。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn),血清KL-6評(píng)分在預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS方面有顯著意義。當(dāng)血清KL-6水平大于 426.4 units·ml-1時(shí),預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS的敏感度為62.9 %,特異性為91.2 %。因此,KL-6是一個(gè)良好的生物標(biāo)志物,可能有助于創(chuàng)傷性ARDS的診斷。
KL-6是一種大分子糖蛋白,主要表達(dá)在肺泡Ⅱ型細(xì)胞及呼吸性細(xì)支氣管上皮細(xì)胞上,具有很強(qiáng)的組織特異性[9]。KL-6的表達(dá)異常與肺間質(zhì)疾病密切相關(guān)。研究表明,肺泡性肺炎、支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張等疾病患者血清KL-6陽性率在10%以下;而在間質(zhì)性肺炎患者中,其陽性率則高達(dá)70%以上(如間質(zhì)性肺炎、放射性肺炎、藥物誘發(fā)的肺間質(zhì)性病變、肺間質(zhì)纖維化等)[10-11]。進(jìn)一步的研究表明,血清KL-6可以用于間質(zhì)性肺炎的診斷標(biāo)志,用于間質(zhì)性肺炎病情的監(jiān)測(cè)。血清KL-6水平與間質(zhì)性肺炎嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[12]。
創(chuàng)傷性ARDS在發(fā)病初期屬于肺間質(zhì)性病變。創(chuàng)傷引起肺內(nèi)的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致肺泡毛細(xì)血管通透性增加,肺泡間隙增寬,肺上皮損傷,肺泡表面活性物質(zhì)減少,肺泡大量蛋白質(zhì)滲出,肺泡透明膜形成。這些都導(dǎo)致肺泡換氣功能障礙,促使ARDS的發(fā)生。血清KL-6水平與創(chuàng)傷性ARDS的相互關(guān)系也值得進(jìn)一步研究。在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)血清KL-6水平在創(chuàng)傷性肺損傷患者中明顯升高,并且與LIPS、LIS呈正相關(guān),與PaO2/FiO2呈負(fù)相關(guān)。這說明了測(cè)定血清KL-6水平有助于創(chuàng)傷性ARDS的病情判斷。
更加準(zhǔn)確預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS具有臨床應(yīng)用價(jià)值。近年來已報(bào)道了相關(guān)的評(píng)分體系(LIPS)和各種生物標(biāo)志物(C-反應(yīng)蛋白、乳酸脫氫酶、腫瘤壞死因子-α、高遷移率蛋白-1等)[13-14]。LIPS主要基于患者的病史、基礎(chǔ)疾病、現(xiàn)病史等各個(gè)方面,具有一定的實(shí)用價(jià)值,但是缺少特異性的分子指標(biāo)。已報(bào)道的生物標(biāo)志物多是炎癥介質(zhì)或是其他炎癥組分,其組織器官的特異性較差。我們的研究顯示,血清KL-6水平在預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS方面有極高的組織特異性(圖3)。以前的研究表明血清KL-6水平與肺泡-毛細(xì)血管的通透性密切相關(guān)。血清KL-6水平增高意味著肺泡上皮屏障障礙[15]。
綜上所述,測(cè)定血清KL-6的水平不僅有利于監(jiān)測(cè)創(chuàng)傷性ARDS患者的病情,還有助于創(chuàng)傷性ARDS的預(yù)防與診斷。
[1] GUOSHOU Z,CHENGYE Z,ZHIHUI L,et al.Effects of high dose of anisodamine on the respiratory function of patients with traumatic acute lung injury[J].Cell Biochem Biophys,2013,66(2):365-369.
[2] DETERMANN R M,ROYAKKERS A A,HAITSMA J J,et al.Plasma levels of surfactant protein D and KL-6 for evaluation of lung injury in critically ill mechanically ventilated patients[J].BMC Pulm Med,2010,10:6.
[3] ZHANG Y,KAMINSKI N.Biomarkers in idiopathic pulmonary fibrosis[J].Curr Opin Pulm Med,2012,18(5):441-446.
[4] CHIBA S,OHTA H,ABE K,et al.The diagnostic value of the interstitial biomarkers KL-6 and SP-D for the degree of fibrosis in combined pulmonary fibrosis and emphysema[J].Pulm Med,2012,2012:492960.
[5] FORCE A D T,RANIERI V M,RUBENFELD G D,et al.Acute respiratory distress syndrome:the Berlin definition[J].JAMA,2012,307(23):2526-2533.
[6] CORDELL-SMITH J A,ROBERTS N,PEEK G J,et al.Traumatic lung injury treated by extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)[J].Injury,2006,37(1):29-32.
[7] LUBNOW M,PHILIPP A,FOLTAN M,et al.Technical complications during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation and their relevance predicting a system-exchange--retrospective analysis of 265 cases[J].PLoS One,2014,9(12):e112316.
[8] 李健球,賴劍波,劉晨鳳,等.烏司他丁對(duì)膿毒性休克患者肺損傷防治作用的臨床研究[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué),2011,39(1):41-44.
[9] HORIMASU Y,HATTORI N,ISHIKAWA N,et al.Different MUC1 gene polymorphisms in German and Japanese ethnicities affect serum KL-6 levels[J].Respir Med,2012,106(12):1756-1764.
[10] ISHIKAWA N,HATTORI N,YOKOYAMA A,et al.Utility of KL-6/MUC1 in the clinical management of interstitial lung diseases[J].Respir Investig,2012,50(1):3-13.
[11] TAJIRI M,OKAMOTO M,FUJIMOTO K,et al.Serum level of periostin can predict long-term outcome of idiopathic pulmonary fibrosis[J].Respir Investig,2015,53(2):73-81.
[12] YAMAGUCHI K L,TSUSHIMA K,KURITA N,et al.Clinical characteristics classified by the serum KL-6 level in patients with organizing pneumonia[J].Sarcoidosis Vasc Diffuse Lung Dis,2013,30(1):43-51.
[13] CALFEE C S,WARE L B,GLIDDEN D V,et al.Use of risk reclassification with multiple biomarkers improves mortality prediction in acute lung injury[J].Crit Care Med,2011,39(4):711-717.
[14] BARNETT N,WARE L B.Biomarkers in acute lung injury--marking forward progress[J].Crit Care Clin,2011,27(3):661-683.
[15] NATHANI N,PERKINS G D,TUNNICLIFFE W,et al.Kerbs von Lungren 6 antigen is a marker of alveolar inflammation but not of infection in patients with acute respiratory distress syndrome[J].Crit Care,2008,12(1):R12.
The role of serum Kerbs von Lungren 6 antigen in diagnosis of traumatic acute respiratory distress syndrome
LUO Zhen,QIAN He-bu,SHEN Hao
(1.DepartmentofICU,thePeopleHospitalofWujiangDistrict,Suzhou215200,China)
Objective: To study the feasibility of serum Kerbs von Lungren 6 antigen (KL-6) in diagnosing and predicting traumatic acute respiratory distress syndrome (ARDS).Methods:54 cases of ARDS patients were collected,who were hospitalized in department of ICU,the people’s hospital of Wujiang District,from January 2013 to December 2014. The diagnosis of all patients conformed to the Berlin Definition of ARDS (2011). 53 traumatic patients without the occurrence of ARDS and 50 healthy volunteers were examined simultaneously. The concentrations of serum KL-6 were examined with ELISA,and the corresponding clinical data,including lung injury prediction score (LIPS),Murray lung injury sore (LIS),PaO2/FiO2,were collected. The relationship between serum KL-6 and LIPS,LIS,PaO2/FiO2was analyzed. In addition,the diagnostic significance of serum KL-6 was evaluated using ROC curve for diagnosing traumatic ARDS.Results:Serum KL-6 levels were higher in the traumatic ARDS patients than the non-ARDS patients and the healthy control individuals. The KL-6 levels in the patients with MODS was higher than those free of MODS. The levels of serum KL-6 were positively correlated with LIPS and LIS,but negatively correlated with PaO2/FiO2. ROC curve analysis showed that serum KL-6 can be used for diagnosing the traumatic ARDS( AUC=0.891,95% CI: 0.831-0.952,P<0.01). The sensitivity and specificity were 62.9 % and 91.2 % respectively when the level of KL-6 was higher than 426.4 units·ml-1.Conclusion:KL-6 may be a useful biomarker for the diagnosis of traumatic ARDS.
Kerbs von Lungren 6 antigen; acute respiratory distress syndrome; trauma
2015-05-20
2015-08-30
羅臻(1976-),男,江蘇蘇州人,主治醫(yī)師。E-mail:suzhouluo@sina.com
錢何布 E-mail:qhbcxl@163.com
羅臻,錢何布,沈浩.血清Kerbs von Lungren 6水平對(duì)創(chuàng)傷性急性呼吸窘迫綜合征診斷價(jià)值的研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2015,34(6):1001-1004.
R563.8
A
1671-6264(2015)06-1001-04
10.3969/j.issn.1671-6264.2015.06.032