ICAM-1含量對(duì)體外循環(huán)心臟手術(shù)后急性腎損傷的預(yù)測(cè)價(jià)值

李翠玲 張紅 韓小虎★

體外循環(huán)（Cardiopulmonary bypass，CPB）是完成心臟直視下手術(shù)必備的輔助技術(shù)，CPB 會(huì)造成非生理性血流灌注，進(jìn)而通過(guò)激活炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激等途徑引起術(shù)后急性腎損傷（acute kidney injury，AKI），不及時(shí)處理會(huì)發(fā)展為急性腎衰竭并增加患者的死亡率[1-3]。因此，早期診斷AKI 或早期發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生AKI的高危患者具有確實(shí)的臨床意義。細(xì)胞間黏附分子-1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）是在炎癥反應(yīng)級(jí)聯(lián)放大激活過(guò)程中起到促進(jìn)炎癥細(xì)胞黏附作用的分子，CPB術(shù)后AKI 相關(guān)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，CPB 致AKI 大鼠腎組織中ICAM-1 的表達(dá)顯著上調(diào)，使用促紅細(xì)胞生成素抑制ICAM-1 的表達(dá)能夠減輕AKI[4]；膿毒癥AKI 相關(guān)的臨床研究表明，血清ICAM-1 升高對(duì)膿毒癥患者發(fā)生AKI 具有預(yù)測(cè)價(jià)值[5]，但I(xiàn)CAM-1 對(duì)CPB 手術(shù)后AKI的預(yù)測(cè)價(jià)值尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究將具體分析血清ICAM-1 對(duì)CPB 心臟手術(shù)后AKI的預(yù)測(cè)價(jià)值，旨在為臨床上早期篩查可能發(fā)生術(shù)后AKI的CPB 心臟手術(shù)患者提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2018年1月2019年6月期間在本院接受CPB 心臟手術(shù)的患者114例，根據(jù)術(shù)后48 h 內(nèi)是否發(fā)生AKI 分為AKI 組（48例）和非AKI 組（66例），入組標(biāo)準(zhǔn)：①符合CPB 心臟手術(shù)指征；②臨床資料完整；③術(shù)前及術(shù)后2、4、8、12、24、36、48 h 時(shí)均留取血清標(biāo)本；④取得知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前合并腎功能異常；②術(shù)前或術(shù)后使用過(guò)腎毒性藥物；③二次CPB 心臟手術(shù)。共納入114例患者，根據(jù)術(shù)后48 h 內(nèi)是否發(fā)生AKI 分為AKI 組和非AKI 組。AKI 組共48例，非AKI 組共66例。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 研究方法

1.2.1 術(shù)后AKI的診斷標(biāo)準(zhǔn)

術(shù)后48 h 內(nèi)出現(xiàn)腎功能損害，包括SCr 含量較術(shù)前升高≥26.5 μmol/L 或Scr 比術(shù)前升高≥50%，和/或尿量＜0.5 mL/kg·h 持續(xù)6小時(shí)以上。

1.2.2 血清ICAM-1含量的檢測(cè)

取術(shù)前及術(shù)后2、4、8、12、24、36、48 h 時(shí)的血清標(biāo)本，采用酶聯(lián)免疫吸附試劑盒檢測(cè)ICAM-1含量，均按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。

1.2.3 AKI影響因素的收集

根據(jù)CPB 心臟手術(shù)患者的病史資料收集以下信息：性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、高血壓史、糖尿病史、高脂血癥史及術(shù)前血紅蛋白（Hb）、血肌酐（SCr）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、術(shù)中體外循環(huán)轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間及主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、術(shù)中出血量、使用右美托咪定情況。Hb 采用血常規(guī)儀檢測(cè)，SCr 采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)，LVEF 采用心臟多普勒超聲檢測(cè)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以（）表示、兩組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以n（%）表示、兩組間比較采用卡方檢驗(yàn)，AKI的相關(guān)因素采用Logistic回歸分析、ICAM-1 預(yù)測(cè)AKI 采用ROC曲線分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組臨床特征的比較

兩組性別、年齡、BMI、高血壓、糖尿病、高脂血癥及術(shù)前Hb、SCr、LVEF 的比較，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；兩組比較差異體外循環(huán)轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間明顯延長(zhǎng)，術(shù)中出血量明顯增加，使用右美托咪定的比例明顯減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 AKI 組與非AKI 組臨床特征的比較[n（%），（±s）]Table1 Comparison of clinical characteristics between AKI group and non AKI group[n（%），（±s）]

表1 AKI 組與非AKI 組臨床特征的比較[n（%），（±s）]Table1 Comparison of clinical characteristics between AKI group and non AKI group[n（%），（±s）]

臨床特征男性年齡（歲）BMI（kg/m2）高血壓糖尿病高脂血癥Hb（g/L）SCr（μmol/L）LVEF（%）體外循環(huán)轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間（min）主動(dòng)脈阻斷時(shí)間（min）術(shù)中出血量（mL）使用右美托咪定AKI 組（n=48）26（54.17）50.11±10.39 24.11±8.18 11（22.92）6（12.50）8（16.67）129.49±32.82 78.49±13.28 59.59±9.92 127.68±24.91 108.12±19.47 158.78±22.58 9（18.75）非AKI 組（n=66）39（59.09）48.68±9.45 23.31±7.62 14（21.21）12（18.18）13（19.70）140.11±36.58 73.57±13.85 62.61±10.24 95.51±14.58 87.71±12.34 115.62±27.19 32（48.48）χ2/t值0.275 0.765 0.537 0.061 0.675 0.170 1.597 1.825 1.575 8.657 6.840 8.972 10.6690.001 P值0.600 0.446 0.593 0.804 0.411 0.680 0.113 0.071 0.118 0.000 0.000 0.000

2.2 兩組圍手術(shù)期ICAM-1、SCr 的比較

AKI 組患者手術(shù)后2 h 開(kāi)始的血清ICAM-1含量均明顯高于手術(shù)前（P＜0.05），手術(shù)后2～12 h 的SCr 含量與手術(shù)前比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）、手術(shù)后24 h 開(kāi)始的SCr 含量均明顯高于手術(shù)前（P<0.05）；非AKI 組手術(shù)前后ICAM-1、SCr 含量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 CPB術(shù)后AKI影響因素的logistics 回歸分析

以CPB術(shù)后是否發(fā)生AKI 為應(yīng)變量，以手術(shù)后ICAM-1含量及2.1 中有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的因素體外循環(huán)轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、術(shù)中出血量、使用右美托咪定為自變量，進(jìn)行l(wèi)ogistics 回歸分析可知：手術(shù)后2 h 血清ICAM-1含量、體外循環(huán)轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間、主動(dòng)脈阻斷時(shí)間、使用右美托咪定是CPB術(shù)后發(fā)生AKI的影響因素（P＜0.05）。見(jiàn)表3。

2.4 ICAM-1 預(yù)測(cè)CPB術(shù)后AKI影響因素的ROC曲線分析

繪制ICAM-1 預(yù)測(cè)CPB術(shù)后AKI影響因素的ROC曲線，曲線下面積為0.84（95%CI：0.77-0.91、P＜0.05）；根據(jù)約登指數(shù)最大值確定ICAM-1 預(yù)測(cè)CPB術(shù)后AKI的最佳截點(diǎn)為472.4 ng/mL，該最佳截點(diǎn)預(yù)測(cè)CPB術(shù)后AKI的靈敏度和特異性分別為77.61%和79.59%。見(jiàn)圖1。

表2 AKI 組與非AKI 組圍手術(shù)期ICAM-1、SCr 的比較Table2 Comparison of perioperative ICAM-1 and SCr between AKI group and non-AKI group

表3 CPB術(shù)后AKI影響因素的logistics 回歸分析Table3 Logistic regression analysis of influencing factors of AKI after CPB

3 討論

心臟直視手術(shù)需要建立CPB CPB 能夠替代心肺功能并保證手術(shù)的順利實(shí)施，但是CPB 形成的是非生理性循環(huán)狀態(tài)，一方面產(chǎn)生非搏動(dòng)性灌注、引起腎小球灌注壓降低，另一方面激活炎癥反應(yīng)并引起全身炎癥反應(yīng)、損害臟器功能[6-8]。此外，CPB過(guò)程中閉合滾壓泵和氧合器的渦流造成紅細(xì)胞破壞，會(huì)加重手術(shù)過(guò)程中的腎臟缺血缺氧，增加腎損傷的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[9]。以上原因會(huì)造成CPB 手術(shù)后AKI的發(fā)生，近些年越來(lái)越多的臨床學(xué)者開(kāi)始關(guān)注CPB 致AKI的危害，手術(shù)后發(fā)生AKI 對(duì)患者預(yù)后及生命安全均產(chǎn)生不利影響，增加多器官功能障礙的發(fā)生率及病死率，需要進(jìn)行積極防治[10-11]。

SCr是臨床上評(píng)價(jià)腎功能、診斷術(shù)后AKI的標(biāo)志物，但SCr 評(píng)價(jià)腎功能損害的敏感性較差，無(wú)法在AKI 發(fā)生的早期進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。本研究結(jié)果中，與國(guó)內(nèi)金媛[12]的研究中SCr 的變化趨勢(shì)吻合，表明SCr 用于AKI 早期預(yù)測(cè)的價(jià)值有限。

炎癥反應(yīng)是與CPB術(shù)后AKI 密切相關(guān)的病理環(huán)節(jié)，有研究報(bào)道CPB 致AKI 患者血清中HMGB1、IL-6 等炎癥標(biāo)志物的含量明顯升高[15]。ICAM-1是介導(dǎo)炎癥細(xì)胞黏附的分子，能夠促進(jìn)炎癥反應(yīng)的級(jí)聯(lián)放大激活，對(duì)膿毒癥患者AKI 具有預(yù)測(cè)價(jià)值[5]。CPB相關(guān)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，CPB后AKI 大鼠腎組織中ICAM-1的表達(dá)明顯增多[4]。本研究在既往其他研究的基礎(chǔ)上分析了CPB 心臟手術(shù)前后血清ICAM-1 的變化，AKI 患者從術(shù)后2 h 開(kāi)始出現(xiàn)血清ICAM-1含量的升高，ICAM-1在CPB心臟手術(shù)后的變化較SCr 更早出現(xiàn)，提示ICAM-1較SCr 能更有效預(yù)測(cè)CPB 心臟手術(shù)后AKI。

CPB術(shù)后AKI的發(fā)生與CPB 造成的非生理性灌注有關(guān)，Moreira R[16]及Yang YQ[17]關(guān)于CPB術(shù)后AKI 危險(xiǎn)因素的分析證實(shí)，體外循環(huán)轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間、使用右美托咪定等與CPB術(shù)后AKI 有關(guān)。本研究結(jié)果表明CPB 的使用會(huì)造成AKI的發(fā)生且右美托咪定能夠起到保護(hù)作用、預(yù)防術(shù)后AKI的發(fā)生。此外，本研究還觀察到術(shù)后2 h 時(shí)血清ICAM-1 增多與AKI 發(fā)生有關(guān)，進(jìn)一步通過(guò)ROC曲線驗(yàn)證術(shù)后2 h 時(shí)血清ICAM-1 與AKI的關(guān)系可知：術(shù)后2 h 時(shí)血清ICAM-1 能夠預(yù)測(cè)CPB 心臟手術(shù)后AKI、預(yù)測(cè)的最佳截點(diǎn)為472.4 ng/mL。

綜上所述，CPB 心臟手術(shù)后AKI 患者從術(shù)后2 h開(kāi)始出現(xiàn)血清ICAM-1 升高，是AKI的影響因素且對(duì)AKI 具有預(yù)測(cè)價(jià)值，通過(guò)ICAM-1 的監(jiān)測(cè)來(lái)預(yù)測(cè)發(fā)生AKI的高危CPB 心臟手術(shù)患者并進(jìn)行防治。