急性呼吸窘迫綜合征患者血清KL-6、sTM水平與病情及預(yù)后的關(guān)系研究

宋然，祁紅輝，李雪，王曉君，郭瑞霞，劉健

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一種具有高發(fā)病率和病死率的炎性反應(yīng)性肺損傷，占全部重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)患者的10.4%，占需要機(jī)械通氣患者的23.4%，是ICU患者死亡的主要原因[1]。目前缺乏有效的治療手段，盡管呼吸支持技術(shù)不斷提高，ARDS患者整體生存率有所提高，但病死率仍高達(dá)40%[2]。診斷ARDS較為依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，但由于其起病急、發(fā)病原因不明確的特點(diǎn)，尋找與ARDS病情和預(yù)后密切相關(guān)的生物標(biāo)志物對于該病的病情評估和預(yù)后判斷意義重大。Ⅱ型肺泡細(xì)胞表面抗原-6(Kerbs yon Lungren 6,KL-6)是一種新發(fā)現(xiàn)的黏液樣糖蛋白，可表達(dá)于支氣管上皮細(xì)胞和肺泡Ⅱ型細(xì)胞，具有高度組織特性，與肺泡上皮細(xì)胞損傷有關(guān)，是肺間質(zhì)性疾病的敏感標(biāo)志物[3]?？扇苄匝ㄕ{(diào)節(jié)蛋白(sTM)是一種具有抗炎、抗凝和細(xì)胞保護(hù)作用的內(nèi)皮蛋白，是內(nèi)皮損傷的生物標(biāo)志物[4-5]。肺血管內(nèi)皮損傷與ARDS發(fā)病有密切關(guān)系，推測sTM可能參與ARDS病情進(jìn)展。血清KL-6、sTM與ARDS患者病情和預(yù)后的關(guān)系尚不明確，現(xiàn)對此進(jìn)行分析，以期為ARDS危險(xiǎn)分層和預(yù)后評估提供理論基礎(chǔ)，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年5月—2019年3月河北省邯鄲市第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科二病區(qū)收治ARDS患者105例，男56例，女49例，年齡45～60(52.65±3.71)歲；臨床癥狀：呼吸急促53例，口唇紫紺35例，呼吸窘迫27例，胸悶64例，意識(shí)障礙19例。根據(jù)入院24 h內(nèi)評估氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)結(jié)果分為輕度組33例(PaO2/FiO2201～300 mmHg)，中度組42例(PaO2/FiO2101～200 mmHg)，重度組 30例(PaO2/FiO2≤100 mmHg)；105例患者根據(jù)住院28 d內(nèi)死亡情況又分為死亡亞組39例和存活亞組66例。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(審批號：L2016DYYY02115)，患者家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合2012年柏林新定義ARDS診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；②均入住ICU，接受機(jī)械通氣治療。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①心源性肺水腫、神經(jīng)源性肺水腫；②入院前應(yīng)用接受激素治療者；③中途轉(zhuǎn)院治療者；④心力衰竭或液體過負(fù)荷引起呼吸衰竭。

1.3 觀察指標(biāo)與方法

1.3.1 血清KL-6、sTM檢測：患者入院后24 h內(nèi)采集清晨空腹肘靜脈血5 ml，以TDZ4-WS低速自動(dòng)平衡離心機(jī)(長沙湘智離心機(jī)儀器有限公司)離心取血清保存于-70℃低溫冰箱(日本三洋電器股份有限公司)，48 h內(nèi)待檢。上述血清采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測血清KL-6、sTM水平，儀器為瑞士Hamilton FAME全自動(dòng)酶聯(lián)免疫分析儀，試劑盒購自美國R&D公司。

1.3.2 血生化指標(biāo)檢測：上述血清采用Bayer2400型(德國)全自動(dòng)生化分析儀檢測總蛋白(TP)、白蛋白(AIb)、尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)。

1.3.3 血?dú)夥治鰴z測：動(dòng)脈氧分壓(PaO2)、吸入氧濃度(FiO2)，動(dòng)脈二氧化碳分壓(PaCO2)、PaO2/FiO2采用GEM Premier3000(美國)全自動(dòng)床旁血?dú)夥治鰞x檢測。

2 結(jié) 果

2.1 不同預(yù)后患者臨床資料比較 死亡亞組入院24 h內(nèi)APACHE Ⅱ評分、入院24 h內(nèi)SOFA評分、潮氣量、平均氣道壓力、機(jī)械通氣時(shí)間≥3 d占比、ICU住院時(shí)間≥10 d占比、FiO2高于存活亞組，PaO2、PaO2/FiO2低于存活亞組(P<0.05)，死亡亞組、存活亞組性別、年齡、肺損傷原因、基礎(chǔ)疾病、氣道峰值壓力、呼氣末正壓、有創(chuàng)治療、BUN、SCr、TP、Alb、PaCO2比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 不同預(yù)后ARDS患者臨床資料比較

2.2 3組不同病情程度患者血清KL-6、sTM水平比較 血清KL-6、sTM水平比較，輕度組<中度組<重度組，即隨著ARDS患者病情的加重而升高(P<0.01)，見表2。

表2 3組ARDS患者血清KL-6、sTM水平比較

2.3 不同預(yù)后亞組血清KL-6、sTM水平比較 死亡亞組血清KL-6、sTM高于存活亞組(P<0.01)，見表3。

表3 2亞組ARDS患者血清KL-6、sTM水平比較

2.4 影響ARDS患者預(yù)后的危險(xiǎn)因素分析 以ARDS患者預(yù)后為因變量(0=存活，1=死亡)，入院24 h內(nèi)SOFA評分、入院24 h內(nèi)APACHE Ⅱ評分、潮氣量、平均氣道壓力、PaO2、FiO2、PaO2/FiO2、機(jī)械通氣時(shí)間(1=≥3 d，2=<3 d)、ICU住院時(shí)間(1=≥10 d，2=<10 d)、血清KL-6、sTM為自變量，建立多元Logistic回歸模型，校正性別、年齡混雜因素，最終入院24 h內(nèi)SOFA評分、PaO2、FiO2、PaO2/FiO2、KL-6、sTM水平均是ARDS不良預(yù)后的危險(xiǎn)因素(P<0.01)，見表4。

表4 影響ARDS患者預(yù)后的多元Logistic回歸分析

2.5 血清KL-6、sTM預(yù)測ARDS患者預(yù)后的價(jià)值 ROC分析結(jié)果顯示，血清KL-6、sTM及二者聯(lián)合預(yù)測ARDS患者預(yù)后的曲線下面積(AUC)為0.812(95%CI0.720～0.904)、0.752(95%CI0.654～0.850)、0.904(95%CI0.830～0.979)，最佳截?cái)嘀?cut-off)為412.26 U/ml、97.93 μg/L，二者聯(lián)合AUC大于KL-6、sTM單獨(dú)預(yù)測(Z=2.026、2.316，P<0.05)，見圖1、表5。

表5 血清KL-6、sTM預(yù)測ARDS患者預(yù)后的效能比較

3 討 論

ARDS是一種異質(zhì)性疾病，多種致病性因素可導(dǎo)致肺損傷，引起非靜壓性血管外肺水腫、順應(yīng)性降低、嚴(yán)重低氧血癥和急性呼吸衰竭。酗酒、主被動(dòng)吸煙、環(huán)境污染、臭氧暴露、肺部感染、敗血癥、創(chuàng)傷、維生素D缺乏等是ARDS公認(rèn)的危險(xiǎn)因素[7-8]。ARDS缺乏有效的預(yù)防和救治措施，目前臨床治療以對癥支持性治療為主，盡管近年來對ARDS分子機(jī)制研究不斷深入，通氣策略不斷改進(jìn)，但是其病死率仍居高不下[9]。測定肺損傷相關(guān)生物標(biāo)志物對于及時(shí)發(fā)現(xiàn)ARDS，評估病情和預(yù)后有重要意義。

注：ARDS.急性呼吸窘迫綜合征；KL-6.Ⅱ型肺泡細(xì)胞表面抗原-6；sTM.可溶性血栓調(diào)節(jié)蛋白；ROC.受試者工作特征曲線

KL-6是Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞分泌的高分子糖蛋白，在增殖、再生或損傷的Ⅱ型肺泡細(xì)胞中高度表達(dá)，在上皮細(xì)胞膜表面S-S鍵斷裂后彌散到肺泡表面及肺上皮內(nèi)膜液中，發(fā)揮降低肺泡表面張力，防止肺泡萎縮作用[10]。肺損傷初期Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞再生，分泌大量KL-6，KL-6經(jīng)肺泡滲入血液導(dǎo)致血清濃度升高[11]。KL-6在單純性間質(zhì)性肺炎、膠原血管疾病相關(guān)間質(zhì)性肺炎、過敏性肺炎、結(jié)節(jié)病、肺癌和結(jié)核病等多種呼吸系統(tǒng)疾病中水平升高，被廣泛用作肺泡損傷或肺泡炎性反應(yīng)標(biāo)志物[12]。Koyama等[11]發(fā)現(xiàn)KL-6在ARDS患者明顯增高，在鑒別診斷ARDS方面具有較高價(jià)值(AUC=0.90)，KL-6與ARDS病情和預(yù)后的關(guān)系尚未完全闡明，目前鮮有報(bào)道。本研究結(jié)果表明，血清KL-6水平隨著氧合指數(shù)的降低而逐漸升高，提示隨著肺損傷加重肺氧合能力逐漸降低，KL-6合成增加，KL-6水平可反映ARDS患者病情嚴(yán)重程度，死亡亞組血清KL-6水平高于存活亞組，Logistic回歸分析結(jié)果提示，血清KL-6是ARDS患者預(yù)后預(yù)測的一個(gè)有用指標(biāo)。Kondo等[13]發(fā)現(xiàn)血清中KL-6濃度高于530 U/ml時(shí)，ARDS患者確診后90d生存率顯著降低，說明血清KL-6水平與ARDS預(yù)后有關(guān)，這是因?yàn)镵L-6是肺泡Ⅰ型細(xì)胞損傷后，由增殖肺泡Ⅱ型細(xì)胞產(chǎn)生和釋放，其水平反映肺泡上皮損傷的嚴(yán)重程度，而肺泡上皮損傷程度與ARDS患者預(yù)后密切相關(guān)[14-15]，因此過高KL-6水平是嚴(yán)重肺泡上皮損傷的一個(gè)敏感指標(biāo)，也是ARDS不良預(yù)后的一個(gè)預(yù)測因子。

sTM是分布于血管內(nèi)皮細(xì)胞的一種跨膜糖蛋白，具有抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖分化、抗炎、抗黏附作用，在維持內(nèi)皮環(huán)境穩(wěn)定方面發(fā)揮重要作用[16]。sTM還可通過激活蛋白C、凝血酶增加蛋白水解，發(fā)揮抗凝作用[17]。氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)、缺血再灌注損傷可抑制sTM表達(dá)，降低其抗凝、抗炎、抑制腫瘤浸潤及轉(zhuǎn)移的功能[18]。sTM在肺毛細(xì)管也有廣泛表達(dá)，sTM水平與肺損傷密切相關(guān)，是肺損傷的重要標(biāo)志物[19]。本研究說明，血清sTM水平升高反映ARDS患者肺血管內(nèi)皮損傷的嚴(yán)重程度，有助于評估患者病情。死亡亞組血清sTM水平高于存活亞組，表明sTM可用于預(yù)測ARDS患者不良預(yù)后的發(fā)生。sTM參與ARDS病情進(jìn)展和不良預(yù)后的可能機(jī)制為：ARDS肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷可導(dǎo)致細(xì)胞對血管壁的黏附增強(qiáng)，放大炎性反應(yīng)，促使血液高凝狀態(tài)，導(dǎo)致微血管血栓形成[20]。炎性反應(yīng)刺激下，中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶、內(nèi)毒素和腫瘤壞死因子-α誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞釋放合成大量sTM，導(dǎo)致血清sTM水平升高。過度釋放的sTM生物利用度降低，并通過激活中性粒細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，破壞內(nèi)皮完整性，造成肺泡表面活性劑活性降低，加重ARDS患者炎性反應(yīng)[21]。本研究ROC分析結(jié)果顯示，血清sTM對ARDS患者預(yù)后具有一定預(yù)測價(jià)值，Sapru等[22]發(fā)現(xiàn)血漿sTM水平預(yù)測ARDS患者60 d死亡的AUC 為0.72(95%CI0.66～0.78)，提示sTM可用于ARDS患者預(yù)后的預(yù)測。聯(lián)合血清KL-6、sTM顯著提高了對ARDS預(yù)后預(yù)測的準(zhǔn)確性，說明血清KL-6、sTM水平同時(shí)升高的ARDS患者具有更高的死亡風(fēng)險(xiǎn)。

綜上，ARDS患者血清KL-6、sTM水平明顯升高，KL-6、sTM水平升高與ARDS患者病情嚴(yán)重程度和不良預(yù)后有關(guān)，可用于預(yù)測ARDS患者28 d內(nèi)死亡事件風(fēng)險(xiǎn)。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

宋然：設(shè)計(jì)研究方案，實(shí)施研究過程，論文撰寫，論文修改；祁紅輝、李雪：參與研究過程，病例資料搜集整理；王曉君、郭瑞霞：進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；劉健：提出研究思路，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，論文審核