血管生成素-2、瓜氨酸聯(lián)合降鈣素原對膿毒癥合并急性呼吸窘迫綜合征診斷及預(yù)后的評估

雷翔慧，李 濤

(郴州市第一人民醫(yī)院a.病理科； b.重癥醫(yī)學(xué)科，湖南 郴州 423000)

膿毒癥是感染所致的炎癥反應(yīng)失衡，常伴有肺、腎和肝等重要臟器的嚴(yán)重?fù)p傷，病情發(fā)展迅速，病死率高[1-2]。急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是膿毒癥最常見和最嚴(yán)重的并發(fā)癥，主要累及呼吸系統(tǒng)，患者表現(xiàn)為全身炎癥和細(xì)胞因子失衡導(dǎo)致的肺功能障礙，可增加其病死率。因此，探索膿毒癥合并ARDS的診斷與預(yù)后評估的臨床生物標(biāo)志物至關(guān)重要[3]。

血管生成素(angiopoietin-2，Ang-2)是一類促血管生成因子。其可通過阻斷其相應(yīng)的Tie-2受體促進(jìn)血管生成，從而導(dǎo)致血管通透性增加乃至器官功能障礙，與膿毒癥的預(yù)后不良呈正相關(guān)[4-5]。瓜氨酸是一種非蛋白氨基酸，主要參與合成尿素、一氧化氮和精氨酸等。瓜氨酸可清除羥基自由基，減輕缺血、缺氧和應(yīng)激時自由基造成的組織損傷。膿毒癥患者體內(nèi)瓜氨酸合成減少，導(dǎo)致肺內(nèi)一氧化氮減少，促進(jìn)ARDS的發(fā)生、發(fā)展[6]。降鈣素原(procalcitonin，PCT)是降鈣素前體，在甲狀腺C細(xì)胞中產(chǎn)生。在細(xì)菌感染時，PCT水平顯著升高，成為細(xì)菌性膿毒癥的診斷標(biāo)志物，但在創(chuàng)傷、手術(shù)、燒傷和自身免疫性疾病等患者體內(nèi)也可輕度升高[7]。本研究以膿毒癥合并ARDS患者為研究對象，檢測患者血清Ang-2、瓜氨酸及PCT水平，探討其對膿毒癥合并ARDS的診斷及預(yù)后評估的價值，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集郴州市第一人民醫(yī)院2017年12月至2021年3月膿毒癥患者的臨床資料，共105例。其中，膿毒癥合并ARDS患者(膿毒癥合并ARDS組)45例，單純膿毒癥患者(膿毒癥組)60例。膿毒癥合并ARDS組28 d內(nèi)死亡(死亡亞組)21例，生存(生存亞組)24例，膿毒癥組28 d內(nèi)死亡15例，生存45例。記錄各組患者入院初急性生理學(xué)與慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(APACHE Ⅱ)評分及氧合指數(shù)。納入標(biāo)準(zhǔn)：1)符合膿毒癥及ARDS的診斷標(biāo)準(zhǔn)；2)年齡≥18歲；3)臨床資料完整；4)患者及家屬自愿參與本研究并簽訂知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)年齡<18歲及妊娠期婦女；2)既往6周內(nèi)有心肌梗死病史；3)正在接受免疫抑制劑治療的患者；4)惡性腫瘤及艾滋病患者；5)臨床資料不全的患者。膿毒癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)符合2016年美國重癥醫(yī)學(xué)會聯(lián)合歐洲重癥醫(yī)學(xué)會發(fā)布的膿毒癥3.0診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]。ARDS的診斷依據(jù)2012年柏林診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]：1)急性起病，有明確的危險因素；2)急性低氧血癥，氧合指數(shù)≤300 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)；3)胸片雙側(cè)陰影，不能完全解釋為胸腔積液、肺萎陷或結(jié)節(jié)；4)不能完全用心力衰竭或體液過載來解釋的呼吸衰竭。本研究通過本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 Ang-2、瓜氨酸和PCT的測定

動態(tài)檢測患者入院第1、3和7天血清Ang-2、瓜氨酸和PCT的變化情況。采用高效液相色譜法測定血清瓜氨酸的水平。用甲醇沉淀血清中的蛋白，經(jīng)低溫冷凍離心后，提取血清中的瓜氨酸，加入高精氨酸作為內(nèi)標(biāo)，經(jīng)過濾器過濾后，用高效液相色譜儀(美國Waters公司)進(jìn)行分離，分離后用紫外檢測器進(jìn)行檢測，波長為254 nm，血清瓜氨酸濃度與檢測信號的強(qiáng)度呈正相關(guān)。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清中Ang-2、PCT的水平，試劑盒購自江蘇江萊生物科技有限公司。

1.2.2 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 2組基線資料比較

與膿毒癥組比較，膿毒癥合并ARDS組氧合指數(shù)更低，APACHE Ⅱ評分更高，機(jī)械通氣率和28 d內(nèi)死亡率更高，其差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。其他基線資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性。見表1。

表1 2組基線資料比較

2.2 2組患者入院第1天血清Ang-2、瓜氨酸和PCT比較

與膿毒癥組比較，膿毒癥合并ARDS組入院第1天血清Ang-2、PCT水平更高，瓜氨酸水平更低(均P<0.05)。見表2。

表2 2組患者入院第1天血清Ang-2、瓜氨酸和PCT比較

2.3 血清Ang-2、瓜氨酸和PCT對膿毒癥合并ARDS的診斷效能

血清Ang-2、瓜氨酸和PCT對膿毒癥合并ARDS診斷的約登指數(shù)、臨界值、敏感度、特異度和AUC見表3；血清Ang-2、瓜氨酸和PCT聯(lián)合檢測對膿毒癥合并ARDS的AUC為0.918，明顯高于各指標(biāo)的單獨(dú)檢測，三者聯(lián)合診斷的敏感度為84.4%，特異度86.7%。血清Ang-2、瓜氨酸和PCT單一和聯(lián)合對膿毒癥合并ARDS的診斷ROC曲線見圖1。

表3 血清Ang-2、瓜氨酸和PCT對膿毒癥合并ARDS的診斷價值

圖1 ROC曲線

2.4 膿毒癥合并ARDS 28 d內(nèi)不同轉(zhuǎn)歸患者血清Ang-2、瓜氨酸和PCT變化

45例膿毒癥合并ARDS患者中，死亡亞組血清中Ang-2、PCT隨病程時間延長而逐漸增加，瓜氨酸隨病程時間延長而逐漸減少(均P<0.05)；生存亞組血清中瓜氨酸隨病程時間延長而逐漸增加，Ang-2、PCT隨病程時間延長而逐漸減少(均P<0.05)。見表4。

表4 膿毒癥合并ARDS 28 d內(nèi)不同轉(zhuǎn)歸患者血清各指標(biāo)的比較

3 討論

膿毒癥主要表現(xiàn)為器官功能障礙和對感染的異常免疫反應(yīng)。器官功能障礙是由于局部或全身釋放炎癥介質(zhì)，在感染部位或遠(yuǎn)離刺激感染的器官所致[10]。肺損傷常見于膿毒癥，進(jìn)一步可發(fā)展為ARDS。因此，及時有效地診斷和治療膿毒癥患者可及時控制疾病的進(jìn)程[11]。

PCT作為機(jī)體中降鈣素的前體分子，正常情況下或者機(jī)體局部出現(xiàn)感染或炎性反應(yīng)時水平較低，而只有在嚴(yán)重創(chuàng)傷、廣泛燒傷、胰腺炎、器官移植和大手術(shù)等情況下PCT才會增加，因此PCT常被作為全身性炎性反應(yīng)的重要指標(biāo)[12]。賈明雅等[13]對117例重癥肺炎合并膿毒癥患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，PCT與重癥肺炎合并膿毒癥患者預(yù)后密切相關(guān)，與死亡患者比較，存活患者的PCT水平明顯更低。本研究發(fā)現(xiàn)，血清PCT對膿毒癥合并ARDS的敏感度為77.8%，特異度為75.0%，AUC為0.805，且生存亞組患者的PCT水平在入院治療后的第1天、第3天、第7天水平均明顯低于死亡亞組，提示PCT與膿毒癥合并ARDS患者的預(yù)后不良相關(guān)。

內(nèi)皮細(xì)胞可直接反映機(jī)體肺損傷情況。Ang-2是由內(nèi)皮細(xì)胞合成，與ARDS的肺血管神經(jīng)性水腫相關(guān)。有研究[14]顯示，Ang-2與IL-6、TNF-α等炎癥因子水平呈正相關(guān)，說明Ang-2水平可以反映機(jī)體炎癥程度。LOMAS NEIRA等[15]研究表明血管內(nèi)皮細(xì)胞的破壞會導(dǎo)致膿毒癥小鼠體內(nèi)Ang-2含量增加，與小鼠器官衰竭有關(guān)。相反，Ang-2基因敲除小鼠對多種內(nèi)皮損傷有保護(hù)反應(yīng)，組織因子和白細(xì)胞粘附分子不能上調(diào)，從而維持內(nèi)皮屏障并提高小鼠的生存率。WHITNEY等[16]臨床研究表明成人感染性休克和ARDS的死亡率與體內(nèi)Ang-2升高有關(guān)。本研究表明，Ang-2對膿毒癥合并ARDS的特異性最高，為88.3%，表明Ang-2對膿毒癥合并ARDS診斷的誤診率最小，而且生存亞組患者的Ang-2水平在入院治療后的第1天、第3天、第7天水平均明顯低于死亡亞組，提示Ang-2可以預(yù)測膿毒癥合并ARDS患者病情發(fā)展。

瓜氨酸可在腎臟中轉(zhuǎn)化為L-精氨酸琥珀酸鹽，隨后轉(zhuǎn)化為L-精氨酸。ASGEIRSSON等[17]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥大鼠體內(nèi)的瓜氨酸主要合成精氨酸，給大鼠攝入瓜氨酸可通過免疫調(diào)節(jié)的手段降低促炎介質(zhì)(IL-6和抵抗素)的分泌，同時不抑制抗炎介質(zhì)(IL-10和脂聯(lián)素)的分泌。本研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥合并ARDS患者血清中瓜氨酸顯著低于膿毒癥患者，且生存亞組患者的瓜氨酸水平在入院治療后的第1天、第3天、第7天水平均明顯高于死亡亞組，提示瓜氨酸水平與膿毒癥合并ARDS患者病情發(fā)展密切相關(guān)。

合理準(zhǔn)確地選擇標(biāo)志物，對于膿毒癥患者早期診斷和病情評估以及病情發(fā)展的預(yù)測意義重大。本研究顯示，與單純膿毒癥組比較，膿毒癥合并ARDS組入院初血清Ang-2、PCT水平更高，瓜氨酸水平更低，且血清Ang-2、瓜氨酸和PCT聯(lián)合檢測對膿毒癥合并ARDS的AUC為0.918，明顯高于3種指標(biāo)單獨(dú)檢測，三者聯(lián)合診斷的敏感度為84.4%，特異度86.7%，具有較好的診斷價值。膿毒癥合并ARDS死亡亞組患者各時間點(diǎn)血清中Ang-2、PCT水平較生存亞組更高，瓜氨酸水平較生存亞組更低，提示3項(xiàng)指標(biāo)對膿毒癥合并ARDS的預(yù)后評估具有一定的參考價值。

綜上所述，血清Ang-2、瓜氨酸及PCT對膿毒癥合并ARDS的診斷及預(yù)后評估具有一定的價值，三者的聯(lián)合檢測對膿毒癥合并ARDS診斷價值最高。