吳 迪,陳佳穎,耿立霞
(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014040;2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科)
膿毒癥是指因感染引起宿主反應(yīng)失調(diào)所導(dǎo)致危及生命的器官功能障礙[1]。直到2016年,膿毒癥3.0定義正式被發(fā)表,增加了對(duì)于器官的評(píng)價(jià),即器官功能障礙定義為繼發(fā)于感染的序貫器官衰竭評(píng)分(sequential organ failure assessment,SOFA)總分急性升高≥2分。因此,以感染為主導(dǎo),免疫反應(yīng)失調(diào)為橋梁,使得器官功能障礙,致使危及生命,成為了膿毒癥的最新定義。全球每年有超過(guò)3 000萬(wàn)人被診斷為膿毒癥,導(dǎo)致500萬(wàn)人死亡[2]。膿毒癥所致的多器官功能障礙是膿毒癥患者死亡的主要原因,在重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care unite,ICU)中死亡率可達(dá)23 %~70 %[3],其中肝功能障礙便是膿毒癥嚴(yán)重并發(fā)癥之一。
肝臟在膿毒癥進(jìn)展過(guò)程中所介導(dǎo)的免疫炎癥反應(yīng)較為特殊,它在負(fù)責(zé)清除病原微生物及內(nèi)毒素的同時(shí),也會(huì)發(fā)生炎癥反應(yīng)、免疫亢進(jìn)、免疫抑制,甚至引起其他各器官的繼發(fā)損傷,尤其是對(duì)肝臟自身的損傷,從而引發(fā)肝功能障礙和衰竭,成為膿毒癥患者的嚴(yán)重并發(fā)癥,直接導(dǎo)致病情的進(jìn)展和死亡。因此受損的肝臟可能是多臟器功能障礙的啟動(dòng)和進(jìn)展的主要參與者之一,但由于缺乏早期、敏感度高的診斷工具,無(wú)法檢測(cè)到早期肝功能異常情況,導(dǎo)致肝臟在膿毒癥中的作用被忽視。如果能在膿毒癥早期,早識(shí)別、早治療膿毒癥相關(guān)急性肝損傷,可阻斷病情進(jìn)展致肝衰竭,并可改善患者預(yù)后。本文旨在探討炎癥指標(biāo)和肝損傷標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)對(duì)膿毒癥相關(guān)性急性肝損傷患者的診斷和預(yù)后評(píng)估價(jià)值。
1.1對(duì)象 收集內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科(ICU)2019年11月-2022年1月收治的104例膿毒癥患者臨床資料,按照入ICU時(shí)是否發(fā)生急性肝損傷分為膿毒癥相關(guān)急性肝損傷組(n=42)和非肝損傷組(n=62),將膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者按28 d是否存活分為存活組(n=16)和死亡組(n=26)。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡18~80歲;(2)膿毒癥患者符合《第三版膿毒癥與感染性休克定義國(guó)際共識(shí)》(Sepsis 3.0)[4],同時(shí)根據(jù)“拯救膿毒癥運(yùn)動(dòng)”(surviving sepsis campaign,SSC)[5]的準(zhǔn)則,膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的診斷基于膽紅素>34.2 μmol/L (2 mg/dL)和(或)發(fā)生國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值(international normalized ratio,INR)>1.5 的凝血障礙[6];(3)膿毒癥非肝損傷組患者符合膿毒癥診斷標(biāo)準(zhǔn)(Sepsis 3.0),但不符合肝功能損傷;(4)病例資料完整;(5)患者及家屬簽署知情同意書(shū);(6)研究獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)孕婦或哺乳期婦女;(2)既往有慢性肝功能障礙及本次因急性肝功能障礙或慢性肝功能障礙急性發(fā)作入住ICU者;(3)肝臟腫瘤或肝臟部分切除術(shù)后;(4)中毒或藥物性肝損傷等非膿毒癥原因引起的肝損傷;(5)長(zhǎng)期服用華法林等影響凝血功能藥物;(6)入住ICU時(shí)間<24 h或臨床資料不完善。
1.2觀(guān)察指標(biāo) 收集患者病例資料,如年齡、性別、感染部位,及入住ICU 6 h內(nèi)生化指標(biāo)[正五聚蛋白3(pentraxin-3,PTX-3)、C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、降鈣素原(procalcitonin,PCT)、總膽紅素(total bilirubin,TBIL)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamic oxalacetic transaminase,AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamate pyruvate transaminase,ALT)、INR值(international normalized ratio,INR value)、凝血酶原時(shí)間(prothrombin time,PT)、凝血酶原活動(dòng)度(prothrombin activity,PTA)、血小板platelet,PLT)],記錄患者入院 24 h 內(nèi)急性生理學(xué)與慢性健康狀況評(píng)分Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHEⅡ)、序貫器官衰竭評(píng)分(sequential organ failure assessment,SOFA)最差值,以及膿毒癥相關(guān)急性肝損傷組患者的28 d預(yù)后。
2.1兩組患者一般資料比較 104例膿毒癥患者中,男性54例,女性50例;其中肺部感染 21例,腹腔感染61 例,顱內(nèi)感染2例,血液感染2例,泌尿系感染8例,皮膚軟組織感染10例,兩組患者性別、年齡及感染部位比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。見(jiàn)表1。
表1 兩組患者一般資料比較
2.2兩組患者生化指標(biāo)比較 膿毒癥相關(guān)急性肝損傷組PTX-3、CRP、PCT、TBIL、AST、ALT、INR、PT、APACHEII評(píng)分、SOFA評(píng)分均明顯高于非肝損傷組,PTA、PLT均明顯低于非肝損傷組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 兩組患者生化指標(biāo)比較
2.3膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者血清PTX-3與病情危重癥評(píng)分相關(guān)性分析 Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示,膿毒癥患者血清PTX-3水平與APACHEII評(píng)分、SOFA評(píng)分均成顯著正相關(guān)(均P<0.01)。見(jiàn)表3。
表3 膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者血清PTX-3水平與APACHEII評(píng)分、SOFA評(píng)分的相關(guān)性
2.4生物標(biāo)志物單獨(dú)以及聯(lián)合檢測(cè)用于診斷膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的ROC曲線(xiàn)分析 ROC曲線(xiàn)分析顯示,TBIL、INR值、PTX-3的ROC曲線(xiàn)(AUC)分別為0.896、0.831、0.827,說(shuō)明三者的診斷效能相近,并且優(yōu)于其他指標(biāo);當(dāng)PTX-3最佳截?cái)嘀禐?1.68 ng/mL時(shí),其診斷膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的敏感度為65.4 %,特異度97 %,三者聯(lián)合檢測(cè)診斷膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的ROC曲線(xiàn)(AUC)可達(dá)0.945,敏感度為85.7 %,特異度為95 %。見(jiàn)表4、圖1。
表4 生物標(biāo)志物單獨(dú)以及聯(lián)合檢測(cè)對(duì)于膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的診斷
圖1 PTX-3等指標(biāo)及肝損傷指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)對(duì)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者診斷的ROC曲線(xiàn)分析
2.5膿毒癥相關(guān)急性肝損傷生存與死亡資料比較 42例膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者28 d存活16例,死亡26例;不同預(yù)后兩組患者性別、年齡比較、感染部位差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),說(shuō)明兩組患者基線(xiàn)資料均衡,具有可比性。膿毒癥相關(guān)急性肝損傷死亡組患者 PTX-3、CRP、PCT、TBIL、AST、ALT、INR、PT、APACHEII評(píng)分、SOFA評(píng)分均明顯高于存活組,PTA、PLT均明顯低于存活組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表5。
表5 膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者生存、死亡資料比較
2.6標(biāo)志物單獨(dú)以及聯(lián)合檢測(cè)用于預(yù)測(cè)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者預(yù)后的ROC曲線(xiàn)分析 ROC曲線(xiàn)分析結(jié)果顯示,PTX-3、總膽紅素、INR值的ROC曲線(xiàn)(AUC)分別為0.868、0.774、0.733,PTX-3預(yù)測(cè)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者28 d死亡的效果優(yōu)于其他指標(biāo);當(dāng)PTX-3最佳截?cái)嘀禐?0.6 ng/mL時(shí),其敏感度為92 %,特異度69 %,三者聯(lián)合檢測(cè)預(yù)測(cè)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者28 d死亡的ROC曲線(xiàn)(AUC)可達(dá)0.913,敏感度96 %,特異度75 %。見(jiàn)表6、圖2。
表6 PTX-3等標(biāo)志物單獨(dú)檢測(cè)對(duì)預(yù)測(cè)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者預(yù)后的ROC曲線(xiàn)分析
圖2 PTX-3等標(biāo)志物單獨(dú)檢測(cè)對(duì)預(yù)測(cè)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者預(yù)后的 ROC 曲線(xiàn)分析
膿毒癥相關(guān)急性肝損傷病理生理過(guò)程十分復(fù)雜,通常有2種主要機(jī)制似乎可以解釋?zhuān)耗懼俜e型和缺血型。第1種,膽汁淤積性肝功能障礙,其定義為膽汁形成和排泄受損,危重患者最初通常不是膽管梗阻所致,而是膽汁酸和膽紅素在肝臟內(nèi)淤積所致。膽汁代謝過(guò)程的障礙,膽汁分泌和膽道內(nèi)膽汁流量的減少這是由于肝細(xì)胞水平上信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)改變的結(jié)果,內(nèi)毒素及促炎因子可以改變膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá),并導(dǎo)致這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在肝細(xì)胞中的下調(diào)[7]。目前,危重患者膽汁淤積的定義還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)大多數(shù)研究,TBIL水平大于2 mg/dL,代表了臨床實(shí)踐中TBIL水平的實(shí)際邊界[8]。第2種,缺血性肝炎,也被稱(chēng)為缺氧肝損傷,常常表現(xiàn)為炎癥免疫反應(yīng)或危重癥(動(dòng)脈)血供減少引起的肝臟急性缺氧,從而誘發(fā)彌漫性肝細(xì)胞壞死。由于多種因素可導(dǎo)致小葉中心肝細(xì)胞壞死,其中“瀑布樣”的炎癥反應(yīng)以及免疫的失衡被認(rèn)為是直接或者間接造成肝損傷的中心環(huán)節(jié),主要是由于細(xì)菌和內(nèi)毒素的刺激,肝細(xì)胞、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、kupffer細(xì)胞等被激活,清除微生物的同時(shí)釋放出腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素1β(IL-1β)等促炎因子[9],不僅可以趨化誘導(dǎo)其他免疫細(xì)胞(嗜中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、T細(xì)胞和NK/NKT細(xì)胞)參與免疫反應(yīng),抵抗外來(lái)入侵,并且還會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)二級(jí)炎癥介質(zhì)(補(bǔ)體、NO等)的釋放,以及一些急性期蛋白質(zhì)的產(chǎn)生,這些物質(zhì)積極參與全身免疫反應(yīng),不僅在清除細(xì)菌和內(nèi)毒素上起到重要作用,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生炎癥免疫反應(yīng),再一次損傷肝臟,甚至累及其他臟器損傷[10]。其次,也與低灌注有關(guān),即在低血容量和心輸出量不足的情況下出現(xiàn),在膿毒性休克中,肝血流減少,肝氧需求的增加是導(dǎo)致急性肝損傷的其中一個(gè)因素。另外,低氧性肝炎也可能是缺血再灌注過(guò)程中再氧合的結(jié)果。缺血性肝炎常常致使機(jī)體彌散性血管內(nèi)凝血和出血,即凝血功能的異常,通常表現(xiàn)在PT延長(zhǎng)、PTA減少,INR值增大。因此,在膿毒癥的過(guò)程中,肝臟不僅在防御反應(yīng)中扮演著重要的角色,清除細(xì)菌和產(chǎn)生炎癥介質(zhì)。而且也成為了失調(diào)的潛在靶點(diǎn)。
正五聚蛋白(Pentraxins)是一種可溶性識(shí)別分子,是一種系統(tǒng)發(fā)育保守的蛋白質(zhì),共有約200個(gè)氨基酸長(zhǎng)結(jié)構(gòu)域[11],在炎癥因子和外源微生物刺激下由多種細(xì)胞快速產(chǎn)生,在細(xì)菌、真菌和病毒感染引發(fā)的天然免疫中發(fā)揮重要作用。是急性相蛋白(APPs)中的其中一種,介導(dǎo)穩(wěn)態(tài)的最初反應(yīng),抵抗感染或組織損傷的壓倒性免疫-炎癥過(guò)程。其中根據(jù)蛋白體結(jié)構(gòu),分為短正五聚蛋白[C反應(yīng)蛋白(CRP)]和長(zhǎng)正五聚蛋白[正五聚蛋白3(PTX-3)]。CRP主要以五聚體的形式存在于循環(huán)中,由5個(gè)相同的非糖基化和非共價(jià)關(guān)聯(lián)的23 kda原聚體(206個(gè)氨基酸長(zhǎng))組成,呈環(huán)狀排列,而 PTX-3是一個(gè)340 kda的八聚體蛋白,由8個(gè)相同的原聚體通過(guò)鏈間和鏈內(nèi)的二硫鍵相互作用組成[11],盡管PTX-3和CRP的序列相對(duì)相似,但它們?cè)诋a(chǎn)生細(xì)胞和誘導(dǎo)刺激方面存在差異,CRP主要在IL-1β和IL-6刺激下在肝臟中產(chǎn)生,而PTX-3由多種免疫細(xì)胞產(chǎn)生,如單核巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞[12],并且通過(guò)相關(guān)的分子模式識(shí)別和對(duì)抗病原體,以激活體液和細(xì)胞免疫反應(yīng),有研究發(fā)現(xiàn)PTX-3在損傷后6~8 h達(dá)到峰值,而CRP在損傷后24~30 h升高[13]。在膿毒癥或膿毒癥休克患者的研究中,PTX-3血漿濃度升高,其濃度與疾病的嚴(yán)重程度(從SIRS到膿毒癥休克)一致,并可作為死亡的預(yù)測(cè)因子[14];此外在全身炎癥反應(yīng)時(shí),特別是血漿中存在內(nèi)毒素、細(xì)胞因子產(chǎn)生異常和凝血功能缺陷時(shí),血漿中PTX-3的表達(dá)增加,并與多器官功能障礙綜合征的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[15];另外有小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PTX-3在急性肝衰竭早期明顯升高,可能在輔助診斷急性肝損傷上具有診斷價(jià)值[16],鑒于PTX-3在膿毒癥、膿毒性休克、全身炎癥反應(yīng)以及急性肝衰竭中的重要作用,我們推測(cè)它可能在膿毒癥相關(guān)急性肝損傷中扮演了重要的角色,反應(yīng)了機(jī)體受損的嚴(yán)重情況。
當(dāng)機(jī)體被病原微生物入侵后,可致使血清PCT的水平迅速提升,并長(zhǎng)期維持在較高水平濃度,通常與膿毒癥疾病進(jìn)展的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),因此,對(duì)于膿毒癥患者的早期診斷,對(duì)其病情嚴(yán)重程度及早期預(yù)后成為臨床應(yīng)用不可或缺的一部分。大量臨床試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),PCT可以作為診斷膿毒癥的敏感標(biāo)志物,并且已經(jīng)用于臨床檢測(cè),其診斷膿毒癥的臨界水平為>0.5 ng/mL[17]。
總膽紅素是危重病醫(yī)學(xué)評(píng)估肝功能障礙的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),總膽紅素升高反映了膽汁形成代謝過(guò)程的障礙,膽汁分泌和膽道內(nèi)膽汁流量的減少[18-19],但作為肝功能損害參數(shù)的膽紅素,目前還不足以將肝損傷和高膽紅素血癥區(qū)分開(kāi)來(lái),并且對(duì)于急性肝功能損傷和既往肝臟疾病也缺乏特異性。Jensen等[20]最近的一項(xiàng)通過(guò)分析幾個(gè)大型的、多中心患者隊(duì)列研究(n=1 096),并將研究結(jié)果與死亡率聯(lián)系起來(lái),證實(shí)了總膽紅素是90 d死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。
APACHEⅡ評(píng)分包括急性生理評(píng)分、年齡評(píng)分和慢性健康評(píng)分,常用于評(píng)價(jià)急性病危重程度,它可對(duì)患者的病情做出定量性的評(píng)價(jià)。主要用于對(duì)危重癥患者的病情和預(yù)后進(jìn)行評(píng)估,其可靠性和實(shí)用性已被公認(rèn)[21-22],通過(guò)收集患者24 h內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)最差值評(píng)分,分值越高,表示病情越重[23],目前認(rèn)為APACHEⅡ評(píng)分與ICU的死亡率與住院時(shí)間相關(guān)[24]。
SOFA評(píng)分是描述MODS的發(fā)生、發(fā)展的評(píng)分表,包括對(duì)呼吸系統(tǒng)、中樞系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、肝臟、腎臟的量化評(píng)分,是評(píng)估危重疾病發(fā)病率的有效工具。SOFA評(píng)分屬于一個(gè)動(dòng)態(tài)連續(xù)性評(píng)分,所用數(shù)據(jù)較為簡(jiǎn)單易行,可依據(jù)其評(píng)分的變化趨勢(shì)來(lái)對(duì)多臟器功能衰竭的嚴(yán)重程度及治療有效性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),并且SOFA評(píng)分被驗(yàn)證為死亡率的預(yù)測(cè)因子,并被敗血癥生存運(yùn)動(dòng)(survival sepsis campaign)[4]認(rèn)可為支持臨床決策的工具。
本次研究結(jié)果顯示,膿毒癥相關(guān)急性肝損傷組患者血清PTX-3、CRP 、PCT、TBIL、AST、ALT、INR、PT、APACHEII評(píng)分、SOFA評(píng)分均明顯高于非肝損傷組(P<0.05),PTA、PLT低于非肝損傷組(P<0.05),提示PTX-3、TBIL、INR可能是反應(yīng)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的重要標(biāo)志物;Spearman 相關(guān)分析顯示,膿毒癥患者血清PTX-3水平與APACHEII評(píng)分、SOFA評(píng)分均成顯著正相關(guān),提示PTX-3水平越高,入住ICU膿毒癥患者的病情越嚴(yán)重,越容易引發(fā)多器官功能障礙。通過(guò)繪制ROC曲線(xiàn)進(jìn)一步評(píng)估PTX-3等指標(biāo)對(duì)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者的診斷價(jià)值,結(jié)果顯示TBIL、INR值、PTX-3對(duì)膿毒癥相關(guān)肝損傷的診斷效能相近(TBILAUC=0.896;PTX-3AUC=0.827;INR值A(chǔ)UC=0.831 )優(yōu)于其他指標(biāo);三者聯(lián)合檢測(cè)診斷的效能更高(AUC=0.945),敏感度為85.7 %,特異度為95 %,TBIL、INR值、PTX-3對(duì)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的早期診斷均具有重要價(jià)值,并且聯(lián)合檢測(cè)的診斷價(jià)值更大。
本次研究結(jié)果顯示,膿毒癥相關(guān)急性肝損傷死亡組血清PTX-3、CRP 、PCT、TBIL、AST、ALT、INR值、PT、APACHEII評(píng)分、SOFA評(píng)分均高于存活組,PTA、PLT低于存活組,表明膿毒癥患者炎癥程度及肝損傷情況越重,預(yù)后越差,越容易累及多臟器功能衰竭,死亡風(fēng)險(xiǎn)越高。通過(guò)繪制ROC曲線(xiàn)進(jìn)一步評(píng)估PTX-3等指標(biāo)在膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者預(yù)后的評(píng)估價(jià)值,結(jié)果顯示,PTX-3對(duì)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者 28 d 死亡的評(píng)估效能(AUC=0.868)最強(qiáng),優(yōu)于BT(AUC=0.774)、INR值(AUC=0.733)、AST(AUC=0.719)、PCT(AUC=0.704)、CRP(AUC=0.697) 和 ALT(AUC=0.685);PTX-3聯(lián)合TBIL及INR值的AUC可達(dá)0.913,敏感度為96 %,特異度為75 %。
綜上所述,PTX-3同TBIL、INR值一樣是早期診斷膿毒癥相關(guān)急性肝損傷良好的生物標(biāo)志物,3個(gè)指標(biāo)單獨(dú)檢測(cè)效果相近,三者聯(lián)合檢測(cè)可明顯提高對(duì)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者的早期診斷價(jià)值;PTX-3與病情危重程度相關(guān),PTX-3對(duì)膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者28 d死亡的預(yù)測(cè)效能最高,且PTX-3聯(lián)合TBIL、INR可以提高膿毒癥相關(guān)急性肝損傷患者28 d預(yù)后的預(yù)測(cè)能力。另外發(fā)現(xiàn)PLT的減少可能是膿毒癥相關(guān)急性肝損傷的獨(dú)立因素。