潘鵬飛,宋云林,李文哲,杜欣欣,陶如琴 綜述,于湘友 審校
(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,烏魯木齊 830054)
膿毒癥新近被定義為對(duì)感染失調(diào)的宿主反應(yīng)所致的危及生命的器官功能障礙[1]。在膿毒癥及感染性休克時(shí),細(xì)菌毒素等病原相關(guān)分子模式分子可直接損傷細(xì)胞和(或)觸發(fā)宿主中的免疫應(yīng)答反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞因子過(guò)度產(chǎn)生和組織損傷,而損傷的組織釋放損傷相關(guān)分子模式分子(如活化的補(bǔ)體、高遷移率族蛋白B1等)進(jìn)入血流,引起更多的器官損傷[2]。不同的體外血液凈化技術(shù)通過(guò)清除細(xì)菌毒素和(或)細(xì)胞因子,抑制過(guò)度的炎性反應(yīng),恢復(fù)機(jī)體的免疫穩(wěn)態(tài),可以作為膿毒癥的輔助治療?;谕肝?濾過(guò))膜的凈化技術(shù)主要是利用彌散和對(duì)流去除血液中的病理分子,對(duì)于體內(nèi)的目標(biāo)分子物質(zhì)的清除往往是不充分的。隨著吸附材料和包膜技術(shù)的不斷改進(jìn),血液(漿)灌流及其衍生技術(shù)的應(yīng)用逐漸成為膿毒癥血液凈化治療時(shí)的附加選擇?,F(xiàn)就血液吸附技術(shù)在膿毒癥中的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。
吸附是體外血漿或血液里的多肽或者蛋白形式分子,結(jié)合到膜結(jié)構(gòu)或者其他吸附材料的過(guò)程[3]。吸附材料可以是天然物質(zhì),亦可人工合成,主要有活性炭、樹(shù)脂、凝膠等。用于治療目的的吸附劑各式各樣,內(nèi)部的孔徑也大小不一。溶質(zhì)分子到達(dá)吸附劑的外表面和內(nèi)部孔隙后,通過(guò)范得華力、離子作用、疏水性等機(jī)制結(jié)合到吸附材料而被清除。吸附劑可以選擇性或非選擇性結(jié)合細(xì)胞因子、趨化因子、超抗原及內(nèi)毒素等[4]。與血液濾過(guò)不同,血液吸附清除的主要是脂溶性物質(zhì)。
吸附劑用于體外血液治療已經(jīng)超過(guò)50年。血液灌流(hemoperfusion,HP)是最早應(yīng)用于臨床的血液吸附療法,主要用于藥物逾量和毒物中毒的搶救,也常用于慢性血液透析的患者,以去除血液透析不易清除的中大分子物質(zhì)。過(guò)去,吸附劑的生物相容性差,HP時(shí)血液與吸附材料直接接觸后常常出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng),如寒戰(zhàn)、發(fā)熱、皮疹、血細(xì)胞減少等。這個(gè)問(wèn)題可通過(guò)以下方式解決:一是采用血漿灌流,將血漿從全血中分離出來(lái),血漿經(jīng)過(guò)吸附后再與血細(xì)胞匯合而輸回患者體內(nèi),避免了血細(xì)胞與吸附劑表面直接接觸而產(chǎn)生的生物不相容;二是改進(jìn)吸附材料,在吸附顆粒表面包被具有能被血細(xì)胞良好耐受的生物層[5]。隨著吸附材料的改進(jìn)和血液凈化技術(shù)的進(jìn)步,血液(漿)灌流不斷衍生出多種血液凈化技術(shù),并已經(jīng)擴(kuò)展應(yīng)用到包括膿毒癥在內(nèi)的多個(gè)臨床領(lǐng)域。
對(duì)于伴有急性腎損傷的膿毒癥患者,連續(xù)性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy,CRRT)能夠緩慢地去除體內(nèi)多余的水分和代謝產(chǎn)物而受到越來(lái)越多的青睞。然而,受到溶質(zhì)特征和濾過(guò)膜結(jié)構(gòu)的影響,不同促炎細(xì)胞因子(如白細(xì)胞介素-1、腫瘤壞死因子等)和脂質(zhì)炎性介質(zhì)(如血小板活化因子等)的清除及清除率因膜通透性不足而受到限制[5]。為此提出了使用高容量血液濾過(guò)(high-volume hemofiltration,HVHF)和高截留量(high cut-off,HCO)膜。目前的證據(jù)表明,相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)劑量血液濾過(guò),HVHF并不能降低患者的病死率[6-7]。HCO膜通過(guò)增加膜的孔徑而增加細(xì)胞因子的清除,但同時(shí)也可引起清蛋白的過(guò)度丟失。此外,對(duì)于膿毒癥,血漿置換顯示出一些可能的生存益處,但是由于技術(shù)復(fù)雜性和高成本而不宜常規(guī)的應(yīng)用。一項(xiàng)Meta分析也不支持血漿置換用于治療膿毒癥及感染性休克[8]。以吸附劑為基礎(chǔ)的血液吸附技術(shù)逐漸受到關(guān)注,為臨床救治膿毒癥提供了新的方向和途徑。
2.1血液灌流 HP的循環(huán)管路較血液濾過(guò)的管路簡(jiǎn)單,但由于血液直接與血細(xì)胞接觸,對(duì)于抗凝和吸附劑的生物相容性的要求較高。值得注意的是HP并不是腎臟替代技術(shù)。
2.1.1多黏菌素B(polymyxin-B,PMX-HP) 在多種用于膿毒癥的血液吸附技術(shù)中,以對(duì)PMX-HP的研究最為深入。內(nèi)毒素也稱脂多糖,位于革蘭陰性菌的外膜,在膿毒癥時(shí),它促發(fā)和介導(dǎo)機(jī)體的炎性反應(yīng),引起器官損傷和功能障礙。多黏菌素是一種環(huán)狀陽(yáng)離子多肽抗生素,具有較強(qiáng)地結(jié)合和中和內(nèi)毒素的能力,但明顯的腎和神經(jīng)毒性限制了它的靜脈應(yīng)用。Toraymyxin將PMX固定于聚苯乙烯編織纖維,在體外去除內(nèi)毒素而又不會(huì)進(jìn)入機(jī)體的血液循環(huán)中,適用于治療革蘭陰性菌感染所致的膿毒癥和感染性休克[4]。PMX-HP除直接結(jié)合血液里的脂多糖外,尚可吸附單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞[9]。另外,PMX-HP還可清除細(xì)胞因子、凋亡因子,并減輕腎小管和腎小球細(xì)胞的凋亡,有利于糾正患者免疫麻痹狀態(tài)[9-10]。
Toraymyxin于1994年在日本上市,2002年開(kāi)始在歐洲使用,使用的人數(shù)已超過(guò)15萬(wàn)。CRUZ等[11]研究的結(jié)果顯示,在腹腔革蘭陰性菌感染所致的嚴(yán)重膿毒癥和感染性休克的目標(biāo)人群中,PMX-HP可以顯著改善血流動(dòng)力學(xué)及器官功能障礙,并降低28 d病死率。而在ABDOMIX研究中,在急診手術(shù)后12 h內(nèi)行PMX-HP未能降低腹膜炎所致的感染性休克患者器官衰竭的發(fā)生率和90 d病死率[12]。在備受關(guān)注的EUPHRATES研究中,接受靜脈液體復(fù)蘇的需要輸注升壓藥物的低血壓患者,若懷疑或證實(shí)存在感染,且內(nèi)毒素活性測(cè)定(endotoxin activity assay,EAA)≥0.60,予以PMX-HP 2 次,每次2 h[13]。該項(xiàng)研究共納入450例患者,研究結(jié)果顯示,PMX-HP不能降低感染性休克和高內(nèi)毒素血癥患者的28d病死率。不過(guò)研究者對(duì)該研究進(jìn)行探索性的事后分析發(fā)現(xiàn),對(duì)于0.6≤EAA<0.9的患者,PMX-HP組與假治療組相比,28 d病死率降低10.7%(26.1%vs. 36.8%,P=0.047)[14]。有2項(xiàng)Meta分析的研究結(jié)果顯示,PMX-HP可以降低膿毒癥死亡的風(fēng)險(xiǎn),然而這2項(xiàng)Meta分析均納入了觀察性研究[15-16]。最新的一項(xiàng)Meta分析只納入5項(xiàng)RCT研究和857例膿毒癥或感染性休克患者,研究結(jié)果顯示,與單純標(biāo)準(zhǔn)治療相比較,使用PMX-HP未被證明能降低28 d病死率和減少器官功能障礙評(píng)分,不過(guò)也未明顯增加嚴(yán)重不良事件的風(fēng)險(xiǎn)[17]。而日本學(xué)者發(fā)表的另外一項(xiàng)Meta分析納入7項(xiàng)RCT研究和586例膿毒癥或感染性休克患者,結(jié)果也顯示,PMX-HP不能降低膿毒癥和感染性休克患者的28 d病死率[18]。因此,需要進(jìn)行更多的臨床研究去證實(shí)PMX-HP在膿毒癥血液凈化治療中的價(jià)值。
2.1.2HA330-HP HA330血液灌流器由我國(guó)珠海健帆生物科技股份有限公司生產(chǎn),吸附劑為經(jīng)獨(dú)特工藝處理的中性大孔吸附樹(shù)脂,通過(guò)其強(qiáng)大的吸附作用而清除血液中的內(nèi)毒素和多種細(xì)胞因子。HA330血液灌流器的生物相容性良好,不會(huì)增加與灌流器接觸的單核細(xì)胞的壞死和凋亡[19]。一項(xiàng)研究顯示,在膿毒癥所致的急性肺損傷患者中,與對(duì)照組相比,HA330- HP組7 d 血流動(dòng)力學(xué)及呼吸參數(shù)顯著改善,28 d病死率也顯著下降[20]。
2.2配對(duì)血漿濾過(guò)吸附(coupled plasma filtration adsorption,CPFA) CPFA也稱連續(xù)性血漿濾過(guò)吸附,主要用于膿毒癥的治療,先通過(guò)血漿分離器將血漿與血細(xì)胞分離,分離出的血漿經(jīng)過(guò)吸附器吸附后回到血循環(huán),與血細(xì)胞混合后再進(jìn)行連續(xù)性的血液濾過(guò)和(或)血液透析,以清除小分子毒素及多余的水分。吸附劑多為樹(shù)脂,可清除細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)。CPFA結(jié)合了血漿分離、血漿吸附和CRRT等技術(shù),不需要補(bǔ)充大劑量的血漿。
在COMPACT-1研究中,對(duì)感染性休克患者采用CPFA治療5 d,與對(duì)照組比較生存率并無(wú)改善,通過(guò)亞組分析顯示,有近50%分到CPEA組的患者治療不足,其主要原因是管路的凝血,而接受更高CPFA劑量(> 0.18 L·kg-1·d-1)的亞組病死率較對(duì)照組低[21]。COMPACT-2 研究(CPFA劑量大于0.20 L·kg-1·d-1)還在進(jìn)行當(dāng)中。一項(xiàng)Meta分析結(jié)果表明,CPFA有助于改善嚴(yán)重膿毒癥患者的生存率,但證據(jù)的總體質(zhì)量差,需要有更多的研究證實(shí)[22]。
2.3細(xì)胞因子吸附柱 CytoSorb是通過(guò)歐盟CE認(rèn)證的全血吸附器,適用于高細(xì)胞因子水平的患者。CytoSorb由許多表面覆蓋聚乙烯吡咯烷酮的聚苯乙烯二乙烯苯多孔微球組成,主要吸附相對(duì)分子質(zhì)量(10~50)×103的細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì),但無(wú)法吸附內(nèi)毒素。CytoSorb自2011年上市以來(lái),已用于超過(guò)4萬(wàn)的患者。目前關(guān)于CytoSorb的臨床效果的研究多為病例分析。KOGELMANN等[23]對(duì)26例感染性休克且需要腎臟替代治療的患者,在連續(xù)性靜脈-靜脈血液透析基礎(chǔ)應(yīng)用CytoSorb治療,結(jié)果顯示,CytoSorb血液吸附有助于血流動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定和存活率的增加,尤其是早期治療的患者(<24 h)。迫切需要更多的研究(尤其是RCT研究)去證實(shí)這種技術(shù)對(duì)于膿毒癥的益處。
2.4高吸附膜
2.4.1AN69 ST AN69 ST是在聚丙烯晴(AN69)膜的表面根植聚乙烯亞胺,以減少表面攜帶的負(fù)電荷,從而穩(wěn)定地結(jié)合肝素,有利于降低濾器凝血的風(fēng)險(xiǎn)。AN69 ST為非選擇性高吸附膜,但具有強(qiáng)大的結(jié)合高遷移率族蛋白B1(HMGB-l)的能力。HIRASAWA等[24]的研究結(jié)果顯示,用AN69 ST進(jìn)行連續(xù)性血液透析濾過(guò)顯著地降低了膿毒癥患者的28 d 病死率。而DOI等[25]的研究結(jié)果也顯示,用AN69 ST進(jìn)行連續(xù)性血液濾過(guò)(continuous venovenous hemofiltration,CVVH),較常規(guī)的CVVH,能減少住院病死率和ICU停留時(shí)間。
2.4.2AN69 Oxiris 與AN69 ST相比,聚乙烯亞胺層的厚度增加2倍(此厚度可以吸附內(nèi)毒素),第3層肝素的濃度增加2倍(更加不容易凝血)[26]。AN69 Oxiris為半選擇性高吸附膜,在膜表面能吸附內(nèi)毒素,而在膜內(nèi)部的吸附是非選擇性的。一般建議每24 小時(shí)更換1次。
Oxiris的商品名為百希瑞,2009年在歐洲上市,2017年在國(guó)內(nèi)上市,并由四川大學(xué)華西醫(yī)院開(kāi)展了我國(guó)首例Oxiris內(nèi)毒素吸附技術(shù)用于治療感染性休克。Oxiris的適應(yīng)證已經(jīng)擴(kuò)展為需要CRRT治療的高內(nèi)毒素血癥/高炎癥介質(zhì)血癥的患者。新近一項(xiàng)研究對(duì)比了Toraymyxin、CytoSorb、Oxiris體外對(duì)內(nèi)毒素和炎癥介質(zhì)的吸附作用,結(jié)果顯示,只有Oxiris能同時(shí)清除內(nèi)毒素和炎癥介質(zhì),Oxiris清除內(nèi)毒素與Toraymyxin相當(dāng),清除炎癥介質(zhì)與CytoSorb相當(dāng)[27]。
綜上所述,清除內(nèi)毒素和(或)炎癥介質(zhì)是血液吸附治療膿毒癥的主要機(jī)制,血液(血漿)灌流及其衍生的不同技術(shù)顯示出治療膿毒癥的可行性、安全性及有效性。然而,相關(guān)的證據(jù)仍然有限,需要更多的研究去證實(shí)其臨床應(yīng)用價(jià)值。聯(lián)合血液吸附和其他的血液凈化方式(如CVVH等),并不斷改進(jìn)吸附膜材,是未來(lái)膿毒癥血液凈化治療的研究方向。