孫 融,周楚瑤,丁 媛,張 杰,孫玲玲
(東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院秦淮醫(yī)療區(qū)重癥醫(yī)學科,南京 210002)
膿毒癥(sepsis)是因感染致宿主反應失調并對生命構成威脅的器官功能障礙,具有進展快、預后差的特點[1]。目前,隨著醫(yī)療技術不斷完善,臨床在膿毒癥抗感染治療中也取得了一定經(jīng)驗,但患者總體預后仍欠佳[2]。當發(fā)生膿毒癥后,內(nèi)毒素會釋放炎性細胞,解除細胞之間的緊密連接,導致局部結構變形,增強毛細血管通透性,隨著病情進展,患者可能出現(xiàn)休克、器官功能損害等表現(xiàn),導致死亡風險增加[3]。既往有學者通過評分系統(tǒng)評估膿毒癥預后,取得了一定效果[4]。然而單純通過評分方式預測預后,可能導致結論帶有主觀性,客觀的血清學指標則可彌補該缺陷,臨床亟需尋求理想的血清學指標,對膿毒癥預后進行預測,以便改善預后。近年來,有學者指出生存素(survivin)與炎癥反應疾病有關,且參與了機體臟器功能損害過程,但作用機制尚未完全明確[5]。另有研究認為沉默信息調節(jié)因子2 相關酶類 1(silent mating type information regulation 2 homologue 1,SIRT1)參與了重要臟器功能病變的進展過程[6]。因考慮到膿毒癥易引起多臟器功能衰竭,故本次納入血清survivin,SIRT1進行分析,探討二者是否參與了膿毒癥進展,為膿毒癥預后評估提供依據(jù)。
1.1 研究對象 納入東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院2018年9月~2021年2月收治的膿毒癥患者130 例作為膿毒癥組,符合膿毒癥及膿毒性休克第3 次國際共識定義(Sepsis 3)[7]診斷標準。納入標準:①滿足上述關于膿毒癥的診斷標準者;②首次因膿毒癥住院者;③發(fā)病至入院時間<24h 者;④家屬或患者對研究內(nèi)容知情同意者。排除標準:①惡性腫瘤者;②患自身免疫性疾病、腦血管意外等基礎疾病者;③近6個月內(nèi)有放療、免疫抑制劑、化療等治療史者;④入院后即發(fā)生心跳驟停、呼吸停止現(xiàn)象者;⑤既往有肝、腎、心等臟器不全病史者。膿毒癥組男性69 例,女性61 例,年齡41 ~69(57.88±6.74)歲;體質量指數(shù)18 ~25(21.54±2.12)kg/m2;感染部位:腹部感染53 例,肺部感染47 例,混合感染30 例;發(fā)病至入院時間7 ~19h,平均12.19±4.65h。另選取同期體檢的健康志愿者65 例作為對照組,其中男性35例,女性30例,年齡43~68(56.45±6.13)歲;體質量指數(shù)19 ~25(22.54±1.96)kg/m2。膿毒癥組與對照組性別、年齡、體質量指數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),具有可比性。研究方案獲本院倫理委員會批準。
根據(jù)住院期間生存、死亡情況將膿毒癥組分為生存組(n=92)、死亡組(n=38)。生存組男性48 例,女性44 例,年齡41 ~69(58.48±7.84)歲;體質量指數(shù)18 ~24(21.38±1.86)kg/m2;感染部位:腹部感染35 例,肺部感染37 例,混合感染20 例;發(fā)病至入院時間8 ~17(11.94±2.75)h。死亡組男性21 例,女性17 例,年齡43 ~68(56.43±6.12)歲;體質量指數(shù)19 ~25(21.93±1.62)kg/m2;感染部位:腹部感染18 例,肺部感染10 例,混合感染10 例;發(fā)病至入院時間7 ~19(12.80±2.18)h。生存組與死亡組基線資料比較差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),具有可比性。
1.2 儀器與試劑 主要儀器為Micro21R 型離心機(博科集團),BDF-25V270 型低溫冰箱(博科集團),F(xiàn)T-SY96S 型酶標儀(山東風途物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司),Aristo 特定蛋白分析儀(深圳國賽生物技術有限公司)及原裝配套試劑,降鈣素原(procalcitonin,PCT)檢測試劑盒(南京諾爾曼生物技術有限公司),流式細胞儀ZS -AE7S[中生(蘇州)醫(yī)療科技有限公司]及配套試劑,survivin,SIRT1,腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白細胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)酶聯(lián)免疫檢測試劑,由上海酶聯(lián)生物科技有限公司提供。
1.3 方法
1.3.1 檢測方法:膿毒癥組在入院后立即采血,對照組在體檢當日采血,采集受檢者靜脈血3ml,3 000r/min 離心10min,保留血清存放-70℃環(huán)境內(nèi)。采用免疫比濁法檢測血清C 反應蛋白(C-reactive protein,CRP)水平,采用熒光素增強免疫化學發(fā)光法檢測PCT 水平,采用流式細胞術檢測白細胞介素-6(interleukin 6,IL-6)水平,經(jīng)酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清survivin,SIRT1,TNF-α 和IL-1β水平,具體操作嚴格按照操作說明進行。
1.3.2 評分標準:①急性生理和慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE Ⅱ)評分[8]:包括慢性健康狀況、年齡、急性生理學評分3 項內(nèi)容,總分范圍為0 ~71 分,分值越高提示病情越嚴重。②序貫器官功能衰竭(sequential organ failure assessment,SOFA)評分[9]:包括呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、腎臟6 個方面的臟器評分,共計8 項內(nèi)容,每項計0 ~4 分,SOFA ≥2 分提示存在器官障礙,分值越高表明器官障礙程度越嚴重。
1.4 統(tǒng)計學分析 利用SPSS24.0 軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料,survivin,SIRT1,炎癥因子等計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組比較行獨立樣本t檢驗或t’檢驗。計數(shù)資料用百分比(%)表示,行χ2檢驗或校正卡方檢驗。經(jīng)Pearson 線性相關分析血清survivin,SIRT1 與炎癥因子及APACHE Ⅱ,SOFA 評分的相關性。繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC) 分析血清survivin,SIRT1 評估預后的曲線下面積(area under curve,AUC)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 兩組血清survivin,SIRT1 與炎癥因子水平比較 見表1。膿毒癥組血清survivin,SIRT1 水平均低于對照組,血清IL-1β,IL-6,TNF-α,CRP,PCT 水平高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。
表1 兩組血清survivin,SIRT1 與炎癥因子水平比較(±s)
表1 兩組血清survivin,SIRT1 與炎癥因子水平比較(±s)
項 目膿毒癥組(n=130)對照組(n=65)tP survivin(pg/ml) 423.04±98.65 876.43±124.71 25.5810.000 SIRT1(ng/ml)0.59±0.111.95±0.4325.0920.000 IL-1β(pg/ml) 13.55±3.213.41±0.8633.6800.000 IL-6(pg/ml)71.56±18.675.32±1.2240.2810.000 TNF-α(pg/ml) 121.18±23.755.93±1.1855.1920.000 CRP(mg/dl)19.23±2.364.25±0.9962.2430.000 PCT(ng/ml)6.72±1.292.31±0.2537.5920.000
2.2 血清survivin,SIRT1 水平、炎癥因子、病情評分與膿毒癥預后的關系 見表2。膿毒癥患者生存組血清survivin,SIRT1 水平高于死亡組,而血清IL-1β,IL-6,TNF-α,CRP,PCT 水平及APACHE Ⅱ,SOFA 評分低于死亡組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。
表2 血清survivin,SIRT1 水平、炎癥因子、病情評分與膿毒癥預后的關系(±s)
表2 血清survivin,SIRT1 水平、炎癥因子、病情評分與膿毒癥預后的關系(±s)
項 目生存組(n=92)死亡組(n=38)tP survivin(pg/ml) 435.66±49.75 392.47±53.35 4.4070.000 SIRT1(ng/ml)0.63±0.120.48±0.106.7890.000 IL-1β(pg/ml)12.14±2.1016.98±1.02 17.636 0.000 IL-6(pg/ml)69.63±10.07 76.23±7.643.6290.000 TNF-α(pg/ml) 116.20±9.13 133.23±8.95 9.7280.000 CRP(mg/dl)18.69±1.8220.54±1.057.2550.000 PCT(ng/ml)6.33±0.687.65±0.3614.371 0.000 APACHE Ⅱ評分(分) 13.25±2.6415.88±2.695.1380.000 SOFA 評分(分)5.42±1.206.77±1.165.8900.000
2.3 膿毒癥患者血清survivin,SIRT1 與炎癥因子及病情評分的相關性 見表3。經(jīng)Pearson 線性相關分析提示,血清survivin,SIRT1 與血清IL-1β,IL-6,TNF-α,CRP,PCT 水平及APACHE Ⅱ,SOFA 評分呈負相關(均P<0.05)。
2.4 血清survivin,SIRT1 水平對膿毒癥患者預后的評估價值 進一步對血清survivin,SIRT1 水平進行膿毒癥患者預后的評估價值,分析結果見表4,ROC 分析曲線見圖1。
2.4.1 二指標的單獨應用:以死亡組為陽性樣本(n=38),以生存組為陰性樣本(n=92),建立ROC 診斷分析模型。survivin,SIRT1 二指標均為連續(xù)數(shù)值性資料,參考臨床實踐劃分成若干個組段,再以軟件擬合之ROC曲線讀取約登指數(shù)最大值點,對應計算理論閾值和各項參數(shù),并按實測樣本計算敏感度、特異度、準確度。其中:敏感度(陽性發(fā)現(xiàn)率)=陽性例數(shù)/真陽性例數(shù),特異度(陰性發(fā)現(xiàn)率)=陰性例數(shù)/真陰性例數(shù)。經(jīng)ROC 分析二指標均具有較高的診斷價值,ROC-AUC(0.95CI)分別為0.710(0.466 ~0.957),0.756(0.540 ~0.965)。
表3 膿毒癥患者血清survivin,SIRT1 與炎癥因子及病情評分的相關性
表4 血清survivin,SIRT1 水平對膿毒癥患者預后的評估價值
圖1 血清survivin,SIRT1 水平評估膿毒癥患者預后的ROC 曲線
2.4.2 各指標的聯(lián)合應用:參考SPSS 軟件的聯(lián)合應用之理論Log(P)模式,基于回歸預測模型結果,將各單獨應用指標的回歸系數(shù)B 作為計分參數(shù),歸一化加權計算并對應處理各樣本資料,據(jù)以進行聯(lián)合應用的ROC 分析和制作ROC 分析曲線。結果:survivin,SIRT1 二指標的聯(lián)合應用對膿毒癥患者預后評估價值:AUC(0.95CI)為0.833(0.740~0.927),準確度為0.815(106/130) 。
2.4.3 實際閾值的調整應用:在涉及預后評估的臨床實踐中,應重點考慮降低漏診率,以盡早/較全地預測可能的死亡結局,故二指標的評估閾值宜取偏高一些(即向生存組均值方向移動,對應于圖1所示閾值點向右上方偏移1 個組段)。例如survivin指標可取430pg/ml,SIRT1 可取0.55ng/ml。對應的理論敏感度會有一定的上升,特異度會有一定的下降。參見表5。
表5 調高閾值后的血清survivin,SIRT1 水平對膿毒癥患者預后的評估價值
膿毒癥是導致患者入住ICU 以及死亡的重要因素,目前,研究認為某些生物標記物參與了膿毒癥的炎癥調節(jié)過程,或者促使相關的信號傳導通路啟動,導致炎癥貫穿于疾病始終[10]。膿毒癥大多伴有多臟器功能衰竭,死亡率高,預后非常差,通過尋求可靠的生物標記物,對預測膿毒癥預后有益。當機體出現(xiàn)膿毒癥時可導致免疫系統(tǒng)過度激活,對巨噬細胞、單核細胞進行刺激,促進炎癥介質釋放,而炎癥介質大量釋放可增加臟器損傷風險與受損程度,通過檢測炎癥因子對膿毒癥預后的評估有一定價值,然而炎癥因子的評估特異度較低,臨床仍需尋求更可靠的指標進行觀察[11]。隨著膿毒癥進展,患者可能出現(xiàn)多臟器功能損害,例如肝、腎、血液系統(tǒng)等均容易受損[12],而研究發(fā)現(xiàn)survivin,SIRT1 可能與臟器功能損害有關[13-14],但二者與膿毒癥預后的關系尚不明確,臨床仍需進一步論證。
本研究發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者的血清survivin 水平降低。survivin 參與了多種病理、生理改變過程,陳菊華等[15]對大腸癌患者進行研究,發(fā)現(xiàn)survivin 呈高表達,這主要與其抑制細胞凋亡特性有關,高表達的survivin 可抑制腫瘤細胞凋亡,促進病情進展,這類患者往往預后差,死亡風險增加。而怡萍等[16]發(fā)現(xiàn)survivin 在胎膜早破患者的胎膜組織中表達降低,表明survivin 在不同疾病中存在特異度表達。survivin 是抑制細胞凋亡蛋白的重要成員,其過表達可通過破壞半胱氨酸 天冬氨酸蛋白酶減少聚合酶裂解,使細胞受損程度減弱,并對細胞凋亡進行抑制,而一旦survivin 表達過低,則可將轉錄激活子3 磷酸化激活,使腎臟損害加劇,這可能是其致臟器損害的機制之一[17]。SIRT1 是Sirtuin 家族蛋白的一員,它參與了能量反應、炎癥、細胞凋亡等過程,具有抗炎、抗氧化的作用[18]。核轉錄因子-κB(nuclear transcription factor-κB,NF-κB)作為核轉錄因子參與了炎癥進展,它能促進IL-6,TNF-α等炎癥介質釋放,而SIRT1 激活能對NF-κB 活性進行抑制,導致其轉錄誘導凋亡減少,一旦SIRT1表達下調,則會致NF-κB乙酰化,促進炎癥反應[19]。王秋云等[20]經(jīng)動物實驗研究發(fā)現(xiàn)SIRT1 能通過肝細胞核因子 1α/法尼酯X受體1調節(jié)膿毒癥肝損害,且SIRT1 過表達能減輕肝實質細胞內(nèi)的受損效應,進一步提示SIRT1 與膿毒癥臟器損害有關,低表達的SIRT1 可能削弱自身調節(jié)作用,致膿毒癥患者臟器受損程度加重。
炎癥參與了膿毒癥發(fā)生、進展過程,本次結論提示膿毒癥患者的促炎因子水平增高,且死亡者較生存者明顯增高。IL-6 是促炎因子,能將T 淋巴細胞激活,對B 淋巴細胞分化進行誘導,通過自分泌、旁分泌方式,促進細胞生長,誘發(fā)細胞外基質增生,參與膿毒癥炎癥進展[21]。IL-1β 可促進膿毒癥后心肌細胞損害,膿毒癥發(fā)生后能促進炎癥介質釋放,而在這過程中,中性粒細胞在機體內(nèi)大量聚集,可誘導IL-1β 釋放,損害心肌功能[22]。TNF-α,CRP,PCT 等細胞因子大量釋放能引起炎癥級聯(lián)效應,上述均為促炎因子,一旦其表達水平過高,可能引起全身炎癥反應綜合征,導致機體功能失控,進一步致重要臟器出現(xiàn)炎癥反應,導致器官功能衰竭[23]。本研究還提示死亡者的APACHE Ⅱ,SOFA評分較生存者增高,這可能與survivin,SIRT1 下調后促進炎癥介質釋放,加重病情有關,導致患者的臟器功能受損加重,增加死亡風險。此外,膿毒癥患者血清survivin,SIRT1 水平與炎癥因子、APACHE Ⅱ,SOFA 評分均呈負相關,證實二者與膿毒癥病情相關。survivin 表達過低可通過激活轉錄激活子3 磷酸化誘發(fā)臟器損害,參與膿毒癥后臟器功能受損過程,而SIRT1 表達過低可通過介導炎癥反應影響膿毒癥患者病情,二者低表達均能促進膿毒癥進展,加重病情,致預后不良。魏明豪等[24]發(fā)現(xiàn)將SIRT1/叉頭框轉錄因子O 亞族1 信號通路激活,能減輕膿毒癥小鼠的炎癥程度,緩解該病所致的腦損害。曹佳等[25]也發(fā)現(xiàn)在SIRT1 激活后,能緩解膿毒癥小鼠的認知障礙,這可能與其對叉頭框轉錄因子O 亞族1,NF κB 信號通路的調節(jié)作用有關,上述研究均間接提示SIRT1 對膿毒癥預后有影響。既往關于survivin 與膿毒癥關系的研究較少,本次研究二者之間的關系也處于初步探索階段,未來還需對此進行更深入探討。本次結果顯示survivin,SIRT1 單獨評估膿毒癥預后的AUC 分別為0.710,0.756,有學者采用CRP,PCT 評估膿毒癥預后,AUC 分別為0.57,0.48[26],這明顯低于本次血清survivin,SIRT1 單獨評估時的AUC,進一步證實survivin,SIRT1 在膿毒癥預后中評估價值更高。
綜上,survivin,SIRT1 在膿毒癥患者血清中水平降低,二者與炎癥因子存在明顯相關性,對預后具有一定評估價值。本研究局限性為未進行院外隨訪,且收集到的樣本較少,日后將延長研究時限,增加樣本量,增設院外隨訪分析survivin,SIRT1對膿毒癥預后的影響。