外周血中性粒細胞核因子κB活化水平聯合白介素6水平測定對嚴重多發傷患者發生多器官功能障礙綜合征的預測價值

曾 杰，陳寧波，胡衛健

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·論著·

外周血中性粒細胞核因子κB活化水平聯合白介素6水平測定對嚴重多發傷患者發生多器官功能障礙綜合征的預測價值

曾 杰，陳寧波，胡衛健

目的 探討聯合檢測外周血中性粒細胞核因子κB(NF-κB)活化水平及白介素(IL)-6水平對嚴重多發傷患者發生多器官功能障礙綜合征(MODS)的預測價值。方法 回顧性分析2012年6月—2014年6月入住四川省人民醫院急診外科符合納入與排除標準的嚴重多發傷患者60例，分析其臨床資料。將患者按照預后分為MODS組(22例)和非MODS組(38例)。比較兩組患者入院時外周血中性粒細胞NF-κB活化水平、IL-6水平、創傷嚴重度評分(ISS)及急性生理與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(APACHE Ⅱ)評分。觀察以上指標對預測MODS發生的受試者工作特征曲線(ROC曲線)下面積(AUC)，并找出預測MODS的最佳截斷值；比較聯合檢測外周血中性粒細胞NF-κB活化水平和IL-6水平、ISS得分及APACHE Ⅱ得分預測MODS發生的AUC值。結果 MODS組患者ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血NF-κB活化水平及IL-6水平均高于非MODS組(P<0.05)。Logistic回歸分析結果顯示，ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血NF-κB活化水平及IL-6水平均不是嚴重多發傷患者發生MODS的影響因素(P>0.05)。ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平預測MODS發生的AUC分別為0.675〔95%CI=(0.542，0.791)〕、0.758〔95%CI=(0.630，0.859)〕、0.830〔95%CI=(0.710，0.914)〕及0.841〔95%CI=(0.724，0.923)〕。截斷值：ISS得分>20分、APACHE Ⅱ得分>15分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17及IL-6水平 >24.3 μg/L時，靈敏度分別為：63.64%、68.18%、77.27%及85.45%，陽性似然比分別為2.20、2.59、3.34及2.13。外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17的嚴重多發傷患者MODS發生率為81.0%(17/21)；IL-6水平>24.3 μg/L的嚴重多發傷患者MODS發生率為57.1%(20/35)；同時滿足外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17及IL-6水平 >24.3 μg/L的嚴重多發傷患者MODS發生率為89.5%(17/19)。ISS得分>20分及APACHE Ⅱ得分>15分預測患者發生MODS的AUC分別為0.675〔95%CI=(0.542,0.791)〕及0.758〔95%CI=(0.630,0.859)〕，均低于外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17聯合IL-6水平>24.3 μg/L預測患者發生MODS的AUC〔0.860，95%CI=(0.746,0.936)〕(χ2=2.583、2.089，P=0.010、0.014)。結論 相比ISS得分及APACHE Ⅱ得分，入院時外周血中性粒細胞NF-κB活化水平聯合IL-6水平測定對預測嚴重多發傷患者MODS的發生更有價值。

嚴重多發傷；多器官功能衰竭；全身炎癥反應綜合征；細胞因子；白介素6

本研究創新點：

國內外多集中于通過動物模型對炎性反應物質與創傷嚴重度的關聯進行研究，而對不同指標在預測相同傷員預后的特異度、靈敏度方面的差異性報道較少，特別是對核因子κB(NF-κB)在嚴重多發傷患者靜脈血中性粒細胞核內的活化水平報道不多。因此，通過對嚴重多發傷患者外周血的動態檢測，了解聯合檢測外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及白介素(IL)-6水平對多器官功能障礙綜合征(MODS)的預測作用，并在指標間進行組合和篩選，為臨床尋求較好的預測指標提供參考。

曾杰，陳寧波，胡衛健.外周血中性粒細胞核因子κB活化水平聯合白介素6水平測定對嚴重多發傷患者發生多器官功能障礙綜合征的預測價值[J].中國全科醫學，2015，18(15)：1753-1757.[www.chinagp.net]

Zeng J，Chen NB，Hu WJ.Predictive value of peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation status combined with IL-6 for MODS among patients with severe polytrauma[J].Chinese General Practice，2015，18(15)：1753-1757.

嚴重多發傷(serious polytrauma)是誘發全身炎性反應綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)的重要因素之一,SIRS可發展為多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)。MODS是嚴重多發傷的常見并發癥,也是創傷患者重要的死亡原因之一[1]。SIRS的主要病理生理基礎是以細胞因子為代表的多種炎性遞質的失控性釋放[2]。核因子κB(NF-κB)在SIRS中參與炎性遞質基因的轉錄和調控,白介素(IL)-6作為主要致炎性細胞因子之一,在MODS發生發展中起重要作用[3]。本研究擬通過檢測嚴重多發傷患者外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平,并比較創傷嚴重度評分(ISS)及急性生理與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(APACHE Ⅱ)評分,探討聯合檢測外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平對MODS發生的預測價值。

1 資料與方法

1.1 納入標準 (1)符合1993年10月中華創傷學會首屆全國多發傷學術會議制定的嚴重多發傷的診斷標準[4]者(ISS得分>16分)；(2)傷后1 h內入院,入院后12 h內采集靜脈血液標本,入院后24 h內進行APACHE Ⅱ評分者。

1.2 排除標準 (1)年齡<14周歲者；(2)急性心肌梗死、心源性休克、嚴重慢性疾病(肝硬化、慢性肝腎疾病終末期、慢性心力衰竭、肺源性心臟病)者；(3)入院前曾使用大劑量糖皮質類激素者；(4)中途放棄治療或臨床資料不完整者及入院后24 h內死亡者。

1.3 一般資料 回顧性分析2012年6月—2014年6月入住四川省人民醫院急診外科符合納入與排除標準的嚴重多發傷患者60例，分析其臨床資料。將患者按照預后分為MODS組(22例)和非MODS組(38例)。

1.4 觀察指標 (1)臨床資料：包括性別、年齡、 吸煙史、飲酒史、既往慢性疾病史；(2)其他指標：入院時ISS得分，入院后12 h內外周血中性粒細胞NF-κB活化水平、 IL-6水平及入院24 h內APACHE Ⅱ得分；(3)根據MODS診斷標準[5]記錄患者預后。比較兩組患者ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平的差異。

1.5 檢測方法 患者就診后12 h內采集外周靜脈血10 ml，肝素抗凝，及時分離血漿后置-70 °C 保存備用。(1) 中性粒細胞NF-κB活化水平測定采用凝膠阻滯電泳(EMSA)，血細胞用磷酸鹽緩沖液(PBS)懸后用Ficoll密度梯度離心(4 000 r/min離心25 min，離心半徑15 cm)分離中性粒細胞,用含100 ml/L小牛血清的RPMI 1640培養基配成2×106/ml細胞懸液,于37 °C,50 ml/L CO2培養箱孵育待用。NF-κB結合DNA的上游引物為：5′-GCCTGGGAAAGTCCCCTCAACT-3′，下游引物為：5′-TAGCAAAATAGGCTGTCCC-3′(上海吉滿生物科技有限公司提供)。采用T4寡核苷酸激酶法以γ-32P-ATP(10 mCi/ml)標記NF-κB探針。彭學標等[6]將經Ficoll分離的中性粒細胞用0.9%氯化鈉溶液清洗2遍,加入勻漿緩沖液和核提取液提取其DNA結合蛋白,然后取等量的核蛋白提取液,加入r-32P-ATP標記的NF-κB探針,使之與核蛋白雜交,經50 g/L聚丙烯凝膠電泳,干膠后X線放射自顯影,分析結果。(2)IL-6水平測定采用雙抗夾心酶聯免疫吸附測定法(ELISA法)，試劑均由深圳欣博盛科技有限公司提供,嚴格按試劑盒說明書操作，采用美國BIO-RAD公司的CODA 全自動酶標儀測量OD450值。以標準品水平作橫坐標，OD值作縱坐標，繪制標準曲線。通過標本的OD值在標準曲線上查出其水平。

2 結果

2.1 兩組患者臨床資料比較 MODS組和非MODS組患者性別構成、年齡、吸煙率、飲酒率及慢性疾病發生率比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表1)。

2.2 兩組患者其他指標比較 MODS組患者ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平均高于非MODS組，差異有統計學意義(P<0.05，見表2)。

表1 非MODS組和MODS組患者臨床資料比較

Table 1 Comparison of clinical information between the non-MODS group and MODS group

組別例數性別(男/女)年齡(歲)吸煙〔n(%)〕飲酒〔n(%)〕慢性疾病〔n(%)〕非MODS組3826/12309±9718(474)22(579)7(184)MODS組2216/6312±9414(636)10(455)4(182)χ2(t)值0123-0129?148208660643P值07780897028704250520

注：*為t值；MODS=多器官功能障礙綜合征

Table 2 Comparison of other indicators between the non-MODS group and MODS group

組別例數ISS得分(分)APACHEⅡ得分(分)中性粒細胞NF-κB活化水平IL-6(μg/L)非MODS組38190±36127±3411±01250±50MODS組22213±42160±3313±02335±70t值-2270-3728-5423-5483P值 0027<0001<0001<0001

注：ISS=創傷嚴重度評分，APACHE Ⅱ=急性生理與慢性健康狀況評分系統Ⅱ，NF-κB=核因子κB，IL-6=白介素6

2.3 嚴重多發傷患者發生MODS影響因素多因素Logistic回歸分析 以是否發生MODS為因變量(是=1，否=0)，以ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平為自變量，進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示，ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平均不是嚴重多發傷患者發生MODS的影響因素(P>0.05，見表3)。

2.4 ROC曲線 ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平預測MODS發生的AUC分別為0.675〔95%CI=(0.542，0.791)〕、0.758〔95%CI=(0.630，0.859)〕、0.830〔95%CI=(0.710，0.914)〕及0.841〔95%CI=(0.724，0.923)〕(見圖1)。截斷值：ISS得分>20分、APACHE Ⅱ得分>15分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17及IL-6水平>24.3 μg/L時，具有較高的靈敏度(63.64%、68.18%、77.27%及85.45%)及陽性似然比(2.20、2.59、3.34及2.13)。外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17的嚴重多發傷患者MODS發生率為81.0%(17/21)；IL-6水平>24.3 μg/L的嚴重多發傷患者MODS發生率為57.1%(20/35)；同時滿足外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17及IL-6水平>24.3 μg/L的嚴重多發傷患者MODS發生率為89.5%(17/19)。

表3 嚴重多發傷患者發生MODS影響因素多因素Logistic回歸分析

Table 3 Multivariate Logistic regression analysis of contributory factors for the happening of MODS in severe polytrauma patients

影響因素χ2值P值OR95%CIISS得分003009190986(0754，1289)APACHEⅡ得分004405401094(0821，1456)中性粒細胞NF-κB活化水平026401634701(0211，5316)IL-6017900792174(0982，3403)

注：ISS=創傷嚴重度評分，APACHE Ⅱ=急性生理與慢性健康狀況評分系統Ⅱ，NF-κB=核因子κB，IL-6=白介素6

圖1 ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平預測多發傷患者發生MODS的ROC曲線

Figure 1 ROC curves of ISS,APACHE Ⅱ,peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation status and IL-6 for diagnosing the MODS of severe polytrauma patients

2.5 入院時外周血中性粒細胞NF-κB活化水平聯合IL-6水平、ISS得分、APACHE Ⅱ得分預測MODS發生的ROC曲線 ISS得分>20分及APACHE Ⅱ得分>15分預測患者發生MODS的AUC分別為0.675〔95%CI=(0.542,0.791)〕及0.758〔95%CI=(0.630,0.859)〕，均低于外周血中性粒細胞NF-κB活化水平>1.17聯合IL-6水平>24.3 μg/L預測患者發生MODS的AUC〔0.860,95%CI=(0.746,0.936)〕，差異有統計學意義(χ2=2.583、2.089，P=0.010、0.014，見圖2)。

圖2 外周血中性粒細胞NF-κB活化水平聯合IL-6水平、ISS得分、APACHE Ⅱ得分預測嚴重多發傷患者發生MODS的ROC曲線

Figure 2 The ROC curves of peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation status combined with IL-6,ISS,APACHE Ⅱ for diagnosing the MODS of severe polytrauma patients

3 討論

嚴重多發傷患者由SIRS發展為MODS的過程中常存在一個病情的相對穩定期，其后病情突然急轉直下。如能早期判斷和預測MODS發生，主動對機體的過激免疫行為進行干預[7]，同時又避免免疫抑制的發生，對改善預后至關重要。ISS得分及APACHE Ⅱ得分雖簡便易行,且與創傷嚴重度有較好的相關性,但更傾向于預測患者病死率，對MODS發生的預測并不準確。故本研究從細胞因子水平預測嚴重多發傷患者MODS的發生。

嚴重創傷構成首次打擊,致使免疫系統處于被激活狀態，表現為SIRS，繼而發生的二次打擊使處于激活狀態下的免疫系統出現“網絡化、瀑布化”的超強反應,造成多個器官功能損害而出現MODS[8]。這一過程的“扳機點”便是NF-κB的早期活化[9]。各種刺激信號通過細胞膜上的受體傳至細胞質，激活κB抑制蛋白(IκB)的激酶復合體(Iκκ)，使IκB磷酸化并與NF-κB(RelA-p50蛋白聚合體)解離，即為NF-κB活化[10]。RelA-p50蛋白聚合體立即進入單核細胞及中性粒細胞核內，與調控細胞因子表達的基因啟動子或增強子上的特異性序列結合,迅速調控以腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-6及IL-8為代表的炎性遞質大量合成并釋放。其中IL-6出現時間比TNF-α晚，但其t1/2較長，且會導致其他重要抗炎性遞質和細胞因子抑制劑的表達失控[11]。而IL-6比C反應蛋白的升高早24～36 h,是SIRS中刺激急性反應蛋白合成的主要因子。如果說NF-κB活化水平升高是創傷后免疫過激的開始信號，那么IL-6表達水平升高便是這個過程的具體體現。這為筆者選擇外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平預測MODS發生提供了理論基礎。

本研究發現，MODS組患者入院時ISS得分、APACHE Ⅱ得分、外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平均高于非MODS組，后兩者對預測MODS發生的AUC值(0.830及0.841)高于前兩者(0.675及0.758)，提示外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平在預測嚴重多發傷患者MODS發生方面較ISS得分及APACHE Ⅱ得分占有優勢。但本研究通過多因素Logistic回歸分析發現，外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平均不是MODS發生的獨立危險因素，究其原因可能為外周血中性粒細胞NF-κB活化水平不僅會造成促炎因子的釋放，同時也會造成抑炎因子(如IL-10)的釋放增加[12]；炎性遞質(如TNF-α、IL-6)的大量釋放也會通過負反饋機制抑制IκB的磷酸化，從而阻止NF-κB入核[13]。故聯合測定外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平一定程度上避免了細胞因子相互制約作用對預測MODS發生的影響，臨床意義更大。本研究通過分析發現，外周血中性粒細胞NF-κB活化水平(>1.17)聯合IL-6水平(>24.3 μg/L)預測患者MODS發生的AUC(0.860)高于ISS得分(>20分)、APACHE Ⅱ得分(>15分)AUC(0.675、0.758)。提示聯合測定外周血中性粒細胞NF-κB活化水平和血清 IL-6水平對預測嚴重多發傷患者MODS發生是有意義的。

綜上所述，檢測嚴重多發傷患者入院時外周血中性粒細胞NF-κB活化水平及IL-6水平,可為預測MODS的發生提供有意義的量化指標,也為早期進行免疫干預提供了依據。但由于NF-κB活化及使用特殊性，只有在核內才能對其活化水平定性及定量，檢測過程耗時且經濟性差,在可靠的簡易試劑盒出現之前,臨床推廣比較困難。

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(本文編輯：李婷婷)

Predictive Value of Peripheral Blood Neutrophilic Leukocyte NF-κB Activation Status Combined With IL-6 for MODS Among Patients With Severe Polytrauma

ZENGJie，CHENNing-bo，HUWei-jian.

SurgicalDepartmentofEmergencyCenter,thePeople′sHospitalofSichuanProvince，Chengdu610072,China

Objective To study the predictive value of peripheral blood neutrophilic leukocyte nuclear factor kappa B(NF-κB) activation status combined with IL-6 for MODS among patients with severe polytrauma.Methods A total of 60 patients with severe polytrauma who were admitted to Surgical Department of Emergency Center in the People′s Hospital of Sichuan Province from June 2012 to June 2014,were selected as study subjects,all cases med inclusion and exclusion criteria,and their clinical data were retrospectively analyzed.Patients were divided into MODS group(22 cases) and non-MODS group(38 cases) according to prognosis,and the peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation status，level of IL-6，scores of injury severity scoring(ISS) and Acute Physiology and Chronic Health Evaluation (APACHE Ⅱ) were compared between two groups.The receiver operating characteristic curve(ROC curve) was drawn and aera under the ROC curve(AUC) was calculated to analyze the function of those risk factors in judging the MODS happening among severe polytrauma patients.The best cut-off values of those risk factors for MODS happening were searched.The AUC values according to different peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation status combined with different IL-6 levels,different scores of ISS and APACHE Ⅱ were compared.Results Levels of peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation and IL-6,and scores of ISS and APACHE Ⅱ among patients in MODS group were significantly higher than those among patients in non-MODS group (P<0.05).According to multivariate Logistic regression analysis results,scores of ISS and APACHE Ⅱ,levels of peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation and IL-6 were not influence factors for the happening of MODS among patients with severe polytrauma (P>0.05).The AUC values according to different peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation status combined with different IL-6 levels,different scores of ISS and APACHE Ⅱ were 0.675 〔95%CI=(0.542，0.791)〕,0.758 〔95%CI=(0.630，0.859)〕,0.830 〔95%CI=(0.710，0.914)〕 and 0.841 〔95%CI=(0.724，0.923)〕,respectively.Using peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation level > 1.17,IL-6 level > 24.3 μg/L,ISS score > 20 and APACHE Ⅱ score > 15 as cut-off values,the sensitivity was 77.27%,85.45%,63.64% and 68.18%,respectively,and positive predictive value was 3.34,2.13,2.20 and 2.59 respectively.Incidence of MODS among severe polytrauma patients with NF-κB activation level > 1.17 was 80.9% (17/21),incidence of MODS among severe polytrauma patients with IL-6 level > 24.3 μg/L was 57.1% (20/35),and incidence of MODS among severe polytrauma patients with both NF-κB activation level > 1.17 and IL-6 level > 24.3 μg/L was 89.5%(17/19).The AUC value according to peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation level > 1.17 combined with IL-6 level > 24.3 μg/L for MODS prediction was 0.860〔95%CI=(0.746，0.936)〕,which was significant bigger than that〔0.675,95%CI=(0.542，0.791)〕 according to ISS score > 20 and that〔0.758,95%CI=(0.630，0.859)〕 according to APACHE Ⅱ,respectively (χ2=2.583,2.089，P=0.010,0.014).Conclusion Combination of peripheral blood neutrophilic leukocyte NF-κB activation status and IL-6 test can be a better indicator of MODS prediction in severe polytrauma patients than traditional ISS and APACHE Ⅱ.

Serious polytrauma；Multiple organ failure；Systemic inflammatory response syndrome；Cytokine；Interleukin-6

四川省衛生廳資助課題(140088)

610072四川省成都市，四川省人民醫院急救中心外科

曾杰，610072四川省成都市，四川省人民醫院急救中心外科；E-mail:zjnick1980@163.com

R 59

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.15.005

2014-12-21；

2015-02-13)