血清HMGB1水平對創傷性凝血病早期危重患者病情及預后的影響

唐麗群，張興欽，童華生，馬明遠*

1佛山市中醫院重癥醫學科，廣東佛山 528000；2解放軍南部戰區總醫院重癥醫學科，廣州 510010

創傷致嚴重顱腦損傷和大出血是創傷早期患者死亡的主要原因[1-3]，約1/3的創傷患者會并發創傷性凝血病(trauma-induced coagulopathy，TIC)[4]。TIC是指嚴重創傷致組織損傷引起機體出現以凝血功能障礙為主要表現的臨床多元性疾病[4]，不僅增加輸血需求，還會因炎癥-凝血通路互相影響，增加免疫功能紊亂以及器官功能障礙和死亡的風險[5-7]。 損傷控制性手術及復蘇、替代治療、院前早期救治等的發展，在一定程度上改善了創傷大出血患者的臨床管理質量，但病死率仍高達50%[8-9]。有研究發現，若創傷大出血患者出血控制或凝血功能紊亂糾正時間縮短15 min，則器官功能障礙和死亡風險會明顯降低[10]。目前TIC的發病機制尚不明確，研究者傾向于蛋白C激活假說[4,11-13]。該假說強調組織低灌注/休克損傷內皮細胞，內皮細胞蛋白C受體(endothelial protein C receptor，EPCR)激活，形成EPCR-血栓調節蛋白(thrombomudulin，TM)-凝血酶抗凝血酶復合物(thrombin-antithrombin complex，TAT)，激活蛋白C，形成活化的蛋白C，導致全身低凝狀態大出血，可能與TIC的發病和疾病進展有關。高遷移率族蛋白1(high mobility group box-1 protein，HMGB1)作為損傷相關分子模式(damage associated molecular patterns，DAMP)，可與免疫細胞和內皮細胞Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)結合，誘導先天性免疫反應[14-16]，可促進凝血激 活[13,17]，可通過TM-TAT介導抑制蛋白C抗凝通路[18-19]， 還可誘導血小板聚集，直接干擾凝血塊的穩定性，促進微血栓形成[18]，在TIC無菌炎癥和凝血紊亂中可能起關鍵作用。為此，本研究分析創傷TIC患者血清HMGB1水平與病情及預后的相關性，探討血清HMGB1作為新的定量指標在創傷早期TIC病情分析及預后判斷中的作用，為TIC的臨床管理提供新的方向和治療靶點。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2017年1月1日－2018年12月31日佛山市中醫院重癥醫學科共診治207例創傷患者，根據納入標準選取43例。納入標準：年齡≥18歲；ISS評分≥16分，傷后至轉入ICU時間＜24 h。排除其他醫院轉入及長期服用干擾凝血功能藥物者。根據TIC診斷標準(INR＞1.2)[19]將43例患者分為TIC組(n=23)與對照組(n=20)。本研究經佛山市中醫院倫理委員會批準(批準文號：[2016]005號)。所有患者和(或)家屬均知情并簽署知情同意書。

1.2 一般資料收集 轉入ICU時，記錄患者年齡、性別、致傷原因、受傷至入ICU的時間(救治時間)、受傷至凝血功能紊亂糾正的時間(糾正時間)，以及APACHE Ⅱ評分和ISS評分。住院期間，記錄患者的輸血量(紅細胞、血漿量)、呼吸機使用時間、ICU住院時間和28 d死亡發生率。

1.3 凝血指標、炎性指標及血清HMGB1水平檢測 轉入ICU時，采集患者外周靜脈血，送醫院檢驗科檢測凝血指標[活化部分凝血活酶時間(activated partial thromboplastin time，APTT)、凝血酶原時間(prothrombin time，PT)、國際標準化比值(international normalized ratio，INR)、纖維蛋白原(fibrinogen，Fib)、血小板計數(platelet，PLT)]及炎性指標[降鈣素原(procalcitonin，PCT)、C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)]水平。取5 ml靜脈血，室溫靜置1 h，3000 r/min 離心15 min，分離血清，采用ELISA法檢測血清HMGB1水平，HMGB1試劑盒由深圳市科潤達生物工程有限公司提供，檢測采用450 nm波長。

1.4 統計學處理 采用SPSS 25.0軟件進行統計分析。正態分布的計量資料以±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數資料以例(%)表示，兩組間比較采用χ2檢驗。采用logistic回歸法分析創傷TIC患者預后的影響因素，Pearson和Spearman相關法分析嚴重創傷危重患者血清HMGB1水平與病情指標的相關性，ROC曲線分析創傷TIC患者血清HMGB1水平與預后的關系。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 一般資料 納入研究的43例中，車禍為最主要的致傷原因(46.5%，20/43)，其次為高處墜落傷(27.9%，12/43)和擠壓傷(20.9%，9/43)。43例患者TIC的發生率為53.5%(23/43)。

兩組患者年齡、性別、致傷原因、救治時間、APACHE Ⅱ評分、ISS評分、PCT及CRP水平差異無統計學意義(P＞0.05)。但在ISS評分＞25分的嚴重創傷患者中，TIC組的ISS評分明顯高于對照組(P=0.010，表1)。與對照組相比，TIC組APTT和PT差異無統計學意義(P＞0.05)，但Fib和PLT降低，呼吸機使用時間、輸注紅細胞和血漿量、感染發生率及多器官功能障礙發生率均明顯增高(P＜0.05)，28 d死亡發生率呈增高趨勢，但差異無統計學意義(P=0.091，表1)。

2.2 創傷患者入ICU時血清HMGB1水平比較 ELISA法檢測結果顯示，TIC組患者入ICU時血清HMGB1水平明顯高于對照組[(45.83±30.35) ng/ml vs. (14.05±17.93) ng/ml，P=0.000，圖1A]。對存活者和死亡者進行亞組分析顯示，所有創傷死亡患者入ICU時血清HMGB1水平均高于存活者[(54.44±20.61) ng/ml vs. (8.72±17.22) ng/ml，P=0.000]，且創傷TIC死亡患者血清HMGB1水平高于TIC存活者[(63.58±17.89) ng/ml vs. (18.23±24.60) ng/ml，P=0.000，圖1B]。

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of clinical characteristics between the two groups

2.3 嚴重創傷TIC危重患者的預后危險因素分析

創傷TIC患者預后影響因素的單因素logistic分析顯示，與TIC存活者相比，TIC死亡患者的救治時間、糾正時間、ISS評分、輸注紅細胞和血漿量、血清HMGB1水平、PLT、APTT和CRP水平比較，差異有統計學意義(P＜0.05，表2)。將上述指標納入二元logistic回歸分析，結果顯示，血清HMGB1、PLT是創傷TIC患者預后的獨立危險因素(P=0.004、0.011，表3)。

圖1 創傷患者入ICU時血清HMGB1水平比較Fig.1 Comparison of the serum HMGB1 level in patients with trauma when admission to ICU

表2 嚴重創傷TIC危重患者預后影響因素的單因素logistic分析(±s)Tab.2 Univariate logistic regression analysis of influencing prognostic factors in critically ill TIC patients (±s)

表2 嚴重創傷TIC危重患者預后影響因素的單因素logistic分析(±s)Tab.2 Univariate logistic regression analysis of influencing prognostic factors in critically ill TIC patients (±s)

HMGB1. 高遷移率族蛋白B1；INR. 國際標準化比值；Fib. 纖維蛋白原；PLT. 血小板計數；APTT. 活化部分凝血活酶時間：PT. 凝血酶原時間；CRP. C反應蛋白；PCT. 降鈣素原

指標TIC存活亞組(n=9)TIC死亡亞組(n=14)tP年齡(歲)56.7±21.350.6±20.20.4770.497救治時間(h)1.78±0.795.21±1.2726.3560.000糾正時間(h)29.33±23.01104.00±28.4443.4830.000 APACHE Ⅱ評分26.00±3.9729.21±4.213.3350.082 ISS評分19.44±1.8131.79±11.689.7420.005呼吸機使用時間(d)7.22±7.0112.64±8.672.4660.131 ICU住院時間(d)9.89±7.2912.64±8.670.6220.439輸注紅細胞量(U)2.06±1.7613.21±5.1139.3460.000輸注血漿量(ml)488.89±226.081478.57±555.6426.4670.000 HMGB1(ng/ml)18.23±24.6063.58±17.8926.2840.000 INR1.56±0.271.64±0.270.4990.488 Fib(g/L)2.78±1.391.87±1.093.0530.095 PLT(×109/L)169.67±48.4666.36±38.4732.2870.000 APTT(s)40.84±7.5556.26±16.496.8480.016 PT(s)17.28±2.9218.47±3.490.7250.404 CRP(mg/L)61.44±33.24115.57±57.746.4590.019 PCT(ng/ml)2.93±6.7929.02±55.561.9350.179

表3 嚴重創傷TIC危重患者預后影響因素的多因素logistic回歸分析Tab.3 Multivariate logistic regression analysis of influencing prognostic factors in critical ill TIC patients

2.4 嚴重創傷危重患者血清HMGB1水平與病情指標的相關性分析 將ICU嚴重創傷危重患者血清HMGB1水平與病情指標進行相關性分析，結果顯示，血清HMGB1水平與傷后救治時間(r=0.648，P=0.0 0 0)、凝血功能紊亂糾正時間(r=0 7 5 4，P=0.000)、APACHE Ⅱ評分(r=0.526，P=0.000)、ISS評分(r=0.516，P=0.000)、呼吸機使用時間(r=0.521，P=0.000)、INR(r=0.509，P=0.000)、A P TT(r=0.4 3 2，P=0.0 0 4)、CR P(r=0.5 9 2，P=0.000)和PCT(r=0.375，P=0.013)呈正相關，與Fib(r=-0.424，P=0.005)、PLT(r=-0.571，P=0.000)、感染發生率(r=-0.505，P=0.001)、多器官功能障礙發生率(r=-0.396，P=0.009)及死亡率(r=-0.765，P=0.000)呈負相關。

2.5 嚴重創傷TIC危重患者血清H MGB1水平與預后關系的ROC曲線分析 ROC曲線分析顯示，血清HMGB1水平預測創傷TIC患者28 d死亡發生率的ROC曲線下面積(AUC)為0.897(95%CI 0.748～1.000，P=0.002)；血清HMGB1水平越高，創傷TIC患者28 d死亡的可能性越大；選擇54.60 ng/ml為截斷值時，尤登指數為0.808，靈敏度為92.9%，特異度為88.9%(圖2)。

圖2 嚴重創傷TIC危重患者血清HMGB1水平與預后關系的ROC曲線分析Fig.2 ROC curve of serum HMGB1 level and prognosis in critical ill TIC patients

3 討 論

TIC是嚴重創傷患者可以預防的早期嚴重并發癥之一[20-21]，早期糾正可以顯著降低患者多器官功能障礙和死亡的風險[10,22-23]。本研究發現，53.5%的創傷危重患者并發TIC，TIC患者的呼吸機使用時間、輸注紅細胞和血漿量、感染發生率，以及多器官功能障礙發生率均明顯增高，28 d死亡發生率也呈增高趨勢。Perkins等[6]的研究發現，TIC患者病死率更高(54.5% vs. 5.1%，P＜0.001)，大量輸血比例(43.5% vs. 1.1%，P＜0.001)及損傷控制手術的需求率(55.8% vs. 3.4%，P＜0.001)也顯著增高，證實創傷并發TIC患者預后不良。本研究發現，TIC存活患者的救治時間和凝血功能紊亂糾正時間明顯短于死亡患者，且ISS評分、輸血量以及血清HMGB1、CRP水平明顯降低，PLT、APTT明顯延長。Chang等[10]研究發現，TIC患者的凝血功能紊亂糾正時間與病情及預后直接相關。因此，早期甄別創傷TIC患者并及時糾正凝血功能紊亂，可改善臨床管理質量，提高醫療安全性。

關于T I C 的診斷，目前國際上尚無統一標準，文獻報道的診斷指標包括APTT[5]、PT[22-24]、INR[19,25-27]和PLT[24,28]，其中INR診斷陽性率最高，達41.6%[27]，但暫無統一的診斷閾值推薦[29]。本研究采用INR＞1.2[19,25-27]作為TIC的診斷標準，結果顯示，與對照組比較，創傷TIC患者轉入ICU時的一般資料，包括年齡、性別、致傷原因、救治時間、ISS評分和APACHE Ⅱ評分無明顯差異(P＞0.05)，傳統凝血指標(APTT和PT)及炎性指標(PCT和CRP)也無明顯差異(P＞0.05)，間接證實了APTT和PT作為創傷早期TIC的診斷指標準確性不佳。INR不是患者死亡的獨立危險因素，與TIC的發病機制無明顯相關性，替代生化指標不僅診斷敏感度及特異度高，還與TIC的發病機制相關，更能反映病情嚴重程度及預后，可能更有益于臨床TIC患者的管理。

TIC的具體病理生理機制尚未明確，目前傾向于蛋白C激活假說，該假說強調內皮細胞損傷和蛋白C的激活[4,13]。HMGB1可通過特異性受體糖基化終末產物受體(receptor for advanced glycation end products，RAGE)及p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號通路減輕電阻抗，誘導內皮細胞的完整性丟失[30]；通過TM-TAT介導抑制蛋白C抗凝通路[31]；刺激單核細胞組織因子的表達，促進凝血激活[14-17]；誘導血小板聚集，直接干擾凝血塊的穩定性，促進微血栓的形成[18]。本研究發現，創傷TIC患者血清HMGB1水平顯著增高，且死亡患者血清HMGB1水平更高；嚴重創傷危重患者血清HMGB1水平與傷后救治時間、凝血功能紊亂糾正時間、病情嚴重程度(APACHE Ⅱ評分、ISS評分)、呼吸機使用時間、INR、APTT、CRP及PCT呈正相關，與Fib、PLT、感染發生率、多器官功能障礙發生率及死亡率呈負相關。Nilsson等[32]的研究表明，危重患者APTT和INR可獨立預測蛋白C水平，而HMGB1可通過TM-TAT介導抑制蛋白C抗凝通路[31]，可能可解釋HMGB1與凝血指標的相關性。本研究多因素logistic回歸分析進一步證實血清HMGB1是創傷TIC患者預后的獨立危險因素，選擇54.60 ng/ml為截斷值時，尤登指數為0.808。Cohen等[33]的研究也發現，創傷患者傷后30 min血清HMGB1水平顯著增高，與損傷嚴重程度、組織低灌注程度、創傷早期纖維亢進以及補體激活相關，間接證實了血清HMGB1水平與創傷TIC的發病密切相關。

值得注意的是，Xu等[34]發現，阻斷HGMB1時，可能通過R AGE/NF-κB通路而抑制IL-6和TNF-α的生成，降低P-選擇素水平，抑制纖溶亢進，從而改善TIC小鼠的炎癥反應和凝血功能紊亂。同時，HMGB1/RAGE可通過PI3K/Akt/eNOS信號通路誘導細胞形態學改變和細胞骨架重組，促進內皮細胞的遷移、增殖和存活[28,35]，誘導間充質干細胞分化形成內皮細胞[28,36]，此外，還可作為引誘劑在細胞壞死時誘導炎性細胞、干細胞和內皮細胞祖細胞的黏附，可能在創傷修復中起重要作用。因此，血清HMGB1可能與TIC的發病機制有關，可作為早期診斷指標，且與患者的病情嚴重程度及預后相關，可能是未來的治療靶點。

本研究存在一定局限性：第一，本組患者為急性創傷轉入ICU的危重患者，研究結果與國內外院前和急診研究以及輕中度創傷研究的結果可能不一致；第二，納入病例數偏少，結果可能存在一定局限性；第三，本研究未進行血清HMGB1與TIC發病機制的相關性研究以及TIC患者病程發展的持續性研究。

綜上所述，超過50%的急性創傷危重患者并發TIC，并發TIC患者的呼吸機使用時間、輸血量、感染發生率及多器官功能障礙發生率均顯著增高，28 d死亡發生率也呈增高趨勢。創傷并發TIC患者入ICU時血清HMGB1水平較高，與病情及預后密切相關。血清HMGB1是創傷TIC患者預后的獨立危險因素之一，可作為TIC的診斷、病情評估和預后判斷指標，更可能是未來的治療靶點，有積極的臨床意義和應用前景。