血管緊張素轉化酶2及血管緊張素Ⅱ對重癥肺炎嚴重程度和預后的評估

劉明 夏娟 丁薇 張青 馮契靚 崔棟慧 趙云峰

(上海市浦東新區(qū)浦南醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科，上海 200125)

重癥肺炎(SP)是由不同病因、不同病原菌、在不同場合所導致的細支氣管、肺泡、間質等肺組織炎癥進一步惡化發(fā)展而來，可由局部感染快速演變?yōu)槿硇愿腥荆瑢е聡乐啬摱景Y、感染性休克、急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)、多器官功能障礙綜合征(MODS)，是常見的內科急癥，其病情危重，進展迅速，甚至死亡，此類患者治療難度大，預后較差。

腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)是機體主要的內分泌調節(jié)系統(tǒng)，能在調控血壓、電解質及體液平衡中發(fā)揮重要作用，主要成分包括血管緊張素(Ang)Ⅰ和Ang Ⅱ。Ang Ⅱ由血管緊張素轉換酶(ACE)對Ang Ⅰ的激活而形成，是RAS的關鍵效應肽，通過Ⅰ型受體(AT1R)介導血管收縮、炎癥、凋亡、毛細血管滲漏和纖維增生〔1〕。AngⅡ作為RAS中目前已知最強的致炎因子，在促進急性肺損傷的發(fā)生具有重要作用。ACE2是一種膜結合的羧肽酶，被廣泛表達包括在肺、心血管系統(tǒng)、腸、腎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和脂肪組織中。ACE2通過引起RAS失衡而引起急性肺損傷、重癥肺炎。本研究旨在探討ACE2、Ang Ⅱ對重癥肺炎嚴重程度和預后的評估作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年1月至2019年2月上海市浦東新區(qū)浦南醫(yī)院呼吸科病房住院的肺炎患者120例，其中男67例，女53例，年齡60～87歲，中位年齡74.8歲。隨訪時間28 d，入組標準：符合美國IDSA/ATS制訂的重癥肺炎判定標準〔2〕。排除標準：①肺結核、肺部腫瘤、非感染性肺間質性疾病、肺水腫、肺不張、肺栓塞、肺嗜酸性粒細胞浸潤癥、肺血管炎者；②嚴重腎功能、心功能、肝臟功能不全、血液系統(tǒng)惡性疾病及各系統(tǒng)晚期腫瘤者；③高血壓服用血管緊張素轉化酶抑制劑(ACEI)類和AngⅡ受體拮抗劑(ARB)類藥物患者；④研究者認為不宜納入研究的特殊人群。所有研究對象簽署知情同意書，本研究已通過上海市浦東新區(qū)浦南醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2分組 將研究對象分為非重癥肺炎組(A組)、重癥肺炎組不合并高血壓組(B組)、重癥肺炎合并高血壓(C組)各40例，另設同期健康體檢的志愿者為健康成年人組(D組)40例。A組男18例，女22例，年齡62～85歲，平均(71.4±12.50)歲；B組男25例，女15例，年齡60～83歲，平均(70.2±9.68)歲；C組男24例，女16例，年齡60～87歲，平均(72.5±10.18)歲。D組男20例，女20例，平均(70.6±10.01)歲。4組性別、年齡差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。非重癥肺炎患者常規(guī)給予抗感染、對癥治療，重癥肺炎患者給予呼吸機輔助通氣、抗感染等治療。每組在入院第1、3、7、14天測定血漿ACE2、血漿Ang Ⅱ及血常規(guī)、血C反應蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、動脈血氣、血生化，記錄氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)、急性生理與慢性健康評分表(APACHE Ⅱ)評分。

1.3外周血ACE2、Ang Ⅱ測定 分別于患者入院第1、3、7、14天采集靜脈血約5 ml，離心，取上層血清，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)按標準操作規(guī)程進行血樣ACE2、AngⅡ檢測。試劑盒由上海滬震實業(yè)有限公司提供檢測，嚴格按照試劑說明書進行。

1.4APACHEⅡ評分及血PCT、CRP、血生化、血氣分析測定 APACHEⅡ評分由急性生理學評分、年齡評分和慢性健康狀況評分3部分組成。采集患者病程第1、3、7、14天的外周靜脈血及動脈血，采樣ELISA檢測血PCT、CRP、血生化指標，血氣分析儀電極法測定血氣分析，同時記錄患者體溫、平均動脈壓、心率、呼吸頻率，并結合動脈血氣、生化、血常規(guī)等指標，對病程中第1、3、7、14天患者病情進行APACHE Ⅱ評分，分值越高表示預后越差〔3〕。

1.5統(tǒng)計學方法 應用SPSS23.0統(tǒng)計軟件進行t檢驗、ANOVA檢驗、χ2檢驗及直線相關性分析。

2 結 果

2.14組一般臨床資料比較 A組住院時間〔(7.88±2.58)d〕短于B組〔(16.76±5.68)d〕、C組〔(18.17±5.97)d〕，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，B、C兩組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；A組死亡率(0例)低于B組〔10例(25%)〕、C組〔12例(30%)〕，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

2.2不同時間點各組有關指標比較 A組入院第1天Ang Ⅱ、PCT、CRP水平均明顯高于D組，ACE2水平低于D組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而PaO2/FiO2、動脈血乳酸、APACHE Ⅱ評分與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，且隨著病情的好轉，PCT、CRP逐漸下降，ACE2水平逐漸升高。B、C組入院第1天Ang Ⅱ水平、PCT、CRP、動脈血乳酸、APACHE Ⅱ評分均明顯高于A組和D組，PaO2/FiO2、ACE2水平明顯低于A組(P<0.05)，且隨著病情的好轉，PCT、CRP、動脈血乳酸、APACHEⅡ評分逐漸下降，PaO2/FiO2、ACE2水平逐漸升高。B組入院第1天Ang Ⅱ水平低于C組，ACE2水平高于C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而PCT、CRP、APACHE Ⅱ評分、動脈血乳酸、PaO2/FiO2與C組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

2.3相關性分析 A、B、C組血漿Ang Ⅱ水平與PCT、CRP、動脈血乳酸、APACHE Ⅱ評分呈正相關，與PaO2/FiO2呈負相關(P<0.05)。3組血漿ACE2水平與PCT、CRP、動脈血乳酸、APACHE Ⅱ評分呈負相關，與PaO2/FiO2呈正相關(P<0.05)。見表2。

表2 血漿ACE2、Ang Ⅱ與各指標間的相關性(r值)

3 討 論

SP是危害人類健康的嚴重疾病之一，除具有肺炎常見呼吸系統(tǒng)癥狀外，尚有呼吸衰竭和其他系統(tǒng)明顯受累的表現(xiàn)。美國一項大規(guī)模的成年人肺炎研究顯示〔4〕，21%的肺炎患者需要進入重癥監(jiān)護室(ICU)治療，26%需要機械通氣，且30 d內死亡率高。侵襲性的機械通氣與死亡率的增加獨立相關。隨著住院到ICU治療時間的延長，死亡率也進一步上升〔5〕。本研究結果顯示SP患者住院時間長，死亡率高。

RAS穩(wěn)態(tài)失衡特別是肺局部RAS穩(wěn)態(tài)失衡參與了多種因素誘導的急性肺損傷的病理過程。AngⅡ是RAS的主要生理產(chǎn)物，也是RAS中目前已知最強的致炎因子。高水平的AngⅡ導致包括肺血管收縮、炎癥和細胞因子誘導的器官損傷，繼發(fā)于膜通透性增加及上皮細胞凋亡增加〔6〕。肺血管通透性增加是由促炎級聯(lián)反應和肺中AT1受體過度激活引起的，能直接誘發(fā)急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)，并導致死亡〔7〕。ACE2在肺臟集中表達于Ⅱ型肺泡上皮細胞(AT2)中，通過催化一條阻止AT1受體非對抗的通路，將AngⅠ和AngⅡ激活，分別轉化為有肺保護性的Ang-(1～9)和Ang-(1～7)。ACE2水平在健康人中表達較低〔8〕，且隨年齡增長，ACE2表達降低〔9〕。2019新型冠狀病毒(2019-nCoV)早期研究數(shù)據(jù)表明，在確診的COVID-19病毒感染引起的肺炎患者中，住院患者的Ang Ⅱ水平呈上升趨勢〔10〕，同時伴隨白細胞介素(IL)-6水平的上升，在無存活者中水平最高。本研究結果說明ACE-Ang Ⅱ軸通過激活炎癥因子，介導急性肺損傷過程，而ACE2-Ang 1～7軸則起到拮抗炎癥作用，對肺損傷有保護作用，能減輕急性肺損傷。既往Kuba等〔11〕研究發(fā)現(xiàn)，被SARS-CoV感染后的小鼠ACE2表達水平下降，而ACE的表達無明顯改變，AngⅡ表達水平明顯升高，提示SARS-CoV可能是通過ACE2路徑引起肺損傷。博來霉素誘導的ARDS小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，ACE、Ang Ⅱ和AT1R的高表達加重肺損傷癥狀，而ACE2和AT2R能改善癥狀〔12〕，推測ACE2對于肺損傷有保護作用，且ACE2的下調與嚴重肺部病理損傷相關。本研究結果與上述文獻報道一致。

Zou等〔13〕研究表明，H5N1、SARS等病毒感染導致的肺炎中，血漿Ang Ⅱ高表達與感染嚴重程度和致命性呈正相關。本研究結果與Zou等〔13〕研究一致。2019-nCoV與SARS-Cov病毒一樣，通過與ACE2受體結合感染靶細胞，大量消耗機體ACE2，導致肺內ACE2水平下降，RAS失衡，引發(fā)炎癥風暴，加重肺損傷病理生理反應。ACE2表達水平可能與2019-nCoV感染風險呈正相關，與SARS-CoV-2感染后的肺損傷程度呈負相關〔14〕。Rensong等〔15〕對呼吸機相關性肺損傷動物模型的研究也表明，ACE2水平恢復，動脈氧分壓(PaO2)下降減弱，肺損傷減輕。本研究結果說明ACE-Ang Ⅱ軸通過激活炎癥因子促進炎癥進展，而ACE2-Ang 1～7能拮抗炎癥，減輕肺部損傷。

綜上，對SP患者病程中動態(tài)監(jiān)測血漿ACE2、Ang Ⅱ水平變化情況，可以作為評估SP嚴重程度及預后的一個參考指標。本研究不足之處為單中心、小樣本的臨床研究，今后還需進一步擴大樣本量、干預性的試驗，并開展多中心、隨機、雙盲的對照研究，以進一步探討血漿ACE2、Ang Ⅱ水平變化與SP的確切關系及這些影響因素變化的內在機制，為研究AngⅡ受體阻斷劑在SP治療中的作用提供新的評估系統(tǒng)和新的治療方法。