黏附因子聯(lián)合腎阻力指數(shù)對膿毒癥相關(guān)性腎損傷的早期腎功能恢復(fù)的預(yù)測價值

李 燕，黃慶生，方明星，張麗霞，郭建英，王智勇

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，河北 石家莊 050051)

急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是由多種病因?qū)е碌募毙阅I小球濾過率下降，以血清肌酐增高及尿量減少為主要表現(xiàn)的臨床常見疾病。據(jù)統(tǒng)計，50%～70%的膿毒癥患者會發(fā)生AKI,膿毒癥是AKI首要致病原因，膿毒癥相關(guān)性腎損傷的病死率明顯高于其他原因的AKI病死率[1-4]。可溶性的黏附分子被認(rèn)為是預(yù)測炎癥嚴(yán)重程度和器官功能障礙的生物標(biāo)志物[5-6]。內(nèi)皮細(xì)胞黏附因子1(intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1)及血管細(xì)胞黏附分子1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)水平等黏附因子與膿毒癥AKI的病死率顯著相關(guān)[7-8],有研究顯示，E選擇素是膿毒癥AKI早期診斷的獨立預(yù)測因子[9]。動物試驗表明，通過減少缺血后中性粒細(xì)胞向腎臟的浸潤，阻斷E選擇素也可以預(yù)防發(fā)生急性腎衰竭[10]。超聲下監(jiān)測腎血管阻力指數(shù)可反應(yīng)腎臟的血流和灌注變化，腎阻力指數(shù)(renal resistace index，RRI)的升高與膿毒癥AKI發(fā)病風(fēng)險和預(yù)后的相關(guān)[11]，但是兩者的相關(guān)性仍存在爭議，有研究表明RRI升高與AKI的持續(xù)存在缺乏相關(guān)性，且受液體負(fù)荷等影響[12]。可溶性黏附因子被認(rèn)為是膿毒癥AKI的潛在生物標(biāo)記物，但是黏附因子對于腎功能恢復(fù)的預(yù)測價值尚不明確，RRI可早期預(yù)測膿毒癥AKI的發(fā)生和預(yù)后,但是受液體負(fù)荷等因素影響，鑒于此，本研究旨在探討?zhàn)じ揭蜃勇?lián)合超聲監(jiān)測RRI對膿毒癥合并AKI患者的腎臟早期恢復(fù)的預(yù)測價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2019年6月—2020年6月在河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科住院的膿毒癥相關(guān)性AKI成年患者78例，年齡18～90歲，入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合Sepsis 3.0診斷標(biāo)準(zhǔn)[13]，存在明確的感染源，序貫器官衰竭評分(Sequential Organ Failure Assessment，SOFA)增加≥2分；②膿毒癥引起的急性器官功能障礙或灌注不足的表現(xiàn)；③AKI診斷標(biāo)準(zhǔn)參照KDIGO分級[14]。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有研究對象均已簽署入組的知情同意書。

1.2腎功能恢復(fù)的標(biāo)準(zhǔn) 入組后30 d內(nèi)，脫離腎替代治療且腎功能恢復(fù)正常(肌酐及尿素氮在正常范圍)。隨訪30 d，依據(jù)腎功能是否恢復(fù)，將研究對象進行分組為腎功能恢復(fù)組和未恢復(fù)組。

1.3排除標(biāo)準(zhǔn) 年齡≤18周歲或孕婦；住ICU前已經(jīng)存在基礎(chǔ)慢性腎臟疾病或因慢性腎臟疾病需維持性血液透析者；接受腎移植等腎臟外科或者介入等手術(shù)或存在腎血管異常者；ICU住院時間≤3 d，拒絕參加本研究者。

1.4研究方法

1.4.1干預(yù)措施 對符合入選標(biāo)準(zhǔn)的研究對象，按拯救膿毒癥運動指南(surviving sepsis campaign，SSC)進行液體復(fù)蘇，必要時給予血管活性藥物達(dá)到復(fù)蘇目標(biāo)，維持平均動脈壓(mean artery pressure，MAP)≥65 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，上腔靜脈血氧飽和度(central venous oxygen content，ScvO2)≥70%；當(dāng)休克得到糾正后，按照限制性液體管理策略給予常規(guī)液體治療。收集研究對象的一般資料，包括人口學(xué)資料(性別、年齡)及生命體征如收縮壓、舒張壓、MAP、尿量、實驗室檢驗結(jié)果(血小板、白細(xì)胞、血降鈣素原、血肌酐)，感染部位、入ICU前后24 h時最大的急性生理與慢性健康狀況評分Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation，APACHEⅡ)和SOFA評分，伴隨的基礎(chǔ)疾病、ICU住院時間、28 d病死率。觀察終點為臨床死亡，入組28 d以出現(xiàn)的臨床死亡事件為觀察終止時間。

1.4.2黏附因子的測定 收集研究對象入ICU時及入ICU后1 d、3 d的血液標(biāo)本4 mL、4 mL。其中一份血液標(biāo)本15 min內(nèi)進行離心后取血清及上清尿置于-80 ℃低溫冰箱凍存待測，另一份血液標(biāo)本送檢驗科檢測肌酐及血常規(guī)及降鈣素原等檢查。采用酶聯(lián)免疫吸附測定法檢測第1 d和3 d的血清E-選擇素(E-selectin,CD62E)、L-選擇素(L-selectin,CD62L)、P-選擇素(P-selectin,CD62P)、ICAM-1及VCAM-1水平(試劑盒購于Arigo Biolaboratories),血肌酐及白細(xì)胞及降鈣素原(procalcitonin，PCT)等。

1.4.3RRI測量 在研究對象入組后3 h內(nèi)，由接受過超聲系統(tǒng)培訓(xùn)且獲得合格證的重癥醫(yī)學(xué)科醫(yī)生對研究對象進行床旁超聲檢查，使用索諾聲超聲機的2～5 MHz凸陣超聲探頭測量。測量患者右腎，選取段動脈、葉間動脈或弓狀動脈，在多普勒模式下測定血流速，取樣容積為2～5 mm，每支動脈獲取3～5個連續(xù)且頻譜形態(tài)相似的流速波形，取均值作為該動脈的RI值。RI的計算公式：RI=[收縮期峰速(cm/s)-舒張末期血流速(cm/s)]/收縮期峰速(cm/s)。RI參考值為0.58～0.64。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SAS 9.4軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料兩組間比較采用t檢驗。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗或Fisher′s確切概率法；應(yīng)用Logistic回歸分析做關(guān)于AKI腎功能是或否恢復(fù)的危險因子篩選。采用Logistic回歸模型做接受者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析黏附因子及RRI對于腎功能恢復(fù)的等指標(biāo)的預(yù)測價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1膿毒癥AKI患者腎功能恢復(fù)組與未恢復(fù)組的基線資料 共納入膿毒癥合并AKI患者78例，男性54例，女性24例，平均年齡(70.8±23.8)歲，腎功能恢復(fù)組30例，腎功能未恢復(fù)組48例，兩組年齡及SOFA評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，早期恢復(fù)組的APACHEⅡ評分顯著低于未恢復(fù)組，AKI早期腎功能恢復(fù)組的白細(xì)胞水平及PCT原均低于未恢復(fù)組(P=0.003),AKI早期腎功能恢復(fù)組的黏附因子(CD62P、CD62L、CD62E、ICAM-1、VCAM-1)表達(dá)均低于腎功能未恢復(fù)組，其中兩組間VCAM-1表達(dá)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.035)，腎功能恢復(fù)組的病死率明顯低于腎功能未恢復(fù)組(P<0.05))。見表1。

表1 膿毒癥AKI腎功能恢復(fù)組與腎功能未恢復(fù)組的單因素分析

表1 (續(xù))

2.2黏附因子對膿毒癥AKI預(yù)后的多因素分析 變量賦值如下，腎功能恢復(fù)(是=1，否=0)，CD62L、CD62E、VCAM-1、ICAM-1及RRI均為連續(xù)性變量；應(yīng)用Logistic回歸分析，入組第1天的CD62P、CD62L、CD62E、VCAM-1及ICAM-1不是膿毒癥AKI的預(yù)后獨立影響因素(P>0.05)。見表2。

表2 黏附因子對膿毒癥AKI預(yù)后的多因素分析

2.3黏附因子及RRI等對膿毒癥AKI患者預(yù)測早期腎功能恢復(fù)的效能分析 應(yīng)用ROC曲線分析，以RI=0.71為限值，預(yù)測膿毒癥AKI患者早期腎功能恢復(fù)的敏感度為81.8%，特異度為71.4%，AUC=0.71；以CD62E>3 436 ng/L為限值,預(yù)測膿毒癥AKI患者腎功能恢復(fù)的敏感度為85.7%，特異度為44.4%，AUC=0.63；以VCAM-1>1 233 ng/L為限值，預(yù)測膿毒癥AKI患者腎功能恢復(fù)的敏感度為71.4%，特異度為77.8%，AUC=0.79；CD62E聯(lián)合RI預(yù)測膿毒癥患者腎功能恢復(fù)的敏感度為100%，特異度為17.9%，AUC=0.64；VCAM-1聯(lián)合RI預(yù)測膿毒癥患者腎功能恢復(fù)的敏感度為90.9%，特異度為32.1%，AUC=0.68。見表3。

表3 黏附因子及RRI等對膿毒癥AKI患者預(yù)測早期腎功能恢復(fù)的效能分析

2.4黏附因子的動態(tài)變化對膿毒癥AKI腎功能恢復(fù)的影響 在膿毒癥AKI組，應(yīng)用Logestic回歸分析顯示，入組第3天與第1天的CD62P、CD62L、CD62E及ICAM-1、VCAM-1的差值不是膿毒癥AKI的腎功能恢復(fù)的獨立影響因素(P>0.05)。見表4。

表4 黏附因子的動態(tài)變化對膿毒癥AKI早期腎功能恢復(fù)的影響

3 討 論

膿毒癥相關(guān)性AKI是膿毒癥及膿毒癥休克的常見并發(fā)癥，感染所引起的全身炎癥反應(yīng)是膿毒癥AKI發(fā)生的基礎(chǔ)，腎血流的變化和炎癥反應(yīng)的相互作用貫穿在AKI的發(fā)病早期及形成期。血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷和白細(xì)胞的激活、黏附、浸潤在膿毒癥疾病進展的過程中起了重要的作用，在白細(xì)胞的募集過程中，可溶性的黏附分子從細(xì)胞表面脫落，積聚在循環(huán)中。黏附因子包括E-選擇素、L-選擇素和P-選擇素及ICAM-1及VCAM-1，其中E-選擇素，L-選擇素和P-選擇素屬于選擇素在白細(xì)胞滾動中起作用，ICAM-1和VCAM-1屬于免疫球蛋白域超家族細(xì)胞黏附分子，在牢固黏附和跨內(nèi)皮的遷移起作用。有研究顯示，Mac-1和LFA-1以及E-選擇素和P-選擇素參與了膿毒癥誘導(dǎo)后腎臟中性粒細(xì)胞的募集[15-16],細(xì)胞黏附分子對中性粒細(xì)胞進入腎毛細(xì)血管叢是必不可少的，該過程是腎缺血-再灌注損傷的標(biāo)志。本研究結(jié)果顯示，在膿毒癥AKI組，入組第3天的CD62E、CD62L表達(dá)水平較第1天下降，而入組第3天的ICAM-1、VACM-1表達(dá)水平較第1天升高，而ICAM-1、VACM-1在內(nèi)皮遷移過程中起了重要的作用，進一步驗證了炎癥反應(yīng)后內(nèi)皮功能障礙在AKI發(fā)展中的作用，可溶性黏附因子是膿毒癥AKI的潛在生物標(biāo)志物，REGARDS隊列研究顯示，E-選擇素與膿毒癥AKI相關(guān)，但ICAM-1或VCAM-1與膿毒癥相關(guān)的AKI風(fēng)險無關(guān)[17]，Su等[9]及姜偉等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在膿毒癥AKI患者中E-選擇素表達(dá)水平顯著高于膿毒癥非AKI組，E-選擇素表達(dá)水平是膿毒癥腎損傷的獨立危險因素。

腎功能恢復(fù)與膿毒性AKI患者的長期生存顯著相關(guān)[19]。雖然，黏附因子對于膿毒癥AKI早期診斷有較好的預(yù)測價值，但是，黏附因子對于AKI腎功能恢復(fù)的預(yù)測尚未得到很好的證實。本研究顯示，腎功能恢復(fù)組的28 d病死率明顯低于腎功能未恢復(fù)組，通過ROC曲線分析，以VCAM-1=1 233 ng/L為限值，可以預(yù)測膿毒癥AKI患者腎功能早期恢復(fù)。國外有相似的研究報道，Kung等[8]研究顯示,在膿毒癥患者中，血清中VCAM-1和ICAM-1升高在急性臟器功能障礙的早期與多器官功能障礙相關(guān)，另有研究證實，第1天與第7天 ICAM-1及VCAM-1的變化是SOFA變化獨立的預(yù)測因子[7]。關(guān)于預(yù)測膿毒癥AKI腎功能恢復(fù)的臨床危險因素仍無定論，F(xiàn)iorentino等[19]研究顯示，APACHE Ⅱ評分和基線SCr是膿毒性AKI恢復(fù)的獨立的預(yù)測因素(AUC=0.79)。Demirjian等[20]學(xué)者發(fā)現(xiàn)由21個臨床變量組成的ATN模型(Acute Renal Failure Trial Network)在預(yù)測病死率方面優(yōu)于現(xiàn)有的疾病嚴(yán)重程度評分系統(tǒng)(AUC=0.85)，此外，腎恢復(fù)的生物學(xué)標(biāo)志物(BioMaRK)研究顯示，在腎臟恢復(fù)(腎功能恢復(fù)定義為住院后60 d以內(nèi)無腎替代治療)和病死率的總體預(yù)測能力方面，基線臨床模型和血漿生物標(biāo)記物是相似的，由年齡、平均動脈壓、機械通氣、膽紅素組成的臨床模型聯(lián)合血漿IL-8對于腎功能恢復(fù)及病死率的具有預(yù)測價值，腎臟恢復(fù)的AUC為0.76，死亡率AUC為0.78[21]。關(guān)于膿毒癥AKI腎功能恢復(fù)的預(yù)測因子研究仍較少，黏附因子等新型生物標(biāo)記物對于膿毒癥AKI腎功能恢復(fù)的預(yù)測價值給膿毒癥AKI的預(yù)后判斷帶來了新的研究方向。

分析RRI、VCAM-1及RRI聯(lián)合VCAM-1對膿毒癥AKI腎功能恢復(fù)的預(yù)測價值發(fā)現(xiàn)，單獨應(yīng)用一個指標(biāo)時，以RRI的界值為0.71，VCAM-1的界值為1 233 ng/L，RRI的敏感性更好，VCAM-1的特異性較高。兩個指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用時，對AKI腎功能恢復(fù)的預(yù)測價值更大，敏感度升高為90.9%，特異度反而下降為32.1%，AUC=0.68。RRI僅反應(yīng)了腎臟的皮質(zhì)血流阻力情況，而VCAM-1反映了血管內(nèi)皮功能，兩者聯(lián)合可提高敏感度，然而，由于在復(fù)蘇的膿毒癥動物和高動力循環(huán)狀態(tài)的患者中，雖然腎臟血流不變或增加，膿毒癥誘導(dǎo)的AKI仍然可以發(fā)生在腎充血環(huán)境中[22-23]，兩者聯(lián)合時，特異度反而下降。多項臨床研究顯示，RRI在預(yù)測重癥患者AKI轉(zhuǎn)歸，鑒別暫時性或持久性AKI方面有良好的應(yīng)用價值[11]，本研究結(jié)果與之相似。

綜上所述，VCAM-I聯(lián)合RRI對于膿毒癥AKI患者的早期腎功能恢復(fù)有較高的預(yù)測價值，以RRI的界值為0.71，VCAM-1的界值為1 233 ng/L，可以作為對于膿毒癥AKI患者的腎功能恢復(fù)的預(yù)測指標(biāo)。