內毒素吸附治療腹腔內革蘭氏陰性菌感染導致膿毒癥或感染性休克的多中心隨機對照研究

唐新 付平 韓莉 張凌 常平 于湘友 馮永文 王國恩

(1. 四川大學華西醫院腎臟內科/腎臟病研究室，四川 成都 610041；2. 四川大學華西醫院重癥醫學科，四川 成都 610041；3. 南方醫科大學珠江醫院重癥醫學科，廣東 廣州 510280；4. 新疆醫科大學第一附屬醫院重癥醫學科，新疆 烏魯木齊 830011；5. 深圳市第二人民醫院重癥醫學科，廣東 深圳 518028；6. 西安交通大學第二附屬醫院重癥醫學科，陜西 西安 710004)

膿毒癥是機體對感染的反應失調而導致的危及生命的器官功能障礙[1-2]，每年大約有2070萬膿毒癥和1070萬重癥膿毒癥患者，其院內死亡率高達25%～30%，2017年膿毒癥死亡人數占全球死亡總數的19.7%[3]。嚴重膿毒癥合并高乳酸血癥并發低血壓即感染性休克，其院內死亡率接近30%～60%[4-5]。目前，膿毒癥及感染性休克的治療以抗生素控制感染、液體管理及血管加壓藥等管理容量為主，嚴重患者出現急性呼吸窘迫綜合征需要機械通氣[6-8]。據研究報道，膿毒癥患者微生物學檢測最常見的細菌是革蘭氏陰性菌，其在膿毒癥微生物檢測陽性患者中的比例高達48%[9-10]。革蘭氏陰性桿菌主要致病物質是內毒素，其可以激活宿主炎癥反應，導致膿毒癥的發生[11]。研究表明，膿毒癥患者體內高內毒素水平和多器官衰竭及死亡率有關[12]。內毒素吸附治療是一種以體外血液灌流吸附柱來吸附內毒素的體外血液凈化吸附治療[13]。體外血液凈化吸附柱中填充了含有聚苯乙烯衍生物(α氯乙酰-氨甲基-聚苯乙烯)的纖維，通過共價結合作用將多粘菌素B固定于該纖維上，多粘菌素B為與內毒素具有高親和性的抗生素物質，可選擇性的吸附除去血液中的內毒素[14-15]。內毒素吸附治療通過降低循環中內毒素水平以改善膿毒癥或感染性休克患者的臨床癥狀。目前，有研究顯示內毒素吸附治療加常規治療可以降低腹腔內革蘭氏陰性菌感染引起的感染性休克患者死亡率并且顯著改善患者血流動力學和器官功能障礙[16-18]。但其他研究結果表明內毒素吸附治療對感染性休克患者的生存率及器官功能等沒有明顯改善[19-20]。本研究為一項全國的多中心隨機對照研究，以病原菌多為革蘭氏陰性菌的腹腔感染導致膿毒癥或感染性休克的患者作為試驗對象，進一步驗證內毒素吸附治療應用于腹腔內革蘭氏陰性菌感染致膿毒癥或感染性休克患者的有效性和安全性。

1 資料與方法

1.1 納入患者 本研究為一項前瞻性、多中心、開放性、隨機、平行對照研究，納入了2014年1月～2016年9月在四川大學華西醫院、新疆醫科大學第一附屬醫院、南方醫科大學珠江醫院、深圳市第二人民醫院、西安交通大學第二附屬醫院5家醫院的腸道感染(腸穿孔等)及膽道感染等腹腔內革蘭氏陰性菌感染導致的膿毒癥或感染性休克。膿毒癥及感染性休克的定義參考《Surviving Sepsis Campaign:International Guidelines for Management of Severe Sepsis and Septic Shock:2012》[21]。納入標準：①腸道感染(腸穿孔等)及膽道感染等腹腔感染導致膿毒癥或感染性休克患者，具體為接受手術或介入治療后的患者且SOFA評分≥10，且循環系統SOFA評分≥2。②18周歲≤年齡≤75周歲。③體重≥40 kg。④簽署知情同意書。排除標準：①外傷導致的消化道穿孔的患者。②伴有顱內出血或其他無法控制的出血癥狀的患者。③慢性腎功能衰竭、慢性心功能衰竭等慢性器官功能衰竭的患者。④手術無法完全去除原發灶的患者。⑤伴有Ⅲ度以上燒燙傷的患者。⑥對多粘菌素B或者抗凝劑有過敏史的患者。⑦白細胞低于0.5×109/L或血小板計數低于30×109/L。⑧1年內接受過器官移植的患者。⑨妊娠試驗陽性或哺乳期的女性患者或HIV陽性的患者或懷疑為活動性結核患者及其他傳染病患者。⑩3個月參加過其他藥物/器械臨床研究的患者。本研究已在中國臨床試驗注冊中心注冊(www.chictr.org.cn，注冊號：ChiCTR-IOR-14005248)并獲得四川大學華西醫院倫理委員會(批準號：2013-014)、西安交通大學第二附屬醫院倫理委員會(批準號：2015-011)、深圳市第二人民醫院倫理委員會(批準號：2015-006-2)、南方醫科大學珠江醫院倫理委員會(批準號：2015-ZZYXK-003)、新疆醫科大學第一附屬醫院(批準號：D20131204-01)的批準。

1.2 隨機方法 符合入組/排除標準的患者在手術或介入治療后72小時內由中心隨機分配到試驗組或對照組，隨機序列由計算機生成，且隨機中心24小時開放。本研究為開放性試驗，未使用盲法。

1.3 研究方法 各中心有豐富的體外血液凈化治療的經驗，患者的治療及監測由各個中心完成。患者隨機分配到試驗組除了常規療法外，聯合2次內毒素吸附治療。本研究的內毒素吸附柱為多粘菌素B吸附柱 (TORAYMYXIN，東麗株式會社，東京，日本)，內毒素吸附治療需在手術或介入治療后72小時內進行，每次持續時間為2小時，在首次治療結束后(24±6)小時進行第二次。連續性腎臟替代治療(Continuous renal replacement treatment，CRRT)在本研究中不做特殊規定，但CRRT不可與內毒素吸附治療同時使用。內毒素吸附治療的血管通路優先選擇股靜脈置管，抗凝方式首選肝素抗凝。內毒素吸附柱可以與市售大部分品牌的CRRT裝置連接(如費森尤斯、旭化成等)，使用各中心現有裝置即可。常規治療參考既往研究包括但不限于：抗生素治療、營養支持、γ球蛋白、血管加壓素、血流動力學監測、機械通氣、代謝異常的治療、適時的腎臟替代療法以及其他的必要治療[22]。每例患者的研究周期即試驗期和隨訪期共約為4周。

1.4 數據收集及觀察指標 根據患者住院電子病歷系統收集和記錄性別、年齡等人口學特征和篩選時以及治療后第1天、第3天、第7天及第14天的體溫、血壓、氧合指數、尿量、SOFA評分等臨床數據。器官功能障礙或衰竭的嚴重程度采用SOFA評分(范圍，0-24；分數越低，說明器官功能越好)評價[22]。3天的SOFA評分變化是本研究的主要評價指標。次要評價指標為治療后第7天、第14天的SOFA評分，及治療后第3天、第7天及第14天的平均動脈壓(Mean arterial pressure，MAP)、血管活性藥物使用量、氧合指數、28天死亡率及急性腎損傷(Acute kidney injury，AKI)的發生率、ICU住院時間。AKI定義為48小時內肌酐升高超過26.5 μmol/L(0.3 mg/dL)；7天內肌酐升高超過基線1.5倍；尿<0.5 mL/kg/h[23]。安全性則根據不良事件、嚴重不良事件及故障發生率評估。不良事件定義為在進行研究治療的過程中，出現的不良的醫學事件(包括有臨床意義的實驗室檢查值異常)，無論是否與試驗器械有因果關系。嚴重不良事件為導致死亡、傷殘、危及生命、需要住院治療或延長住院時間、影響工作能力或者先天畸形中任何一種結果的不良事件。確認并記錄試驗組有無發生試驗器械質量問題導致的故障問題，評價故障發生情況。

2 結果

2.1 患者基線信息 本研究對間納入的19例腹腔內革蘭氏陰性菌感染導致的膿毒癥或感染性休克患者(8例患者接受內毒素吸附治療聯合常規治療，11例患者僅接受常規治療)實施中期數據分析。但因該產品在北美的臨床試驗數據分析結果顯示兩組患者死亡率沒有明顯差異，出于倫理的考慮為確保不增加受試者的風險，且患者納入困難，遂停止患者納入。本研究的流程所示(圖1)，共19名患者簽署知情同意，并接受隨機分組，其中11名患者隨機到對照組，8名患者隨機到試驗組，見表1。患者平均年齡分別為觀察組(57.33±13.18)歲，對照組(55.08±10.60)歲，其中男性12例(63.16%)，女性7例(36.84%)。兩組患者平均體溫分別為觀察組(37.65±1.37)℃、對照組(36.65±2.93)℃；平均SOFA評分分別為觀察組(12.13±2.23)、對照組(12.82±2.75)。其中13例患者(68.42%)出現白細胞異常，分別為試驗組5例(62.50%)、對照組8例(72.73%)，兩組患者各基線平衡，均無統計學差異(P>0.05)。見表1。

圖1 研究流程圖Figure 1 Flow chart of the study

表1 患者基線特征Table 1 Baseline characteristics of all participants

2.2 療效評價

2.2.1 主要的療效指標評價 試驗組患者的SOFA評分與對照組相比降低的更明顯，觀察組患者治療后第3天的SOFA評分為(7.67±1.86)，對照組治療后第3天的SOFA評分為(9.88±4.73)，差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2.2 次要的療效指標評價 觀察組和對照組患者治療后第7天、第14天的SOFA評分分別為(7.75±4.57vs9.33±6.74)、(4.67±2.08vs11.00±4.24)，觀察組治療后的SOFA評分在數值上明顯低于對照組，差異無統計學意義(P>0.05)。兩組患者在死亡率上沒有明顯差異，觀察組死亡2例，死亡率35.7%，對照組死亡3例患者，死亡率39.4%，兩組28天死亡率組間對比沒有差異(P>0.05)，見圖2。兩組患者MAP均在治療開始后升高，觀察組MAP基線為(81.53±9.97) mmHg，治療3天后升高到的(92.00±7.85) mmHg、治療7天后升高到(85.27±6.05) mmHg，但在治療后14天下降至(79.92±16.40) mmHg，相似的結果也在對照組發現，對照組基線、第3天、第7天、第14天的MAP分別為(82.88±20.91) mmHg、(91.37±13.65) mmHg、(93.16±12.91) mmHg、(88.67±5.55) mmHg，兩組不同時間的MAP組間對比差異無統計學意義(P>0.05)。兩組患者血管活性藥物去甲腎上腺素的使用都隨著治療時間逐漸下降，但兩組去甲腎上腺素使用量的在不同時間點對比差異無統計學意義(P>0.05)。格拉斯評分與氧合指數結果相似，兩組相應時間點的格拉斯評分和氧合指數比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。另外，兩組均有患者發生AKI，試驗組為3例(37.50%)，對照組為2例(18.81%)。試驗組ICU住院時間為(13.63±9.90)天，對照組平均為(9.91±9.10)天，見表3。

表2 主要的終點指標和次要終點指標結果Table 2 Summary of the primary end point and second end point for all participants

表3 其他次要終點指標及不良事件Table 3 Other second end outcomes and adverse event

圖2 比較兩組患者28天死亡率Figure 2 Comparison of the 28-day mortality outcomes between two groups

2.2.3 安全性評價指標 兩組均有兩例患者出現嚴重不良事件，嚴重不良事件發生率分別為18.18%、25.00%。兩組患者均未出現與吸附柱相關的不良事件。所有安全指標與不良事件在兩組中比較均無統計學差異(P>0.05)。試驗中未發生故障。

3 討論

內毒素吸附治療是一種體外血液灌流吸附治療，通過多粘菌素B吸附柱吸附血液中內毒素，降低內毒素在循環血液中的累積量達到治療膿毒癥或感染性休克的作用。本研究中，與對照組相比，內毒素吸附治療聯合常規治療組SOFA評分隨著治療時間的延長明顯下降，但差異無統計學意義。MAP、氧合指數、血管活性藥物去甲腎上腺素使用量、格拉斯評分在對照組與觀察組沒有明顯差異。觀察組患者28天死亡率及AKI發生率分別為35.7%、37.5%，對照組分別為39.4%、18.81%，兩組患者不良事件及嚴重不良事件等發生率也沒有明顯差異。

內毒素是菌體裂解后釋出的一種毒素，是革蘭氏陰性菌的細胞壁成分，化學成分為磷脂多糖-蛋白質復合物[24]。內毒素在革蘭氏陰性桿菌導致膿毒癥的過程中起著重要的作用，內毒素吸附治療相比于常規治療，可以直接吸附循環血液中的內毒素，降低內毒素累積量，從而緩解膿毒癥或感染性休克的癥狀，改善預后并提高患者生存率[25]。本研究中，對于腹腔內革蘭氏陰性菌感染致膿毒癥或感染性休克，常規治療聯合內毒素吸附治療僅僅可明顯降低患者SOFA評分，改善患者器官衰竭，并未發現明顯改善患者的死亡率[26-27]。出現這一結果可能原因是因為本研究雖然是多中心研究，但總共納入患者19例，其中僅有8例患者接受內毒素吸附治療聯合常規治療，我們認為有限的樣本量是導致死亡率和SOFA評分在試驗組和對照組沒有統計學差異的主要原因。

目前全球已上市的內毒素吸附治療的吸附柱主要有多粘菌素B吸附柱和oXiris 2種，本研究采用的內毒素吸附柱為多粘菌素B吸附柱，所以主要與多粘菌素B吸附柱為主的內毒素吸附治療膿毒癥的研究比較。一項來自法國的多中心隨機研究比較了243例急診手術后的腹膜炎和感染性休克患者使用多粘菌素B血液灌流治療和常規治療結果發現，多粘菌素B血液灌流組患者28天死亡率與常規治療無顯著差異，患者治療后90天死亡率和治療一周后器官功能障礙變化等也無顯著差異[19]。除此之外，美國的一篇多中心隨機對照，納入450例膿毒癥休克和高內毒素活性患者，結果顯示使用多粘菌素B吸附柱的內毒素吸附治療加常規藥物治療與假手術加常規藥物治療相比，并不能降低患者28天的死亡率[26]。但是，對試驗中0.6≤內毒素活性測定<0.9、多器官功能衰竭>9(n=194) 的患者進行進一步分析后，內毒素吸附治療組28天死亡率為26 %(n=88)、安慰劑對照組37%(n=106)，兩組具有統計學差異(P<0.05)。日本的一項回顧性研究顯示，使用多粘菌素B吸附柱的內毒素吸附治療對總體研究人群或任何研究亞組的腹部感染性休克患者沒有生存益處[18]。上述三個研究結果均與本研究結果一致。另一方面，一項意大利的多中心研究，隨機比較64例術后膿毒癥或感染性休克患者早期使用多粘菌素B吸附柱的內毒素吸附治療與常規治療相比，內毒素吸附治療可在術后72小時內降低患者SOFA評分，增加平均動脈壓，降低血管加壓素使用量，并改善器官功能障礙，在調整SOFA評分后，內毒素吸附治療也可提高患者28天生存率[16]。該研究在SOFA評分的結果上與本研究一致，但死亡率與MAP的變化與本研究不同。但該研究有幾個值得注意的地方：①該研究沒有報道患者納入標準。②該研究的觀察終點指標僅為MAP和血管加壓素指數，且這項研究并沒有顯示死亡率的降低，僅在調整SOFA評分后觀察到28天死亡率的降低。③納入的患者人數較少(n=64)，對照組的死亡率較高(53%)。

本研究是亞洲唯一的一個關于內毒素吸附治療應用于腹腔內革蘭氏陰性菌感染致膿毒癥或感染性休克患者的多中心隨機對照研究。但也存在一定的局限性，包括：①因研究中斷，本研究納入患者僅僅19例，接受內毒素吸附治療的患者只有8例，樣本量較少。但有限的樣本量已顯示出內毒素吸附治療在膿毒癥中降低患者SOFA評分的趨勢。②納入患者未檢測循環血液中內毒素的含量，因此無法評估治療前后膿毒癥或感染性休克患者循環中內毒素變化情況。③本研究的對照組為常規治療，忽略了內毒素吸附治療因插管、抗凝等因素對患者預后的影響。

4 結論

在腹腔內革蘭氏陰性菌感染致膿毒癥或感染性休克患者中，內毒素吸附治療相對于常規治療，有降低患者SOFA評分的趨勢，但差異無統計學意義，同時不能有效降低患者死亡率，目前需要進一步的研究來驗證內毒素吸附治療在膿毒癥或感染性休克患者中的作用。