血清sRAGE、HMGB1及SP-A在新生兒急性呼吸窘迫綜合征診斷及預后評估中的價值研究

金少娟，茅紅英

蘇州大學附屬張家港醫(yī)院/張家港市第一人民醫(yī)院新生兒科，江蘇蘇州 215600

急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是新生兒較常見的圍生期并發(fā)癥之一，影響新生兒生長發(fā)育，增加死亡風險。新生兒ARDS蒙特勒標準包括臨床癥狀和體征、胸部影像學表現(xiàn)和氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)[1]。新生兒ARDS的發(fā)生主要認為是肺表面活性物質(zhì)缺乏及肺結(jié)構(gòu)發(fā)育不成熟導致。研究發(fā)現(xiàn)，循環(huán)血液炎癥介質(zhì)在肺部組織異常聚集，可能在ARDS發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[2]。肺泡損傷是ARDS發(fā)生的核心環(huán)節(jié)，肺泡表面活性蛋白A(SP-A)是肺表面活性物質(zhì)的最重要蛋白成分[3]；可溶性晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(sRAGE)則為Ⅰ型肺泡上皮細胞受損的重要標志物[4-5]。此外，高遷移率族蛋白B1(HMGB1)在肺泡、支氣管等組織中高表達，在調(diào)節(jié)肺泡細胞生長和分化、肺表面活性物質(zhì)的合成和釋放等過程中扮演重要角色[6]。通過篩選高敏感性和準確性的生化標志物有望成為早期診斷新生兒ARDS及評估預后的重要輔助工具。因此，本研究主要探討血清sRAGE、HMGB1和SP-A在新生兒ARDS診斷及預后評估中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018年10月至2020年10月于本院確診的ARDS新生兒共80例作為ARDS組，其中Ⅰ級25例，Ⅱ級27例，Ⅲ級16例，Ⅳ級12例。根據(jù)治療28 d內(nèi)患兒結(jié)局生存或死亡進行分組，根據(jù)發(fā)病24 h內(nèi)胸部影像學表現(xiàn)進行嚴重程度分級，其中Ⅰ級為兩肺野透亮度減低，均勻散在網(wǎng)狀陰影和細小顆粒，Ⅱ級為陰影彌漫至肺野中外帶，伴有支氣管充氣征，Ⅲ級為兩肺野透亮顯著減低，出現(xiàn)膈緣和心緣模糊影，Ⅳ級為出現(xiàn)白肺狀，有嚴重的支氣管充氣征；分級越高表示病情越嚴重。同期選擇健康新生兒50例作為對照組進行出生后常規(guī)檢查。ARDS組和對照組一般臨床資料比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。本研究經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會批準。

表1 ARDS組和對照組一般臨床資料比較

1.2納入與排除標準 納入標準：(1)胎齡28～40周；(2)采用新生兒ARDS蒙特勒標準(2017年版)[1]，包括呼吸困難和窘迫的臨床癥狀和體征+胸部影像學表現(xiàn)雙肺彌漫性浸潤影+連續(xù)2次呼氣末氣道正壓通氣(PEEP)≥5 cm H2O，仍然顯示氧合指數(shù)≤300 mm Hg；(3)原發(fā)性呼吸衰竭；(4)簽署知情同意書，臨床資料完整。排除標準：(1)合并嚴重肺炎、先天性疾?。?2)其他圍生期并發(fā)癥，如宮內(nèi)缺氧、缺血缺氧性腦??；(3)中途放棄治療。

1.3方法 對照組出生后正常抽血檢查。ARDS組患兒入院后根據(jù)指南推薦進行恰當?shù)乃幬镏委熀蜋C械通氣[1]。在入院后48 h內(nèi)未行藥物治療前采集外周靜脈血2 mL，在室溫下靜置15 min，于離心機上以2 000 r/min離心10 min，將上清液轉(zhuǎn)移另一小型離心管中，-80 ℃冰箱保存集中送檢。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測兩組新生兒入院時的血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平，嚴格按照說明書操作步驟進行，設(shè)置參照和標本組，分別滴加等量試劑，常溫下孵育20 min，于酶標儀上檢測吸光度值，并繪制標準曲線，每例標本分別檢測3次并取平均值。試劑盒購自美國Sigma公司，所有試劑盒批間和批內(nèi)變異度均<10%，檢測靈敏度為0.1 pg/mL。

1.4觀察指標

1.4.1不同組別血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較 比較ARDS組和對照組、ARDS存活與死亡患兒及ARDS不同分級患兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平。比較不同胎齡、出生體質(zhì)量、是否早產(chǎn)新生兒的血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平。

1.4.2多因素Logistic回歸分析 將患兒性別、胎齡、出生體質(zhì)量、早產(chǎn)、妊娠年齡、初產(chǎn)婦、ARDS不同分級、血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平作為自變量納入多因素Logistic回歸分析，篩選死亡的獨立預測因子。

1.4.3預測死亡的效能 采用受試者工作特征(ROC)曲線分析血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平及聯(lián)合診斷預測新生兒死亡的效能。

2 結(jié) 果

2.1不同分組血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較 與對照組比較，ARDS組血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平明顯升高(P<0.05)。80例ARDS患兒死亡11例，存活69例，死亡患兒比存活患兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平明顯升高(P<0.05)；ARDS Ⅲ～Ⅳ級患兒比Ⅰ～Ⅱ級患兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平明顯升高(P<0.05)。不同胎齡、出生體質(zhì)量、是否早產(chǎn)間的血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見圖1和表2。

注：A為ARDS組和對照組血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較；B為死亡患兒與存活患兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較；C為ARDS Ⅲ～Ⅳ級患兒與ARDS Ⅰ～Ⅱ級患兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較；aP<0.001。圖1 不同分組患兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較

表2 不同分組血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較

續(xù)表2 不同分組血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平比較

2.2死亡的獨立預測因子分析 多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，ARDS Ⅲ～Ⅳ級及血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平升高是新生兒ARDS死亡的獨立危險因素(P<0.05)。見表3。

表3 死亡的獨立預測因子分析

2.3各指標預測ARDS新生兒死亡的效能 ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清sRAGE、HMGB1、SP-A水平及三者聯(lián)合診斷預測ARDS新生兒死亡的AUC分別為0.834、0.855、0.869和0.899(P<0.05)。見表4、圖2。

表4 各指標預測死亡的效能

圖2 ROC曲線分析血清sRAGE、HMGB1、SP-A水平及聯(lián)合檢測的診斷價值

3 討 論

新生兒ARDS與成人不同，早期臨床癥狀多不典型，易被漏診或誤診；病情進展快、死亡率高，而且臨床診斷缺乏高效、簡便的生物標志物，不利于早期識別高?；純骸＜皶r進行危險因素篩查，評估病情嚴重程度和臨床療效及預測疾病轉(zhuǎn)歸，是臨床研究的重點和難點[7]。研究發(fā)現(xiàn)，sRAGE、HMGB1和SP-A有較高的組織特異性，在肺實質(zhì)和間質(zhì)性損傷疾病中多有明顯表達，與疾病進展和臨床預后密切相關(guān)[8-9]。并且，這3種活性因子均與肺泡上皮細胞的分化成熟及缺氧性損傷機制相關(guān)[10]，因此，本研究重點探討這3種活性因子與新生兒ARDS發(fā)生的關(guān)系。

本研究顯示，與對照組比較，ARDS組血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平明顯升高(P<0.05)。ARDS死亡患兒比存活患兒、ARDS Ⅲ～Ⅳ級患兒比ARDS Ⅰ～Ⅱ級患兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平明顯升高(P<0.05)。提示新生兒ARDS早期血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平升高，是肺泡組織缺氧性損傷的敏感標志物，其升高程度還與患兒病情嚴重程度及死亡預后有較好的一致性[11-12]。YEHYA等[13]研究指出，sRAGE是肺上皮損傷的標志物，對成人ARDS診治和預后評估有重要價值，但sRAGE在ARDS患兒中的意義尚不十分清楚。研究顯示，ARDS死亡患兒sRAGE水平均高于ARDS存活患兒(P<0.01)，sRAGE水平較高的患兒病死率較高，sRAGE水平與非肺器官衰竭數(shù)密切相關(guān)(P<0.05)，sRAGE水平與直接肺損傷和免疫功能正常的ARDS患兒的病死率有關(guān)[14-15]。與上述研究比較，本研究同樣證實了sRAGE在ARDS發(fā)生中的重要意義，并且與疾病預后有關(guān)。李維春等[16]也指出，血漿sRAGE和SP-A在新生兒ARDS中高度表達，其峰值水平與初始病情嚴重程度有關(guān)。YANG等[17]研究發(fā)現(xiàn)，IL-8通過抑制SP-A和SP-B水平誘導肺泡細胞凋亡，增強細胞炎癥反應(yīng)，最終導致ARDS的發(fā)生。SP-A結(jié)構(gòu)和功能的改變增加了對肺部疾病的易感性，SP-A不僅通過抑制肺泡細胞的凋亡來維持上皮細胞的完整性[18]，而且通過抑制炎癥細胞因子如IL-8、TNF-α和IL-β的釋放來維持炎癥反應(yīng)平衡[19]；還可以與凋亡中性粒細胞結(jié)合，增強巨噬細胞對凋亡中性粒細胞的吞噬作用，加速對凋亡細胞的清除[20]。此外，SP-A還可以通過誘導細胞自分泌或旁分泌的方式來刺激肺泡內(nèi)鈣離子的交換和運輸，以維持肺泡信息的傳遞完整性[21]。因此，SP-A表達升高導致肺表面活性功能和炎癥細胞因子水平的改變，進而誘導肺功能不全。QU等[22]指出，HMGB1是一種與膿毒癥、惡性腫瘤和免疫疾病相關(guān)的晚期炎癥介質(zhì)，其水平變化程度可以直接反映炎癥和組織損傷的嚴重程度，可作為ARDS預后生物標志物和阻斷炎癥途徑的潛在靶點。研究表明，HMGB1能夠調(diào)節(jié)肺泡細胞的自噬活性[23]。自噬是維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的一個重要生物學過程，HMGB1和自噬參與了包括ARDS在內(nèi)的許多肺部疾病的發(fā)病機制。該研究的優(yōu)點是綜合分析了sRAGE、HMGB1和SP-A異常表達均參與了新生兒ARDS的發(fā)生及發(fā)展。

本研究的多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，ARDS Ⅲ～Ⅳ級、血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平升高是新生兒ARDS死亡的獨立危險因素(P<0.05)。提示血清炎癥標志物sRAGE、HMGB1和SP-A水平升高是ARDS患兒死亡預后的重要標志物。并且ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清sRAGE、HMGB1、SP-A水平及聯(lián)合診斷預測ARDS新生兒死亡均有較高的AUC，為指導臨床應(yīng)用提供了客觀依據(jù)。除了提取血液標本外，肺泡盥洗液也是診治ARDS的重要來源，并且局部氣道內(nèi)相關(guān)活性因子水平較血液變化更靈敏，臨床價值更大，在成人肺部疾病中應(yīng)用較廣泛[24]，但是由于新生兒配合力度不佳，對新生兒創(chuàng)傷更大，因此，其在臨床中開展受限。通過成人ARDS和肺損傷模型可以發(fā)現(xiàn)，sRAGE、HMGB1和SP-A水平升高與肺泡液清除功能受損相關(guān)，與氧合能力下降和呼吸力學的惡化相關(guān)，也與器官衰竭的發(fā)生有關(guān)，這可能可以解釋ARDS與病死率的關(guān)系[25-26]。在校正了器官衰竭后，sRAGE、HMGB1和SP-A水平升高，與病死率的關(guān)系持續(xù)存在，表明這些生物標志物作為病死率的獨立預測因子是可行的。本研究的結(jié)果為指導臨床具體操作提供了重要依據(jù)。

綜上所述，ARDS新生兒血清sRAGE、HMGB1和SP-A水平明顯升高，其與疾病嚴重程度和生存預后密切相關(guān)，聯(lián)合診斷可提高預測ARDS新生兒死亡結(jié)局的準確性。該研究的創(chuàng)新點是揭示了與新生兒ARDS發(fā)生密切相關(guān)的3種活性因子sRAGE、HMGB1和SP-A，它們有望成為臨床早期診斷疾病和判斷預后轉(zhuǎn)歸的潛在重要指標。缺點是無法證明這3種活性因子在新生兒ARDS發(fā)生和發(fā)展過程中具體發(fā)揮的作用，除此之外，是否還有更加靈敏的生化指標還有待深入發(fā)掘。