術前中性粒細胞/淋巴細胞比值預測全身麻醉非心臟手術患者術后急性腎損傷價值

王雯萱, 劉 星, 劉瑞芳, 歐陽文, 唐永忠

中南大學湘雅三醫院 麻醉科,湖南 長沙 410013

急性腎損傷(acute kidney injury,AKI)是一種嚴重的術后并發癥,其發病率非常高。一項納入了312項研究的薈萃分析發現,成人AKI總發病率占所有住院患者的21.6%,其中,東亞地區高達14.7%;盡管術后采用腎功能保護等措施,AKI術后發生率仍高達3%～43%[1-4]。AKI還與一些疾病的遠期預后有關,如慢性腎疾病、終末期腎病(end-stage renal disease,ESRD)、心血管疾病(心力衰竭、心肌梗死)等[5],AKI的發生能增加患者的病死率。因此,AKI的預防和早期發現是改善不良結局的關鍵。炎癥是AKI的主要致病機制之一。術前根據全血細胞計數計算的中性粒細胞/淋巴細胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)是反映機體炎癥和氧化應激狀態的有效指標。國外有大量研究發現,NLR與腫瘤預后[6-8]、冠心病和心力衰竭等[9-11]的發生有密切聯系。Azab等[12]和Afsar等[13]的兩項研究中揭示NLR能預測糖尿病腎病的發生。目前,NLR與AKI的相關研究主要集中在特定的高風險人群,如急診手術[14]、燒傷手術[15]、心臟手術[16]和膿毒癥[17]患者,而術前NLR與全身麻醉非心臟手術術后AKI之間的相互關系還未得到廣泛研究。本回顧性研究旨在評估術前NLR預測全身麻醉非心臟手術患者術后AKI的意義。現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本單中心回顧性分析中南大學湘雅三醫院自2012年1月至2016年12月接受全身麻醉非心臟手術的8 449例患者的臨床資料,其中,男性4 191例,女性4 258例;平均年齡(50.60±15.90)歲;均為亞裔;住院時間3～31 d,中位住院時間為17.48 d。納入標準:(1)年齡≥18歲;(2)接受全身麻醉非心臟手術。排除標準:(1)因尿路、腎手術入院;(2)慢性腎病或術前有感染;(3)臨床數據缺失。本研究符合《加強觀察性流行病學研究報告聲明》中的指南[18]。本研究協議符合1975年《赫爾辛基宣言》的倫理標準,并經醫院倫理委員會審核(NO.2015-S139)。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集 查閱湘雅三醫院的醫院信息系統,獲取每例患者以下資料:(1)一般資料,包括年齡、性別和住院時間等。(2)患者共病,包括高血壓、慢性心力衰竭、冠心病、糖尿病和外周血管疾病。(3)術前實驗室數據,包括 NLR、血紅蛋白、尿酸、總膽紅素,以及腎小球濾過率估值(estimation of glomerular filtration rate,eGFR)等。(4)術中資料,包括手術類型(急診或腹腔鏡)、美國麻醉醫師協會(American society of anesthesiologists,ASA)分級、手術時間、總輸液量及術中出血量。

1.2.2 結果變量及協變量 術后AKI的定義根據改善腎疾病預后組織AKI實踐指南[19]:48 h內血肌酐增加>0.3 mg/dl或術后7 d內血肌酐增加1.5倍或尿量在6 h內<0.5 ml/kg/h,借助最高與最低血肌酐間的差值來定義。最低血肌酐水平被定義為術前3 d中最低血肌酐值,而最高血肌酐水平被定義為術后7 d中最高血肌酐值。使用慢性腎病流行病學合作組(chronic kidney disease epidemiology collaboration,CKD-EPI)肌酐公式[20]計算eGFR。使用自動化血液分析儀(Bekman Coulter LH750,美國)測量中性粒細胞和淋巴細胞計數,其正常參考范圍分別是1.80×109～6.30×109個/L和0.80×109～4.00×109個/L。其他協變量根據已報道的AKI危險因素[1-4]進行選擇,如年齡、性別、術前實驗室數據(血常規、白蛋白、肌酐)、合并疾病(糖尿病、冠心病)、液體超負荷。

2 結果

2.1 全身麻醉非心臟手術患者基本特征比較 Q4組患者的血紅蛋白水平低于Q1組,年齡、男性比例及糖尿病患者比例高于Q1組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 全身麻醉非心臟手術患者基本特征比較

2.2 NLR與AKI相關性分析 8 449例全身麻醉非心臟手術患者中,335例(4.0%)在術后住院期間發生了手術相關性AKI。從NLR四分位數最低值到最高值,AKI的發生率從2.0%上升至7.8%。在所有4個模型的統計分析中,AKI的比值比隨著NLR四分位數的增加而增加。無論是使用未經校正還是校正后的模型進行統計分析,Q4組AKI的比值比均高于Q1組,差異有統計學意義(P<0.05)。Q4組AKI發生風險是Q1組的2.02倍。見表2。基于上述觀察結果,繼續對NLR和AKI之間的關系進行了研究,NLR與AKI的預測發生概率之間存在線性關系,并且在校正了多個協變量后NLR與AKI之間呈線性正相關。模型4的交叉驗證表明,AKI的預測準確性具有的統計學意義(曲線下面積=0.734,95%可信區間0.704～0.763)。見圖1。

圖1 校正多個協變量之后NLR與AKI的預測發生概率存在線性正相關

表2 按照NLR四分位數分層患者AKI發生率的比值比(95%可信區間)比較

3 討論

臨床上有許多因素能導致AKI,如高血壓、感染、手術應激、某些麻醉藥物等,均有一定的腎損傷作用[21],但目前并無特定的治療方案。因此,識別AKI危險因素和預防術后AKI十分重要。本研究通過大樣本回顧性隊列分析,揭示了術前NLR與全身麻醉非心臟手術患者術后AKI的發生線性相關。

許多生物標記物可以預測AKI的發生。Perrotti等[23]研究發現,對于接受心臟手術后6 h的慢性腎疾病患者,中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白水平>155 ng/ml時更易發生AKI。Wang等[22]研究發現,血清中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白可為順鉑誘導的藥物性AKI提供早期診斷。另外,腎損傷分子1、肝型-脂肪酸結合蛋白、尿白細胞介素18、α-1微球蛋白也是早期預測AKI的生物學指標[23-26]。一項包含616例患者的回顧性隊列研究表明,術前血清胱抑素C和大量蛋白尿與術后AKI發生率密切相關,且其相關性不受高齡、高血壓等影響[27]。AKI與腎內和全身炎癥有關,外周血中某些免疫細胞是反映機體炎癥水平的指標。中性粒細胞數量代表了機體對炎癥狀態的反應,淋巴細胞數量代表了機體對應激狀態的反應[28]。炎癥反應中,淋巴細胞大量凋亡,中性粒細胞則大量增殖,故NLR在一定程度上表示促炎和抗炎反應的平衡。大量研究表明,NLR與全身多種疾病,如冠狀動脈疾病、腫瘤等疾病的發生發展及預后密切相關[5-11]。然而,關于術前NLR與術后AKI之間關系的研究較少,且大多數研究針對的是特定高危人群,如進行心血管手術[15]、燒傷手術[16]的患者。Bu等[17]研究發現,入ICU病房時測量的NLR與膿毒癥患者或膿毒癥休克患者的AKI發生相關。已有研究證實,腎中浸潤的中性粒細胞與AKI的發生直接相關[30-32]。TLR2、TLR4等受體的激活觸發了細胞內各種因子和炎癥介質的分泌[28],中性粒細胞通過炎性介質迅速向炎癥發生部位遷移[29],這些炎癥介質包括白細胞介素17,含SH2結構域的76 kD白細胞磷蛋白,粘附和脫顆粒促進銜接蛋白,粘附分子和骨髓分化因子88等[28,30-32]。而且,中性粒細胞可促進與血管通透性、組織缺氧、缺血再灌注和腎小管細胞凋亡相關的先天性免疫應答。

本研究納入了更廣泛的人群,并發現了接受全身麻醉非心臟手術患者術前NLR與術后AKI發生率之間存在線性正相關,并且在排除了麻醉方式、感染、高齡、高血壓等多種因素的干擾后,這種關系得以維持。這一結果表明,NLR與手術相關性AKI的進展有關,并且,NLR可以作為全身麻醉非心臟手術患者評估術后發生AKI風險的一項指標。

本研究存在一定的局限性。首先,本研究采用出院診斷來識別疾病,這可能不能涵蓋所有類型的慢性腎病患者,如用較小的肌酸酐水平變化來定義輕微腎功能損害的患者。第二,一些有價值的、可能與患者預后相關的變量在本研究中未得到評估,如手術信息(手術時間和手術期間的尿量)和除中性粒細胞(如細胞因子等)之外的炎性標記物。術前NLR是術前一種相對臨床可及的生物標志物。因此,本研究中使用的指標與實際臨床實踐相一致。第三,盡管本研究提供了一個簡單、快速的測量指標作為預測指標,但在臨床實踐中仍然缺乏廣泛應用。針對以上局限性,未來有必要進一步研究。

綜上所述,術前NLR與術后AKI之間存在線性正相關。術前NLR作為一種簡單、快速、可測量的指標,對于全身麻醉非心臟手術患者預測手術相關性的AKI具有重要意義。