血清Nod樣蛋白受體3、白介素?18水平與膿毒癥急性腎損傷患者病情嚴重程度的相關性

吳彥立 周文杰 李曉玲 馬希剛

1寧夏醫科大學臨床醫學院（銀川 750004）；2寧夏醫科大學總醫院重癥醫學科（銀川 750004）；3寧夏回族自治區人民醫院急診科（銀川 750002）

膿毒癥已成為患者急性腎損傷（AKI）的主要原因［1］，而AKI是ICU常見的危重癥之一，具有救治難度大、病死率高等特點［2-3］。目前診斷AKI 主要依據是血肌酐的升高或尿量減少，但都存在局限性［4］。臨床早期診治仍有困難。因此探究膿毒癥AKI 的早期診斷標志物及對診斷和預后的預測十分重要。Nod 樣蛋白受體蛋白3（NOD?like receptor protein 3，NLRP3）在各種腎臟疾病中被激活，并可促進下游促炎因子白介素-18（IL?18）的分泌［5］。研究［6］表明，在膿毒癥AKI 小鼠模型中活性氧及NLRP3 炎性小體可共同參與腎小管的損傷過程。但NLRP3 及其下游促炎因子IL?18 能否作為臨床膿毒癥AKI 患者早期診斷標志物尚未明確。因此本研究通過收集臨床病例資料，旨在探討血清NLRP3、IL?18 與膿毒癥AKI 患者病情嚴重程度的相關性，為膿毒癥AKI 患者提供早期預警，為臨床診治提供依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象選擇2018年10月至2020年8月寧夏醫科大學總醫院ICU 收治的56 例患者作為研究對象。選取同期30 例健康體檢者作為對照組。納入標準：（1）符合膿毒癥3.0 診斷標準［7］；（2）符合2012年改善全球腎臟病預后組織（Kidney Disease Improving Global Outcomes，KDIGO）制定的AKI 診斷和分期標準［8］；根據標準將AKI Ⅰ期分為輕度AKI；AKI Ⅱ期、AKI Ⅲ期分為重度AKI。排除標準：（1）年齡<18 歲；（2）ICU 住院時間≤24 h；（3）妊娠和哺乳期婦女；（4）合并嚴重腎功能不全、膿毒癥前即發生AKI 或存在腎功能障礙以及非感染因素所致AKI 的患者。本研究已獲得寧夏醫科大學總醫院倫理委員會批準（審批號：2019?228）。

1.2 數據采集（1）收集納入研究患者的一般臨床資料，包括年齡、性別、體質量指數（body mass index，BMI）、主要感染部位、機械通氣時間、入住ICU 時間、總住院時間、序貫器官衰竭（sequential organ failure assessment，SOFA）評分、急性生理學與慢性生理健康狀況Ⅱ（Acute Physiology and Chronic Health EvaluationⅡ，APACHEⅡ）評分及28 d 病死率。（2）分別采集入組膿毒癥和膿毒癥AKI 患者0、24、48、72 h 的外周靜脈血及尿液，外周血離心后收集血清保存于-80 ℃冰箱，尿液離心后棄去沉渣，收集上清液保存于-80 ℃冰箱，待所有標本收集結束后集中用ELASA 法分別檢測血清NLRP3、IL?18 及neu?trophil gelatinase associated lipocalin，NGAL、kidney injury Kim?1（試劑盒均來自江蘇晶美生物制劑公司）。

1.3 統計學方法應用Medcalc 15.2.2 統計軟件對數據進行統計分析。符合正態分布的計量資料用均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗；非正態分布的計量資料用M（P25，P75）表示，組間比較采用MannWhitneyU檢驗；計數資料用例（%）表示，比較采用χ2檢驗。采用Spearman 相關分析血清NL?RP3、IL?18 與APACHEⅡ評分的相關性。采用多因素logistic 回歸分析影響膿毒癥患者預后的危險因素，繪制受試者工作特征曲線（ROC）評價獨立危險因素單獨及聯合的預測價值。P<0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 對照組、膿毒癥組與膿毒癥AKI 組一般資料的比較相比于膿毒癥組，膿毒癥AKI 組機械通氣時間、入住ICU 時間及總住院時間均增加，其尿NGAL、Kim?1、SOFA 評分、APACHEⅡ評分及28 d病死率更高（P<0.05，表1）。

表1 對照組、膿毒癥組與膿毒癥AKI 組一般資料的比較Tab.1 Comparison of general data among control group，sepsis group and sepsis AKI group ±s

表1 對照組、膿毒癥組與膿毒癥AKI 組一般資料的比較Tab.1 Comparison of general data among control group，sepsis group and sepsis AKI group ±s

注：BMI，體質量指數；SOFA，序貫器官衰竭評分；APACHEⅡ，急性生理與慢性健康評分；a，對照組與膿毒癥組比較；b，對照組與膿毒癥AKI 組比較；c，膿毒癥組與膿毒癥AKI 組比較

指標對照組（n=30）膿毒癥組（n=26）膿毒癥AKI 組（n=30）年齡（歲）62±15.6 61.1±17.6 64.3±13.9男性［例（%）］17（57）18（70）20（67）BMI（kg/m2）24.3±2.7 24.1±3.9 23.9±2.5 χ2/t/Z 0.78a 0.76b 0.72c 0.08a 0.07b 0.06c 0.28a 0.25b 0.22c P 值0.52a 0.49b 0.48c 0.83a 0.81b 0.80c 0.86a 0.85b 0.83c感染來源［例（%）］肺部感染腹腔感染其他機械通氣時間（d）住ICU 時間（d）總住院時間（d）NGAL（ng/mL）Kim?1（ng/mL）SOFA 評分APACHEⅡ28 d 病死率［例（%）］5（20）14（55）7（25）14.1±5.0 16.0±5.5 22.8±5.9 36.7±10.8 4.5±0.7 8.4±2.5 14.0±5.3 5（20.0）3（10）23（77）4（13）8.0±4.2 11.4±4.3 18.5±6.0 87.8±22.3 7.7±1.7 11.2±3.4 20.5±6.4 16（53.3）0.34c 2.59c 0.46c 5.68c 4.00c 3.21c 10.80c 9.30c 3.17c 3.80c 5.56c 0.56c 0.11c 0.50c<0.01c<0.01c<0.01c<0.01c<0.01c<0.01c<0.01c 0.02c

2.2 對照組與膿毒癥組、膿毒癥AKI 組血清NL?RP3、IL?18 的比較相比于對照組，膿毒癥組血清NLRP3、IL?18 水平均顯著升高（P<0.05）；與膿毒癥組比，膿毒癥AKI 組血清NLRP3、IL?18 水平均顯著升高（P<0.05，表2）。

表2 對照組與膿毒癥組、膿毒癥AKI 組NLRP3、IL?18 的比較Tab.2 Comparison of NLRP3 and IL?18 among control group，sepsis group and sepsis AKI group ±s

表2 對照組與膿毒癥組、膿毒癥AKI 組NLRP3、IL?18 的比較Tab.2 Comparison of NLRP3 and IL?18 among control group，sepsis group and sepsis AKI group ±s

注：a，與對照組相比，P<0.05；b，與膿毒癥組比，P<0.05

指標對照組膿毒癥組膿毒癥AKI 組例數30 26 30 NLRP3（ng/mL）315.4±108.8 427.2±81.4a 807.0±103.6ab IL?18（ng/mL）83.0±29.7 110.6±26.7a 217.2±43.4ab

2.3 膿毒癥輕度AKI 組和重度膿毒癥AKI 組NL?RP3、IL?18 的比較與膿毒癥輕度AKI 組比，膿毒癥重度AKI 組血清NLRP3、IL?18 水平均顯著升高（表3）。

表3 膿毒癥輕度AKI 組、膿毒癥重度AKI 組NLRP3、IL?18的比較Tab.3 Comparison of NLRP3 and IL?18 between mild AKI group and severe AKI group with sepsis ±s

表3 膿毒癥輕度AKI 組、膿毒癥重度AKI 組NLRP3、IL?18的比較Tab.3 Comparison of NLRP3 and IL?18 between mild AKI group and severe AKI group with sepsis ±s

注：c，與膿毒癥輕度AKI 組相比，P<0.05

指標膿毒癥輕度AKI 組膿毒癥重度AKI 組例數20 10 NLRP3（ng/mL）709.0±97.6 1002.9±115.5c IL?18（ng/mL）197.8±36.3 255.9±57.7c

2.4 存活組與死亡組NLRP3、IL?18 的比較依據28 d 病死率將患者分為存活組與死亡組，比較發現：相比于死亡組，存活組的血清NLRP3、IL?18水平更低（P<0.05，表4）。

表4 存活組與死亡組NLRP3、IL?18 的比較Tab.4 Comparison of NLRP3 and IL?18 between survival group and death group ±s

表4 存活組與死亡組NLRP3、IL?18 的比較Tab.4 Comparison of NLRP3 and IL?18 between survival group and death group ±s

指標存活組死亡組χ2/t/Z 值P 值例數30 26 NLRP3（ng/mL）595.2±218.2 803.7±260.5 3.06<0.01 IL?18（ng/mL）161.4±70.3 205.9±69.4 2.20 0.03

2.5 血清NLRP3、IL?18 與NGAL、Kim?1 的相關性分析膿毒癥AKI 組血清NLRP3 水平與尿液中NGAL、Kim?1 水平均呈正相關；IL?18 與NGAL、Kim?1 水平均呈正相關（均P<0.05，表5、圖1）。

圖1 NLRP3、IL?18 與NGAL、Kim?1 的相關性分析Fig.1 Analysis of the correlation between NLRP3、IL?18 and NGAL、Kim?1

表5 NLRP3、IL?18 與NGAL、Kim?1 的相關性分析Tab.5 Analysis of the correlation between NLRP3、IL?18 and NGAL、Kim?1

2.6 影響預后的多因素logistic 回歸分析NLRP3是影響膿毒癥AKI 預后的獨立危險因素（表6）。

表6 影響預后的多因素logistics 回歸分析Tab.6 Multivariate logistic regression analysis of affecting prognosis

2.7 ROC 曲線分析NLRP3、APACHEⅡ評分單獨預測膿毒癥28 d 病死率的ROC 曲線下面積（AUC）分別為0.72、0.73。上述兩個指標聯合預測價值優于單一指標（P<0.05，表7、圖2）。

圖2 膿毒癥患者28 d死亡危險因素預測死亡的ROC曲線Fig.2 ROC curve of 28?day death risk factors predicting death in patients with sepsis

表7 NLRP3、APACHE Ⅱ評分及二者聯合對膿毒癥預后的預測價值Tab.7 The predictive value of NLRP3，APACHE Ⅱscore and their combination in predicting the prognosis of sepsis

3 討論

膿毒癥是由于宿主對感染的反應失調而導致危及生命的器官功能障礙［9］。膿毒癥AKI 一旦出現，盡管有基礎生命支持和CRRT 等技術應用，膿毒癥AKI 病死率依然較高。目前認為機體的炎癥反應失控是膿毒癥AKI 的重要發病機制［10］。炎癥小體在其中發揮了重要作用。NLRP3 炎癥小體是一種存在于細胞漿中的多蛋白復合物，主要是由NLRP3 、銜接蛋白和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶?1相互結合形成，其下游產物是IL?18 及IL?1β，是天然免疫系統的重要組成部分。研究［11］發現NL?RP3 炎癥小體的激活可促進膿毒癥誘發的AKI，并且通過地塞米松降低NLRP3 炎癥小體和IL?18的激活，從而起到保護腎臟的作用［12］。

本研究通過檢測各組患者血清NLRP3 及IL?18 的水平發現：相比于對照組，膿毒癥組及膿毒癥AKI 組血清NLRP3、IL?18 水平均顯著升高，這與DENG 等［11］研究的結果一致［13］。同時此次研究結果顯示在膿毒癥AKI 組中，與膿毒癥輕度AKI 組相比，膿毒癥重度AKI 組血清NLRP3、IL?18 水平顯著升高，即血清NLRP3、IL?18 水平與AKI 的嚴重程度有關，本研究猜想可能與NLRP3 及IL?18 參與腎小管損傷過程有關，隨著膿毒癥進展，血清中NL?RP3 及IL?18 的水平也隨之升高，進一步加重腎小管的損傷，導致腎臟功能進行性下降。另外，本研究發現相比于死亡組，存活組的血清NLRP3、IL?18水平更低，更加證實NLRP3、IL?18 參與到膿毒癥AKI 損傷過程中。多因素logistics 回歸分析提示NLRP3 是影響膿毒癥預后的獨立危險因素，這也進一步說明血清NLRP3 的水平與膿毒癥的預后具有相關性。

相比于血清肌酐值與尿量，尿NGAL 與Kim?1被認為是AKI 的生物標志物［13］。NGAL 正常情況下在腎、肺、胃等多個組織中呈低表達，且在尿液和血漿中含量極低。當腎臟受損時，尤其腎小管受損時，上皮細胞大量分泌尿NGAL，研究表明尿NGAL 水平可準確反映腎小管損害程度［14］。Kim?1是一種Ⅰ型上皮膜糖蛋白，在近端腎小管膜上表達，腎小管損傷時表達升高，研究表明尿Kim?1 可作為比肌酐清除率和白蛋白尿更敏感的AKI 指標［15］。本研究通過相關性分析得出膿毒癥AKI 組患者血清NLRP3、IL?18 與尿NGAL、Kim?1 均呈正相關，表明血清NLRP3、IL?18 水平的升高，腎小管損傷程度加重，使得尿NGAL、Kim?1 水平升高。因此血清NLRP3、IL?18 可作為預測膿毒癥AKI 發生的指標。

綜上所述，血清NLRP3 及IL?18 的水平與膿毒癥AKI 病情嚴重程度密切相關，其中NLRP3、APACHE Ⅱ評分聯合預測膿毒癥患者28 d 病死率具有較高敏感度。