急性呼吸窘迫綜合征患者血清KL-6、sTM水平與病情及預后的關系研究

宋然，祁紅輝，李雪，王曉君，郭瑞霞，劉健

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一種具有高發病率和病死率的炎性反應性肺損傷，占全部重癥監護病房(ICU)患者的10.4%，占需要機械通氣患者的23.4%，是ICU患者死亡的主要原因[1]。目前缺乏有效的治療手段，盡管呼吸支持技術不斷提高，ARDS患者整體生存率有所提高，但病死率仍高達40%[2]。診斷ARDS較為依賴個人經驗，但由于其起病急、發病原因不明確的特點，尋找與ARDS病情和預后密切相關的生物標志物對于該病的病情評估和預后判斷意義重大。Ⅱ型肺泡細胞表面抗原-6(Kerbs yon Lungren 6,KL-6)是一種新發現的黏液樣糖蛋白，可表達于支氣管上皮細胞和肺泡Ⅱ型細胞，具有高度組織特性，與肺泡上皮細胞損傷有關，是肺間質性疾病的敏感標志物[3]。可溶性血栓調節蛋白(sTM)是一種具有抗炎、抗凝和細胞保護作用的內皮蛋白，是內皮損傷的生物標志物[4-5]。肺血管內皮損傷與ARDS發病有密切關系，推測sTM可能參與ARDS病情進展。血清KL-6、sTM與ARDS患者病情和預后的關系尚不明確，現對此進行分析，以期為ARDS危險分層和預后評估提供理論基礎，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年5月—2019年3月河北省邯鄲市第一醫院呼吸與危重癥醫學科二病區收治ARDS患者105例，男56例，女49例，年齡45～60(52.65±3.71)歲；臨床癥狀：呼吸急促53例，口唇紫紺35例，呼吸窘迫27例，胸悶64例，意識障礙19例。根據入院24 h內評估氧合指數(PaO2/FiO2)結果分為輕度組33例(PaO2/FiO2201～300 mmHg)，中度組42例(PaO2/FiO2101～200 mmHg)，重度組 30例(PaO2/FiO2≤100 mmHg)；105例患者根據住院28 d內死亡情況又分為死亡亞組39例和存活亞組66例。本研究獲得醫院倫理委員會批準(審批號：L2016DYYY02115)，患者家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 選擇標準 (1)納入標準：①符合2012年柏林新定義ARDS診斷標準[6]；②均入住ICU，接受機械通氣治療。(2)排除標準：①心源性肺水腫、神經源性肺水腫；②入院前應用接受激素治療者；③中途轉院治療者；④心力衰竭或液體過負荷引起呼吸衰竭。

1.3 觀察指標與方法

1.3.1 血清KL-6、sTM檢測：患者入院后24 h內采集清晨空腹肘靜脈血5 ml，以TDZ4-WS低速自動平衡離心機(長沙湘智離心機儀器有限公司)離心取血清保存于-70℃低溫冰箱(日本三洋電器股份有限公司)，48 h內待檢。上述血清采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清KL-6、sTM水平，儀器為瑞士Hamilton FAME全自動酶聯免疫分析儀，試劑盒購自美國R&D公司。

1.3.2 血生化指標檢測：上述血清采用Bayer2400型(德國)全自動生化分析儀檢測總蛋白(TP)、白蛋白(AIb)、尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)。

1.3.3 血氣分析檢測：動脈氧分壓(PaO2)、吸入氧濃度(FiO2)，動脈二氧化碳分壓(PaCO2)、PaO2/FiO2采用GEM Premier3000(美國)全自動床旁血氣分析儀檢測。

2 結 果

2.1 不同預后患者臨床資料比較 死亡亞組入院24 h內APACHE Ⅱ評分、入院24 h內SOFA評分、潮氣量、平均氣道壓力、機械通氣時間≥3 d占比、ICU住院時間≥10 d占比、FiO2高于存活亞組，PaO2、PaO2/FiO2低于存活亞組(P<0.05)，死亡亞組、存活亞組性別、年齡、肺損傷原因、基礎疾病、氣道峰值壓力、呼氣末正壓、有創治療、BUN、SCr、TP、Alb、PaCO2比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 不同預后ARDS患者臨床資料比較

2.2 3組不同病情程度患者血清KL-6、sTM水平比較 血清KL-6、sTM水平比較，輕度組<中度組<重度組，即隨著ARDS患者病情的加重而升高(P<0.01)，見表2。

表2 3組ARDS患者血清KL-6、sTM水平比較

2.3 不同預后亞組血清KL-6、sTM水平比較 死亡亞組血清KL-6、sTM高于存活亞組(P<0.01)，見表3。

表3 2亞組ARDS患者血清KL-6、sTM水平比較

2.4 影響ARDS患者預后的危險因素分析 以ARDS患者預后為因變量(0=存活，1=死亡)，入院24 h內SOFA評分、入院24 h內APACHE Ⅱ評分、潮氣量、平均氣道壓力、PaO2、FiO2、PaO2/FiO2、機械通氣時間(1=≥3 d，2=<3 d)、ICU住院時間(1=≥10 d，2=<10 d)、血清KL-6、sTM為自變量，建立多元Logistic回歸模型，校正性別、年齡混雜因素，最終入院24 h內SOFA評分、PaO2、FiO2、PaO2/FiO2、KL-6、sTM水平均是ARDS不良預后的危險因素(P<0.01)，見表4。

表4 影響ARDS患者預后的多元Logistic回歸分析

2.5 血清KL-6、sTM預測ARDS患者預后的價值 ROC分析結果顯示，血清KL-6、sTM及二者聯合預測ARDS患者預后的曲線下面積(AUC)為0.812(95%CI0.720～0.904)、0.752(95%CI0.654～0.850)、0.904(95%CI0.830～0.979)，最佳截斷值(cut-off)為412.26 U/ml、97.93 μg/L，二者聯合AUC大于KL-6、sTM單獨預測(Z=2.026、2.316，P<0.05)，見圖1、表5。

表5 血清KL-6、sTM預測ARDS患者預后的效能比較

3 討 論

ARDS是一種異質性疾病，多種致病性因素可導致肺損傷，引起非靜壓性血管外肺水腫、順應性降低、嚴重低氧血癥和急性呼吸衰竭。酗酒、主被動吸煙、環境污染、臭氧暴露、肺部感染、敗血癥、創傷、維生素D缺乏等是ARDS公認的危險因素[7-8]。ARDS缺乏有效的預防和救治措施，目前臨床治療以對癥支持性治療為主，盡管近年來對ARDS分子機制研究不斷深入，通氣策略不斷改進，但是其病死率仍居高不下[9]。測定肺損傷相關生物標志物對于及時發現ARDS，評估病情和預后有重要意義。

注：ARDS.急性呼吸窘迫綜合征；KL-6.Ⅱ型肺泡細胞表面抗原-6；sTM.可溶性血栓調節蛋白；ROC.受試者工作特征曲線

KL-6是Ⅱ型肺泡上皮細胞分泌的高分子糖蛋白，在增殖、再生或損傷的Ⅱ型肺泡細胞中高度表達，在上皮細胞膜表面S-S鍵斷裂后彌散到肺泡表面及肺上皮內膜液中，發揮降低肺泡表面張力，防止肺泡萎縮作用[10]。肺損傷初期Ⅱ型肺泡上皮細胞再生，分泌大量KL-6，KL-6經肺泡滲入血液導致血清濃度升高[11]。KL-6在單純性間質性肺炎、膠原血管疾病相關間質性肺炎、過敏性肺炎、結節病、肺癌和結核病等多種呼吸系統疾病中水平升高，被廣泛用作肺泡損傷或肺泡炎性反應標志物[12]。Koyama等[11]發現KL-6在ARDS患者明顯增高，在鑒別診斷ARDS方面具有較高價值(AUC=0.90)，KL-6與ARDS病情和預后的關系尚未完全闡明，目前鮮有報道。本研究結果表明，血清KL-6水平隨著氧合指數的降低而逐漸升高，提示隨著肺損傷加重肺氧合能力逐漸降低，KL-6合成增加，KL-6水平可反映ARDS患者病情嚴重程度，死亡亞組血清KL-6水平高于存活亞組，Logistic回歸分析結果提示，血清KL-6是ARDS患者預后預測的一個有用指標。Kondo等[13]發現血清中KL-6濃度高于530 U/ml時，ARDS患者確診后90d生存率顯著降低，說明血清KL-6水平與ARDS預后有關，這是因為KL-6是肺泡Ⅰ型細胞損傷后，由增殖肺泡Ⅱ型細胞產生和釋放，其水平反映肺泡上皮損傷的嚴重程度，而肺泡上皮損傷程度與ARDS患者預后密切相關[14-15]，因此過高KL-6水平是嚴重肺泡上皮損傷的一個敏感指標，也是ARDS不良預后的一個預測因子。

sTM是分布于血管內皮細胞的一種跨膜糖蛋白，具有抑制內皮細胞增殖分化、抗炎、抗黏附作用，在維持內皮環境穩定方面發揮重要作用[16]。sTM還可通過激活蛋白C、凝血酶增加蛋白水解，發揮抗凝作用[17]。氧化應激、炎性反應、缺血再灌注損傷可抑制sTM表達，降低其抗凝、抗炎、抑制腫瘤浸潤及轉移的功能[18]。sTM在肺毛細管也有廣泛表達，sTM水平與肺損傷密切相關，是肺損傷的重要標志物[19]。本研究說明，血清sTM水平升高反映ARDS患者肺血管內皮損傷的嚴重程度，有助于評估患者病情。死亡亞組血清sTM水平高于存活亞組，表明sTM可用于預測ARDS患者不良預后的發生。sTM參與ARDS病情進展和不良預后的可能機制為：ARDS肺毛細血管內皮細胞損傷可導致細胞對血管壁的黏附增強，放大炎性反應，促使血液高凝狀態，導致微血管血栓形成[20]。炎性反應刺激下，中性粒細胞彈性蛋白酶、內毒素和腫瘤壞死因子-α誘導內皮細胞釋放合成大量sTM，導致血清sTM水平升高。過度釋放的sTM生物利用度降低，并通過激活中性粒細胞和成纖維細胞，破壞內皮完整性，造成肺泡表面活性劑活性降低，加重ARDS患者炎性反應[21]。本研究ROC分析結果顯示，血清sTM對ARDS患者預后具有一定預測價值，Sapru等[22]發現血漿sTM水平預測ARDS患者60 d死亡的AUC 為0.72(95%CI0.66～0.78)，提示sTM可用于ARDS患者預后的預測。聯合血清KL-6、sTM顯著提高了對ARDS預后預測的準確性，說明血清KL-6、sTM水平同時升高的ARDS患者具有更高的死亡風險。

綜上，ARDS患者血清KL-6、sTM水平明顯升高，KL-6、sTM水平升高與ARDS患者病情嚴重程度和不良預后有關，可用于預測ARDS患者28 d內死亡事件風險。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

宋然：設計研究方案，實施研究過程，論文撰寫，論文修改；祁紅輝、李雪：參與研究過程，病例資料搜集整理；王曉君、郭瑞霞：進行數據收集及統計學分析；劉健：提出研究思路，分析試驗數據，論文審核