黏附因子聯合腎阻力指數對膿毒癥相關性腎損傷的早期腎功能恢復的預測價值

李 燕，黃慶生，方明星，張麗霞，郭建英，王智勇

(河北醫科大學第三醫院重癥醫學科，河北 石家莊 050051)

急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是由多種病因導致的急性腎小球濾過率下降，以血清肌酐增高及尿量減少為主要表現的臨床常見疾病。據統計，50%～70%的膿毒癥患者會發生AKI,膿毒癥是AKI首要致病原因，膿毒癥相關性腎損傷的病死率明顯高于其他原因的AKI病死率[1-4]。可溶性的黏附分子被認為是預測炎癥嚴重程度和器官功能障礙的生物標志物[5-6]。內皮細胞黏附因子1(intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1)及血管細胞黏附分子1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)水平等黏附因子與膿毒癥AKI的病死率顯著相關[7-8],有研究顯示，E選擇素是膿毒癥AKI早期診斷的獨立預測因子[9]。動物試驗表明，通過減少缺血后中性粒細胞向腎臟的浸潤，阻斷E選擇素也可以預防發生急性腎衰竭[10]。超聲下監測腎血管阻力指數可反應腎臟的血流和灌注變化，腎阻力指數(renal resistace index，RRI)的升高與膿毒癥AKI發病風險和預后的相關[11]，但是兩者的相關性仍存在爭議，有研究表明RRI升高與AKI的持續存在缺乏相關性，且受液體負荷等影響[12]。可溶性黏附因子被認為是膿毒癥AKI的潛在生物標記物，但是黏附因子對于腎功能恢復的預測價值尚不明確，RRI可早期預測膿毒癥AKI的發生和預后,但是受液體負荷等因素影響，鑒于此，本研究旨在探討黏附因子聯合超聲監測RRI對膿毒癥合并AKI患者的腎臟早期恢復的預測價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2019年6月—2020年6月在河北醫科大學第三醫院重癥醫學科住院的膿毒癥相關性AKI成年患者78例，年齡18～90歲，入選標準：①符合Sepsis 3.0診斷標準[13]，存在明確的感染源，序貫器官衰竭評分(Sequential Organ Failure Assessment，SOFA)增加≥2分；②膿毒癥引起的急性器官功能障礙或灌注不足的表現；③AKI診斷標準參照KDIGO分級[14]。

本研究經醫院倫理委員會批準,所有研究對象均已簽署入組的知情同意書。

1.2腎功能恢復的標準 入組后30 d內，脫離腎替代治療且腎功能恢復正常(肌酐及尿素氮在正常范圍)。隨訪30 d，依據腎功能是否恢復，將研究對象進行分組為腎功能恢復組和未恢復組。

1.3排除標準 年齡≤18周歲或孕婦；住ICU前已經存在基礎慢性腎臟疾病或因慢性腎臟疾病需維持性血液透析者；接受腎移植等腎臟外科或者介入等手術或存在腎血管異常者；ICU住院時間≤3 d，拒絕參加本研究者。

1.4研究方法

1.4.1干預措施 對符合入選標準的研究對象，按拯救膿毒癥運動指南(surviving sepsis campaign，SSC)進行液體復蘇，必要時給予血管活性藥物達到復蘇目標，維持平均動脈壓(mean artery pressure，MAP)≥65 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，上腔靜脈血氧飽和度(central venous oxygen content，ScvO2)≥70%；當休克得到糾正后，按照限制性液體管理策略給予常規液體治療。收集研究對象的一般資料，包括人口學資料(性別、年齡)及生命體征如收縮壓、舒張壓、MAP、尿量、實驗室檢驗結果(血小板、白細胞、血降鈣素原、血肌酐)，感染部位、入ICU前后24 h時最大的急性生理與慢性健康狀況評分Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation，APACHEⅡ)和SOFA評分，伴隨的基礎疾病、ICU住院時間、28 d病死率。觀察終點為臨床死亡，入組28 d以出現的臨床死亡事件為觀察終止時間。

1.4.2黏附因子的測定 收集研究對象入ICU時及入ICU后1 d、3 d的血液標本4 mL、4 mL。其中一份血液標本15 min內進行離心后取血清及上清尿置于-80 ℃低溫冰箱凍存待測，另一份血液標本送檢驗科檢測肌酐及血常規及降鈣素原等檢查。采用酶聯免疫吸附測定法檢測第1 d和3 d的血清E-選擇素(E-selectin,CD62E)、L-選擇素(L-selectin,CD62L)、P-選擇素(P-selectin,CD62P)、ICAM-1及VCAM-1水平(試劑盒購于Arigo Biolaboratories),血肌酐及白細胞及降鈣素原(procalcitonin，PCT)等。

1.4.3RRI測量 在研究對象入組后3 h內，由接受過超聲系統培訓且獲得合格證的重癥醫學科醫生對研究對象進行床旁超聲檢查，使用索諾聲超聲機的2～5 MHz凸陣超聲探頭測量。測量患者右腎，選取段動脈、葉間動脈或弓狀動脈，在多普勒模式下測定血流速，取樣容積為2～5 mm，每支動脈獲取3～5個連續且頻譜形態相似的流速波形，取均值作為該動脈的RI值。RI的計算公式：RI=[收縮期峰速(cm/s)-舒張末期血流速(cm/s)]/收縮期峰速(cm/s)。RI參考值為0.58～0.64。

1.5統計學方法 應用SAS 9.4軟件進行統計分析。計量資料兩組間比較采用t檢驗。計數資料組間比較采用χ2檢驗或Fisher′s確切概率法；應用Logistic回歸分析做關于AKI腎功能是或否恢復的危險因子篩選。采用Logistic回歸模型做接受者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析黏附因子及RRI對于腎功能恢復的等指標的預測價值。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1膿毒癥AKI患者腎功能恢復組與未恢復組的基線資料 共納入膿毒癥合并AKI患者78例，男性54例，女性24例，平均年齡(70.8±23.8)歲，腎功能恢復組30例，腎功能未恢復組48例，兩組年齡及SOFA評分差異無統計學意義(P>0.05)，早期恢復組的APACHEⅡ評分顯著低于未恢復組，AKI早期腎功能恢復組的白細胞水平及PCT原均低于未恢復組(P=0.003),AKI早期腎功能恢復組的黏附因子(CD62P、CD62L、CD62E、ICAM-1、VCAM-1)表達均低于腎功能未恢復組，其中兩組間VCAM-1表達差異有統計學意義(P=0.035)，腎功能恢復組的病死率明顯低于腎功能未恢復組(P<0.05))。見表1。

表1 膿毒癥AKI腎功能恢復組與腎功能未恢復組的單因素分析

表1 (續)

2.2黏附因子對膿毒癥AKI預后的多因素分析 變量賦值如下，腎功能恢復(是=1，否=0)，CD62L、CD62E、VCAM-1、ICAM-1及RRI均為連續性變量；應用Logistic回歸分析，入組第1天的CD62P、CD62L、CD62E、VCAM-1及ICAM-1不是膿毒癥AKI的預后獨立影響因素(P>0.05)。見表2。

表2 黏附因子對膿毒癥AKI預后的多因素分析

2.3黏附因子及RRI等對膿毒癥AKI患者預測早期腎功能恢復的效能分析 應用ROC曲線分析，以RI=0.71為限值，預測膿毒癥AKI患者早期腎功能恢復的敏感度為81.8%，特異度為71.4%，AUC=0.71；以CD62E>3 436 ng/L為限值,預測膿毒癥AKI患者腎功能恢復的敏感度為85.7%，特異度為44.4%，AUC=0.63；以VCAM-1>1 233 ng/L為限值，預測膿毒癥AKI患者腎功能恢復的敏感度為71.4%，特異度為77.8%，AUC=0.79；CD62E聯合RI預測膿毒癥患者腎功能恢復的敏感度為100%，特異度為17.9%，AUC=0.64；VCAM-1聯合RI預測膿毒癥患者腎功能恢復的敏感度為90.9%，特異度為32.1%，AUC=0.68。見表3。

表3 黏附因子及RRI等對膿毒癥AKI患者預測早期腎功能恢復的效能分析

2.4黏附因子的動態變化對膿毒癥AKI腎功能恢復的影響 在膿毒癥AKI組，應用Logestic回歸分析顯示，入組第3天與第1天的CD62P、CD62L、CD62E及ICAM-1、VCAM-1的差值不是膿毒癥AKI的腎功能恢復的獨立影響因素(P>0.05)。見表4。

表4 黏附因子的動態變化對膿毒癥AKI早期腎功能恢復的影響

3 討 論

膿毒癥相關性AKI是膿毒癥及膿毒癥休克的常見并發癥，感染所引起的全身炎癥反應是膿毒癥AKI發生的基礎，腎血流的變化和炎癥反應的相互作用貫穿在AKI的發病早期及形成期。血管內皮細胞損傷和白細胞的激活、黏附、浸潤在膿毒癥疾病進展的過程中起了重要的作用，在白細胞的募集過程中，可溶性的黏附分子從細胞表面脫落，積聚在循環中。黏附因子包括E-選擇素、L-選擇素和P-選擇素及ICAM-1及VCAM-1，其中E-選擇素，L-選擇素和P-選擇素屬于選擇素在白細胞滾動中起作用，ICAM-1和VCAM-1屬于免疫球蛋白域超家族細胞黏附分子，在牢固黏附和跨內皮的遷移起作用。有研究顯示，Mac-1和LFA-1以及E-選擇素和P-選擇素參與了膿毒癥誘導后腎臟中性粒細胞的募集[15-16],細胞黏附分子對中性粒細胞進入腎毛細血管叢是必不可少的，該過程是腎缺血-再灌注損傷的標志。本研究結果顯示，在膿毒癥AKI組，入組第3天的CD62E、CD62L表達水平較第1天下降，而入組第3天的ICAM-1、VACM-1表達水平較第1天升高，而ICAM-1、VACM-1在內皮遷移過程中起了重要的作用，進一步驗證了炎癥反應后內皮功能障礙在AKI發展中的作用，可溶性黏附因子是膿毒癥AKI的潛在生物標志物，REGARDS隊列研究顯示，E-選擇素與膿毒癥AKI相關，但ICAM-1或VCAM-1與膿毒癥相關的AKI風險無關[17]，Su等[9]及姜偉等[18]研究發現，在膿毒癥AKI患者中E-選擇素表達水平顯著高于膿毒癥非AKI組，E-選擇素表達水平是膿毒癥腎損傷的獨立危險因素。

腎功能恢復與膿毒性AKI患者的長期生存顯著相關[19]。雖然，黏附因子對于膿毒癥AKI早期診斷有較好的預測價值，但是，黏附因子對于AKI腎功能恢復的預測尚未得到很好的證實。本研究顯示，腎功能恢復組的28 d病死率明顯低于腎功能未恢復組，通過ROC曲線分析，以VCAM-1=1 233 ng/L為限值，可以預測膿毒癥AKI患者腎功能早期恢復。國外有相似的研究報道，Kung等[8]研究顯示,在膿毒癥患者中，血清中VCAM-1和ICAM-1升高在急性臟器功能障礙的早期與多器官功能障礙相關，另有研究證實，第1天與第7天 ICAM-1及VCAM-1的變化是SOFA變化獨立的預測因子[7]。關于預測膿毒癥AKI腎功能恢復的臨床危險因素仍無定論，Fiorentino等[19]研究顯示，APACHE Ⅱ評分和基線SCr是膿毒性AKI恢復的獨立的預測因素(AUC=0.79)。Demirjian等[20]學者發現由21個臨床變量組成的ATN模型(Acute Renal Failure Trial Network)在預測病死率方面優于現有的疾病嚴重程度評分系統(AUC=0.85)，此外，腎恢復的生物學標志物(BioMaRK)研究顯示，在腎臟恢復(腎功能恢復定義為住院后60 d以內無腎替代治療)和病死率的總體預測能力方面，基線臨床模型和血漿生物標記物是相似的，由年齡、平均動脈壓、機械通氣、膽紅素組成的臨床模型聯合血漿IL-8對于腎功能恢復及病死率的具有預測價值，腎臟恢復的AUC為0.76，死亡率AUC為0.78[21]。關于膿毒癥AKI腎功能恢復的預測因子研究仍較少，黏附因子等新型生物標記物對于膿毒癥AKI腎功能恢復的預測價值給膿毒癥AKI的預后判斷帶來了新的研究方向。

分析RRI、VCAM-1及RRI聯合VCAM-1對膿毒癥AKI腎功能恢復的預測價值發現，單獨應用一個指標時，以RRI的界值為0.71，VCAM-1的界值為1 233 ng/L，RRI的敏感性更好，VCAM-1的特異性較高。兩個指標聯合應用時，對AKI腎功能恢復的預測價值更大，敏感度升高為90.9%，特異度反而下降為32.1%，AUC=0.68。RRI僅反應了腎臟的皮質血流阻力情況，而VCAM-1反映了血管內皮功能，兩者聯合可提高敏感度，然而，由于在復蘇的膿毒癥動物和高動力循環狀態的患者中，雖然腎臟血流不變或增加，膿毒癥誘導的AKI仍然可以發生在腎充血環境中[22-23]，兩者聯合時，特異度反而下降。多項臨床研究顯示，RRI在預測重癥患者AKI轉歸，鑒別暫時性或持久性AKI方面有良好的應用價值[11]，本研究結果與之相似。

綜上所述，VCAM-I聯合RRI對于膿毒癥AKI患者的早期腎功能恢復有較高的預測價值，以RRI的界值為0.71，VCAM-1的界值為1 233 ng/L，可以作為對于膿毒癥AKI患者的腎功能恢復的預測指標。