血清Gasdermin家族蛋白D-N端聯(lián)合APACHEⅡ評分對膿毒癥合并急性腎損傷的診斷價值

朱冰楠，賈鐘楠，劉鳳琪，陳志冬

膿毒癥是重癥醫(yī)學科的常見急危重癥，救治難度大、死亡率高。急性腎損傷（AKI）是膿毒癥的常見合并癥，20%～40%膿毒癥患者合并AKI，病死率高達40%～70%，較非AKI 的膿毒癥患者升高1 倍以上[1-2]。早期識別和診斷膿毒癥合并AKI，及時采取有效的防治措施對降低AKI 發(fā)生率及膿毒癥死亡率具有重要意義。炎癥反應(yīng)是與膿毒癥發(fā)生及病情進展、臟器損傷密切相關(guān)的生物學環(huán)節(jié)，炎癥反應(yīng)的激活伴隨異常的細胞焦亡，其生物學特征是Gasdermin 家族蛋白D（GSDMD）的氨基端剪切為GSDMD-N，GSDMD-N能夠在細胞膜上定位聚集為膜孔，并促進炎癥介質(zhì)從膜孔釋放，加劇炎癥反應(yīng)。相關(guān)基礎(chǔ)研究證實膿毒癥相關(guān)AKI小鼠中GSDMDN 的表達顯著增加，敲除GSDMD 可減輕膿毒癥相關(guān)AKI[3]。急性生理學與慢性健康狀況評分II（APACHE II）是評價膿毒癥病情的常用手段，APACHE II聯(lián)合血清標志物可用于膿毒癥合并AKI 的診斷[4-5]。基于此，本研究將GSDMD-N 作為診斷膿毒癥相關(guān)AKI 的血清標志物，對血清GSDMD-N 聯(lián)合APACHE II 評分早期診斷膿毒癥并發(fā)AKI 的價值展開分析，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性選取湖州市第一人民醫(yī)院2020年1月至2022年6月期間收治的178 例膿毒癥患者，納入標準：（1）符合膿毒癥診斷標準[6]，且臨床資料完整；（2）治療前留取血清樣本；（3）取得患者家屬知情同意。排除標準：（1）住院時間＜48 h；（2）正在接受透析或有腎移植病史；（3）入院前1 周內(nèi)使用過腎毒性藥物、入院時已經(jīng)發(fā)生AKI。本研究獲得湖州市第一人民醫(yī)院醫(yī)學科研與臨床試驗倫理委員會批準。

根據(jù)膿毒癥患者是否發(fā)生AKI[7]分為AKI組（n=92）和非AKI組（n=86）。AKI組患者根據(jù)AKI分期分為輕癥AKI 亞組（n=54）和重癥AKI 亞組（n=38），根據(jù)治療結(jié)局分為死亡亞組（n=19）和存活亞組（n=73）。

1.2 方法

1.2.1 基線資料及實驗室指標收集 收集入選患者的性別、年齡、基礎(chǔ)疾病（糖尿病、高血壓、冠心病、高脂血癥）、主要感染部位以及實驗室檢測結(jié)果[包括白細胞計數(shù)（WBC）、紅細胞計數(shù)（RBC）、血小板計數(shù)（PLT）、血肌酐（Scr）、血尿素氮（BUN）、C 反應(yīng)蛋白（CRP）及降鈣素原（PCT）]。

1.2.2 血清GSDMD-N 檢測 入院后24 h 內(nèi)抽取患者肘靜脈血5 ml，1 500 r/min 離心15 min，分離血清并放入-80 ℃冰箱保存。檢測GSDMD-N 時，統(tǒng)一解凍血清樣本，采用酶聯(lián)免疫吸附法（上海西唐生物科技公司）檢測GSDMD-N含量，嚴格按照試劑盒說明書完成檢測操作。

1.2.3 APACHE II評價 根據(jù)膿毒癥患者首個24 h最差生理學指標，從急性生理評分、年齡評分及慢性健康評分3 個方面評價APACHE II。

1.3 統(tǒng)計方法 采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進行處理，計量資料首先進行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t 檢驗；偏態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)表示，采用Mann-Whitney U 檢驗；計數(shù)資料以百分率表示，采用2檢驗；膿毒癥患者發(fā)生AKI 的影響因素采用Logistic回歸分析；診斷效能分析采用受試者工作特征（ROC）曲線。P ＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 AKI組和非AKI組臨床資料比較 兩組年齡、性別、基礎(chǔ)疾病患病率、感染部位、WBC、RBC、PLT差異均無統(tǒng)計學意義（均P ＞0.05）；AKI組BUN、Scr、CRP、PCT 均高于非AKI組（均P ＜0.05），見表1。

表1 AKI組和非AKI組臨床資料比較

2.2 AKI組和非AKI組GSDMD-N、APACHE II 評分比較 AKI組血清GSDMD-N、APACHE II 評分均高于非AKI組（均P ＜0.05），見表2。

表2 AKI組和非AKI組GSDMD-N、APACHE II 評分比較

2.3 膿毒癥患者發(fā)生AKI的影響因素 以膿毒癥患者是否發(fā)生AKI（發(fā)生=1、未發(fā)生=0）作為因變量，以表1、2 中有統(tǒng)計學差異的指標作為自變量進行Logistic 回歸分析：GSDMD-N、APACHE II 評分是膿毒癥患者并發(fā)AKI 的影響因素（均P ＜0.05），見表3。

表3 膿毒癥患者發(fā)生AKI 的多因素分析

2.4 輕癥AKI 亞組與重癥AKI 亞組GSDMD-N、APACHE II評分比較 重癥AKI亞組血清GSDMDN、APACHE II 評分均高于輕癥AKI 亞組（均P ＜0.05），見表4。

表4 重癥和輕癥AKI 亞組GSDMD-N、APACHE II 評分比較

2.5 死亡亞組與存活亞組GSDMD-N、APACHE II評分比較 死亡亞組血清GSDMD-N、APACHE II評分均高于存活亞組（均P ＜0.05），見表5。

表5 存活和死亡亞組GSDMD-N、APACHE II 比較

2.6 GSDMD-N 和APACHE II 評分診斷膿毒癥并發(fā)AKI 的價值 GSDMD-N 和APACHE II 評分單一指標診斷的AUC 分別為0.829（95%CI：0.771 ～0.887）和0.793（95%CI：0.727 ～0.858），聯(lián)合指標診斷的AUC為0.904（95%CI：0.861 ～0.947），見圖1。

圖1 GSDMD-N 和APACHE II 診斷膿毒癥患者并發(fā)AKI 的ROC曲線

2.7 GSDMD-N 和APACHE II 評分預測膿毒癥并發(fā)AKI 患者臨床預后的效能 GSDMD-N 和APACHE II 評分單一指標預測臨床預后的AUC 分別為0.866（95%CI：0.788 ～0.943）和0.835（95%CI：0.750～0.919），聯(lián)合指標預測的AUC 為0.881（95%CI：0.809 ～0.953），見圖2。

圖2 GSDMD-N 和APACHE II 預測膿毒癥并發(fā)AKI 患者臨床預后的ROC 曲線

3 討論

膿毒癥并發(fā)AKI 會導致病情加重，住院時間延長，死亡率增加[8-9]。APACHE II 是評價膿毒癥病情的常用工具，多項臨床研究采用血清標志物與APACHE II 聯(lián)合檢測的方法診斷及評估膿毒癥并發(fā)AKI 情況[4-5]。本研究試圖尋找早期診斷膿毒癥并發(fā)AKI 的血清標志物。

新近的分子生物學研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥并發(fā)AKI的發(fā)生過程涉及多種復雜的生物學環(huán)節(jié)[10]，其中細胞焦亡與膿毒癥并發(fā)臟器損傷的關(guān)系受到廣泛關(guān)注。細胞焦亡是一種炎癥性細胞死亡，焦亡的發(fā)生通常伴有大量炎癥介質(zhì)從細胞內(nèi)釋放并導致炎癥反應(yīng)的級聯(lián)放大[11-12]。GSDMD 氨基末端發(fā)生剪切是細胞焦亡的分子生物學特征，剪切產(chǎn)物GSDMD-N在細胞膜上形成膜孔，促進多種炎癥介質(zhì)釋放。在包括膿毒癥并發(fā)AKI 在內(nèi)的多種腎損傷動物模型中均存在GSDMD-N 表達增加，GSDMD 基因敲除可起到腎臟保護作用[3，13-14]。

相關(guān)臨床研究顯示，血清中存在GSDMD-N，檢測血清GSDMD-N能夠用于成人Still’s病的診斷和病情評估[15]。本研究結(jié)果顯示：并發(fā)AKI 的膿毒癥患者入院24 h內(nèi)的血清GSDMD-N高于未發(fā)生AKI的膿毒癥患者。GSDMD-N 增多是細胞焦亡激活的特征，在膿毒癥AKI 的動物模型中細胞焦亡的激活導致腎損傷加重[16-17]。本研究結(jié)果顯示，重癥AKI 亞組、死亡亞組的血清GSDMD-N高于輕癥AKI亞組、存活亞組。這說明膿毒癥發(fā)病后GSDMD-N 增多與AKI 的加重有關(guān)。本研究ROC 曲線分析顯示：血清GSDMD-N對膿毒癥患者并發(fā)AKI有診斷價值，對膿毒癥并發(fā)AKI患者死亡有預測價值。這說明GSDMDN 可作為膿毒癥AKI 診斷和評估的血清標志物。

APACHE II 是評價膿毒癥病情的常用工具。本研究結(jié)果顯示，APACHE II 對膿毒癥患者并發(fā)AKI有診斷價值，對膿毒癥并發(fā)AKI 患者死亡有預測價值。相關(guān)研究表明，APACHE II 與血清標志物聯(lián)合可提高膿毒癥并發(fā)AKI 的診斷效能。本研究將血清GSDMD-N 與APACHE II 聯(lián)合用于膿毒癥并發(fā)AKI的診斷和評估，兩指標聯(lián)合對膿毒癥患者發(fā)生AKI，對膿毒癥并發(fā)AKI 患者死亡具有預測價值，并且其診斷和預測效能均優(yōu)于單一指標。以上結(jié)果為膿毒癥并發(fā) AKI 的診斷和評估提供了新方法，即GSDMD-N聯(lián)合APACHE II具有一定的臨床實用性和可操作性。

本研究未對GSDMD-N、APACHE II 評分聯(lián)合診斷、預后評估的ROC 曲線下面積與單獨診斷、預后評估的ROC曲線下面積進行統(tǒng)計學比較，今后可進一步收集數(shù)據(jù)并使用SAS 軟件進行ROC 曲線下面積的統(tǒng)計學分析。綜合以上分析，血清GSDMDN 聯(lián)合APACHE II 評分能夠提高膿毒癥患者并發(fā)AKI 的診斷和預測的效能。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明 朱冰楠：患者納入、指標檢測、論文撰寫；賈鐘楠、劉鳳琪：臨床資料收集；陳志冬：數(shù)據(jù)匯總錄入、統(tǒng)計學處理