HMGB1、lncRNA H19與膿毒癥患者預后的關系

唐雯,巴音查汗·博然衣,張大權,肖東,劉艷

膿毒癥是一種臨床常見全身炎性反應綜合征,隨著病情進展,患者會出現休克癥狀,且極易繼發多器官功能障礙[1-2]。急性生理與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHEⅡ)、序貫器官功能衰竭評分(sequential organ failure assessment,SOFA)均為評價膿毒癥患者病情的常用量表,缺點是無法反映其病理機制。高遷移率族蛋白B1(high-mobility group box 1,HMGB1)具有調節轉錄、穩定核酸結構等生物學功能,在膿毒癥炎性反應維持中具有重要作用,在“延遲性”死亡效應中亦發揮關鍵作用[3]。長鏈非編碼 RNA H19(long non-coding RNA H19,lncRNA H19)是一種活躍的調控因子,既往研究表明其在腫瘤的增殖、遷移中可發揮作用[4-5],但隨著研究的深入發現lncRNA H19與機體炎性反應情況密切相關[6],有望成為膿毒癥炎性反應控制的新靶向基因,但其對患者預后評估的具體價值尚缺乏報道。基于此,現分析膿毒癥患者血清HMGB1、lncRNA H19水平及其在預后評估中的價值,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年1月—2022年3月新疆維吾爾自治區人民醫院重癥醫學科診治的膿毒癥患者128例為研究對象,根據其28 d臨床結局分為生存組87例和死亡組41例,2組性別、年齡、體質量指數、感染部位、基礎疾病史、并發疾病、體溫、血小板計數、血紅蛋白、乳酸、血鈣、血鉀、治療方式比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。死亡組心率、呼吸頻率、APACHEⅡ評分、SOFA評分、白細胞計數、肌酐、尿素氮、降鈣素原高于生存組,平均動脈壓、血氧飽和度低于生存組(P<0.05),見表1。本研究經醫院倫理委員會批準 (KY20191219217),患者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①符合膿毒癥診斷標準[7];②發病至診治時間<72 h;③年齡≥18歲。(2)排除標準:①合并惡性腫瘤;②合并原發性心、肝、肺、腎等嚴重器官功能障礙;③合并傳染性疾病;④器官移植者;⑤先天性免疫缺陷。(3)剔除標準:患者或家屬中途自愿放棄治療。

1.3 血清HMGB1、lncRNA H19檢測 患者入組時均采集外周靜脈血3 ml,離心留取上層血清,儲存于-80℃冰箱待檢。采用美國BIO-RAD公司生產的800型全自動酶標儀,以酶聯免疫吸附法測定HMGB1水平,試劑盒由儀器配套提供。采用實時定量PCR法測定lncRNA H19水平:將Trizol 試劑0.75 ml與血清0.25 ml混勻后提取血清總RNA,取RNA 2 μg,采用逆轉錄試劑盒(德國Qiagen)按20 μl逆轉錄體系合成cDNA;PCR引物由上海吉瑪公司合成,以GAPDH為內參對照,lncRNA H19引物序列,上游:5'-TTCAAAGCCTCCACGACTCT-3',下游:5'-GCTCACACTCACGCACACTC-3';GAPDH上游:5'-CGGAGTCAACGGATTGGTCGTAT-3',下游:5'-AGCCTTCTCCATGGTGGTGAAGAC-3'。反應條件:95℃ 60 s,95℃ 15 s,退火15 s,72℃ 45 s,熒光收集,進行40個循環,重復3次,采用2-△△Ct計算相對表達量。

2 結 果

2.1 2組血清HMGB1、lncRNA H19水平比較 死亡組血清HMGB1水平高于生存組,lncRNA H19水平低于生存組(P<0.01),見表2。

表2 生存組與死亡組血清HMGB1、lncRNA H19水平比較

2.2 膿毒癥患者預后的影響因素分析 以膿毒癥預后作為因變量(死亡=1,生存=0),以心率、呼吸頻率、APACHEⅡ評分、SOFA評分、白細胞計數、肌酐、尿素氮、降鈣素原、血氧飽和度、HMGB1、lncRNA H19作為自變量(均為實際值), 納入Logistic多因素回歸分析,結果顯示,血清HMGB1升高是膿毒癥患者預后的獨立危險因素(P<0.01),血清lncRNA H19升高是膿毒癥患者預后的保護因素(P<0.01),見表3。

表3 膿毒癥患者預后影響因素的Logistic回歸分析

2.3 ROC分析血清HMGB1、lncRNA H19評估膿毒癥患者預后價值 繪制ROC曲線結果顯示,血清HMGB1、lncRNA H19及二者聯合評估膿毒癥患者預后的AUC分別為0.760、0.788、0.867,二者聯合評估預后價值大于單項指標(Z/P=3.245/<0.001、2.641/0.008),見表4、圖1。

2.4 膿毒癥患者血清HMGB1、lncRNA H19評估預后的DCA 以凈獲益率為縱坐標,高風險閾值為橫坐標,繪制決策曲線,結果顯示,當高風險閾值為0～0.99時,凈受益率>0,有臨床意義,且隨著高風險閾值減小,凈受益率增加,最大值為0.300,在閾值0.23～0.73范圍內,血清HMGB1、lncRNA H19聯合評估膿毒癥患者預后的凈受益率優于單一指標檢測,見圖2。

3 討 論

膿毒癥是臨床常見危急重癥之一,具有病情復雜、進展迅猛、預后差等特點。張小軍等[8]研究結果顯示,膿毒癥28 d病死率為28.24%。嚴憲才等[9]在一項老年重癥膿毒癥患者中的研究結果顯示,28 d病死率為28.43%。但李英等[10]則發現行連續性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy,CRRT)重癥肺部感染致膿毒癥患者30 d病死率高達44.44%。由此可見,不同患者預后存在一定差異,但整體病死率仍較高。本研究也發現膿毒癥病死率為32.03%,與既往研究相符。雖然已有學者研究膿毒癥患者預后預測模型[11],但個體差異性明顯,是否可以通過生化指標檢測客觀判斷患者預后情況成為臨床研究的重要方向。

膿毒癥患者在發病早期會出現炎性反應激活,產生大量炎性介質釋放入血,加之內毒素的作用,致使炎性反應進一步加劇,從而出現內皮細胞損傷及血管通透性改變,導致病情進一步進展。故炎性反應與膿毒癥發生、發展密不可分。HMGB1是膿毒癥患者體內的關鍵性促炎因子,機體發病后HMGB1被活化的免疫細胞釋放至細胞外環境,并與膜上Toll受體等結合,并將炎性信號傳導至細胞內,刺激腫瘤壞死因子-α、白介素6等表達增加,放大炎性反應,導致患者出現器官功能損傷[12-13]。陳艷青等[14]指出,膿毒癥患者外周血HMGB1水平異常升高,且隨病情加重其高表達愈加顯著,預測患者28 d死亡的AUC高達0.946。國外亦有動物實驗研究結果表明,可通過抑制HMGB1的釋放降低膿毒癥小鼠的病死率[15]。本研究檢測結果發現,死亡組血清HMGB1水平高于生存組。高表達的HMGB1可促進巨噬細胞遷移,同時增加炎性細胞因子的釋放,從而加劇機體炎性反應,致使病情加重,因此會增加患者死亡風險。

非編碼RNA可通過轉錄、翻譯等多個層面調控基因的表達,從而參與膿毒癥的病理過程。Cui等[16]發現,膿毒癥誘發肺損傷大鼠炎性反應及預后與lncRNA H19表達具有一定相關性。有研究顯示,在脂多糖誘導的膿毒癥模型中,lncRNA H19過表達會降低炎性細胞因子表達,抑制機體炎性反應[17-18]。本研究中死亡組血清lncRNA H19低于生存組。結合既往研究分析其可能作用機制在于,lncRNA H19降低會調控絲裂原活化蛋白激酶通路,導致白介素-6、白介素-1β、腫瘤壞死因子α等促炎因子大量產生,機體抗炎—促炎反應失調,引發心臟收縮功能、腎功能降低,加重心肌損害及腎損傷,從而使患者出現器官功能障礙,病死率增加[19]。本研究在校正混雜因素后發現,血清HMGB1、lncRNA H19表達均為膿毒癥患者預后的獨立影響因素,且ROC分析結果顯示,血清HMGB1、lncRNA H19聯合評估膿毒癥患者預后的AUC大于單獨評估效能。由此可見,血清HMGB1、lncRNA H19均參與膿毒癥患者的病情進展過程。Tan等[20]研究發現,由煙霧引起的肺損傷小鼠經人參皂苷Rb3治療后可減輕肺部病理變化,該過程與H19/miR-29b/HMGB1/TLR4信號傳導有關,推測在膿毒癥患者病情進展、轉歸過程中,HMGB1、lncRNA H19可能存在交互作用,但具體作用尚需進一步分析。ROC曲線可從敏感度、特異度方面反映指標的評估價值,但存在假陽性、假陰性風險,而決策曲線可通過風險閾值進行準確判斷,且可直觀評估模型的臨床獲益優劣。本研究繪制決策曲線顯示,在閾值0.23～0.73范圍內,血清HMGB1、lncRNA H19聯合評估模型評估膿毒癥患者預后的凈受益率優于單獨檢測,可為臨床預防、干預提供參考,提示對存在預后不良風險患者可強化抗炎措施,或根據相關病理機制采取相應干預措施,以促進患者預后改善。

綜上所述,血清HMGB1高表達、lncRNA H19低表達均為膿毒癥患者28 d死亡的獨立危險因素,通過檢測二者水平可有效判斷患者預后情況,且聯合評估凈受益率更高。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

唐雯、劉艷:設計研究方案,實施研究過程,論文撰寫;巴音查汗·博然衣:提出研究思路,分析試驗數據,論文審核;張大權:實施研究過程,資料搜集整理,論文修改,進行統計學分析;肖東:課題設計,論文撰寫