血清ADAMTS13水平與接受ECMO治療患者的預后關系

陳華桂 肖杰 萬劍波 丁冬梅 馬蘭

體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）通過機械循環支持，發揮暫時替代心肺的功能，已廣泛應用于難治性和危重癥心臟及呼吸系統疾病的治療[1]。在過去10年中，提供ECMO 的中心數量迅速增長。但是臨床實踐也發現，ECMO 同時伴有高概率的并發癥，主要包括嚴重的炎癥反應、出血、血栓形成等，其中致死性的出血與血栓發生率高達10%～33%[2]。目前ECMO治療凝血監測的常用指標主要包括部分凝血活酶時間（activated partial thromboplastin time，APTT）和活化凝血時間（activated clotting time，ACT）[3]。 然而， 包括凝血系統激活和消耗性凝血疾病等因素的諸多因素均會影響凝血監測的準確性[4]。目前國內外針對ECMO 治療過程中出凝血方面的研究較少，尚無一套完善的、可有效監測抗凝血治療過程的方案和指標。如何在臨床ECMO 治療過程中通過有效監測和干預，達到既可以預防血栓又能有效降低出血風險，是目前ECMO 治療過程中的難點和關鍵所在。血管性血友病因子特異性裂解酶（a disintegrin-like and metalloprotease with thrombospondin type 1 motif，member 13，ADAMTS13）通過降解血管性血友病因子（von willebrand factor，VWF）來減少血栓形成，主要來源于肝星狀細胞和血管內皮細胞[5]。本研究選取2020年1月—2022年6月在湖南醫藥學院第一附屬醫院接受ECMO 治療的42 例患者，按照ECMO 撤離1 個月內患者預后分為生存組和死亡組進行探討。通過分析接受ECMO治療患者的血清ADAMTS13 水平，分析血清ADAMTS13與接受ECMO 治療患者的預后關系，為調控患者出凝血平衡提供相關試驗基礎和新的臨床治療思路，從而為臨床監控出血或血栓并發癥發生的相關標準制定提供依據，尤其為ECMO 治療凝血監測相關行業標準的制定提供試驗依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月—2022年6月在湖南醫藥學院第一附屬醫院接受ECMO 治療的42 例患者。納入標準：年齡18 ～70 歲；治療期間進行肝素抗凝治療；患者家屬簽署知情同意書。排除標準：妊娠期及哺乳期婦女；ECMO 治療前已有明確出血表現，未用肝素抗凝；治療后24 h 內死亡；ECMO 治療前72 h 已出現嚴重感染者；未經治療的自身免疫系統疾病患者。按照ECMO 撤離1 個月內患者預后分為生存組（n＝29）和死亡組（n＝13）。本研究經醫院倫理委員會批準。

1.2 方法

所有患者于接受ECMO 治療前以及治療后24 h、48 h這3 個時間點取靜脈血，分別注入干燥管、3.8%枸櫞酸鈉、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）及肝素抗凝管內，3 000 r/min 離心10 min，收集血漿置于-80 ℃保存。使用酶聯免疫吸附測定法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）檢測ADAMTS13 活性。

1.3 觀察指標

經各項檢查后對比2 組年齡、性別、體表面積、左室射血分數、平均動脈壓、氧合指數、急性生理與慢性健康評分（acute physiology and chronic health evaluation-Ⅱ，APACHE-Ⅱ）、ECMO 流量等臨床數據。APACHE-Ⅱ評分的理論最高值為71分，APACHE-Ⅱ≥15 分歸屬為重癥，而APACHE-Ⅱ＜15分歸屬為非重癥。比較2 組患者接受ECMO 治療前1 h 以及治療后24 h、48 h 的血清ADAMTS13 水平。

1.4 統計學處理

使用SPSS 23.0 統計學軟件進行數據分析。計量資料以（±s）表示，組間比較采用獨立樣本均數t檢驗；計數資料以n（%）表示，采用χ2檢驗。用logistic 回歸分析死亡的危險因素。檢驗水準α＝0.05。

2 結果

2.1 2 組一般資料比較

生存組年齡小于死亡組，差異有統計學意義（P＜0.001）。2 組性別和體表面積比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 生存組與死亡組一般資料比較

2.2 2 組體內循環數據比較

生存組平均動脈壓、氧合指數均高于死亡組，APACHE-Ⅱ評分低于生存組（P＜0.05）。2 組左室射血分數和ECMO 流量比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 生存組與死亡組體內循環數據比較（±s）

表2 生存組與死亡組體內循環數據比較（±s）

組別左室射血分數（%） 平均動脈壓（mmHg） 氧合指數（mmHg） APACHE-Ⅱ評分（分）ECMO 流量（L/min）生存組（n ＝29）50.89±12.4754.24±5.81178.84±29.3822.51±2.623.39±0.61死亡組（n ＝13）52.34±13.5552.56±4.42155.71±23.1227.35±3.853.49±0.73 t 值0.4832.4356.2139.9820.529 P 值0.6310.017＜0.001＜0.0010.601

2.3 2 組ECMO 治療前1 h 及治療后24 h、48 h 血清ADAMTS13 水平比較

ECMO 治療后，2 組血清ADAMTS13 水平升高。生存組ECMO 治療前1 h 及治療后24 h、48 h 血清ADAMTS13水平高于死亡組（P＜0.001）。見表3。

表3 生存組與死亡組ECMO 治療前1 h 及治療后24 h、48 h 血清ADAMTS13 水平比較（IU/dL，±s）

表3 生存組與死亡組ECMO 治療前1 h 及治療后24 h、48 h 血清ADAMTS13 水平比較（IU/dL，±s）

組別ECMO 治療前1 hECMO 治療后24 hECMO 治療后48 h生存組（n ＝29）83.31±7.7191.46±8.48106.89±12.47死亡組（n ＝13）72.14±8.1581.06±10.5289.73±15.07 t 值10.08912.76516.381 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

2.4 ECMO 輔助治療患者死亡的危險因素分析

以ECMO 治療48 h 后血清ADAMTS13 水平為自變量，以生存和死亡為因變量分析。結果顯示，血清ADAMTS13水平為ECMO 治療患者死亡的獨立危險因素（B＝0.629，SE ＝0.164，Waldχ2＝14.800，OR＝1.879，95%CI1.488 ～2.361，P＜0.001）。

3 討論

ECMO 是一種能夠為心臟、肺部或兩者提供短期機械支持的技術。同時，電路設計和插管技術進步的支持使ECMO的使用適應證也得到了擴大。盡管廣泛采用體外生命支持技術，但ECMO 的使用仍然與發病率和死亡率相關。ECMO 期間出現的并發癥是對體外循環的炎癥反應。這種反應與全身炎癥反應綜合征有相似之處，并且與體外循環有關。患者血液暴露于ECMO 回路的非內皮化表面會導致先天免疫系統的廣泛激活；如果不加以控制，可能會導致炎癥和器官損傷。接觸系統激活最終導致觸發內在凝血途徑。作為接觸激活的產物形成的因子Ⅻa 激活因子Ⅺ至Ⅺa。在接下來的步驟中，因子Ⅺa 將因子Ⅸ轉化為Ⅸa，進而激活因子Ⅹ。因子Ⅹ的轉換是內在和外在途徑之間凝血級聯的第一個常見步驟。傳統上認為外在途徑在體外循環中的作用較小，部分原因是組織損傷的需要和隨后組織因子（tissue factor，TF）的暴露。目前國內外針對ECMO治療伴發的出血方面的研究較少，尚無一套完善的、可有效監測抗凝血治療過程的方案和指標。如何在臨床ECMO 治療過程中通過有效監測和干預，達到既可以預防血栓又能有效降低出血風險，是目前ECMO 治療過程中的難點和關鍵所在[6]。

本研究選取2020年1月—2022年6月在湖南醫藥學院第一附屬醫院接受ECMO 治療的42 例患者。比較2 組患者接受ECMO 治療前1 h 以及治療后24 h、48 h 的血清ADAMTS13 水平。本研究結果表明，生存組年齡小于死亡組，差異有統計學意義（P＜0.001）。2 組性別和體表面積比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。生存組平均動脈壓、氧合指數均高于死亡組，APACHE-Ⅱ評分低于生存組（P＜0.05）。ECMO 治療后，2 組血清ADAMTS13 水平升高。生存組ECMO 治療前1 h 及治療后24 h、48 h 血清ADAMTS13 水平高于死亡組。VWF 代謝受血液流變條件的嚴格控制，特別是在高流體剪切力條件下，會誘導凝血和纖維蛋白溶解系統的激活，影響ADAMTS13 的活性，從而干擾VWF 活化和降解。ADAMTS13 作用于VWF 蛋白的肽鍵[7]。ECMO 治療時，血液同樣受到儀器高剪切力的作用[8]。此外，ECMO 不同的治療模式，如VV-ECMO、VA-ECMO具有不同的剪切力，而這對ADAMTS13 活性及VWF 的代謝也可能存在影響[9]。本研究以接受ECMO 治療的患者為受試對象，研究ECMO 治療對ADAMTS13 水平的影響，評估ADAMTS13 對出血及血栓風險的預估是否存在臨床意義。由于ECMO 的平流血流灌注模式，因此在治療過程中存在一定程度的臟器血流灌注不足，易引起患者出現強烈應激反應[10]。同時，ECMO 治療需要較長時間支持，導致人工材料和血液之間存在廣泛接觸，從而引起細胞因子的釋放，導致炎癥反應的發生[11]。不同炎癥因子影響ADAMTS13 的活性[12]。但是，在接受ECMO 治療的患者人群中，上述ADAMTS13 活性變化是否與炎癥因子變化具有相關性，目前尚無清晰論述，值得進一步研究。在眾多生理和病理狀態中，ADAMTS13 活性存在不同程度的降低。由于ECMO患者人群基礎疾病危重且復雜，其不同疾病狀態可能會對ADAMTS13 活性產生不同程度的影響，因此結合相關臨床資料，多因素綜合分析具有至關重要的意義。

在過去的10年中，ECMO 技術有了巨大的改進。這有助于越來越多的中心接受越來越多的適應證。正在進行的抗凝和膜肺構建的研究將進一步提高ECMO 的安全性和有效性。此外，仍需進一步的研究，如臨床前研究和臨床研究等來評估ECMO 治療對凝血監測的影響。這項工作將為ECMO 期間可能使用的新型抗凝療法提供信息。目前，靶向因子Ⅻ作為一種新的抗凝手段引起了人們的極大興趣。鑒于有可能降低或消除血栓形成的風險，而不會遇到與當前抗凝劑相關的出血風險，因此在這種情況下使用因子Ⅻ抑制劑是有應用前景的[13]。抑制F Ⅻa 的重組人抗體3 F7 已在VAECMO 的兔模型中成功測試，但在進行人體研究前，任何未來的工作都需要使用當代臨床ECMO 設備在ECMO 的大型動物模型中證明因子Ⅻ抑制劑的安全性和有效性[14]。ECMO是一個存在明顯并發癥（包括血栓形成和出血）的復雜過程。由于使用體外循環進行心肺支持使血液暴露在非生物的、血栓形成的表面，臨床ECMO 方案多推薦全身抗凝[15]。因此，對于大多數ECMO 患者來說，抗凝是必要的，從而防止回路凝血。本質上講，抗凝劑最常見的副作用是出血[16]。由于危重患者與ECMO 回路之間的相互作用以及患者對疾病和ECMO 回路的炎癥反應，都會導致患者正常止血失衡，因此ECMO 期間的抗凝更為復雜[17]。本研究初步發現接受ECMO治療患者的血清ADAMTS13 水平降低與預后不佳相關，應通過早期檢測及干預，提高患者生存率。文章中體現了《體外膜肺氧合循環支持專家共識》[18]的執行標準。

綜上所述，接受ECMO 治療患者的血清ADAMTS13 水平降低與預后不佳相關。本研究為調控患者出凝血平衡提供相關試驗基礎和新的臨床治療思路，從而為臨床監控出血或血栓并發癥發生的相關標準制定提供依據，尤其為ECMO 治療凝血監測相關行業標準的制定提供試驗依據。