血清C1q水平對膿毒癥并發ARDS病情評估及預后預測的作用

張燁,蔡馨,王歷,湯冬玲,張平安

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一種急性呼吸系統疾病,其特征是雙側胸部影像學混濁伴非心源性肺水腫所致的嚴重低氧血癥[1],膿毒癥被定義為宿主對感染反應失調引起的危及生命的器官功能障礙[2]。膿毒癥合并ARDS時,患者往往病情嚴重,進展迅速,而目前尚未顯示對診斷膿毒癥誘導的ARDS有效的生物標志物[3]。補體C1q(complement 1q,C1q)是補體系統的重要組成部分,可以調節多種免疫細胞,在維持自身免疫耐受和調節炎性反應方面發揮重要作用[4]。有研究顯示,C1q可以用于評估膿毒癥的嚴重程度與器官損傷[5]。然而,關于C1q在膿毒癥合并ARDS中的作用研究報道甚少。為此,本研究探討血清C1q水平預測膿毒癥合并ARDS的價值,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2022年1月—2023年7月武漢大學人民醫院重癥醫學科、呼吸重癥科及傳染科的膿毒癥合并ARDS患者109例入院24 h內的臨床資料,根據入院28 d內的生存情況分為存活組63例和死亡組46例,再根據氧合指數(OI)對ARDS嚴重程度分為ARDS輕度組32例(200 mmHg0.05)。結果見表1。本研究已通過武漢大學人民醫院臨床研究倫理委員會審查批準(WDRY2020-K223),患者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 生存組和死亡組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between survival group and death group

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①ARDS的診斷符合2012年柏林診斷標準[6];②膿毒癥患者符合《中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南(2018)》[7];③所有對象臨床資料完整。(2)排除標準:①合并免疫系統及惡性腫瘤疾病者;②哺乳期或妊娠期女性;③臨床資料不完整者。

1.3 觀測指標與方法 于患者入院24 h內治療前采集靜脈血2 ml于一次性真空采血管(加乙二胺四乙酸二鉀抗凝劑的紫色管)中顛倒混勻;另采集靜脈血4～6 ml于分離膠的收集管中室溫靜置30 min后,離心留取血清待測。

1.3.1 實驗室檢查:采用日本Sysmex公司XN-9000型全自動血細胞分析儀檢測紅細胞(RBC)、血紅蛋白(Hb)及血小板(PLT);德國西門子ADVIA 2400全自動生化分析儀檢測丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、PA、TP、Alb、總膽紅素(TBil)、直接膽紅素(DBil)、UREA、UA、C1q及SCr;德國西門子DimensionExl200檢測儀檢測乳酸、HCT、Na和K、NT-proBNP。試劑盒為儀器配套試劑盒。

1.3.2 C1q水平檢測:上述血清采用德國西門子ADVIA 2400全自動生化分析儀檢測C1q水平。

1.3.3 膿毒癥指標檢測:采用日本Sysmex公司XN-9000型全自動血細胞分析儀及其配套試劑檢測白細胞(WBC)和C反應蛋白(CRP);瑞士Roche公司生產的cobase 801全自動化學發光免疫分析儀及配套試劑盒檢測血清降鈣素原(PCT)水平。

1.3.4 ARDS指標檢測:采用美國沃芬GEM premier 3500及配套試劑檢測PaO2、PaCO2及OI。

1.3.5 SOFA評分判定:序貫器官衰竭評估(SOFA)評分根據患者入院24 h內呼吸系統、循環系統、肝臟系統等6個系統的相應指標計算,分值0～48分,得分越高病情越重。

2 結 果

2.1 血清C1q水平比較 死亡組C1q水平[134.05(112.58,151.35)]mg/L,低于生存組的[(156.60(140.55,181.25)] mg/L(t/P=4.065/<0.001);重度組[(131.40(110.70,141.00)]低于中度組[(152.60(139.25,172.65)] mg/L低于輕度組[175.00(159.50,218.00)] mg/L (F/P=43.494/<0.001)。

2.2 生存組和死亡組膿毒癥指標比較 死亡組患者PCT水平高于生存組(P<0.05);WBC和CRP比較差異無統計學意義(P>0.05),見表2。

表2 生存組和死亡組患者膿毒癥指標比較Tab.2 Comparison of sepsis indicators between survival group and death group patients

2.3 生存組和死亡組ARDS指標比較 死亡組患者PaO2和OI均低于生存組(P<0.01),PaCO2比較差異無統計學意義(P>0.05),見表3。

表3 生存組和死亡組患者ARDS指標比較Tab.3 Comparison of ARDS indicators between survival group and death group patients

2.4 血清C1q水平與膿毒癥合并ARDS患者OI及SOFA評分的相關性 Spearman 相關分析顯示,C1q與OI呈正相關,與SOFA評分呈負相關(r/P=0.658/<0.001、-0.393/<0.001)。

2.5 膿毒癥并發ARDS患者死亡的多因素Logistic回歸分析 以膿毒癥合并ARDS患者是否發生死亡為因變量(賦值:生存=0,死亡=1),年齡、膿毒癥休克(有=1,無=0)、SOFA評分、PCT、NT-proBNP、UREA、UA、SCr、PA、TP、Alb、C1q、PaO2及OI為自變量,結果顯示:年齡大、C1q、Alb及OI水平低是膿毒癥并發ARDS患者死亡的獨立危險因素(P<0.05),見表4。

表4 多因素Logistic回歸分析膿毒癥并發ARDS患者死亡的危險因素Tab.4 Multivariate logistic regression analysis of risk factors for mortality in patients with sepsis complicated by ARDS

2.6 血清C1q預測膿毒癥合并ARDS預后的價值 ROC曲線分析顯示,血清C1q預測膿毒癥合并ARDS患者預后不良的AUC為0.776,95%CI為0.689～0.862,Cut-off值為152.25 mg/L,敏感度、特異度和約登指數分別為0.804、0.619和0.423,見圖1。

圖1 血清C1q對膿毒癥并發ARDS患者預后的ROC曲線Fig.1 ROC curve of serum C1q on the prognosis of patients with sepsis complicated with ARDS

3 討 論

膿毒癥引起的廣泛器官功能障礙涉及肺、肝、腦和腎,其中肺是最易受傷的器官[8-9]。肺損傷一旦惡化就會發展為ARDS,進一步使促炎細胞因子釋放、細胞凋亡激活和凝血異常,從而誘發氣體交換功能受損,導致低氧血癥,最終導致患者急性呼吸衰竭和死亡[10-11]。膿毒性休克合并ARDS產生大量的血漿TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8及CRP等,導致全身炎性反應,使得患者死亡風險增高[12-13]。

補體是先天免疫系統的一部分,主要功能是保護宿主免受入侵病原體的侵害,研究表明補體參與膿毒癥的復雜反應[14]。其中C1q是補體級聯反應的起始蛋白,當其與免疫復合物結合時可以觸發級聯反應的經典途徑,還具有減少促炎細胞因子釋放和促進巨噬細胞、樹突狀細胞和小膠質細胞產生抗炎介質的功能,有助于維持血管內皮細胞的完整性[15]。研究表明,血清C1q水平在不同疾病中表達量不同,糖尿病患者的血清C1q水平升高,而在穩定型心絞痛患者的血清中降低[16-17]。而本研究發現,膿毒癥合并ARDS患者C1q水平降低,可能的機制為:補體系統在不受控制的炎性反應狀態下為了對抗炎性損傷而被大量激活,血清C1q、C2和C4參與經典補體途徑的激活,最后形成C3轉換酶(C4bC2a)導致C1q的大量消耗,使得血清C1q水平下降[18]。程超等[19]研究發現,ARDS病情越重,血清C1q表達量越低,與本研究結果相似,膿毒癥合并ARDS患者病情越重,C1q表達越低。推測可能的原因是,C1q可通過絲裂原活化蛋白激酶經典通路,降低脂肪組織中絲裂原激活蛋白激酶的激酶磷酸化,進而降低下游信號細胞外調節蛋白激酶的磷酸化,降低膿毒癥小鼠血清中IL-6和巨噬細胞炎性蛋白-2水平,減輕LPS誘導的全身炎性反應[20]。而C1q降低會損害微生物入侵者外膜上膜攻擊復合物的通路激活、調理作用和形成,并導致微生物殺傷不良。

本研究發現,低水平的C1q是膿毒癥合并ARDS預后不良的獨立危險因素。Trzeciak等[21]發現在患有膿毒癥的ICU患者和實驗動物中C1q水平表達更低,由于低水平的C1q導致膿毒癥期間凋亡細胞的清除受損,從而導致死亡細胞的積累,進一步通過靶向凋亡細胞表面的自身抗原促進自身免疫。Ali等[22]發現,在LPS誘導的小鼠模型急性炎性反應期間,肺組織中C1q水平發生變化,與受損的肺組織結合并引發補體介導的炎性級聯反應,并通過替代途徑的激活被放大,從而增強肺組織損傷。ROC曲線顯示,血清C1q診斷膿毒癥合并ARDS預后的AUC為0.776,對制定及時有效的膿毒癥合并ARDS治療策略具有重大意義。

綜上所述,血清C1q不僅能指示膿毒癥合并ARDS的嚴重程度,還與其預后相關,具有潛在的臨床應用價值。但本研究為單中心的臨床研究,無法全面評估血清C1q在膿毒癥合并ARDS患者的長期變化,后續可以擴大樣本量繼續驗證并進一步研究血清C1q對膿毒癥合并ARDS的機制。

利益沖突:所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

張燁:設計研究方案,實施研究過程,論文撰寫;蔡馨:資料收集整理;王歷:分析試驗數據;湯冬玲:技術支持;張平安:論文指導審核