急性呼吸窘迫综合征患者血清钙结合蛋白S100A12的表达及临床意义

周凌 蒋丕萍

航天中心医院呼吸科（北京100049）

急性呼吸窘迫综合征（Acute respiratory dis⁃tress syndrome，ARDS）是一种急性炎症性肺损伤，与肺血管通透性增加和肺组织通气减少有关，为临床常见的危重病[1]。据报道美国每年有19.06万ARDS患者，7.45万死于该病，而且每年因该病住院时间高达360万天，严重威胁患者生命健康，并给患者及其家属带来沉重的经济负担[2，3]。目前我国尚无全国性ARDS发病率的数据，但是SONG等[4]通过美国ARDS发病率，推测我国ARDS年发病率约为59/10万，每年约新增67万ARDS患者。随着医疗技术的不断发展，ARDS的预后得到了一定的改善，但是ADRS的病死率仍高达40%～50%，而且80%的死亡多发生在ARDS发作2～3周后[5]，因此早诊断、早治疗，并寻找可以评价ARDS发病和预后的生物标志物至关重要。炎症因子在ARDS的发病过程发挥重要的作用，S100A12属于S100蛋白家族成员，在炎症反应过程中发挥调节作用；PCT是由116个氨基酸残基组成的糖蛋白，是一种新型炎症标志物。研究表明[6，7]S100A12和PCT与ARDS密切相关，PCT评估ARDS预后的研究已有报道，但是关于S100A12在ADRS患者病情严重程度和预后的临床价值尚少。因此，本文通过观察S100A12在ARDS患者中临床价值，并通过ROC曲线分析两者在ARDS预后的临床价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组选取2016年1月至2017年11月本院呼吸科诊治的ARDS患者68例作为研究对象，选取同期68名健康体检人群作为对照组。根据患者氧合指数（PaO2/FiO2）评价病情严重程度，即轻度组（n＝15）：200 mmHg＜PaO2/FiO2≤300 mmHg；中度组（n＝34）：100 mmHg ＜PaO2/FiO2≤200 mmHg；重度组（n＝19）：PaO2/FiO2≤100 mmHg。根据患者28 d预后情况，分为生存组（n＝35）和死亡组（n＝33）。纳入标准：所有患者均符合“柏林定义”关于ARDS诊断标准[8]；患者发病时间≤24 h。排除标准：年龄＜18岁；诊断ARDS后24 h内死亡者；伴有肿瘤和免疫系统疾病者；肝肾功能衰竭者；患有急性肺栓塞或慢性阻塞性肺疾病等疾病者。本研究所有患者或其家属知情同意，并经医院伦理委员会批准。ARDS患者和对照组的基本资料在年龄、性别分布、BMI和基础疾病等方面，差异无统计学意义（P＞0.05）。68例ARDS患者平均年龄（50.2±12.6）岁，男性35例，女性33例。3组患者在年龄、性别分布、BMI、pH、发病原因和28 d病死率方面比较，差异未见统计学意义（P＞0.05）；3组患者APACHE II评分、肺损伤评分和PaO2/FiO2比较，差异存在统计学意义（P＜0.05）。见表1。

1.2 方法研究对象入组时，采集静脉血5 mL，按照3 000 r/min速度离心10 min，吸取上清液放置-20℃冰箱保存备用，ELISA法检测血清S100A12和PCT的水平（S100A12试剂盒，美国Ab⁃nove公司；PCT试剂盒，武汉优尔生商贸有限公司），以上指标的检测，按照相应试剂说明书进行操作。采集患者桡动脉血2 mL，应用普朗医疗PL2000血气电解质分析仪检测pH和PaO2水平并记录吸入的氧浓度，计算氧合指数＝PaO2/FiO2。

表1 ARDS患者的基本情况Tab.1 The general clinical data of ARDS patients ±s

表1 ARDS患者的基本情况Tab.1 The general clinical data of ARDS patients ±s

注：与轻度ARDS组比较，*P＜0.05；与重度ARDS组比较，△P＜0.05

变量年龄（岁）性别（男/女）BMI（kg/m2）APACHE II评分肺损伤评分动脉血气分析pH PaO2/FiO2（mmHg）发病原因[例（%）]肺炎非肺源性脓毒症误吸创伤其他28 d病死率轻度组（n=15）48.3±15.6 8/7 24.71±4.83 21.0（19.0～23.0）△2.0（1.8～2.2）△7.39±0.49 243.1±24.6△7（46.67）2（13.33）1（6.67）4（26.67）1（6.67）5（33.33）中度组（n=34）50.1±12.3 15/19 24.63±3.92 22.5（21.0～25.0）*△2.4（2.0～2.6）*△重度组（n=19）51.7±14.8 12/7 24.81±4.15 25.0（22.0～28.0）*2.8（2.7～3.2）*7.45±0.32 162.4±19.3*△7.42±0.41 83.5±8.8*12（35.29）8（23.53）4（11.76）6（17.65）4（11.76）15（44.12）10（52.63）5（26.32）1（5.26）1（5.26）2（10.53）13（68.42）

1.3 统计学分析采用SPSS 20.0软件进行数据分析，服从正态分布的计量资料以均数±标准差表示，两组间的比较采用独立样本t检验分析，多组间的比较采用单因素方差分析，若差异有统计学意义，则两两间的比较采用LSD⁃t检验；若偏态分布的计量资料用中位数四分位数表示，采用Mann⁃Whitney U检验进行比较。计数资料以%表示，采用χ2检验进行分析。采用Pearson相关性分析血清S100A12和PCT水平与APACHE II评分、肺损伤评分及PaO2/FiO2间的相关性。采用ROC曲线分析血清S100A12和PCT水平在ARDS预后评估中的价值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病例组和对照组血清S100A12和PCT水平比较病例组患者血清S100A12和PCT的水平显著性高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 病例组和对照组血清S100A12和PCT水平比较Tab.2 Comparison of serum S100A12 and PCT levels between case group and control group ±s

表2 病例组和对照组血清S100A12和PCT水平比较Tab.2 Comparison of serum S100A12 and PCT levels between case group and control group ±s

注：与对照组比较#P＜0.05

组别对照组病例组例数68 68 S100A12（ng/mL）80.79±15.31 163.91±56.13#PCT（μg/L）0.49±0.19 1.68±0.57#

2.2 不同病情患者血清S100A12和PCT水平比较不同病情ARDS患者血清S100A12和PCT水平比较，差异存在统计学意义（P＜0.05）；重度组和中度组患者血清S100A12和PCT水平高于轻度组，差异有统计学意义（P＜0.05）；中度组患者血清S100A12和PCT水平高于轻度组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 不同病情患者血清S100A12和PCT水平比较Tab.3 Comparison of serum S100A12 and PCT levels in patients with different severity ±s

表3 不同病情患者血清S100A12和PCT水平比较Tab.3 Comparison of serum S100A12 and PCT levels in patients with different severity ±s

注：与轻度ARDS组比较，*P＜0.05；与重度ARDS组比较，△P＜0.05

组别轻度组中度组重度组例数15 34 19 S100A12（ng/mL）102.23±13.51△166.18±37.57*△208.59±50.29*PCT（μg/L）1.32± 0.39△1.70±0.27*△1.94±0.41*

2.3 生存组和死亡组患者血清S100A12和PCT水平比较本研究ARDS患者病死率为48.53%（33/68）。死亡组患者血清S100A12和PCT水平高于生存组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

2.4 ARDS患者血清S100A12和PCT水平与临床指标的相关性分析经Pearson相关性分析显示：血清S100A12和PCT水平与APACHE II评分（r＝0.489，0.436，P＜ 0.05）、肺损伤评分（r＝0.596，0.601，P＜ 0.05）呈正相关性，与PaO2/FiO2呈负相关（r＝-0.638，-0.595，P＜ 0.01）。

表4 生存组和死亡组患者血清S100A12和PCT水平比较Tab.4 Comparison of serum S100A12 and PCT levels between survival group and death group ±s

表4 生存组和死亡组患者血清S100A12和PCT水平比较Tab.4 Comparison of serum S100A12 and PCT levels between survival group and death group ±s

注：与生存组比较，※P＜0.05

组别生存组死亡组例数35 33 S100A12（ng/mL）152.34±29.69 176.23±42.07※PCT（μg/L）1.59±0.21 1.78±0.32※

2.5 血清S100A12和PCT水平对ARDS患者的预后价值经ROC曲线分析结果显示：S100A12曲线下面积为0.825（95%CI：0.726～0.924），灵敏度和特异度分别为0.750，0.775；PCT曲线下面积为0.783（95%CI：0.668 ～0.898），灵敏度和特异度分别为0.643，0.850。见表5。

表5 血清S100A12和PCT水平对ARDS患者的预后价值Tab.5 The prognostic value of serum S100A12 and PCT levels in patients with ARDS

3 讨论

ARDS是危重病和机械通气患者常见的并发症，主要表现为发病急迫、进行性呼吸困难和顽固性低氧血症，发病率和病死率极高。ARDS发病机制复杂，尚不明确，但研究表明炎症反应与ARDS发病密切相关[9]。当急性肺损伤时，外源性因素刺激肺泡巨噬细胞后合成并释放多种炎性因子；而这些炎性因子可刺激机体产生趋化因子、氧自由基及蛋白酶等，加剧炎症反应，使肺透明膜形成，增加肺毛细血管的通透性，从而导致ARDS发病[10]。研究[11-12]发现中性粒细胞在ARDS发病中发挥重要的作用，体内大量的中性粒细胞活化激活后，通过“呼吸爆发”释放炎性因子和氧自由基等，加剧炎症反应和肺损伤。S100A12作为S100蛋白家族一员，主要表达于中性粒细胞的细胞质，当急性肺损伤时，血清S100A12持续性高表达，与晚期糖基化终末产物受体（RAGE）特异性结合，NF⁃κB可在这个过程中被活化，产生大量细胞因子造成肺组织病理性损伤[13]。PCT是降钙素的前体物质在体内相对稳定，是炎症反应的标志物；当发生全身性炎症反应时，血清PCT水平显著上升。

S100A12蛋白是一种具有保守EF手型结构域的低分子量钙结合蛋白，是S100家族重要成员，主要来源于参与炎症反应的中性粒细胞，与血管内皮黏附因子的表达密切相关，并激活炎症细胞的趋化作用[14⁃15]。本研究发现 ARDS 患者血清S100A12水平明显高于正常组（P＜0.05）。血清S100A12水平随着病情严重程度呈增加趋势（P＜0.05）；生存组患者S100A12水平低于死亡组（P＜0.05）。经Pearson相关性分析显示：血清S100A12水平与APACHE II评分、肺损伤评分呈正相关性（P＜0.05），与PaO2/FiO2呈负相关（P＜0.01），与文献报道一致[16]，说明S100A12水平与ARDS患者病情严重程度和预后密切相关。

PCT是由甲状腺滤泡旁细胞分泌的一种炎症因子，正常人PCT水平很低几乎检测不到。当患者发生ARDS时，血清PCT的水平显著上升，由于PCT 体内的半衰期约为 24 h，便于临床检测[17⁃19]。本研究发现ARDS患者血清PCT水平明显高于正常组（P＜0.05）。不同严重程度ARDS患者血清PCT水平存在统计学差异（P＜0.05），而且PCT水平随着病情严重程度呈增加趋势（P＜0.05）；生存组患者S100A12水平低于死亡组患者（P＜0.05）。经Pearson相关性分析显示：血清PCT水平与APACHE II评分、肺损伤评分呈正相关性（P＜0.05），与PaO2/FiO2呈负相关（P＜ 0.01），说明PCT水平与ARDS患者病情严重程度和预后密切相关。通过ROC曲线分析S100A12和PCT对ARDS患者预后的价值，结果显示：S100A12的AUC为0.825，灵敏度和特异度分别为0.750，0.775；PCT的AUC为0.783，灵敏度和特异度分别为0.643，0.850，说明S100A12和PCT评估ARDS患者预后具有一定临床价值。本研究发现S100A12的AUC和灵敏度高于PCT，但特异度低于PCT，因此尚不能完全认为其评价效果优于PCT。本研究结果提示S100A12与ARDS患者病情严重程度和预后密切相关，其可能参与ARDS发病过程。但是本研究尚存不足，未连续动态监测S100A12和PCT的变化水平，而且样本量较少，有待日后进一步研究。