血管生成素-2及可溶性糖基化终末产物受体在脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征发病中的作用

李金兰 张丽中 樊柳汝 李筱妍

山西医科大学第三医院（山西白求恩医院山西医学科学院同济山西医院）呼吸与危重症医学科（太原 030032）

脓毒症被定义为宿主对感染的反应失调而导致危及生命的器官功能障碍[1-2]。急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）从被首次描述[3]至今，被认为是一种以弥漫性肺泡损伤及血管内皮损伤为特征的急性炎性综合征，病因复杂，其中最常见的危险因素是脓毒症[4]，并且与 ARDS 的高病死率有关[5]。迄今为止，ARDS诊断大多基于临床特征。临床常用的标准是美国欧洲共识会议（American European Consensus Conference，AECC）标准和柏林定义。此外，近年来生物标志物在ARDS中的应用逐渐进入人们视野，同时相较而言，临床诊断更倾向于临床表现，存在一定主观性影响，而生物标志物通常客观测量的，不存在个人理解偏差，在ARDS的未来诊断、治疗方面更具优势。

ARDS病理生理过程复杂，目前研究认为肺泡上皮-毛细血管内皮细胞屏障的破坏是ARDS最主要的病理生理特征[6]。而作为内皮细胞损伤生物标志物之一的血管生成素-2（angiotensin-2，Ang-2），在ARDS发生发展中发挥重要作用[7-8]。近期一项纳入了10项临床研究的荟萃分析，共计3 723例患者，发现Ang-2基线水平较高的ARDS患者的未来死亡风险较高[9]。遗传学研究[10]也明确提示Ang-2基因的多态性与发生ARDS的风险增加有关。同时，表达于Ⅰ型肺泡上皮细胞的可溶性糖基化终末产物受体（soluble receptor for advanced glycation end products，sRAGE）也与ARDS的发生发展密切相关[11-14]。研究表明[15]，ARDS 患者血清sRAGE水平明显升高，可以作为诊断ARDS的标志物，并且发现血清sRAGE与ARDS患者的死亡独立相关。综上分析，推测Ang-2及sRAGE可能参与脓毒症相关ARDS的发病。本研究旨在探索sRAGE和Ang-2在脓毒症相关ARDS发生发展中的作用，探讨其是否可作为脓毒症相关ARDS早期识别的有效生物标志物，以尽早发现，尽早预防疾病恶化，改善ARDS患者预后。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组随机选取2021年5月至2022年1月于山西白求恩医院住院的脓毒症相关ARDS患者17例作为研究组，脓毒症患者30例作为病例对照组，同期于本院体检中心进行健康体检的成人22例作为健康对照组。追踪随访研究组患者28 d转归情况，分为存活组9例和死亡组8例。根据脓毒症Sepsis3.0诊断[1]标准：（1）对于重症监护病房（intensive care unit，ICU）的感染或可疑感染患者，当脓毒症相关器官衰竭评分（sepsisrelated organ failure assessment，SOFA）评分≥2 分时，则可诊断；（2）对于非ICU感染或可疑感染患者，快速脓毒症相关器官衰竭评分（quick sepsisrelated organ failure assessment，SOFA）评分出现两项（收缩压≤100 mmHg，呼吸频率≥22次/min，意识改变）或两项以上阳性时诊断为脓毒症。ARDS诊断[16]标准：（1）急性发病（1周内出现新的或者恶化的呼吸道症状）；（2）阈值定义的动脉低氧血症：（轻度：200 mmHg＜氧合指数≤300 mmHg，中度：100 mmHg＜氧合指数 ≤200 mmHg，重度：氧合指数 ≤100 mmHg；（3）X线胸片或胸部CT显示双肺弥漫性浸润影不能完全解释为渗出、肺不张、肿块）；（4）确定的ARDS危险因素（如无明确危险因素，排除心力衰竭作为原因）；（5）不完全是由于心脏原因；具备以上5条即可诊断为ARDS。纳入标准：（1）研究组：Ⅰ符合上述脓毒症和ARDS诊断标准；Ⅱ年龄≥18岁；Ⅲ知情同意。（2）病例对照组：Ⅰ符合上述脓毒症诊断标准；Ⅱ年龄≥18岁；Ⅲ知情同意。（3）健康对照组：Ⅰ同期在本院进行健康体检的成人；Ⅱ年龄≥18岁；Ⅲ知情同意。排除标准：（1）年龄＜ 18岁者；（2）入院即死亡、转院的临床资料不完善的患者；（3）慢性、恶性疾病终末期患者；（4）既往有精神病史或认知功能障碍者；（5）拒绝参与研究或拒绝签署知情同意书者。本研究经医院临床伦理委员会批准（审批号：SBQLL-2020-009）。

1.2 方法

1.2.1 实验室指标检测入院24 h内采集研究对象外周静脉血，离心留取上清，塑料离心管分装。置于-80℃冰箱中保存备用。同时检测外周血白细胞计数（white blood cells，WBC）、中性粒细胞计数（neutrophile granulocyte，NEUT）、淋巴细胞计数（lymphocyte，LY）、中性粒细胞和淋巴细胞比值（neutrophil lymphocyte ratio，NLR）、单核细胞计数（monocyte，MONO）、嗜酸性粒细胞百分比（eosinophilic granulocyte，EO）。

1.2.2 病情严重程度评估入院24 h内对研究组与病例对照组患者进行病情严重程度评估，包括急性生理学和慢性健康状况评分系统Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluationⅡ，APACHEⅡ）和SOFA评分。

1.2.3 血清Ang-2和sRAGE测定采用双夹心酶联免疫吸附法检测研究对象血清Ang-2和sRAGE水平，实验操作严格按照试剂盒说明书进行。实验所用Ang-2和sRAGE试剂盒购自Andygene公司（批号：AD202112）。

1.3 统计学方法采用SPSS 25.0统计分析软件，计量资料采用均数±标准差或M（P25，P75）进行统计描述，组间比较采用方差分析或非参数秩和检验。计数资料采用率或构成比进行统计描述，组间比较采用χ2检验。采用logistic回归分析发病危险因素。绘制受试者工作特征曲线（receiver operation characteristic curve，ROC曲线）分析检测指标的诊断效能。采用Pearson及Spearman相关性分析方法分析数据相关性，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象的一般人口统计学资料和实验室指标比较本研究最终纳入符合入组条件的研究组患者17例，病例对照组患者30例，健康对照组患者22例。统计学分析结果显示，三组性别构成及年龄差异均无统计学意义（均P＞0.05）。三组WBC、NEUT、LY、NLR及 EO比较均差异有统计学意义（分别P＜0.05，P＜0.01），而研究组与病例对照组比较均差异无统计学意义（P＞0.05）。三组MONO比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 三组患者一般资料及实验室指标比较Tab.1 The general data and laboratory indexes of the three groups were compared例（%）

2.2 各组Ang-2及sRAGE表达水平比较三组Ang-2及sRAGE表达水平比较均差异有统计学意义（分别P＜0.01，P＜0.05）。而且与病例对照组（3 378.06/912.67，1 343.63/334.49）及健康对照组2 852.48/411.97，1 365.53/211.54）相比，研究组Ang-2及sRAGE表达水平（4031.28/815.26，1514.86/344.44）显著增高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2。

表2 各组Ang-2及sRAGE表达水平比较Tab.2 The expression levels of Ang-2 and sRAGE in each group were compared

2.3 脓毒症相关ARDS发病的危险因素分析采用多因素logistic回归分析显示，Ang-2及sRAGE是脓毒症相关ARDS发病的高危因素（分别P＜0.05，P＜0.01）见表3。

表3 脓毒症相关ARDS发病的危险因素分析Tab.3 risk factors of sepsis associated ARDS

2.4 分析Ang-2及sRAGE对脓毒症相关ARDS早期识别的诊断效能绘制ROC曲线，取约登指数最大值为临界值。Ang-2及sRAGE的ROC曲线下面积（area under ROC curve，AUC）分别为0.724和0.702。Ang-2的最佳临界值为3 350.67 ng/L，Ang-2对脓毒症相关ARDS诊断的敏感性为94.1%，特异性为48.3%。sRAGE的最佳临界值为1 399.38 ng/L，sRAGE对脓毒症相关ARDS诊断的敏感性为76.5%，特异性为45.5%。见图1。

图1 Ang-2及sRAGE对脓毒症相关ARDS早期识别的诊断效能分析Fig.1 Analysis of the diagnostic efficacy of Ang-2 and sRAGE in early identification of sepsis-related ARDS

2.5 研究组患者28 d转归情况与检测指标及病情严重度评分的相关性分析追踪随访研究组患者28 d转归情况，分为存活组9例和死亡组8例。采用Pearson及Spearman相关性分析结果显示，SOFA评分及APACHEⅡ评分与研究组患者28 d死亡风险呈正相关（均P＜0.05，r=0.606、0.635）。而且Ang-2高表达与研究组患者28 d死亡风险亦呈正相关（P＜0.05，r=0.529），但血清sRAGE水平与研究组患者28 d死亡风险无相关性（P＞0.05）。

3 讨论

近几年（新型冠状病毒）COVID-19的大流行导致人们对ARDS的关注增加，从而更加突出了ARDS的高死亡率和缺乏有效的早期诊断标准。迄今为止，国内外有许多研究发现，与ARDS有关的生物标志物多达20余种[17]，它们均能够在一定程度上对ARDS的早期诊断、严重程度及预后进行预测，但是否可以作为应用于临床检测的最佳生物标志物，尚需大量研究进一步证实。

Ang-2是一种血管生长因子，通过血管生成素/Tie（具有Ig和EGF同源结构域的络氨酸激酶）信号通路参与血管生成。病理状态下，由炎症因子触发，通过自分泌形式干扰内皮细胞完整性，导致血管通透性增加[18]。有研究通过分析112例机械通气患者的血浆Ang-2水平，并分别测量肺通透性、氧合指数等，结果发现与非ARDS患者相比，ARDS患者的血浆Ang-2水平明显升高，还发现Ang-2的升高与ARDS患者的疾病严重程度及死亡增加有关[19]。本研究结果显示，相较于脓毒症组患者，脓毒症相关ARDS组患者Ang-2表达明显增高。进一步多因素logistic回归分析显示，Ang-2是脓毒症相关ARDS发病的独立危险因素。与ASHICH等[20]研究结果一致，该学者在对Ang-2预测危重症患者ARDS发生的研究中发现，Ang-2高表达可以预测ARDS的发生发展。本研究通过绘制ROC曲线评估Ang-2高表达在脓毒症相关ARDS早期识别中的诊断价值，结果显示AUC为0.724，诊断的最佳临界值为3 350.67 ng/L，敏感性为94.1%，特异性为48.3%，提示Ang-2高表达在脓毒症早期识别中有一定的诊断价值。另外本研究结果还显示，Ang-2表达水平增高与脓毒症相关ARDS高死亡风险有明显相关性。正如有学者研究发现，Ang-2高表达是ARDS患者28 d死亡的独立危险因素，且ROC曲线下的AUC为0.964，灵敏度可达92.5%，特异度90.0%[21]。

另外，前期有研究发现肺泡间隙和血清中sRAGE主要来源于肺泡Ⅰ型上皮细胞，可以作为肺泡上皮损伤的标志物[11，22]。JABAUDON等[23]在一项关于ARDS预测的前瞻性多中心观察性研究中发现，高水平的sRAGE与ARDS发生风险增加独立相关，可以作为高危人群发生ARDS的预测因子。2021年VILLAR等[24]学者研究进一步发现，sRAGE对脓毒症相关ARDS发生确实具有较好的预测价值。同样本研究结果显示，与脓毒症组患者相比，脓毒症相关ARDS组患者sRAGE表达明显增高，而且多因素logistic回归分析亦显示，sRAGE高表达是脓毒症相关ARDS发病的独立危险因素。但相比较而言，其对脓毒症相关ARDS早期识别的诊断效能（AUC为0.702，敏感性为76.5%，特异性为45.5%）不如Ang-2。而且sRAGE高表达与脓毒症相关ARDS高死亡风险无相关性。与既往研究结果不完全一致，分析原因可能是由于本研究为单中心小样本，而且排除了部分合并症患者等因素所致。

综上所述，本研究结果显示，脓毒症相关ARDS组患者Ang-2和sRAGE表达明显增高。而且多因素logistic回归分析显示，Ang-2和sRAGE高表达是脓毒症相关ARDS发病的独立危险因素。通过绘制ROC曲线发现，Ang-2和sRAGE高表达在脓毒症相关ARDS早期识别中的均有一定的诊断价值，但sRAGE的诊断效能不如Ang-2，且后者与试验组28 d高死亡风险明显相关。提示Ang-2可能更有优势作为脓毒症相关ARDS早期识别的有效生物标志物。鉴于目前临床上对于ARDS的诊断主要依赖氧合指数（oxygenation index，OI）和肺部影像学改变，但上述改变通常在呼吸功能严重受损时才会出现。而血清Ang-2及sRAGE检测的快速、无创及易获取等特点，在一定程度上优于当前诊断方法。因此，Ang-2及sRAGE水平检测将来有望应用于临床，帮助临床医生针对脓毒症相关ARDS患者进行早期诊断，从而早期干预治疗，最终提高患者存活率。但本研究纳入病例数量有限，尚需未来进一步扩大样本量，并且进行不同感染病原学的分层分析，从而深入探索其在脓毒症相关ARDS早期诊断及靶向治疗中潜在的作用。