血清高速泳动族蛋白B1 在评估脓毒症患者预后中的作用

乔敏捷， 周 巍， 陈 怡

（上海交通大学医学院附属仁济医院急诊内科，上海 200127）

脓毒症是机体对感染反应失调导致的危及生命的器官功能障碍， 脓毒症休克是脓毒症的一种，伴有循环或细胞、代谢障碍，死亡风险极高[1]。因此，早期评估脓毒症的严重程度及预后可能对尽早指导干预、改善预后有重要价值。 高速泳动族蛋白B1（high-mobility group box-B1，HMGB1） 是在真核细胞中广泛分布的高保守性非组蛋白，可作为损伤相关分子模式 （damage associated molecular pattern molecule，DAMP）感知免疫细胞表达的模式识别受体 （pattern recognition receptor，PRR） 激活免疫细胞，促使核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）入核，触发细胞内信号转导通路和激活关键转录因子，促进炎症因子的表达，引发炎症级联反应[2]。 HMGB1作为在全身炎症反应时释放的细胞炎症因子，发挥促炎作用，参与脓毒症病理生理过程，与脓毒症预后关系密切。 然而，临床上血清HMGB1 对脓毒症严重程度及预后的研究较少，本研究旨在探讨血清HMGB1 对评估脓毒症预后的作用， 以期为临床提供参考依据。

资料与方法

一、一般资料

本研究为前瞻性研究，连续招募上海交通大学医学院附属仁济医院南院2018年1月至2021年12月收治的疑似脓毒症患者作为研究对象， 共招募360 例患者。 所有患者均根据2016年美国重症医学会与欧洲重症医学会联合发布的脓毒症3.0标准[1]及2018年中华医学会重症医学分会发布的中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南[3]进行诊断及制定治疗方案。 纳入标准：①根据脓毒症3.0 标准，明确诊断为感染或疑似感染，序贯器官衰竭评估（sequential organ failure assessment, SOFA）评分≥2 分；②入院第1 天行血清HMGB1 检测；③年龄≥18 岁。排除标准：①既往合并严重肺部疾病、肝肾功能不全等患者（n=10）；②合并恶性肿瘤或其他终末期疾病（n=6）；③妊娠期或哺乳期妇女（n=1）；④年龄<18 岁（n=1）。 最终共纳入342 例患者，其中男性192 例， 女性150 例， 平均年龄 （60.54±17.85）岁。 本研究经医院伦理委员会审批通过，获得患者或家属的知情同意并签署知情同意书。

二、方法

1. 观察指标及分组： 所有研究对象入院24 h内立即行急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluationⅡ，APACHEⅡ）、SOFA 评分； 根据医院电子病历系统收集所有脓毒症患者的性别、年龄、基础疾病、感染部位、实验室检查（入院24 h 内）、脓毒症休克、弥散性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation,DIC）、机械通气、 连续性肾脏替代治疗（continuous renal replacement therapy, CRRT）等临床资料。 并通过电话随访所有脓毒症患者28 d 时的转归情况， 记录28 d 死于脓毒症及其并发症的病例数，并据此分为生存组和死亡组。

2. 血清HMGB1 的检测方法及分组：所有研究对象均在入院24 h 内于清晨空腹抽取肘静脉血3 mL，乙二胺四乙酸抗凝，以2 500×g 转速离心15 min， 收集上层血清， 置于-80 ℃条件下保存待检。采用全自动酶免分析仪（意大利BIOBASE 2000型），严格按照酶联免疫吸附法测定HMGB1 水平，并根据其截断值分为高HMGB1 水平组、低HMGB1 水平组。

三、统计学方法

研究数据均由SPSS 26.0 软件进行统计分析。计数资料采用例数（百分比）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher’s 精确检验；正态分布的计量资料采用±s表示，组间比较采用t 检验；非正态分布的计量资料采用中位数、四分位数间距[M（Q1,Q3）]表示，组间比较采用非参数检验。利用COX 多元回归分析预测脓毒症患者预后的危险因素，纳入回归方程的自变量根据临床经验、 文献报道及单因素中P<0.001 的变量选取， 同时考虑变量间的共线性作用。 采用Pearson 分析血清HMGB1 与SOFA 评分、APACHE Ⅱ评分的相关性。采用受试者操作特征曲线（receiver operator characteristic curve，ROC 曲线）计算曲线下面积（area under the curve，AUC）分析血清HMGB1、SOFA 及APACHEⅡ对预测脓毒症预后的临床价值，并计算约登指数确定截断值。 绘制Kaplan Meier 生存曲线图。 以P<0.05 表示差异具有统计学意义。

结果

一、生存组和死亡组一般资料的比较

脓毒症生存组242 例，死亡组100 例，死亡率为29.2%。 死亡组患者合并糖尿病（P=0.002）、泌尿道感染（P<0.001）、肝胆系统感染（P=0.022）比例明显低于生存组， 呼吸道感染比例明显高于生存组（P<0.001）。2 组间性别、年龄、合并症（高血压、慢性阻塞性肺病）、 其他感染部位比例差异均无统计学意义（见表1）。

表1 脓毒症患者生存者和死亡组的一般资料[n（%）/±s]

表1 脓毒症患者生存者和死亡组的一般资料[n（%）/±s]

变量 总体（n=342） 生存组（n=242） 死亡组（n=100） t/χ2 P男性[n（%）] 192（56.1） 139（57.4） 53（53.0） 0.566 0.452年龄（岁） 60.54±17.85 61.03±17.74 59.35±18.14 0.721 0.430合并症[n（%）]高血压 113（33.0） 81（33.5） 32（32.0） 0.069 0.792糖尿病 78（22.8） 66（27.3） 12（12.0） 9.375 0.002慢性阻塞性肺病 21（6.1） 15（6.2） 6（6.0） 0.005 0.945感染部位[n（%）]呼吸系统 227（66.4） 137（56.6） 90（90.0） 35.344 <0.001泌尿系统 48（14.0） 46（19.0） 2（2.0） 16.966 <0.001胃肠道 25（7.3） 20（8.3） 5（5.0） 1.113 0.365肝胆系统 38（11.1） 33（13.6） 5（5.0） 5.344 0.022中枢神经系统 9（2.6） 8（3.3） 1（1.0） 1.468 0.293皮肤软组织 16（4.7） 11（4.5） 5（5.0） 0.033 0.786隐源性 20（5.8） 13（5.4） 7（7.0） 0.341 0.614

二、生存组和死亡组实验室指标及病情严重程度的比较

死亡组患者实验室指标包括外周血HMGB1、C反应蛋白、降钙素原、白细胞计数、乳酸水平均明显高于生存组（均P<0.05），严重程度评分，APACHEⅡ评分及SOFA 评分均明显高于生存组 （P<0.001）。死亡组患者并发脓毒症休克、DIC、接受机械通气的比例明显高于生存组（P<0.001），接受CRRT 的比例与生存组比较差异无统计学意义 （P=0.050）（见表2）。

表2 脓毒症患者生存组和死亡组的实验室指标及病情严重程度的比较[n（%）/M（Q1,Q3）/±s]

表2 脓毒症患者生存组和死亡组的实验室指标及病情严重程度的比较[n（%）/M（Q1,Q3）/±s]

HMGB1：高速泳动族蛋白B1（high-mobility group box-B1）；SOFA：序贯器官衰竭评估（sequential organ failure assessment）；APACHEⅡ：急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ （acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ）；CRRT： 连续性肾脏替代治疗 （continuous renal replacement therapy）；DIC：弥散性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation）。

变量 总体（n=342） 生存组（n=242） 死亡组（n=100） t/χ2 P实验室指标HMGB1（μg/L） 2.40（1.00，4.96） 1.75（0.85，3.63） 4.78（2.36，8.71） 8.032 <0.001 C 反应蛋白（mg/L） 84.87（28.85，167.10） 67.57（22.13，143.97） 99.73（30.00，177.37） -2.237 0.042降钙素原（μg/L） 2.55（0.50，17.70） 1.66（0.39，10.91） 6.07（0.69，23.42） -1.968 0.003白细胞计数（×109/L） 10.50（7.16，14.08） 9.61（6.50，13.25） 12.03（8.66，15.49） 3.623 <0.001乳酸（mmol/L） 2.35（1.61，3.49） 2.14（1.52，3.25） 2.70（2.00，4.15） 3.587 <0.001 SOFA 评分（分） 6.82±4.06 5.66±3.46 9.62±4.03 -9.135 <0.001 APACHEⅡ评分（分） 17.37±7.96 15.11±6.70 22.85±8.12 -9.011 <0.001脓毒症休克[n（%）] 130（38.0） 47（19.4） 83（83.0） 121.39 <0.001机械通气[n（%）] 127（37.1） 53（21.9） 74（74.0） 82.274 <0.001 CRRT [n（%）] 40（11.7） 23（9.5） 17（17.0） 3.850 0.050 DIC [n（%）] 35（10.2） 9（3.7） 26（26.0） 38.041 <0.001

三、血清HMGB1 与SOFA 评分、APACHEⅡ评分的相关性分析

Pearson 相关性分析发现，脓毒症患者中血清HMGB1 水 平 与SOFA 评 分 （r=0.68，P<0.001）、APACHEⅡ评分呈正相关 （r=0.61，P<0.001）（见图1）。

图1 脓毒症患者血清HMGB1 与SOFA 评分、APACHEⅡ评分的相关性分析

四、血清HMGB1、SOFA 评分、APACHEⅡ评分对脓毒症预后价值分析

ROC 曲 线 分 析 显 示HMGB1、SOFA 评 分、APACHEⅡ评分预测脓毒症28 d 死亡均具有一定参考价值，AUC 分别为0.776、0.774、0.760。 血清HMGB1 预测脓毒症死亡的最佳临界值为4.017，灵敏度为61.0%，特异度为80.6%，约登指数为0.416（见表3、图2）。

图2 血清HMGB1、SOFA 评分、APACHEⅡ评分预测脓毒症28 d 死亡的ROC 曲线

表3 血清HMGB1、SOFA 评分、APACHEⅡ评分对脓毒症预后的预测效能分析

以血清HMGB1 截断值为界，将脓毒症患者分为高HMGB1 水平组， 低HMGB1 水平组。 Kaplan-Meier 生存曲线发现高HMGB1 水平组患者的28 d死亡率明显高于低HMGB1 水平组（P<0.001）（见图3）。

图3 不同血清HMGB1 水平脓毒症患者的Kaplan Meier 生存曲线

五、 预测脓毒症28 d 死亡的COX 多元回归分析

构建脓毒症患者28 d 预后的COX 回归模型，以是否发生死亡为因变量 （赋值：0=否，1=是），以HMGB1（连续性变量）、SOFA 评分（连续性变量）、白细胞计数（连续性变量）、乳酸（连续性变量）、呼吸道感染（赋值：0=否，1=是）为自变量，逐步法排除无关变量， 最终血清HMGB1 水平、SOFA 评分、白细胞计数、呼吸道感染与脓毒症28 d 死亡有关（见表4）。

表4 预测脓毒症患者28 d 死亡率的多因素分析

讨论

脓毒症是临床常见的危重疾病之一[4-5]，虽然近年来脓毒症的指南、 循证医学研究不断更新和完善，然而脓毒症的预后仍然不容乐观。 研究发现脓毒症患者的病死率达25%～30%， 脓毒症休克患者的死亡率更高达40%～60%[3,6-7]。 急性期器官功能衰竭、炎症风暴和免疫抑制期对病原体的易感性增加都是脓毒症死亡的重要原因[8-9]。 因此，早期评估脓毒症预后对指导脓毒症患者的治疗，改善临床预后有重要价值。

目前， 临床上主要采用血乳酸水平、C 反应蛋白水平、SOFA 评分、APACHEⅡ评分等评估脓毒症的严重程度与预后。研究发现血乳酸水平的升高与脓毒症不良预后相关，有证据表示以血乳酸水平降低为导向的策略指导复苏与脓毒症的预后改善相关[10-14]。 然而，这仍然存在争议，因为高乳酸血症并非组织灌注不足所特有，目前也尚未发现可直接影响血清乳酸水平的足够有效的治疗方案[14]。 C 反应蛋白、SOFA 评分、APACHEⅡ评分通常在脓毒症预后不良亚组中高于脓毒症预后良好亚组，然而有研究发现相较于C 反应蛋白和APACHEⅡ评分，SOFA 评分在评估脓毒症死亡的预测效能更好[15]。基础研究发现脓毒症最重要的免疫机制之一过度炎症反应中存在大量细胞炎症因子的释放[16-17]。 血清HMGB1 作为重要的炎症因子之一，既可作为损伤相关分子模式， 与细胞表面Toll 样受体结合，激活NF-κB 通路，诱导一系列炎症细胞因子，如肿瘤坏死因子-α、干扰素-γ、白介素-2、白介素-6、白介素-8 等释放，参与炎症级联反应，最终导致脓毒症各器官功能损伤； 也可与脂多糖结合通过胱天蛋白酶-11 介导细胞焦亡，参与脓毒症的病理生理过程[18-20]。 既往研究发现在脓毒症小鼠模型中，脂多糖刺激8 h 后就可以在循环中检测到HMGB1 的表达，并在16～32 h 达到高峰[21]；在脓毒症患者中，血清HMGB1 在住院后直至1 周均保持较高水平，且与预后情况呈负相关[22]。 HMGB1 的促炎功能和血清中高水平特点，使其比一些早期炎症介质更具有潜在临床应用价值。

与既往研究一致，本研究通过单因素分析发现血清HMGB1、C 反应蛋白、白细胞计数、血乳酸及降钙素原水平、SOFA 及APACHEⅡ评分在脓毒症死亡组中均明显高于生存组。但多因素分析显示血清HMGB1、白细胞计数、SOFA 评分、呼吸道感染是脓毒症28 d 死亡的危险因素。

本研究发现血清HMGB1 对于脓毒症死亡的预测效能不劣于SOFA 评分及APACHEⅡ评分。 相较于SOFA 评分、APACHEⅡ评分，血清HMGB1 的获得更加简单方便，无需复杂的计算过程，也不受既往基础疾病的干扰，更适用于临床早期评估脓毒症的预后风险、指导治疗策略。 同时，以ROC 曲线确定的血清HMGB1 截断值为界， 高血清HMGB1水平组的28 d 死亡率明显高于低血清HMGB1水平组。

本研究仍具有一定的局限性。 首先，本研究为单中心前瞻性队列研究，样本量有限，囊括的人群仅上海及周边城市，缺乏一定的人群代表性。其次，在脓毒症的病理生理过程中， 血清HMGB1、SOFA评分等存在动态变化趋势，动态监测其水平可能更好地评估疾病的炎症程度和预后并指导治疗。未来将动态监测血清HMGB1 水平等实验室指标，动态评估SOFA 评分，进一步完善资料收集，扩大样本量，开展多中心研究进行更深入的探索。

综上所述，血清HMGB1 水平在脓毒症死亡组中水平明显升高， 是预测脓毒症28 d 死亡的危险因素之一，其预测效能不劣于SOFA 评分、APACHEⅡ评分，可作为判断脓毒症预后、指导临床治疗的参考指标。