血清C1q水平对脓毒症并发ARDS病情评估及预后预测的作用

张烨,蔡馨,王历,汤冬玲,张平安

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一种急性呼吸系统疾病,其特征是双侧胸部影像学混浊伴非心源性肺水肿所致的严重低氧血症[1],脓毒症被定义为宿主对感染反应失调引起的危及生命的器官功能障碍[2]。脓毒症合并ARDS时,患者往往病情严重,进展迅速,而目前尚未显示对诊断脓毒症诱导的ARDS有效的生物标志物[3]。补体C1q(complement 1q,C1q)是补体系统的重要组成部分,可以调节多种免疫细胞,在维持自身免疫耐受和调节炎性反应方面发挥重要作用[4]。有研究显示,C1q可以用于评估脓毒症的严重程度与器官损伤[5]。然而,关于C1q在脓毒症合并ARDS中的作用研究报道甚少。为此,本研究探讨血清C1q水平预测脓毒症合并ARDS的价值,报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2022年1月—2023年7月武汉大学人民医院重症医学科、呼吸重症科及传染科的脓毒症合并ARDS患者109例入院24 h内的临床资料,根据入院28 d内的生存情况分为存活组63例和死亡组46例,再根据氧合指数(OI)对ARDS严重程度分为ARDS轻度组32例(200 mmHg0.05)。结果见表1。本研究已通过武汉大学人民医院临床研究伦理委员会审查批准(WDRY2020-K223),患者或家属知情同意并签署知情同意书。

表1 生存组和死亡组临床资料比较Tab.1 Comparison of clinical data between survival group and death group

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准:①ARDS的诊断符合2012年柏林诊断标准[6];②脓毒症患者符合《中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南(2018)》[7];③所有对象临床资料完整。(2)排除标准:①合并免疫系统及恶性肿瘤疾病者;②哺乳期或妊娠期女性;③临床资料不完整者。

1.3 观测指标与方法 于患者入院24 h内治疗前采集静脉血2 ml于一次性真空采血管(加乙二胺四乙酸二钾抗凝剂的紫色管)中颠倒混匀;另采集静脉血4～6 ml于分离胶的收集管中室温静置30 min后,离心留取血清待测。

1.3.1 实验室检查:采用日本Sysmex公司XN-9000型全自动血细胞分析仪检测红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)及血小板(PLT);德国西门子ADVIA 2400全自动生化分析仪检测丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、PA、TP、Alb、总胆红素(TBil)、直接胆红素(DBil)、UREA、UA、C1q及SCr;德国西门子DimensionExl200检测仪检测乳酸、HCT、Na和K、NT-proBNP。试剂盒为仪器配套试剂盒。

1.3.2 C1q水平检测:上述血清采用德国西门子ADVIA 2400全自动生化分析仪检测C1q水平。

1.3.3 脓毒症指标检测:采用日本Sysmex公司XN-9000型全自动血细胞分析仪及其配套试剂检测白细胞(WBC)和C反应蛋白(CRP);瑞士Roche公司生产的cobase 801全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂盒检测血清降钙素原(PCT)水平。

1.3.4 ARDS指标检测:采用美国沃芬GEM premier 3500及配套试剂检测PaO2、PaCO2及OI。

1.3.5 SOFA评分判定:序贯器官衰竭评估(SOFA)评分根据患者入院24 h内呼吸系统、循环系统、肝脏系统等6个系统的相应指标计算,分值0～48分,得分越高病情越重。

2 结 果

2.1 血清C1q水平比较 死亡组C1q水平[134.05(112.58,151.35)]mg/L,低于生存组的[(156.60(140.55,181.25)] mg/L(t/P=4.065/<0.001);重度组[(131.40(110.70,141.00)]低于中度组[(152.60(139.25,172.65)] mg/L低于轻度组[175.00(159.50,218.00)] mg/L (F/P=43.494/<0.001)。

2.2 生存组和死亡组脓毒症指标比较 死亡组患者PCT水平高于生存组(P<0.05);WBC和CRP比较差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 生存组和死亡组患者脓毒症指标比较Tab.2 Comparison of sepsis indicators between survival group and death group patients

2.3 生存组和死亡组ARDS指标比较 死亡组患者PaO2和OI均低于生存组(P<0.01),PaCO2比较差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 生存组和死亡组患者ARDS指标比较Tab.3 Comparison of ARDS indicators between survival group and death group patients

2.4 血清C1q水平与脓毒症合并ARDS患者OI及SOFA评分的相关性 Spearman 相关分析显示,C1q与OI呈正相关,与SOFA评分呈负相关(r/P=0.658/<0.001、-0.393/<0.001)。

2.5 脓毒症并发ARDS患者死亡的多因素Logistic回归分析 以脓毒症合并ARDS患者是否发生死亡为因变量(赋值:生存=0,死亡=1),年龄、脓毒症休克(有=1,无=0)、SOFA评分、PCT、NT-proBNP、UREA、UA、SCr、PA、TP、Alb、C1q、PaO2及OI为自变量,结果显示:年龄大、C1q、Alb及OI水平低是脓毒症并发ARDS患者死亡的独立危险因素(P<0.05),见表4。

表4 多因素Logistic回归分析脓毒症并发ARDS患者死亡的危险因素Tab.4 Multivariate logistic regression analysis of risk factors for mortality in patients with sepsis complicated by ARDS

2.6 血清C1q预测脓毒症合并ARDS预后的价值 ROC曲线分析显示,血清C1q预测脓毒症合并ARDS患者预后不良的AUC为0.776,95%CI为0.689～0.862,Cut-off值为152.25 mg/L,敏感度、特异度和约登指数分别为0.804、0.619和0.423,见图1。

图1 血清C1q对脓毒症并发ARDS患者预后的ROC曲线Fig.1 ROC curve of serum C1q on the prognosis of patients with sepsis complicated with ARDS

3 讨 论

脓毒症引起的广泛器官功能障碍涉及肺、肝、脑和肾,其中肺是最易受伤的器官[8-9]。肺损伤一旦恶化就会发展为ARDS,进一步使促炎细胞因子释放、细胞凋亡激活和凝血异常,从而诱发气体交换功能受损,导致低氧血症,最终导致患者急性呼吸衰竭和死亡[10-11]。脓毒性休克合并ARDS产生大量的血浆TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8及CRP等,导致全身炎性反应,使得患者死亡风险增高[12-13]。

补体是先天免疫系统的一部分,主要功能是保护宿主免受入侵病原体的侵害,研究表明补体参与脓毒症的复杂反应[14]。其中C1q是补体级联反应的起始蛋白,当其与免疫复合物结合时可以触发级联反应的经典途径,还具有减少促炎细胞因子释放和促进巨噬细胞、树突状细胞和小胶质细胞产生抗炎介质的功能,有助于维持血管内皮细胞的完整性[15]。研究表明,血清C1q水平在不同疾病中表达量不同,糖尿病患者的血清C1q水平升高,而在稳定型心绞痛患者的血清中降低[16-17]。而本研究发现,脓毒症合并ARDS患者C1q水平降低,可能的机制为:补体系统在不受控制的炎性反应状态下为了对抗炎性损伤而被大量激活,血清C1q、C2和C4参与经典补体途径的激活,最后形成C3转换酶(C4bC2a)导致C1q的大量消耗,使得血清C1q水平下降[18]。程超等[19]研究发现,ARDS病情越重,血清C1q表达量越低,与本研究结果相似,脓毒症合并ARDS患者病情越重,C1q表达越低。推测可能的原因是,C1q可通过丝裂原活化蛋白激酶经典通路,降低脂肪组织中丝裂原激活蛋白激酶的激酶磷酸化,进而降低下游信号细胞外调节蛋白激酶的磷酸化,降低脓毒症小鼠血清中IL-6和巨噬细胞炎性蛋白-2水平,减轻LPS诱导的全身炎性反应[20]。而C1q降低会损害微生物入侵者外膜上膜攻击复合物的通路激活、调理作用和形成,并导致微生物杀伤不良。

本研究发现,低水平的C1q是脓毒症合并ARDS预后不良的独立危险因素。Trzeciak等[21]发现在患有脓毒症的ICU患者和实验动物中C1q水平表达更低,由于低水平的C1q导致脓毒症期间凋亡细胞的清除受损,从而导致死亡细胞的积累,进一步通过靶向凋亡细胞表面的自身抗原促进自身免疫。Ali等[22]发现,在LPS诱导的小鼠模型急性炎性反应期间,肺组织中C1q水平发生变化,与受损的肺组织结合并引发补体介导的炎性级联反应,并通过替代途径的激活被放大,从而增强肺组织损伤。ROC曲线显示,血清C1q诊断脓毒症合并ARDS预后的AUC为0.776,对制定及时有效的脓毒症合并ARDS治疗策略具有重大意义。

综上所述,血清C1q不仅能指示脓毒症合并ARDS的严重程度,还与其预后相关,具有潜在的临床应用价值。但本研究为单中心的临床研究,无法全面评估血清C1q在脓毒症合并ARDS患者的长期变化,后续可以扩大样本量继续验证并进一步研究血清C1q对脓毒症合并ARDS的机制。

利益冲突:所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

张烨:设计研究方案,实施研究过程,论文撰写;蔡馨:资料收集整理;王历:分析试验数据;汤冬玲:技术支持;张平安:论文指导审核