随着社会的发展,创伤的发生率日益增多,据统计创伤为我国45岁以下人口的第一致死原因,严重多发伤可引起广泛组织损害,诱发机体多种炎性细胞及因子,从而对患者器官功能产生损伤性的影响[1-2]。脓毒症是创伤患者死亡的一个重要原因,病死率高达25%以上[3-4],其发病机制与过度激活的炎症反应及抗炎反应密切相关[5]。虽然血培养是脓毒症诊断的金标准,但其耗时长,阳性率低,且治疗期间易受抗菌药物的影响[6-7]。但进行及早的诊断及科学干预是缓解脓毒症及改善预后的重点。本研究通过对严重多发伤患者血清HMGB1、suPAR、WBC、PCT动态监测,研究其与脓毒症早期预测及预后的关系。运用受试者工作特征曲线(ROC)分析HMGB1、suPAR、WBC、PCT单独及联合检测诊断严重多发伤患者发生脓毒症的效能,旨在为临床诊治创伤患者提供诊断价值较高及预测预后的细胞因子。
1 资料与方法 1.1 一般资料选取2018年10月至2020年3月安徽医科大学第二附属医院急诊外科收治114例严重多发伤患者(ISS≥16),根据2016年美国重症医学会(SCCM)与欧洲重症医学会(ESICM)联合发布脓毒症3.0诊断标准[8]。脓毒症:有临床感染,且伴器官功能衰竭,qSOFA≥2分;脓毒性休克:脓毒症患者充分液体复苏后,①需血管收缩药,以维持MAP≥65 mmHg; ②血清乳酸浓度>2 mmol/L。根据患者有无发生脓毒症,将患者分为Sepsis组和非Sepsis组,其中轻症组Sepsis组71例,非Sepsis组43例;并根据脓毒症患者有无出现脓毒性休克,将患者分为Shock组和非Shock组,其中Shock组34例,非Shock组37例(表 1及表 2)。本研究经安徽医科大学第二附属医院伦理委员会批准(YX2020-087),所有纳入患者及其家属均签署知情同意书并愿意配合。
一般资料 | Sepsis组 | 非Sepsis组 | t/χ2值 | P值 |
年龄 | 54.65±10.85 | 52.12±10.57 | -1.219 | 0.225 |
性别(男/女) | 42/29 | 27/16 | 0.229 | 0.700 |
ISS | 25.73±11.27 | 20.16±8.54 | 8.461 | <0.001 |
致伤因素 | ||||
交通伤 | 59 | 38 | ||
坠落伤 | 8 | 3 | ||
挤压伤 | 2 | 2 | ||
其他 | 2 | 0 | 2.067 | 0.116 |
一般资料 | Shock组 | 非Shock组 | t/χ2值 | P值 |
年龄(岁) | 59.34±12.47 | 56.29±9.84 | -1.476 | 0.153 |
性别(男/女) | 23/13 | 19/16 | 0.677 | 0.411 |
ISS | 28.51±13.74 | 22.19±11.35 | 10.108 | <0.001 |
(1)入选标准:①伤前健康,无恶性肿瘤、高血压、糖尿病等基础疾病;②损伤严重度评分ISS≥16分的严重创伤患者;③由单一因素造成的两个以上解剖部位的损伤;④住院时间>7 d;⑤年龄≥18岁;⑥伤后入院时间 < 12 h。(2)排除标准:①有血液或免疫系统疾病,长期口服药物的有基础疾病的患者;②住院时间小于7 d;③怀孕或哺乳期妇女、儿童等。
1.3 研究方法所有患者入院后第1、3、5天采取静脉血约5 mL, 发生脓毒症的患者于初次出现脓毒症当日再次采血, 血液样本经4 000 r/min离心7 min分离出血清,将血清置于EP管中,-80℃冰箱统一保存,检测HMGB-1、suPAR、WBC、PCT等指标。HMGB-1酶联免疫分析试剂购自德国IBL公司,进行酶联免疫分析,严格按照说明书进行操作;使用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA) 检测血清(suPA R) 水平,试剂盒购自杭州江莱生物研究所,操作流程依说明书进行。采用罗氏E601电化学发光分析仪检测血清PCT水平,使用罗氏配套试剂和标准品。全血中WBC由全自动血细胞分析仪XFA6100及配套试剂检测,由北京普朗医疗提供。
1.4 统计学方法本研究所涉及的数据处理使用SPSS 23.0软件,计量资料用均数±标准差(Mean±SD)表示,两组间比较采用成组t检验,计数资料采用χ2检验,多因素分析采用二分类Logistic回归法,诊断效果分析采用ROC,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果严重多发伤后,Sepsis组患者第1、3、5天的HMGB1、SuPAR、WBC、PCT水平均明显高于非Sepsis组,差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 3。
检测因子 | 入院时间 | Sepsiss组 | 非Sepsiss组 | t值 | P值 |
HMGB1(ng/mL) | 1 d | 10.72±4.32 | 7.02±3.06 | -4.914 | 0.017 |
3 d | 20.97±7.53 | 11.63±3.77 | -7.571 | <0.001 | |
5 d | 22.09±7.64 | 12.19±3.99 | -7.865 | <0.001 | |
suPAR(ng/l) | 1 d | 7.07±2.95 | 3.46±1.66 | -7.328 | <0.001 |
3 d | 6.96±3.04 | 3.07±1.49 | -7.836 | <0.001 | |
5 d | 9.12±3.75 | 2.51±1.27 | -11.151 | <0.001 | |
WBC(109/L) | 1 d | 16.30±5.52 | 14.11±4.29 | -2.220 | 0.035 |
3 d | 15.64±5.43 | 13.61±5.08 | -2.011 | 0.038 | |
5 d | 14.71±5.49 | 12.61±3.86 | -2.193 | 0.035 | |
PCT(ng/mL) | 1 d | 6.61±2.17 | 3.33±1.23 | -9.168 | <0.001 |
3 d | 6.21±2.36 | 2.17±0.97 | -10.700 | <0.001 | |
5 d | 7.57±2.91 | 1.75±0.71 | -12.881 | <0.001 |
表 4中,取第1 d Sepsis组和非Sepsis组患者各指标进行统计分析,HMGB1、suPAR、WBC、PCT各指标的截断点分别为8.43 ng/mL、6.07 ng/L、17.53×109/L、4.07 ng/mL,单独诊断的灵敏度分别为69.01%、84.51%、43.66%、84.51%,特异度分别为76.74%、83.72%、83.72%、88.37%;联合诊断suPAR+WBC+PCT的灵敏度为88.37%,特异度为95.35%,单指标以PCT(AUC 0.902)诊断效能最佳,HMGB1+SuPAR+PCT(AUC 0.970)联合诊断效果更佳(图 5)。
检测因子 | 灵敏度(%) | 特异度(%) | 截断值 | 约登指数 | AUC |
HMGB1 | 69.01 | 76.74 | 8.43 | 0.4567 | 0.760 |
suPAR | 84.51 | 83.72 | 6.07 | 0.6823 | 0.881 |
WBC | 43.66 | 83.72 | 17.53 | 0.2738 | 0.613 |
PCT | 84.51 | 88.37 | 4.07 | 0.7288 | 0.902 |
suPAR+WBC+PCT | 88.37 | 95.35 | — | 0.8408 | 0.970 |
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图 1 Sepsis组和非Sepsis组HMGB1动态比较 |
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图 2 Sepsis组和非Sepsis组suPAR动态比较 |
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图 3 Sepsis组和非Sepsis组WBC动态比较 |
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图 4 Sepsis组和非Sepsis组PCT动态比较 |
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图 5 血清HMGB1、suPAR、WBC、PCT第1天水平诊断多发伤殡毒症的ROC曲线 |
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发生脓毒症的患者于初次出现脓毒症当日再次采血检测HMGB-1、suPAR、WBC及PCT等指标,发现Shock组各指标明显高于非Shock组,差异有统计学意义(P < 0.05),见表 5。
检测因子 | HMGB1 (ng/mL) | suPAR (ng/l) | WBC (109/L) | PCT (ng/mL) |
Shock组(34人) | 47.66±11.52 | 15.02±3.22 | 19.11±4.69 | 11.02±2.90 |
非Shock组(37人) | 33.54±11.22 | 10.44±3.12 | 15.06±3.96 | 8.14±2.67 |
t值 | -5.231 | -6.066 | -3.939 | -4.357 |
P值 | <0.01 | <0.01 | <0.01 | <0.01 |
HMGB1、suPAR、WBC、PCT各指标截断点为40.79 ng/mL、12.43 ng/L、16.65×109/L、9.14 ng/mL,单独预测脓毒性休克的灵敏度分别为73.53%、79.41%、70.59%、79.41%,特异度分别为75.68%、75.68%、72.97%、72.97%;HMGB1+SuPAR+PCT联合预测脓毒症性休克的灵敏度为94.12%,特异度为83.78,单指标以suPAR(AUC 0.848)预测效能最佳,HMGB1+SuPAR+PCT(AUC 0.930)联合预测效果较单指标更佳,见表 6,图 6, 。
检测因子 | 灵敏度(%) | 特异度(%) | 截断值 | 约登指数 | AUC |
HMGB1 | 73.53 | 75.68 | 40.79 | 0.4921 | 0.803 |
suPAR | 79.41 | 75.68 | 12.43 | 0.5509 | 0.848 |
WBC | 70.59 | 72.97 | 16.65 | 0.4356 | 0.758 |
PCT | 79.41 | 72.97 | 4.07 | 0.5238 | 0.800 |
HMGB1+SuPAR+PCT | 94.12 | 83.78 | — | 0.7790 | 0.930 |
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图 6 血清HMGB1、suPAR、WBC、PCT诊断殡毒性休克的ROC曲线 |
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高迁移率组box 1 (high mobility group box 1, HMGB1)是一种核蛋白,在外源性和内源性炎症刺激下,由坏死细胞被动释放,巨噬细胞/单核细胞主动释放[9]。并且其可促进巨噬细胞的迁移和炎性细胞因子的释放,这些功能与脓毒症的发生有关[10]。与早期炎性因子如TNF-α相比,HMGB1释放相对迟缓,被分泌至细胞外后可作为参与脓毒症病理生理的重要晚期炎性介质[11-12]。有研究表明,HMGB1水平的高低对脓毒症患者预后及病死率等有一定的指导作用[13]。
suPAR的前体是尿激酶型纤溶酶原激活物受体(uPAR),两者都是糖磷脂酰肌醇锚连蛋白家族,机体的炎症可使细胞表面的uPAR表达增高,经过磷脂酶或蛋白酶的水解,uPAR从细胞表面脱落循环入血,成为suPAR[14]。suPAR是一种反映全身炎症反应和免疫激活的生物标志物,在疾病严重程度和不良预后中具有预测作用[15]。它在链球菌肺炎、细菌感染、活动性结核等多种疾病中均可以升高,但在脓毒症中的升高最为明显[16-17]。
当机体受到感染、组织损伤时WBC会迅速增加聚集,对入侵的病原体进行吞噬[18]。其作为常规临床检查指标,对机体感染具有一定的指导作用,但是由于个体差异大,且WBC容易受精神、情绪、运动和周边环境等影响,其正常范围数值相对较宽,对于患者早期感染诊断有一定局限性[19]。所以往往需要联合其他指标,才能对患者病情作出更准确的判断。
PCT是降钙素前体,在机体非感染情况下由甲状腺产生,当机体出现严重全身感染时,肺、肝、肾、脑和胰腺等是PCT的主要来源[20]。其在感染发生后2~4 h即可迅速升高, 24~48 h达到高峰, 严重感染时可升高至正常值的1 000倍, 且降钙素原的数值与感染严重程度呈正相关, , 是临床中最常应用的炎症指标之一[21-22]。多项研究显示其较CRP、IL-6等标志物对脓毒症更具有诊断价值[23-24], 且其血清水平与脓毒症患者的预后有关[25]。
为排除相关治疗因素及对脓毒症患者及早的诊断,选取第1天数据进行统计分析发现,各指标对于患者早期诊断均有意义,单指标诊断中,以PCT诊断效能最高。联合检测可提高诊断效能,AUC 0.970,灵敏度88.37%、特异度95.35%。追踪脓毒症患者各指标至发生脓毒症当天,考虑继发感染导致,以发生脓毒症当天为截断点,对各指标水平统计分析,发现Shock组和非Shock组各指标差异有统计学意义,单指标以suPAR预测休克效能最高。联合检测可提高预后效能,AUC 0.930、灵敏度94.12%、特异度83.78%。患者从脓毒症至脓毒症休克的病情进展中,HMGB1、suPAR、PCT是升高的,考虑炎症因子的升高进一步加重了机体的炎症反应,而WBC在脓毒性休克当日水平未见明显升高,考虑为机体免疫能力差,无法调动机体升高白细胞对抗感染。
WBC、PCT为临床常用指标,HMGB1、suPAR目前仍处于研究阶段,通过本研究发现,PCT无论对于创伤患者的早期病情评估及预后均有较高的临床实用价值,但WBC价值较低,四个指标对严重多发伤患者脓毒症的早期诊断及预后均有一定价值,HMGB1、suPAR作为近些年研究的热点因子,其在创伤患者的评估中有一定价值,但本研究为小样本回顾性研究,其具体效能价值有待更多的临床样本纳入研究。
HMGB1、suPAR、WBC、PCT对严重多发伤患者的早期诊断及预后均有一定的评估价值,联合应用价值更高。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
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