危重病相关皮质类固醇激素不足(critical illness related corticosteroid insufficiency，CIRCI)是指在危重病状态下，下丘脑-垂体-肾上腺轴（hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA轴）出现功能障碍（肾上腺皮质功能不全），和（或）糖皮质激素抵抗导致皮质类固醇激素绝对或相对数量和（或）活性不足，进而导致机体抗炎效应和维持循环稳态等适应应激能力减弱^[1]。危重病患者CIRCI总发生率约20%，在感染性休克中则高达50%~60% ^[2-3]，一旦发生CIRCI，病死率增加10%~35%^{[2, 4-6]}。CIRCI常见临床表现为难治性低血压^[2]，其诊断主要依据2008年美国和欧洲的专家共识^[1]，即随机血清总皮质醇低于10 μg/dL，和（或）给予静脉或肌肉注射250 μg促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）(ACTH刺激试验)后血清总皮质醇上升低于9 μg/dl(248 nmol/L)。然而，该诊断标准存在较大争议(详见下文)。因此，本文就CIRCI发生的可能机制以及CIRCI诊断标准争议和进展进行综述。

1 危重病状态下HPA轴功能的变化

危重病状态下HPA轴功能的变化存在一定的特点，具体如下：（1）皮质醇清除减少。危重症状态下肝、肾等组织皮质醇代谢酶，如5α和5β还原酶(reductase)以及2型11β-羟固醇脱氢酶(11β-Hydroxysteroid dehydrogenase type 2, 11β-HSD2) 受到抑制，皮质醇降解代谢明显抑制^[7-9]，使得危重病尤其是感染性休克患者的皮质醇清除甚至可以降低至健康人的1/5^{[7, 10]}。（2）ACTH-皮质醇分离。由于皮质醇清除受损，皮质醇体内蓄积，对HPA轴负反馈抑制，ACTH水平可能下降、恢复正常甚至低于正常水平^{[7-8, 11]}。脓毒症时下丘脑核一氧化氮(NO)诱导型合成酶(iNOS)过度表达，NO大量释放，导致下丘脑核附近的神经元和神经胶质细胞凋亡，也可减少CRH/ACTH分泌^[12]。此外，危重症时常用镇痛药物(如阿片类）能抑制CRH诱导ACTH分泌，导致ACTH水平下降^[13]。（3）危重症HPA受抑制状态下皮质醇合成不一。危重病HPA受抑制状态下ACTH水平下降减少对肾上腺皮质刺激，肾上腺缺血坏死^{[3, 14]}，以及皮质醇合成原料耗竭和底物不足^[14]，摄取和（或）储存障碍^[15-16]，导致皮质醇合成通常减少^{[14, 17]}；然而，在脓毒症等情况下ACTH偏低时，皮质醇合成也可以轻度增加^{[7, 10]}，可能与交感-肾上腺髓质激活、炎症因子、神经肽以及脂肪因子等对肾上腺皮质的刺激有关^[7]。（4）长程患者肾上腺皮质失去ACTH的“营养”作用^{[11, 18]}。由此，危重病的HPA轴功能存在兴奋、抑制或者持续抑制状态等特点，与危重病的不同时程以及病情严重程度不同相关。

2 CIRCI现有诊断标准的争议

根据2008年专家共识^[1]，CIRCI诊断主要依靠ACTH刺激试验，但是该诊断标准存在以下争议：(1) ACTH试验方法本身存在争议，具体如下：(a) ACTH制剂给药剂量不一致，根据专家共识推荐给其剂量为250 μg，实际上该剂量属于高剂量^[19-20]，使处于“病态”的肾上腺皮质分泌功能表现为“假性正常”，容易产生假阴性结果。而1 μg ACTH制剂对肾上腺皮质的刺激更接近脓毒症等危重症应激的刺激，但也有学者认为此剂量过小，可能产生假阳性结果^[21]；(2) ACTH刺激试验不能反映糖皮质激素抵抗。研究发现，脓毒症患者对ACTH试验的反应性与外周血单核细胞糖皮质激素受体（GR）表达水平无关^[22]，而危重病状态下常常存在糖皮质激素抵抗，提示ACTH刺激试验不能真实反映皮质醇在细胞中发挥的生理作用^[22-23]；(3) 利用ACTH刺激试验无法指导CIRCI的治疗。一项糖皮质激素疗效的多中心研究（CORTICUS研究）^[24]发现，在纳入的499例感染性休克患者中，无论ACTH试验有无反应，给予激素治疗后病死率均无明显差异。由于ACTH试验并不适合诊断CIRCI，近来的指南或者共识均不推荐应用ACTH试验来指导感染性休克的糖皮质激素治疗^{[1, 25]}，需要进一步的新方法来评估危重症状态下的CIRCI诊断。

3 CIRCI的评估新方法 3.1 危重病状态下HPA轴功能障碍评估新方法

(1) 地塞米松抑制试验。地塞米松抑制试验（dexamethasone supression test, DST）常用于皮质醇增多症的鉴别诊断，与ACTH刺激试验相反，其原理是给予一定剂量的地塞米松后抑制ACTH和皮质醇的产生和分泌，以进一步判断HPA轴尤其是肾上腺皮质疾病，如库欣综合征等^[26]，但过去较少用于肾上腺皮质功能不全的鉴别诊断。动物研究发现，早期给予地塞米松能抑制健康犬气管插管等应激引起的皮质醇增高，并短暂增加ACTH刺激试验皮质醇的上升^[27]，提高脓毒症大鼠的生存率^[28]。在犬的金黄色葡萄球菌肺炎动物试验发现，给予地塞米松[0.014 mg/（kg·h）]后，在生存组中发现其能抑制皮质醇增高并恢复ACTH刺激试验兴奋性，而在死亡组中则相反^[29]。王少勃^[30]在颅脑损伤患者的临床研究中发现，在伤后3~5 d给予地塞米松1.5 mg后，地塞米松抑制阳性率(给予地塞米松后皮质醇下降50%以上为阳性)在轻、中、和重型颅脑损伤中分别为89.7%，40.0%和36.8%。这些研究说明危重病早期HPA轴兴奋阶段给予地塞米松抑制试验出现阳性(即抑制HPA轴的分泌)，提示地塞米松能产生充足的糖皮质激素抗炎活性并恢复机体的稳态，保护肾上腺皮质功能，而阴性(HPA轴对地塞米松无反应)可能为糖皮质激素的数量和（或）活性不足，进而预后不良^[28]。但是地塞米松抑制试验本身还存在给药时间、给药剂量和方法以及给药后诊断CIRCI的阈值(皮质醇下降量)等方面没有统一标准化，值得进一步研究。

(2) 皮质醇代谢检测。如前文所述，危重病状态下皮质醇清除率减少是HPA轴功能抑制的主要原因，因而皮质醇代谢检测可间接判断HPA轴的功能状态。稳定同位素稀释法被认为是评估皮质醇代谢的“金标准”，其原理是利用含重氢同位素(²H)标记皮质醇来计算皮质醇的清除率^{[7, 31]}。Boonen等^[7]利用该方法，对纳入158例各类（包括脓毒症、心血管疾病、大手术等）危重患者及64例对照健康人群进行研究，发现危重病HPA轴抑制状态下死亡组的皮质醇清除率（0.02±0.01）L/min比存活组（0.05±0.03）L/min明显减少，提示皮质醇清除率与危重症患者生存相关，可作为危重病HPA轴功能的评估方法。不过，同位素法需要输注含重氢同位素的皮质醇，操作困难、制剂不易获得，可行性较差。为克服上述缺点，可以通过最小二乘法求解同步非线性微分方程等和计算机数学建模方法来模拟皮质醇代谢评估^{[10, 17]}。利用数字建模方法，Dorin等^[10]发现健康对照组、脓毒症组以及感染性休克组其游离皮质醇半衰期分别为2.0、3.0和4.6 min (P<0.01)，这和同位素法得到的结果相符^[7]，提示利用计算机数字建模方法皮质醇代谢检测是可行的。与传统同位素稀释法等相比，这些方法仅需检测血清皮质醇、白蛋白、皮质醇结合蛋白等，抽血次数少且容易开展，无放射毒性^[31]，但他们的敏感性以及特异性等需要更多的临床和基础实验来证实。

(3) 动态ACTH刺激试验。HPA轴功能在危重症状态下呈现兴奋和抑制的不同状态，而晚期抑制阶段（一般发生在7~15天或更长时间）类似于下丘脑、垂体疾病引起的肾上腺皮质功能不全，此时皮质醇产生出现绝对或相对减少。对于长时程的危重病患者皮质醇水平相对减少（血清皮质醇仍大于10 μg /dL）但怀疑CIRCI时，动态ACTH刺激试验可能具有更好的评估价值^{[18, 32-33]}。动态ACTH刺激试验是指运用两次或两次以上ACTH试验测得的每次皮质醇变化差值的升降趋势来判断危重病HPA轴功能晚期抑制阶段肾上腺皮质功能不全^[32]。Goodman等^[34]在入院第1、2天及28天或死亡终点时给予感染性休克患者分别行三次ACTH试验，发现在存活者三次ACTH试验其皮质醇的增加数值却没有明显差异，但在死亡患者中第三次ACTH试验(第28天或死亡终点时)其皮质醇的增加数值(265±285) nmol/L低于第一次(353±333) nmol/L和第二次(356±267) nmol/L。尽管在死亡者中三次ACTH试验后皮质醇的增加数值没有达到明显差异（P=0.8），这可能和样本例数太少有关(n=34)^[34]。在另一项样本相对较大的研究中，de Jong等^[35]回顾54例各类内外科危重病患者，观察两次ACTH刺激试验（第一次试验在平均6 d，第二次试验在平均15 d）后每次皮质醇差值的变化，发现第二次ACTH刺激试验皮质醇变化差值较第一次下降组其病死率（44%）显著高于上升组(22%)(P < 0.05)。这些研究结果说明在危重病晚期(7~15 d或更长时间)抑制阶段，动态ACTH刺激试验能够反映病情危重程度以及临床预后转归。但是，在评价危重症患者HPA轴功能时，每次ACTH刺激试验的实验时机，实验间隔以及最佳的测量次数等需要进一步的研究。

3.2 危重病状态下糖皮质激素抵抗的测定

糖皮质受体(glucocorticoid receptor，GR)主要有两个亚型GR-α和β。糖皮质激素和受体α结合后进入细胞核，通过调节许多炎症反应元件，减少炎症因子的转录和表达^[36]，而GR-β起抑制GR-α与皮质醇结合及基因表达的作用^[37]。危重症糖皮质激素抵抗机制可能与GR-α数量减少，GR-α与皮质醇复合体核转位减少以及GR-β亚型表达增加等相关^[1]。评估糖皮质激素受体抵抗的一种重要方法是应用蛋白质印迹法以及流式细胞学等方法测量单核及淋巴细胞的糖皮质激素受体表达水平、与糖皮质激素的亲和力以及GR-α和β比例^{[22, 38-42]}。一项应用流式细胞学对纳入52例各种危重疾病儿童的研究发现，有心血管衰竭的患儿其CD4淋巴细胞和CD8淋巴细胞的糖皮质激素受体表达比无心血管衰竭的患儿均显著降低[平均荧光强度分别为522(354~787) vs. 830(511~1219) 和686(350~835) vs. 946(558~1511)]^[39]。另一项利用蛋白质印迹法，纳入7例脓毒症(感染性休克)、6例创伤性脑损伤、16例对照的儿童研究发现危重病患者外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cells，PBMC)总的和细胞浆的GR信号强度也存在降低^[40]。目前测定糖皮质激素受体的困难在于诊断实验方法复杂费时，数据解读存在困难，诊断实验的费用也偏高，诊断参考值仍有待更多的研究探讨^[38]。

3.3 反映CIRCI的生物标志物-巨噬细胞迁移抑制因子

生物标记物具有检测方法简单的特点。目前发现能反映CIRCI的生物标志物为巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor, MIF)。MIF是一种促炎细胞因子，其可通过下调丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1来产生抵消糖皮质激素的抗炎作用^[43-44]，动物实验表明MIF在脓毒症发展糖皮质激素抵抗方面扮演了重要的角色^[45]。在纳入106例系统性红斑狼疮患者的研究中，发现糖皮质激素抵抗组的血浆MIF蛋白水平(23.21±7.98)μg/L显著高于GC敏感组（18.34±6.29）μg/L^[46]。此外，有研究发现MIF亦与HPA轴功能障碍相关。Miyauchi等^[47]在纳入41例脓毒症的研究中发现脓毒症ACTH试验反应不足患者的血浆MIF值[23.8（17.6，44.5）ng/mL]比ACTH试验反应正常患者更高[16.6(14.5，20.1) ng/mL]，血浆MIF与SOFA（序贯器官衰竭评分）以及凝血酶原时间显著相关，ROC曲线分析鉴定脓毒症肾上腺皮质功能不足的血清MIF阈值为大于19.5 ng/mL。另一项纳入461例肺炎链球菌脑膜炎患者的研究^[48]指出，死亡患者脑脊液MIF水平[10.80（3.29，89.11）] ng/mL比生存者显著增高[3.19(0.02，323.22)]ng/mL。这些研究结果提示：血浆或其他体液MIF的升高能反映HPA轴肾上腺反应不足及糖皮质激素抵抗，并与疾病严重程度相关，MIF有望成为判定CIRCI有价值的生物标志物。但上述均为小规模研究，关于MIF在CIRCI诊断中的阈值及敏感性和特异性也需要大规模多中心随机对照研究来验证。

4 总结及展望

综上所述，现有的ACTH刺激试验并不能完全反映CIRCI，而综合地塞米松抑制试验、皮质醇代谢检测、动态ACTH试验、糖皮质激素受体检测以及巨噬细胞迁移抑制因子等生物标志物等方法，更能辅助危重症状态下不同时程和不同严重程度下CIRCI的诊断。通过本综述，笔者拟定CIRCI的诊断流程(图 1)，为临床工作提供一定的借鉴价值，为未来CIRCI的精确诊断研究提供了新的思路和方向。