2018, Vol. 27
传统定义认为脓毒症的关键在于机体感染引起全身状态改变，包括体温、心率、呼吸、血白细胞计数等指标的改变[1]；最新定义的重点在于机体出现全身炎症反应的同时，抗炎免疫抑制反应被启动，最终两者失调导致器官功能障碍[2]。ST2基因是IL-1受体的特异性配体IL-33是IL-1家族中的成员，最初是在高壁内皮细胞中发现的核因子[3]。IL-33/ST2信号通路参与多种炎症性疾病的病理生理过程，且与炎症及免疫耐受有关，在多种炎症性疾病、自身免疫性疾病中，患者的血清sST2浓度均有不同程度的升高[4]。研究[5]发现只有不到10%的脓毒症患者外周血中可检测到TNF-α、IL-1β等促炎因子，而多数患者可检测到IL-4、IL-10等抗炎因子浓度升高。IL-4、IL-5、IL-13等抗炎细胞因子均由Th2细胞产生，在多种免疫反应中，Th2细胞介导的免疫反应在脓毒症中占主导地位。IL-33与活化Th2细胞表面的ST2受体结合，促进抗炎细胞因子产生，同时，细胞外存在sST2受体，IL-33与之结合但不发挥生物学作用，从而阻断其与细胞表面ST2受体结合[6]。IL-33/ST2信号通路通过以上机制参与到脓毒症的病理生理中来，是脓毒症病程中的重要组成部分。本研究旨在通过测定脓毒症患者早期血清sST2水平，结合降钙素原（PCT）、C反应蛋白（CRP）、白细胞计数（WBC）等指标，分析sST2对脓毒症早期诊断及评估预后方面可能存在的价值，进而能够对脓毒症的早期干预治疗提供一定的帮助，并从炎症与免疫机制方面间接地深化对脓毒症发病的认识。
1 资料与方法 1.1 一般资料选择2015年9月至2016年10月就诊于北京医院急诊科并收入抢救室救治的患者，根据欧洲危重病医学会2016年脓毒症第三版国际共识定义[7]，选择存在感染、SOFA评分≥2分即存在器官功能障碍的患者为研究对象，取得患者知情同意，记录患者年龄、性别等基础资料，收集患者入组时体温、呼吸频率、心率、血压、白细胞计数、血小板、肌酐、总胆红素、C反应蛋白等临床数据，24 h内完善降钙素原（PCT）检测，并随访其28 d死亡与否情况。
排除标准：年龄＜18岁；曾于3个月内接受免疫抑制药物或细胞毒性药物治疗；合并自身免疫性或免疫相关性疾病，如系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎、类风湿性关节炎、炎症性肠病等；合并急性心肌梗死、急性心力衰竭（包括慢性心功能不全急性加重）等已有研究证明可能影响血清sST2浓度的疾病的患者。
1.2 研究对象的分组根据患者脓毒症严重程度分为2组：①普通脓毒症组（44例）：机体存在某一或多个部位或器官感染；初筛qSOFA评分≥2分（呼吸频率≥22次/min、Glasgow昏迷评分≤13分及收缩压≤100 mmHg，每项各计1分）；进一步筛选SOFA评分≥2分，即存在器官功能障碍。②脓毒性休克组（19例）：符合上述脓毒症诊断标准；持续性低血压，经充分容量复苏后仍需血管收缩药以维持平均动脉压≥65 mmHg，血清乳酸浓度＞2 mmol/L。根据脓毒症患者28 d结局分为存活组（45例）、死亡组（18例）。选择30例健康查体人员作为对照组。
1.3 样本采集与检测患者入组后12 h内，用内含惰性分离胶及促凝剂的黄头生化管采集静脉血，用离心机以3 000 r/min的转速离心20 min后，将血清及血细胞分离，取血清置于-70℃冰箱保存备用，标本避免反复冻融。同时留取患者静脉血标本，于检验科完善降钙素原等检测。试验采用北京科盈美公司Human Stromelysin-2酶联免疫吸附法（ELISA）试剂盒，标本于6个月内测定sST2浓度。
1.4 统计学方法采用SPSS 23.0软件进行统计学分析。采用非参数K-S检验进行正态评价，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用两独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析；不符合正态分布的资料以中位数（四分位数间距）表示，进行Mann-Whitney U检验；相关性检验采用Spearman相关性分析；对患者28 d结局的相关影响因素的评价使用受试者工作曲线（ROC曲线），评价sST2、PCT等指标对预后的评估作用。以P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 脓毒症患者与对照组比较脓毒症患者入组共63例，平均年龄为77.4岁（62~95岁），男性39例，女性24例。脓毒症组与对照组资料在性别、年龄方面相比差异无统计学意义（P＞0.05）（表 1）。
| 指标 | 对照组 | 脓毒症组 | 统计值 | P值 |
| 年龄(岁) | 75.93±2.42 | 77.38±10.93 | 0.715 | 0.476 |
| 男/女 | 18/12 | 39/24 | 0.031 | 0.860 |
| sST2浓度（pg/mL） | 569.28±163.46 | 1 382.12±384.07 | 14.298 | 0.000 |
与健康对照组比较（表 1），脓毒症患者血清sST2水平明显升高，差异有统计学意义；经Spearman相关性分析，sST2与SOFA评分正相关（r=0.364，P=0.003）。即脓毒症患者血清sST2浓度与病情的严重程度正相关。
进一步比较发现（表 2），脓毒性休克患者血清sST2水平较普通脓毒症组升高（P＜0.05），差异有统计学意义。普通脓毒症组、脓毒性休克组的28天病死率分别为13.64%和63.16%，差异有统计学意义（χ2=10.65，P=0.001），其中，在普通脓毒症组患者中，最终死亡患者sST2水平高于最终存活患者（t=-2.595，P=0.013），在脓毒性休克患者中同样发现最终死亡患者sST2水平较高（t=-5.106，P=0.0002）。
| 普通脓毒症组 | 脓毒性休克组 | 统计值 | P值 | |
| 例数 | 44 | 19 | - | - |
| sST2浓度（pg/mL） | 1 255.44±265.70 | 1 675.49±457.59 | -3.738 | 0.001 |
通过存活组与死亡组比较发现（表 3），年龄、性别、血白细胞计数、血小板计数、血肌酐等指标对比中两者差异无统计学意义（P＞0.05），最终死亡组病例的PCT及血清sST2水平比之最终存活组者升高，差异有统计学意义。
| 指标 | 存活组 | 死亡组 | 统计值 | P值 |
| 性别（男/女） | 25/20 | 14/4 | 2.692 | 0.101 |
| 年龄（岁） | 75.93±11.97 | 81.00±6.74 | -1.687 | 0.097 |
| 白细胞计数（×109/L） | 12.64±3.90 | 14.49±4.43 | -1.633 | 0.108 |
| 降钙素原（ng/ml） | 3.79±3.88 | 16.37±16.36 | -3.227 | 0.005 |
| sST2（pg/ml） | 1217.19±258.99 | 1794.47±335.18 | -7.333 | 0.000 |
| 血小板（×109/L） | 172.31±85.74 | 150.11±74.75 | 0.961 | 0.34 |
| 血肌酐（μmol/L） | 93.00 （73.50, 143.50） |
131.50 （79.00, 184.25） |
-0.784 | 0.433 |
| 入院时呼吸频率（次/min） | 20.00 （18.00, 23.00） |
22.00 （18.75, 24.25） |
-1.277 | 0.202 |
| SOFA评分 | 4（3, 5） | 6（5, 8） | -3.742 | 0.000 |
将P值小于0.05的指标带入二元Logistic分析可得（表 4），血清sST2浓度对脓毒症患者28天结局有独立判断意义（OR=1.006，P=0.005），其次是PCT（OR=1.113，P=0.022）。通过ROC曲线（图 1，表 5）分析，sST2的曲线下面积大于PCT（0.917 vs. 0.884），其预测价值高于PCT，但二者联合的曲线下面积为0.944，高于二者分别单独分析的结果。另外，sST2对脓毒症预后预测的灵敏度为88.9%，特异度82.2%，PCT的灵敏度72.2%，特异度93.3%, 二者均有较高的预测价值，二者联合ROC曲线分析灵敏度85.3%，特异度95.6%，特异度较前升高。
| 指标 | 标准误 | Wald | P值 | Exp(B) | EXP(B)的95%CI置信区间 | |
| sST2 | 0.002 | 7.850 | 0.005 | 1.006 | 1.002~1.010 | |
| PCT | 0.086 | 1.540 | 0.022 | 1.113 | 0.940~1.317 | |
| SOFA评分 | 0.311 | 0.903 | 0.342 | 1.344 | 0.731~2.471 | |
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| 图 1 sST2和PCT的ROC曲线 Figure 1 ROC curve of sST2 and PCT |
|
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| 指标 | AUC | 灵敏度 | 特异度 |
| sST2 | 0.917 | 88.9% | 82.2% |
| PCT | 0.884 | 72.2% | 93.3% |
| sST2联合PCT | 0.944 | 85.3% | 95.6% |
脓毒症患者每年占住院患者的1%~2%，在重症监护室患者中的比例高达6~30%[8]。脓毒症的发病机制涉及大量炎性介质释放导致全身炎性反应、免疫功能失调引起免疫抑制与障碍等多种病理生理学改变，IL-33/ST2信号通路在这一过程中发挥着重要作用[9]，当机体严重感染，出现细胞损伤或坏死时，血清IL-33浓度增加，与ST2受体复合物结合，调节Th2细胞因子的转录从而诱发免疫反应[10]，同时，sST2作为负性调节因子与IL-33结合，参与其后的免疫抑制过程[11]。
以往的几项研究都证实[12-14]，脓毒症组患者血清sST2浓度明显高于健康对照组，其中研究之一[12]结果显示SOFA评分更高的组，sST2浓度显著升高，而当脓毒症患者血清sST2浓度较高或PCT浓度较高时，其病死率显著升高。以上有限的研究表明，sST2可能辅助脓毒症的诊断、对病情严重程度的判断及预后评估，同样，PCT作为反映感染的良好标志物，可能也对脓毒症的预后有评估作用。在本研究中，脓毒症患者血清sST2浓度明显高于健康对照组，然而其血清sST2浓度显著升高的机制尚不明确，可能与IL-33/ST2参与T细胞介导的免疫应答有关。
Th2细胞膜表面的ST2L与IL-1RAcP组成受体复合物，其特异性配体IL-33与之结合，促使细胞外调节蛋白激酶1/2（ERK1/2）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、p38MAPK等激酶磷酸化[9]，在肿瘤坏死因子受体相关因子6（TRAF6）、IL-1相关蛋白激酶（IRAK）和下游信号分子髓样分化因子88（MyD88）的作用下，调节基因的转录，促进Th2细胞因子IL-4、IL-5、IL-13的产生、分泌。或依赖IL-1RAcP激活NF-κB抑制蛋白α（IκBα）[15]，抑制NF-κB对炎症因子释放的激活作用[16]。IL-33可以通过直接激活小鼠体内的树突状细胞从而诱导Th0细胞向Th2细胞转化，促进Th2细胞产生并提高IL-4、IL-5、IL-13等细胞因子的表达[17]。而sST2作为IL-33/ST2通路的负性调节因子，其与IL-33结合但无生物学功能，从而抑制ST2L的作用，进而参与到脓毒症炎性状态发生和发展过程中[11]。
通过比较伴或不伴休克的脓毒症患者血清sST2水平发现，脓毒性休克患者血清sST2水平较普通脓毒症组升高，提示病情越严重的患者，其血清sST2水平越高。在普通脓毒症及严重脓毒症患者中，最终结局为死亡的患者，其sST2浓度较最终存活者升高，提示血清sST2水平可以反映患者28 d后的结局情况，脓毒症患者sST2水平越高，其预后可能相对较差。本研究还发现，SOFA评分更高的患者，血sST2浓度更高，即患者的预后越差，这与其他研究的结果也是一致的。故本研究结果认为，sST2可协助早期识别脓毒症严重程度，其水平测定可指导临床对病情较重的脓毒症患者加强监护，采取早期抗感染及液体复苏等有效措施。
研究还对比了确诊脓毒症28 d时不同预后的患者的血清sST2、PCT浓度。在本研究中，死亡组患者的血清sST2及PCT水平较存活组升高，提示血清sST2及PCT水平越高，病情可能越重，预后越差。多数研究报告，脓毒性休克患者病死率在50%~55%左右，但其入组患者的平均年龄多在65~68岁左右[18-19]，本研究中，脓毒性休克患者病死率为63%，似乎高于一般研究报告，但本研究病例平均年龄为77.4岁，基础疾病较多，各器官功能较差，可能是影响不良结局发生与否的重要因素，若剔除年龄大于80岁的患者，则其病死率为54.5%，与文献报告相近。本研究人群的年龄段更偏向老年，可以为老年脓毒症患者的诊治提供更多参考价值。
通过ROC曲线分析得出，sST2对预后的综合预测价值或许高于PCT。研究证明PCT是早期诊断脓毒症的特异性较高的炎症指标[21]，在某些非感染性疾病PCT也会有所升高，但一般不会超过其在感染性疾病中的升高程度。非特异性感染、病毒炎症及局部感染等疾病时，PCT浓度不增加或轻微增加；而在全身严重感染时，PCT水平会明显增加[21]。因此认为，sST2与PCT都可以作为脓毒症的评估指标，但在评估预后方面，PCT预测的敏感性不如血清sST2，但特异性高于sST2。sST2对脓毒症患者28 d预后的预测更敏感，而sST2与PCT联合对预后的判断更准确。两者联合对脓毒症患者预后的评价效能更高。
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