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免疫细胞的动态变化预测脓毒症相关急性肾损伤不良结局

2024-08-01 150 上传者：管理员

摘要：脓毒症发病机制复杂，全身炎症反应和免疫抑制是其中两个重要的发展阶段。文章研究了脓毒血症患者3天内免疫细胞计数(ICCs)变化与脓毒症患者急性肾损伤(AKI)持续时间和死亡风险的关系。回顾性研究了166例脓毒症患者，记录入院后第1、2、3天(D1、D2、D3)外周血中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞的计数，并对短暂性AKI和持续性AKI、存活组和死亡组进行相应的统计分析。发现持续性AKI组第3天的中性粒细胞绝对计数(ANC)较高(P=0.007),持续性AKI组或死亡组的淋巴细胞绝对计数(ALC)较低，且呈下降趋势，第2天显著低于第1天(P=0.013、P=0.004),第3天显著低于第1天(P<0.001、P=0.001)。多因素logistic回归分析显示，ANC (D3/D2)(OR=2.39, 95%CI:1.03～5.53,P=0.042)是持续性AKI的独立危险因素，ALC(D3/D1)是持续性AKI和死亡的独立危险因素(OR=0.43,95%CI:0.09～2.01,P=0.036;OR=0.09,95%CI:0.01～0.90,P=0.041)。ROC曲线显示持续性AKI组的ANC(D3/D2)曲线下面积AUC为0.763,死亡组的ALC(D3/D1)曲线下面积AUC为0.778。脓毒症患者早期外周血ICCs的动态改变与短暂性和持续性AKI以及死亡相关。

关键词：
中性粒细胞
单核细胞
急性肾损伤
淋巴细胞
脓毒症
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脓毒血症是造成重症患者急性肾损伤(AKI)的最主要原因[1],超过50%的脓毒血症患者会出现AKI,称为脓毒血症相关急性肾损伤(SA-AKI)。早期认为，脓毒血症引起的免疫改变初期为巨噬细胞、中性粒细胞等大量炎性介质过量释放，并涌入循环形成瀑布样级联反应[2]。这种过度的炎症反应是导致重症感染患者死亡的主要原因。研究发现，严重感染早期有一半以上患者会出现免疫抑制。与过度的炎症反应相比，前者可能导致感染无法控制，预后更差。

中性粒细胞是对抗病原微生物的第一道防线，具有较强的吞噬能力，在炎症部位能够吞噬细菌等病原体，且细胞内的溶酶体等多种物质也有杀菌作用。但是，中性粒细胞在发挥强大的抗炎作用同时，释放的多种蛋白水解酶会对周围组织造成损伤，最终导致器官功能衰竭[3]。在临床实践中，观察到当机体遭受严重感染时，中性粒细胞计数上升和淋巴细胞下降是常见的。有时，也观察到外周血中这些免疫细胞计数(ICCs)迅速下降。随着时间推移，这些变化是否与败血症的预后直接相关尚不明确。另外，专家们已经提出了一个合理的猜测：AKI持续时间的延长可能预示着其严重性。急性疾病质量倡议工作组(ADQI)最近提出，根据持续时间是否超过48 h, 将AKI分为短暂性和持续性两种[4]。因此，本文研究脓毒症患者前3天内绝对中性粒细胞计数(ANCs)、绝对淋巴细胞计数(ALCs)和绝对单核细胞计数(AMCs)的改变与其肾功能及预后之间的关系。

1、资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月—2020年12月黄石市中心医院收治的166例脓毒症患者。纳入标准：①符合脓毒症3.0诊断标准；②>18岁。排除标准：①ICU住院时长>48 h或者住院时长<72 h; ②肾脏替代治疗；③肾移植病人；④ICU住院期间二次感染；⑤怀孕或哺乳期妇女；⑥心脑血管疾病患者，免疫力低下者(HIV阳性患者，长期大剂量使用糖皮质激素、免疫抑制剂，恶性肿瘤);⑦数据缺失。

1.2 定义

脓毒血症定义：按照国际学会颁布的三版脓毒血症的定义，即在入组48 h内诊断出病原体感染的存在(或可能性),并通过qSOFA(快速顺序器官衰竭评估)的两个或两个以上点来评估器官衰竭，若SOFA评分≥2,可诊断为脓毒血症[5]。

AKI定义：KDIGO共识组2012年AKI 定义，血清肌酐(SCr)在 48 h内至少≥0.3 mg/dl或>50%的基线增加[6]。基线血肌酐水平确定参照以下方法：若入院时患者的eGFR≥75 mL/min/1.73 m2,那么就认为其入院时的SCr为准确的基线肌酐值；若eGFR<75 mL/min/1.73 m2,那就假定该患者正常的eGFR=75 mL/min/1.73 m2,通过Modification of Diet in Renal Disease Study (MDRD) 计算公式反推出的SCr值定义为基线值。以上是针对既往无慢性肾脏病(CKD)患者，若患CKD则以其登记的最低SCr为基线值[7]。

持续性AKI定义为肾功能障碍在48 h内未完全恢复。暂时性AKI定义为在48 h内完全恢复。肾功能恢复定义为少尿患者(没用利尿剂)的尿量得到恢复，或血肌酐下降≥50%,或血肌酐下降到基线的10%。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0软件进行统计学分析，GraphPad Prism 9.0软件进行图片绘制。非正态分布的计量资料用中位数M表示；组间比较采用非参数秩和检验；定性资料用频数及百分数表示；组间比较采用卡方检验。以P<0.05为差异有统计学意义。对单因素 Logistic分析中有统计学意义的变量纳入多因素Logistic回归模型中，筛选出导致患者AKI未恢复和死亡的独立危险因素。ROC曲线由MedCalc软件绘制，用来分析各指标的诊断效能。

2、结果

2.1 一般资料

166例脓毒症患者的一般资料见表1。短暂性AKI有48例，持续性AKI有85例，未发生AKI有33例，持续性AKI的死亡率、APACHE II评分、SOFA评分及血肌酐水平明显高于短暂性AKI(P<0.05),AKI分级进展更快；存活组109人，死亡组57人，死亡组的年龄、APACHE II评分、SOFA评分及合并糖尿病概率明显高于存活组，平均动脉压(MAP)、血红蛋白浓度、血清白蛋白浓度均显著低于存活组。

表1 166例脓毒症患者的一般资料

2.2 不同预后患者外周血免疫细胞计数的动态变化

短暂性AKI组和持续性AKI组3天内外周血免疫细胞计数的动态变化如图1所示。在短暂性AKI组内，ANC在入院第2天较第1天略有上升，二者差异无统计学意义；第3天较第1天明显下降，差异有统计学意义(P=0.046)。而在持续性AKI组内，3天内的ANC无动态改变，差异无统计学意义。两组间比较：短暂性AKI组第3天ANC比持续性AKI组第3天ANC明显降低(P=0.007)(见图1(a))。在短暂性AKI组内，ALC在入院第3天比第1天增高(P=0.006)(见图1(b))。而在持续性AKI组内，ALC从第1天到第3天逐渐降低(P=0.013,P<0.001) (见图1(b))。两组间比较：在第3天时，持续性AKI组的ALC低于短暂性AKI组(见图1(b))。

存活组和死亡组3天内外周血免疫细胞计数的动态变化如图2所示。存活组和死亡组3天内ANC均无显著变化，两组间ANC无显著差异(见图2(a))。存活组3天内ALC无显著改变。死亡组3天内ALC有动态变化，相对第1天而言，第2天和第3天ALC均有明显下降趋势，差异有统计学意义(P=0.004和P=0.001);而且，与存活组相比，死亡组第3天ALC明显减少(P=0.005)(见图2(b))。另外，存活组与死亡组的前3天AMC变化不明显，但在第3天时，后者AMC低于前者(P=0.038)(见图2(c))。

图1短暂性AKI组和持续性AKI组3天内外周血免疫细胞计数的动态变化

图2存活组和死亡组3天内外周血免疫细胞计数的动态变化

2.3 ICCs不同时间节点的比值

ICCs的比值如图3所示。

图3 ICCs的比值

（*表示不同组之间的P<0.05)

研究发现，ICCs与时间(前3天)比值的轨迹可以反映早期免疫细胞数量的动态变化：比值>1表示上升，数值越大表示上升幅度越大；比值<1表示下降，数值越小表示下降幅度越大。由图3可知，短暂性AKI组患者的ANC(D3/D2)、ALC(D2/D1)和ALC(D3/D2)与持续性AKI有显著差异(见图3(a));在存活组和死亡组中，观察到ANC(D3/D2)、ALC(D2/D1)、ALC(D3/D2)和ALC(D3/D1)有显著差异(见图3(b))。因此，无论是在持续性AKI组，还是在死亡组，到第3天时，ANC的升高幅度更大，ALC的下降幅度更大。相比之下，短暂性AKI组和存活组则相反。

2.4 不同预后患者NLR和LMR的动态变化

分析不同预后患者NLR(外周血中性粒细胞绝对计数与淋巴细胞绝对计数比值)和LMR(外周血淋巴细胞绝对计数与单核细胞绝对计数比值)的动态变化，结果如图4所示。

图4 不同预后患者NLR和LMR动态变化

持续性AKI组第3天和第2天NLR较短暂性AKI组明显升高，差异有统计学意义(P=0.017和P<0.001);NLR在短暂性AKI组呈急剧下降趋势，第3天比第2天和第1天均小(P=0.004和P=0.007)(见图4(a))。持续性AKI组第3天LMR明显少于短暂性AKI组(P<0.001);短暂性AKI组前3天LMR无动态变化，而在持续性AKI组呈显著下降趋势，第3天比第2天和第1天均小(P<0.001和P=0.02)(见图4(b))。

死亡组第2天和第3天的NLR明显高于存活组，差异有统计学意义(P值均小于0.001);前3天内，NLR在存活组无动态改变，在死亡组呈急剧上升趋势，第3天和第2天比第1天均高(P<0.001和P=0.012)(见图4(c))。死亡组第3天LMR明显少于存活组(P<0.001);存活组前3天LMR无动态变化，而在死亡组呈显著下降趋势，第3天比第2天小(P=0.02),第2天比第1天小(P<0.001)(见图4(d))。

2.5 ICCs是持续性AKI和院内死亡的独立危险因素

通过Logistic回归对统计的临床参数进行单因素分析，将有统计学意义的临床参数纳入多因素回归分析。持续性AKI组Logistic回归分析见表2。由表2可知，SOFA评分、ANC(D3/D2)、ALC(D3/D1)、LMR(D3)是持续性AKI的独立危险因素(P<0.05)。

表2持续性AKI组Logistic回归分析

表3死亡组Logistic回归分析

2.6 ICCs对持续性AKI及院内死亡预测效能评估

各指标预测肾功能未恢复及死亡风险的ROC曲线如图5所示。SOFA评分、ANC (D3/D2)、LMR(D3)预测AKI未恢复的AUC分别是0.804、0.763、0.689;SOFA评分联合ANC(D3/D2)、SOFA评分联合LMR(D3)的AUC分别是0.822、0.820(见图5(a))。SOFA评分、ALC (D3/D1)、LMR(D3)和血清白蛋白对AKI患者死亡风险有一定的的预测价值，AUC分别是0.798、0.778、0.748和0.622(见图5(b))。SOFA评分联合ALC(D3/D1)的AUC是0.882(见图5(c))。

图5 各指标预测肾功能未恢复及死亡风险的ROC曲线

联合危险因素可提高对持续性AKI和医院死亡的诊断准确性，联合SOFA和ALC(D3/D1)对医院死亡的诊断准确性优于LMR(D3)和SOFA。

3、讨论

外周血免疫细胞(中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞)是机体先天免疫和适应性免疫的主要力量，绝对计数很容易测量。本文分析了脓毒症患者入ICU后3天内ANC、ALC、AMC、NLR和LMR的动态轨迹，发现随着时间的推移其变化与AKI病程和院内死亡之间存在密切联系。

脓毒血症早期全身炎症细胞因子过度表达和激活，随后抗炎因子也显著增加，导致免疫抑制或免疫衰竭，表现为中性粒细胞、巨噬细胞、树突状细胞和大量凋亡的组织细胞诱导淋巴细胞减少，使得患者周围循环中淋巴细胞数量明显减少。脓毒血症病理生理过程中，相对淋巴细胞而言，中性粒细胞凋亡延迟。结果表明，早期ANC的急剧上升促进了脓毒症患者后续的持续性AKI发生。继发的持续性AKI的患者在第3天ANC明显升高，其在第1到第2天之间没有明显的下降趋势，但在第2到第3天之间有明显的反弹。Logistic多因素回归分析表明，ANC (D3/D2)和SOFA评分是持续性AKI的独立预测因子。AUC显示，ANC (D3/D2)可能是脓毒症患者持续AKI的准确标志。这些结果表明，脓毒症相关AKI的持续时间可能与较高的ANC (D3/D2)有关。因为脓毒症患者发生更严重的炎症级联反应。死亡组的ANC (D3/D2)呈上升趋势，存活组呈下降趋势。但是Logistic多因素回归分析显示它并不是死亡的危险因素。因此，不能武断地做出ANC急剧上升会增加死亡率的判断。

根据不同亚组(短暂性AKI组与持续性AKI组、存活组与死亡组)间的斜率结果，D1到D2、D2到D3、D1到D3的ALC也迅速下降。Logistic多因素回归分析表明，ALC (D3/D1)是脓毒症患者持续AKI和死亡率的有效预测指标。ROC曲线提示ALC (D3/D1)和SOFA评分的组合对脓毒症患者的死亡有中等强度的预测作用。这进一步解释了由快速进展的淋巴细胞衰竭引起的败血症诱导的适应性免疫抑制的概念。因此，确定ALC (D3/D1)是脓毒症患者不良结局的一个有意义的指标。

本研究有3个主要缺陷。首先，这是一项单中心回顾性病例对照研究，病例数较少；其次，没有研究免疫细胞功能，但它也是脓毒症和脓毒症相关AKI的重要组成部分，还需要更大的、前瞻性的、设计严谨的多中心研究来验证；第三，在病理生理状态下，中性粒细胞既存在于循环中，又存在于组织中，应观察中性粒细胞在微血管和组织(如肾脏)中的浸润强度。

基于上述结果和现有的研究，发现在脓毒血症中过量的ANCs对机体的负面影响和足够的ALCs所发挥的积极作用。早期通过免疫干预治疗去除过多功能障碍的ANCs, 恢复有效的ALCs, 可能有利于改善预后，值得进一步研究。

参考文献:

[1]雷莹,聂晟,孙丹华,等.中国危重症住院患者急性肾损伤的流行病学分析[J].南方医科大学学报,2016,36(6):744-750.

基金资助:黄石市医疗卫生科技计划项目(项目编号:2019A02);

文章来源:高超,杜黎黎,尹贵斌,等.免疫细胞的动态变化预测脓毒症相关急性肾损伤不良结局[J].湖北理工学院学报,2024,40(04):63-69.