乌司他丁减轻腹腔镜结肠癌根治术后炎症反应：基于倾向评分匹配的回顾性研究

王涌钢 何沐蓉 林春水

南方医科大学南方医院麻醉科（广州510515）

近年来结肠癌发病率上升及腹腔镜技术的推广，腹腔镜下结肠癌根治术的开展越来越普遍。腹腔镜手术较开腹手术虽然有皮肤切口小、感染率低、出血少、术后肠梗阻发生率低等优势［1-2］，但腔镜手术过程中二氧化碳人工气腹及特殊体位（如Trendelenburg体位）会对机体的呼吸及循环产生较大的影响，影响心输出量及多个内脏器官的血流灌注并引起高碳酸血症［3-4］，造成氧化应激。建立气腹以及气腹突然消失的两个过程引起的缺血再灌注损伤被认为是腹腔镜手术中氧化应激的主要原因［5］，这种应激反应能激活体内多种炎症因子的过表达，甚至造成不良预后。蛋白酶抑制剂乌司他丁，能够抑制中性粒细胞的激活并下调多种促炎因子的表达，在各种消化道肿瘤手术中有广泛的应用：可改善腹腔镜结直肠癌患者术后免疫功能并减轻对肝肾功能影响［6-7］，减少腹腔镜直肠癌手术患者促炎性因子的释放且对肠黏膜有一定的保护作用［8］，减轻胃癌手术患者术后炎症反应［9］。而乌司他丁在腹腔镜结肠癌手术中的临床作用鲜有报道。本研究首次采用倾向评分匹配，通过回顾性分析，探讨围术期应用乌司他丁对腹腔镜结肠癌手术患者术后抗炎作用等临床结果的影响，以指导临床实践。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入2015年1月至2017年9月期间在我院行腹腔镜结肠癌根治术、18岁及以上的择期手术患者，均于术前经内镜检查取活检病理证实并诊断原发性结肠癌。排除标准：（1）术前存在远处转移或合并其他恶性肿瘤；（2）术中改变手术方式中转开腹或行其他器官联合切除；（3）术中输血；（4）因肿瘤相关并发症，包括但不限于肿瘤急性出血、急性梗阻或破裂穿孔等行急诊手术者；（5）术前及术中应用类固醇激素者。根据以上纳入和排除标准，共454例纳入本研究。患者的基本信息及围术期临床检验数据通过电子信息系统获取，术前最近一次的检验检查结果作为该患者的基准水平，所有数据在统计分析前均已匿名化处理。

1.2 麻醉管理 均采用气管内插管全身麻醉。麻醉诱导采用静脉靶控诱导或单剂量输注诱导，静脉全麻药物包括丙泊酚或依托咪酯、瑞芬太尼和舒芬太尼及顺阿曲库铵。麻醉维持采用丙泊酚靶控输注或七氟醚吸入，必要时间断静注顺阿曲库铵和舒芬太尼。术中常规监测心律、脉搏、血压、氧饱和度、呼气末二氧化碳、体温等生命体征。术中使用液体加温仪或充气式升温仪进行术中保温，保持鼻咽温不低于36℃。所有病例术中生命体征平稳，血压均维持在90/60 mmHg以上并保持在基础血压的30%以内。术后镇痛多采用患者静脉自控镇痛（PCIA），VAS评分均＜3。

1.3 手术方式 根据肿瘤的位置、侵犯深度及术前分期，腹腔镜结肠癌根治术的不同术式由我院普通外科2位经验丰富的手术医生及其团队完成。

1.4 乌司他丁应用 根据是否应用乌司他丁分为乌司他丁组（UTI组）及对照组（C组）。其中UTI组均在麻醉诱导后手术切皮前给予生理盐水100 mL加乌司他丁50万单位静脉输注。

1.5 数据采集 患者的基本信息包括年龄、性别、身高、体质量、ASA分级、NYHA心功能分级，术前及术后3 d各项临床检验指标的测量值、术后住院时间。临床检验指标包括白细胞计数（WBC）、C反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT），谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、总胆红素（TBIL）、肌酐（CREA）、尿素氮（BUN）。术后住院时间定义为手术后第1天至出院的时间。

1.6 倾向评分匹配 每例是否使用乌司他丁的倾向评分，通过以下几个协变量的Logistic回归计算所得：年龄、性别、身高、体质量、ASA分级、NYHA心功能分级、手术方式、手术时长、麻醉方式、术中补液量。根据计算所得的倾向评分采用最近邻匹配算法并以0.2的卡钳值作为控制得到1∶1的配对。

1.7 统计学方法 使用IBM SPSS 22统计软件（Chicago，IL，USA）和 R（version 2.15.3）语言的PS matching扩展包进行统计分析。计量资料以均值±标准差表示，计数资料以数值表示。两组间术前各临床检验指标的比较采用独立样本t检验及卡方检验，术后不同时间点的重复测量值数据采用混合线性模型的固定效应模型比较效应大小。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者情况 454例倾向评分匹配前后的基本信息见表1。未匹配前，两组年龄、麻醉方式以及术中补液量差异存在显著的统计学意义（P值分别为0.002、＜0.001和＜0.001），故采取倾向评分匹配使两组间的基线资料分布更为均匀一致。根据倾向评分值，C组中的155位患者与UTI组中的155位患者成功地完成了匹配。经倾向评分匹配后，总体均衡性检验未发现两组间显著的差异。

2.2 临床指标比较 对匹配后的两组数据采用混合线性模型分析乌司他丁和时间因素对各项观察临床指标的影响，结果发现UTI组WBC、CRP水平比C组低（P值分别为0.036和0.025）。其余指标包括PCT、ALT、AST、TBIL、CREA以及BUN水平无统计学差异（表2）。术后住院时间在两组间的差异无统计学意义（表1）。

2.3 效应分析 为进一步分析乌司他丁对术后WBC和CRP的影响程度，对WBC和CRP的固定效应系数进行统计分析，结果发现乌司他丁术中应用可平均降低术后WBC 1.04×109/L，CRP水平23.93 mg/L，较对照组分别降低了11.1%和29.9%，并且与时间无交互效应，说明术后乌司他丁在不同时间点对WBC和CRP水平的抑制作用无差异。见表3。

表1 两组倾向评分匹配前后的基本信息Tab.1 Baseline characteristics of subjects before and after propensity score matching ±s

表1 两组倾向评分匹配前后的基本信息Tab.1 Baseline characteristics of subjects before and after propensity score matching ±s

注：△，麻醉用药缩写说明；P，丙泊酚；A，顺阿曲库铵；Su，舒芬太尼；Re，瑞芬太尼；Se，七氟醚；N，笑气；LA，切口局部浸润。逗号前表示静脉诱导用药，逗号后表示维持用药

匹配前匹配后年龄（岁）性别（男/女，例）身高（cm）体质量（kg）ASA分期（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ，例）NYHA分级（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ，例）麻醉方式△（例）P/A/Su，Se E/A/Su，Se P/A/Su，P P/A/Re，P P/A/Su，N手术方式（例）右半结肠切除术右半结肠扩大切除术横结肠切除术左半结肠切除术左半结肠扩大切除术乙状结肠切除术全结肠切除术结肠次全切除术手术时长（min）术中补液量（mL）术后镇痛（PCIA/LA，例）术后住院时间（d）C组（n=195）55.1±11.6 116/79 162.7±8.0 60.4±10.9 56/133/6/0 134/59/2 UTI组（n=259）58.6±12.0 162/97 163.4±7.5 61.7±10.9 69/182/7/1 169/84/6 P值0.002 0.559 0.334 0.190 0.789 0.492＜0.001 C组（n=155）55.9±11.8 94/61 163.4±7.8 61.1±11.0 43/109/3/0 109/45/1 UTI组（n=155）57.3±11.5 88/67 163.0±7.6 60.8±11.3 36/115/4/0 104/49/2 P值0.274 0.564 0.639 0.821 0.630 0.733 0.905 137134137 9 5 4 219 29 4 0 4 4 2 7 2 5 8 9 2 1 0.297 0 0 3 3 9 2 7 0 3 7 0.989 29 2 34 0 86 35 3 57 4 98 21 2 29 0 70 20 2 29 0 67 0 0 2 2 0 0 0 0 144.9±42.7 1 902.0±597.2 185/54 7.14±2.69 142.8±45.9 2 243.0±662.9 254/92 7.57±2.89 0.615＜0.001 0.286 0.108 143.5±39.2 1 936.5±596.2 147/41 7.33±2.87 142.5±43.9 2 027.7±560.7 152/56 7.55±2.98 0.830 0.126 0.245 0.510

表2 临床检验指标的类型Ⅲ固定效应检验Tab.2 TypeⅢtests of fixed effect of different clinical indicators ±s

表2 临床检验指标的类型Ⅲ固定效应检验Tab.2 TypeⅢtests of fixed effect of different clinical indicators ±s

注：以上指标的类型Ⅲ固定效应检验乌司他丁与时间均无交互作用

指标WBC（× 109/L）CRP（mg/L）PCT（ng/mL）ALT（U/L）AST（U/L）T-Bil（μmol/L）CREA（μmol/L）BUN（mmol/L）P值0.036＜0.001 0.025 0.001 0.794 0.022 0.962＜0.001 0.411＜0.001 0.112＜0.001 0.246 0.555 0.293＜0.001组别C组UTI组C组UTI组C组UTI组C组UTI组C组UTI组C组UTI组C组UTI组C组UTI组术前6.65±2.11 6.66±2.63 8.56±22.94 5.43±10.89 0.229±0.369 0.066±0.084 15.93±11.36 16.41±11.88 17.92±6.98 19.09±10.22 9.15±4.62 9.17±4.38 76.93±24.36 75.88±22.04 4.58±1.56 4.45±1.45术后第1天11.55±3.78 11.44±4.01 52.36±29.60 50.96±31.73 0.530±0.712 0.315±0.381 14.70±10.62 15.53±12.65 16.20±5.66 17.06±6.85 13.02±6.25 12.53±5.75 75.54±23.87 75.08±20.81 3.29±1.43 3.419±7.81术后第2天13.37±5.10 11.65±3.70 113.54±52.84 75.38±63.58 1.045±1.110 0.705±0.751 12.38±6.49 11.55±5.84 14.62±5.42 15.29±4.56 12.93±9.28 10.15±7.74 76.93±31.51 66.6±17.70 4.74±2.28 4.84±1.60术后第3天9.36±3.35 8.32±2.75 79.96±51.69 56.03±30.51 0.771±0.755 1.153±1.176 10.92±7.82 11.06±4.86 13.55±8.56 13.86±4.49 10.15±9.28 8.27±3.86 73.69±30.30 71.05±23.31 5.83±2.34 5.96±1.91效应来源乌司他丁时间乌司他丁时间乌司他丁时间乌司他丁时间乌司他丁时间乌司他丁时间乌司他丁时间乌司他丁时间df 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 F值4.515 35.405 5.357 8.457 0.069 4.198 0.002 10.531 0.682 9.095 2.641 22.404 1.374 0.593 1.116 13.823

表3 WBC和CRP的固定效应系数的估计值Tab.3 Estimated Fixed-Effects coefficients of WBC and CRP

3 讨论

腹腔镜手术所特需的二氧化碳人工气腹以及Trendelenburg体位会显著增加腹内压，压迫内脏血管，造成全身多个器官的内脏血流减少。腹内压的增高还会影响膈肌运动，造成肺功能残气量的降低及回心血量的减少，进一步增加心肺负担并引起高碳酸血症。而手术结束压力的突然消除，又使得内脏血流重新恢复，此过程会出现缺血再灌注损伤［3，4，10］。有研究表明，原发性结肠癌腔镜手术和开腹手术相比术中的创伤应激是相近的［11］，但腹腔镜手术相比传统术式有更广泛的缺血再灌注损伤及炎症反应，更应值得重视。CHENG等［10］发现当气腹压力15 mmHg持续2 h后可导致肠黏膜微循环血流减少40%，并在显微镜下出现小肠绒毛坏死、线粒体肿胀和细胞间紧密连接的破坏等表现，进一步可能引起肠黏膜屏障通透性改变，细菌易位和内毒素血症，甚至成为MODS和SIRS的始动因素之一。SAMMOUR等［5］指出这种气腹相关的损伤具有压力依赖性和时间依赖性。长时间的高腹内压力会造成肠黏膜微循环血流减少，激活并上调多种促炎因子的表达，最终引起细胞因子瀑布样级联反应以及白细胞过度活化，造成氧自由基以及溶酶体酶的大量释放，损伤机体器官。这种炎症反应涉及多个因素，包括手术创伤、失血、低体温、免疫系统的激活、缺血再灌注损伤和菌群移位、内毒素血症等。CRP作为一种非特异性的急性反应期蛋白质，反应组织损伤和炎性反应的较为敏感的标志物之一，能在一定程度上反映体内炎症的水平。CRP的水平越高代表体内炎症反应越重，进展成MODS或SIRS的机会就越大［12］。本回顾性研究首次通过倾向评分匹配及混合线性模型固定效应检验发现乌司他丁能够抑制WBC和CRP水平的升高，减轻腹腔镜结肠癌根治术后的炎症反应水平，有助于患者术后康复。

多项研究已经观察到乌司他丁在重症胰腺炎、移植物缺血再灌注损伤、体外循环、烧伤及脓毒症等存在广泛炎症反应疾病的患者中能起到改善预后、预防器官功能衰竭的作用［13-16］。而乌司他丁在消化道恶性肿瘤手术的应用亦有报道：乌司他丁对胃癌腔镜根治术患者能起到保护细胞免疫功能、减轻术后炎性反应等作用［17］；能够有效抑制胃部分切除术患者术后的IL-6的炎症因子水平［9］；术前、术中和术后1～3 d每日使用乌司他丁20万单位能够明显抑制腹腔镜直肠癌切除术患者术后的ALT、AST、BUN和CREA水平的升高［18］，这些研究分别从不同角度反映了乌司他丁在消化道恶性肿瘤手术中的抗炎和器官保护作用。本研究通过较大的样本量倾向评分匹配的回顾性研究，进一步证实这种抗炎作用同样存在于在腹腔镜结肠癌根治术中。其机制可能是乌司他丁能够有效抑制体内多种蛋白酶的活性，其中包括抑制中性粒细胞和趋势细胞的过度活化，从而抑制诸如IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子以及内皮细胞白细胞黏附分子-1等多种促炎因子的表达［18］。JEONG等［19］发现在肝部分切除患者中应用乌司他丁能够有效抑制术后转氨酶的增高。随着术前新辅助治疗效果的改善，越来越多原本没有手术机会的结直肠癌肝转移患者有了手术机会。因此对这部分患者在行结肠癌根治术并肝转移灶联合切除术围术期应用乌司他丁，其抗炎作用及其对术后恢复、肝功能的保护效果可能更加显著。

近年来快速康复外科理念的逐渐推广，其最大的出发点和益处在于控制围术期手术应激并加速术后康复。围术期SIRS的发生与CRP的增高密切相关，并且严重程度与CRP的水平密切相关，CRP水平能够为危重症的早期诊断和预后判断提供一定的价值［12］。新的研究表明，术后CRP的增高与结肠癌术后吻合口瘘的发生具有非常好的预测性，能够为早期发现术后并发症提供一定的依据并能反映干预手段的治疗效果［20-21］。STRAATMAN 等［22］指出CRP水平在结直肠癌术后第二日达到高峰并逐渐下降，这与本研究结果基本一致。本研究中乌司他丁组与对照组的CRP水平均在第2天达到高峰，但乌司他丁组的峰值显著低于对照组，并且下降幅度大于对照组。因此能在一定程度上说明乌司他丁能够显著减轻术后炎症水平，有助于减少吻合口瘘及其他并发症的发生。此外在本研究中PCT、ALT、AST、TBIL、CREA以及BUN水平，两组间无统计学差异。这与以往的研究结论并不一致，可能的原因在于本研究纳入的患者围术期并无合并有感染以及肝肾功能障碍，乌司他丁可能的肝肾功能保护作用并不明显。术后住院时间在两组间无明显差异，可能是因为受限于我院的平均住院日政策和各地政府医疗保险政策，最终两组间未显示出明显差异。

另外，本回顾性研究使用了倾向评分匹配方法，减少了部分混杂因素对观察指标的影响，但仍然可能存在尚未控制的变量，如乌司他丁用量、麻醉方式及术后镇痛未采用统一的方案及公斤体重用药，为尽可能减少这些因素对结论的影响，未来可设计随机对照研究，遵从统一的围术期管理标准，进一步探求乌司他丁抗炎作用的量效关系。

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