血浆microRNA-130a联合APACHE Ⅱ评分预测脓毒症伴血小板减少患者死亡的巢式病例对照研究

孙志伟 刘大东 王旭 潘鑫

脓毒症是机体对感染的反应失调后产生器官功能损害的一种危及生命的状况,其临床病死率居高不下[1]。血小板减少是脓毒症的常见并发症之一,亦是脓毒症患者死亡的独立危险因素之一[2]。微小核糖核酸(micro ribonucleic acid,microRNA)是一种新型基因调控分子,可通过调控目标基因的表达影响机体炎症反应及免疫功能[3-5]。研究表明,脓毒症患者血小板减少时,其血浆microRNA-130a表达亦显著减少[6]。临床常用急性生理学与慢性健康状况评估Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ,APACHE Ⅱ)评分评价重症患者病情严重程度[7]。本研究分析脓毒症伴血小板减少症患者血浆microRNA-130a表达量与APACHE Ⅱ评分的相关性,并评价血浆microRNA-130a测定联合APACHE Ⅱ评分对脓毒症伴血小板减少患者死亡的预测价值。

临床资料与方法

一、一般资料

纳入标准:(1)符合2014中国严重脓毒症/脓毒症性休克治疗指南中关于脓毒症的诊断标准[8]。(2)成年患者(年龄≥18周岁)。(3)外周血小板计数<100×109/L或较上一次检测下降50%[9]。(4)同意本研究,有本人或监护人签署知情同意书。排除标准:(1)未成年人、妊娠及哺乳期妇女。(2)存在恶性肿瘤、血液病及造血功能障碍者。(3)近1周内有服用抗血小板或影响血小板药物者。(4)病例资料不完整者。(5)拒绝参加本研究或者无法签署知情同意书者。

共纳入2017年7月至2019年7月江苏大学附属医院确诊的52例脓毒症伴血小板减少患者为研究对象,进行前瞻性巢式病例对照研究。其中男性30例,女性22例;年龄33～79岁,平均(62.81±11.48)岁。本研究获得江苏大学附属医院涉及人的生物医学研究伦理委员会批准。

二、方法

(一)分组

以入院首次诊断为脓毒症的时间为研究起点,以住院期间死亡为研究终点;采用巢氏病例对照研究法,将死亡的患者定义死亡组。每当发生1例死亡患者时,立即同时以患者年龄、性别、发病时间和原发感染部位等基线信息作为匹配条件,按照1:1从同队列中匹配生态的患者作为对照组。本研究共纳入52例脓毒症伴血小板减少患者,目标研究时间段内,只发生了21例死亡,所以匹配21例对照,最终纳入42例患者进行分析,每组各21例。

(二)资料收集及 APACHE Ⅱ评分

收集两组患者性别、年龄、体重指数(body mass index,BMI)、既往病史(糖尿病、高血压和心脏病)、吸烟饮酒史和原发感染部位等基本资料。同时记录患者入院24 h内心率、平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、血管活性药物使用率、白细胞计数(white blood cell,WBC)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、降钙素原(procalcitonin,PCT)和血小板计数(platelet,PLT)等临床资料。采用APACHE Ⅱ评分量表在入院24 h内对所有患者进行评分。

(三)标本采集及血浆microRNA-130a表达量检测

在入院24 h内采集所有患者空腹肘静脉血4 mL,枸橼酸钠抗凝,500×g低温(4℃)离心10 min,取上清,置于-20℃保存备用。采用miRNA分离试剂盒(美国Ambion)提取两组患者血浆中的总miRNA。参照GenBank中microRNA-130a的基因序列,采用Primer 5.0软件设计microRNA-130a的引物(正义链5′-AGTCTATACAAGGGCAAGCTCTC-3′,反义链5′-CCCAATACGACCAAATCCGTT-3′)。随后进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增,采用实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qPCR)仪检测其表达量,记录RT-PCT结果的Ct值,计算microRNA-130a表达量。

三、观察指标

(一)基线比较

收集并对比两组患者的性别、年龄、BMI、既往病史(糖尿病、高血压和心脏病)、吸烟饮酒史、原发感染部位、入院24 h内心率、MAP、血管活性药物使用率、WBC、CRP、PCT和PLT等基线资料。

(二)血浆microRNA-130a表达量及APACHE Ⅱ评分

比较死亡组和对照组患者血浆microRNA-130a表达量及APACHE Ⅱ评分的差异,并分析两者的相关性。

(三)血浆microRNA-130a表达量测定联合APACHE Ⅱ评分预测脓毒症伴血小板减少患者死亡的价值

采用受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)下面积(area under the curve,AUC)评价血浆microRNA-130a表达量测定联合APACHE Ⅱ评分对脓毒症伴血小板减少患者死亡的预测价值。

四、统计学分析

结 果

一、两组患者基线资料比较

两组患者在性别、年龄、BMI、既往病史(糖尿病、高血压和心脏病)、吸烟饮酒史、原发感染部位、入院24 h内心率、MAP、血管活性药物使用率、WBC、CRP、PCT和PLT等差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 两组脓毒症伴血小板减少患者一般资料比较

二、两组患者血浆microRNA-130a表达量及APACHE Ⅱ评分的比较

死亡组患者血浆microRNA-130a表达量低于对照组,而APACHE Ⅱ评分显著高于对照组,差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表2。

表2 两组患者血浆microRNA-130a表达量及APACHE Ⅱ评分的比较

三、血浆microRNA-130a表达量联合APACHE Ⅱ评分的相关性分析

死亡组患者血浆microRNA-130a表达量与APACHE Ⅱ评分呈负性强相关(r=-0.750,P<0.001)。对照组患者血浆microRNA-130a表达量与APACHE Ⅱ评分弱相关(r=0.237,P>0.05)。见图1。

图1 死亡组和对照组脓毒症伴血小板减少患者的血浆microRNA-130a表达量与APACHE Ⅱ评分的相关性分析

四、血浆microRNA-130a表达量测定联合APACHE Ⅱ评分的死亡预测价值

血浆microRNA-130a和APACHE Ⅱ评分预测脓毒症伴血小板减少患者死亡的AUC分别为0.688[95%置信区间(confidence interval,CI):0.52～0.86,P<0.05]和0.694(95% CI:0.53～0.86,P<0.05);血浆microRNA-130a联合APACHE Ⅱ评分预测患者死亡的AUC为0.713(95%CI:0.54～0.89,P<0.05)。见图2。

图2 血浆microRNA-130a表达量联合APACHE Ⅱ评分预测患者死亡的价值

讨 论

发生脓毒症时,大量毒素被释放进入机体,一方面直接通过抑制骨髓的造血功能,另一方面通过加速血小板的破坏和消耗,共同导致外周血中的血小板急剧减少,从而引起脓毒症相关性血小板减少症的发生[10]。既往研究表明，血小板减少与脓毒症患者病情严重程度密切相关[11]。由于脓毒症的病理生理过程极其复杂,临床上缺少对于脓毒症时伴发的血小板减少症的特异性治疗措施,常规对症处置方案主要为外源性血小板输注、药物提升血小板计数和改善机体免疫状态等,但治疗效果均欠佳[12]。因此,早期预测脓毒症伴血小板减少患者病情的严重程度,并尽早对预后差和高危患者采取相关干预措施,对其预后改善和生存率提高具有重要意义。

APACHE Ⅱ评分是由急性生理评分、年龄评分和慢性健康评分3部分组成的危重患者评分系统,最高分为71分,其分值越高表明患者的病情越重,病死率也越高[13]。该评分能够较为全面地反映危重症患者的机体状况,现已逐步成为临床上权威的危重症患者病情评估工具,被广泛应用于危重症患者的预后评估。此外,APACHE Ⅱ评分还与危重症患者的院内感染率和住院病死率呈正相关[14]。本研究对脓毒症伴血小板减少患者进行APACHE Ⅱ评分结果表明，死亡组患者的APACHE Ⅱ评分高于对照组，且ROC曲线提示APACHE Ⅱ评分对脓毒症伴血小板减少患者的死亡有一定的预测价值。由于APACHE Ⅱ评分系统包含的指标较多,操作较为复杂,且人为因素干扰较大,故在实际应用中存在一定的偏倚。

众所周知,microRNA是一种小型非编码RNA分子,通常由22个核苷酸构成,主要参与目标基因表达的调控。目前人类基因组中存在超过2 500种microRNA分子,而不同类型microRNA与不同疾病的发生发展密切相关。近期研究又发现，microRNA-130a能够激活淋巴细胞、中性粒细胞和内皮细胞的趋化因子受体,同时抑制免疫细胞的凋亡,调节炎症反应,在机体抗感染中扮演重要角色[15-17]。本研究结果表明，脓毒症伴血小板减少患者血浆microRNA-130a的表达量显著降低。这一结果与Cui等[6]的研究结果一致。由此可见,microRNA-130a参与了脓毒相关性血小板减少的病理生理过程,是一种潜在的生物标准物。将该指标作为APACHE Ⅱ评分系统的补充评价工具进行二者联合评估,将可能有效提高对脓毒症伴血小板减少患者死亡预测的准确性和可信度。

本研究采用Pearson相关法分析了脓毒症伴血小板减少患者血浆microRNA-130a表达量与APACHE Ⅱ评分结果的相关性,结果提示死亡组患者的血浆microRNA-130a表达量与APACHE Ⅱ评分呈强负性相关。这一结果表明,microRNA-130a的高表达提示脓毒症伴血小板减少患者的病情相对较轻,死亡风险亦较小。ROC曲线分析结果也提示血浆microRNA-130a表达量对脓毒症伴血小板减少患者的死亡有一定的预测价值,而血浆microRNA-130a测定联合APACHE Ⅱ评分能够显著提高预测脓毒症伴血小板减少患者死亡的能力。

综上所述,血小板减少是导致脓毒症患者死亡的重要影响因素,早期预测脓毒症伴血小板减少患者病情的严重程度并尽早进行相关干预治疗,是提高该类患者预后的重要措施。鉴于死亡组脓毒症伴血小板减少患者的血浆microRNA-130a表达量较对照组显著降低,且与APACHE Ⅱ评分呈负相关,因此,能够利用血浆microRNA-130a表达检测联合APACHE Ⅱ评分对脓毒症伴血小板减少患者进行较为有效的死亡预测,具有较高的预测价值。