输尿管上段结石患者行RLUL后HSP70、sVCAM-1的变化及其对术后输尿管狭窄的评估价值*

韩刚, 余明琼, 杨雪, 彭婧, 张晶

唐山市协和医院 1泌尿外科, 2外科(河北唐山 063000); 3开滦总医院外科(河北唐山 063100)

尿路结石是临床常见、多发疾病,我国每年发病率约0.15%～2%,占泌尿外科住院患者的1/4左右,其中输尿管上段结石是尿路结石最常见部位[1-2]。正常情况,6 mm以下输尿管上段结石可通过口服药物排石,但结石超过10 mm时多需手术治疗,而单孔后腹腔镜输尿管切开取石术(retroperitoneal laparoscopic ureterectomy,RLUL)是目前临床治疗输尿管上段结石主要术式[3]。尽管RLUL术属于微创术式,对机体创伤程度得到大幅降低,但仍会一定程度上引起输尿管损伤引起并发症,其中术后输尿管狭窄是较严重并发症之一,不仅会影响RLUL术整体效果,且严重时可引起肾积水,甚至损害肾脏[4]。有报道显示,积极预防感染、延长置管时间等可降低术后输尿管狭窄发生风险[5],但如何个体化评估其发生风险予以针对性干预仍是临床急需解决的一大难题。热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)、可溶性血管细胞黏附分子-1(soluble vascular cell adhesion molecule-1,sVCAM-1)是与机体创伤关系密切的生化因子,参与创伤修复、免疫应答等多个生理过程[6-7]。近年有关输尿管狭窄治疗前后外周血HSP70、sVCAM-1水平变化的研究较多,但其对评估RLUL后输尿管狭窄风险的价值如何尚缺乏循证依据,本研究对此探讨,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1月至2021年3月输尿管上段结石患者460例为研究对象,男301例,女159例,年龄29～56岁,平均(40.48±5.83)岁;体质指数(body mass index,BMI)18～28 kg/m2,平均(24.07±1.41)kg/m2;病程3～10个月,平均(5.79±0.76)个月;结石数目:单发368例,多发92例。均行RLUL治疗。

纳入标准:(1)符合尿路结石诊断标准[8],且经超声检查处于输尿管上段;(2)结石直径>6 mm;(3)年龄≥18岁;(4)首次接受手术治疗;(5)单侧结石;(6)患者或家属知情研究内容,签署同意书。

排除标准:(1)术前存在输尿管、肾脏畸形;(2)肾病综合征、肾小球肾炎;(3)输尿管中段、下段结石;(4)活动性感染;(5)凝血功能异常;(6)精神、认知功能缺陷者。

本研究经本院医学伦理委员会审批通过。

1.2 方法 术前、术后1 d、术后2周分别检测血清HSP70、sVCAM-1水平。非抗凝真空管采集晨空腹肘静脉血4 mL,离心(15 min,3 500 r/min,8 cm),取上层血清,保存至液氮待测。上海酶联生物科技公司酶联免疫试剂盒测HSP70、sVCAM-1水平。具体操作:取出冰冻待测血清,自然复温至室温,震荡血清备用;自试剂盒取原装液30 mL加蒸馏水稀释至1 200 mL备用;各取25 μL标准品、血清加至对应孔,每孔加25 μL抵抗素,混匀,室温避光孵育30 min,甩尽板内液体,每孔加350 μL洗涤液洗板,去水滴,重复3次;每孔加50 μL HRP,混匀30 s,室温孵育30 min,再次洗板,每孔加50 μL终止液,混匀30 s,30 min内于450 nm处读取OD值,参照标准曲线读取浓度。操作均由相同资深检验科技师参照实际盒说明书步骤规范完成。

1.3 观察指标 (1)比较手术前后血清HSP70、sVCAM-1水平。(2)统计术后输尿管狭窄发生率。(3)比较是否发生术后输尿管狭窄患者的资料。(4)分析术后输尿管狭窄的影响因素。(5)分析HSP70、sVCAM-1评估术后输尿管狭窄的价值。

2 结果

2.1 比较手术前后血清HSP70、sVCAM-1水平 术后1 d、术后2周输尿管结石患者血清HSP70(t=35.879、P<0.001,t=4.533、P<0.009)、sVCAM-1(t=189.685、P<0.001,t=3.872、P=0.039)水平高于术前,术后2周低于术后1 d(t=32.587、P<0.001,t=172.543、P<0.001)。见表1。

表1 手术前后血清HSP70、sVCAM-1水平(n=460)

2.2 术后输尿管狭窄发生率 术后随访1年,失访5例,有效随访455例,22例出现输尿管狭窄,发生率为4.84%(22/455)。

2.3 比较是否发生术后输尿管狭窄患者的资料 术后是否发生输尿管狭窄患者年龄、性别、BMI、肾盂分离程度、结石数目、结石位置、患侧、输尿管手术史、饮酒史、吸烟史、患侧肾功能、合并症对比,差异无统计学意义(P>0.05)。术后输尿管狭窄患者病程、最大结石直径、手术时间、息肉绕结石、结石嵌顿、术前尿路感染比例及术前、术后1 d、术后2周血清sVCAM-1水平大于术后无输尿管狭窄患者,术前、术后1 d、术后2周血清HSP70水平小于术后无输尿管狭窄患者(P<0.05)。见表2。

表2 是否发生术后输尿管狭窄患者的资料比较

2.4 术后输尿管狭窄的多因素分析 以术后是否发生输尿管狭窄作为因变量,以病程、最大结石直径、手术时间、息肉绕结石、结石嵌顿、术前尿路感染、HSP70、sVCAM-1作为自变量,根据近因效应HSP70、sVCAM-1选取术后2周的数据进行分析,具体赋值见表3。纳入二元logistic回归模型,结果显示,校正病程、最大结石直径、手术时间、息肉绕结石、结石嵌顿、术前尿路感染后,HSP70低表达、sVCAM-1高表达仍会增加术后输尿管狭窄风险(P<0.05)。见表4。

表3 赋值

表4 术后输尿管狭窄的多因素分析

2.5 术后输尿管狭窄的logistic回归模型的建立及评价 (1)建立logistic回归模型:logit(P)=15.324+sVCAM-1×1.191-HSP70×0.531。(2)logistic回归模型总有效性:似然卡方比=196.42,DF=8,P<0.001,模型建立有效。Wald检验结果显示Wald2=258.64,DF=8,P<0.001,回归方程的系数差异有统计学意义。(3)logistic回归方程的拟合优度检验:经Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示,2=4.287,DF=6,P=0.426,拟合度较好。见表5。

表5 Hosmer-Lemeshow检验的随机性表

2.6 ROC曲线分析HSP70、sVCAM-1评估术后输尿管狭窄的价值 HSP70、sVCAM-1评估术后输尿管狭窄的AUC分别为0.792、0.822,根据二元logistic回归模型分析将模型评估概率值作为新变量进行ROC曲线分析,计算Youden指数最大为0.666,对应AUC值为0.898,具有较高诊断效能(2=12.718,P<0.001)。见表6、图1。

图1 HSP70、sVCAM-1评估术后输尿管狭窄的ROC曲线分析

表6 HSP70、sVCAM-1评估术后输尿管狭窄的价值

3 讨论

输尿管上段结石多数来自原发性肾结石,受尿路蠕动及重力作用而下降进入输尿管[9]。此类患者经RLUL术治疗后并发输尿管狭窄是较严重并发症,发生率约3%～10%[10]。本研究对输尿管上段结石患者RLUL术后随访发现,输尿管狭窄发生率4.84%,处于上述范围的偏低水平,可能是因本研究术中采取内镜刀纵向切开扩张输尿管可一定程度上减轻能量辐射对输尿管黏膜的损伤,但如何进一步加强术后输尿管狭窄的个体化风险评估仍对提升此类患者获益具有重要意义。

有研究提出,钬激光碎石术后局部高热会损伤输尿管黏膜,造成黏膜纤维化,形成瘢痕最终出现输尿管狭窄[11]。另外,国内外均有研究表明,受输尿管慢性炎症、医源性损伤等因素影响,输尿管结石术后需警惕输尿管狭窄[12-13]。由此,本研究推测输尿管上段结石患者RLUL术后输尿管狭窄可能与输尿管损伤具有密切关系,通过检测此过程相关生化指标或可为临床早期评估术后输尿管狭窄风险提供方向。VCAM-1是分布在血管内皮细胞等细胞表面的一种黏附分子,是免疫球蛋白家族重要成员之一,主要负责调控细胞间互相作用,如机体发生损伤时可调控炎症细胞向损伤部分聚集、迁移及黏附发挥抗感染、促修复等作用,正常情况膜外段能裂解、廓清形成sVCAM-1[14-15]。有研究显示,血清sVCAM-1水平与机体创伤关系密切,创伤初期,sVCAM-1水平可异常升高,且与损伤程度呈正相关[16]。本研究发现输尿管上段结石患者RLUL后血清sVCAM-1水平出现单峰变化,术后1 d显著升高,此后呈降低趋势,此与上述研究结果一致。本研究继续随访发现,血清sVCAM-1水平升高突显患者术后输尿管狭窄发生率较高,反映血清sVCAM-1水平异常升高可能与术后输尿管狭窄发生有关。此机制一般认为结石及手术创伤均诱发机体炎症反应,sVCAM-1作为调控炎症细胞、内皮细胞向损伤部位聚集的重要因子在此反馈调控下生成及分泌迅速增加以促进机体组织的损伤修复,但其过度生成、分泌时可能会致炎症及内皮细胞过度黏附至血管内皮并迁移至内皮下间隙,同时内皮细胞可向间充质细胞的表型转变,在这一转变中内皮细胞脱离原组织的内皮层并向实质迁移,丧失内皮细胞特有的极性、形态等造成组织纤维化,继而出现瘢痕、息肉等最终造成输尿管狭窄。

HSP70是一种具有协同免疫作用的蛋白质,对提升抗应激能力,确保蛋白质代谢稳定性具有重要作用。机体创伤状态下,其生成增加能对抗感染、炎症等所致组织细胞损伤[17]。学者陈世华等[18]研究表明,感染性休克大鼠HSP70表达升高,且通过川芎嗪诱导HSP70进一步表达对抑制血管炎症反应及内皮细胞凋亡具有显著作用,可改善小鼠预后。本研究输尿管上段结石患者RLUL术后1 d血清HSP70水平显著升高,此可能与手术创伤有关。但本研究还发现,术后输尿管狭窄显著术后1 d血清HSP70水平低于无输尿管狭窄患者。结合现有研究分析此机制可能是HSP70作为机体保护性蛋白能改善新生核糖体及蛋白合成,促进损伤细胞修复,同时HSP70能结合细胞骨架蛋白维持细胞骨架稳定性避免蛋白变性[19];此外,有研究表明,HSP70与ATP具有高度亲和性,与变性蛋白多肽结合能借助ATP水解所释放能量解开错误折叠的多肽链,使其成熟为细胞内正常蛋白继而恢复细胞功能及结构[20]。由此可见,输尿管上段结石患者术后HSP70高水平时可能对避免输尿管黏膜纤维化、形成瘢痕具有重要作用。本研究进一步进行二元logistic回归分析显示,校正病程、最大结石直径等混杂因素后,HSP70降低,sVCAM-1升高仍会增加术后输尿管狭窄风险,且经验证模型拟合优度较高,继续ROC曲线分析显示HSP70、sVCAM-1联合评估术后输尿管狭窄的AUC值为0.898,具有较高诊断效能。

综上所述,输尿管上段结石患者RLUL后血清HSP70、sVCAM-1水平升高,且HSP70低表达、sVCAM-1高表达会增加术后输尿管狭窄风险,二者联合监测可进一步提升评估效能。

利益相关声明:本文无任何利益冲突。

作者贡献说明:韩刚、余明琼:实验设计与实施,论文撰写;杨雪:资料收集整理、论文撰写;彭婧、张晶:统计学分析。