引用本文： 曾慧, 王貴研, 劉劍, 劉濱偉. 血清可溶性髓樣細胞觸發受體-1 及環氧合酶-2 對腹腔感染致膿毒癥的診斷及預后評估價值. 華西醫學, 2023, 38(11): 1709-1713. doi: 10.7507/1002-0179.202304045 復制
腹腔感染是腹部外科常見疾病，也是腹部外科手術后常見并發癥，嚴重的腹腔感染會引起膿毒癥且具有預后差、病死率高的特點[1-2]。目前，臨床上尚缺乏能夠準確評估腹腔感染致膿毒癥患者預后的可靠標志物，C 反應蛋白、降鈣素原用于評價預后的靈敏度和特異度不足。有研究報道使用不同評分量表能夠為腹腔感染致膿毒癥患者的預后評估提供依據，但不同量表的評價過程復雜、依賴于起病后 24 h 的實驗室檢查，難以早期評估疾病的預后[3-4]。可溶性髓樣細胞觸發受體-1（soluble triggering receptor expressed on myeloid cell-1, sTREM-1）和環氧合酶-2（cyclooxygenase-2, COX-2）是近年興起的炎癥標志物，有基礎研究報道腹腔感染致膿毒癥大鼠體內 sTREM-1 和 COX-2 的表達均顯著增加[5-6]，提示兩種分子是評價腹腔感染致膿毒癥病情的潛在標志物。另有臨床研究顯示血清 sTREM-1 和 COX-2 增加與重癥肺炎、慢性阻塞性肺疾病急性加重患者預后不良有關[7-8]。本研究將探討血清 sTREM-1 及 COX-2 對腹腔感染致膿毒癥的診斷及預后評估價值，旨在為發現腹腔感染致膿毒癥新的評價標志物提供依據。
1 對象與方法
1.1 研究對象
回顧性選擇 2019 年 1 月—2022 年 3 月秦皇島市第一醫院收治的 170 例腹腔感染患者。納入標準：① 符合指南中腹腔感染的診斷標準[9]；② 按要求留取入院時的血清標本；③ 臨床資料、實驗室指標完整。排除標準：① 住院時間≤24 h；② 入組前已經接受過抗感染治療；③ 合并惡性腫瘤、肝腎疾病、自身免疫性疾病等。根據指南中膿毒癥的診斷標準[10]，將腹腔感染患者分為合并膿毒癥的膿毒癥組（n=76）和未發生膿毒癥的非膿毒癥組（n=94）。另選擇同期 80 例健康體檢者作為對照組。本研究經秦皇島市第一醫院倫理委員會批準（審批號：2021Q014）。
1.2 研究方法
1.2.1 血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的檢測
腹腔感染患者和對照組體檢者分別于入院時和體檢時取外周靜脈血 3～5 mL，靜置凝血后以離心力 3000×g 離心 10 min，分離血清后采用酶聯免疫吸附法試劑盒（上海西唐生物科技公司）檢測 sTREM-1 及 COX-2 的水平。評價 sTREM-1 及 COX-2 區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥的效能。
1.2.2 腹腔感染致膿毒癥病情嚴重程度的評價
采用實驗室指標及評分量表評價腹腔感染致膿毒癥的病情嚴重程度，實驗室指標包括白細胞計數（white blood cell, WBC）、超敏 C 反應蛋白（high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP）、降鈣素原，WBC 采用全自動血細胞分析儀檢測，hs-CRP 和降鈣素原采用生化分析儀檢測。評分量表包括序貫器官衰竭評分（Sequential Organ Failure Assessment, SOFA）、急性生理學和慢性健康狀況評分系統Ⅱ（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation System Ⅱ, APACHEⅡ），參照指南[10]按照入院后 24 h 各項指標的最差值計算評分。WBC、hs-CRP、降鈣素原水平及 SOFA 評分、APACHEⅡ評分越高，膿毒癥病情越重。評價 sTREM-1 及 COX-2 與上述指標的相關性。
1.2.3 腹腔感染致膿毒癥預后的評價
采用住院治療的結局評價腹腔感染致膿毒癥的預后，包括生存和死亡。評價 sTREM-1 及 COX-2 預測預后的效能。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 23.0 軟件錄入數據并進行統計學處理。計數資料以例數和/或百分數表示，采用 χ2 檢驗進行組間比較。計量資料以均數±標準差表示，采用單因素方差分析進行 3 組間比較，兩兩比較采用 LSD-t 法，并計算均數差及 95% 置信區間（confidence interval, CI）；采用獨立樣本 t 檢驗進行 2 組間比較；采用 Pearson 相關分析法進行相關性分析。血清 sTREM-1 及 COX-2 的診斷及預測效能采用受試者操作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲線分析。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 3 組參與者一般資料比較
3 組參與者性別、年齡、體質量指數，差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。
表1
3 組參與者一般資料比較
2.2 3 組參與者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的比較
膿毒癥組、非膿毒癥組患者的血清 sTREM-1 及 COX-2 水平均高于對照組，膿毒癥組的血清 sTREM-1 及 COX-2 水平均高于非膿毒癥組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表2。
表2
3 組參與者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的比較（x±s）
2.3 膿毒癥組患者血清 sTREM-1、COX-2 水平與實驗室指標及疾病嚴重程度評分的相關性
膿毒癥組患者的血清 sTREM-1、COX-2 水平與 WBC、hs-CRP、降鈣素原、SOFA 評分、APACHE Ⅱ評分均呈正相關（P<0.05），相關系數見表3。
表3
膿毒癥組患者血清 sTREM-1、COX-2 水平與實驗室指標及疾病嚴重程度評分的相關性
2.4 膿毒癥組存活患者與死亡患者血清 sTREM-1、COX-2 水平的比較
膿毒癥組中死亡 23 例，存活 53 例。膿毒癥組中死亡患者的血清 sTREM-1、COX-2 水平高于存活患者，差異有統計學意義（P<0.05）。見表4。
表4
膿毒癥組中存活患者與死亡患者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的比較（x±s）
2.5 血清 sTREM-1 及 COX-2 水平對腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥的診斷價值
血清 sTREM-1 及 COX-2 水平區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥的 ROC 曲線見圖1a，兩項指標診斷的 ROC 曲線下面積分別為 0.814［95%CI（0.746，0.882），P<0.001］和 0.848［95%CI（0.788，0.905），P<0.001］，診斷的最佳臨界值分別為 1.879 pg/mL 和 18.75 ng/mL，對應的靈敏度分別為 79.79% 和 80.85%，特異度分別為 74.36% 和 74.36%。
圖1
血清 sTREM-1 及 COX-2 水平對腹腔感染致膿毒癥診斷及預后效能的 ROC 曲線
a. 用于區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥；b. 用于預測腹腔感染合并膿毒癥患者預后。sTREM-1：可溶性髓樣細胞觸發受體-1；COX-2：環氧合酶-2；ROC：受試者操作特征
2.6 血清 sTREM-1、COX-2 水平對膿毒癥組預后的預測價值
血清 sTREM-1 及 COX-2 水平預測膿毒癥組預后的 ROC 曲線見圖1b，兩項指標預測預后的 ROC 曲線下面積分別為 0.775［95%CI（0.659，0.890），P<0.001］和 0.784［95%CI（0.679，0.889），P<0.001］，診斷的最佳臨界值分別為 2.283 pg/mL 和 23.02 ng/mL，對應的靈敏度分別為 70.91% 和 72.73%，特異度分別為和 82.61% 和 78.26%。
3 討論
腹腔感染是重癥監護病房患者發生膿毒癥的常見病因，可繼發于消化道穿孔、壞死、壞疽等疾病；腹腔感染也是腹部外科手術常見的并發癥，可繼發于胃腸道腫瘤術后的腸外瘺。腹腔感染致膿毒癥的病情進展過程中級聯激活的炎癥反應會導致全身心臟、肝臟、腎臟等多個臟器發生損害，臨床救治難度大，病死率高[11-12]。目前，實驗室檢查、影像學檢查、腹腔穿刺等能夠為腹腔感染的診斷提供可靠依據，但對于腹腔感染導致的膿毒癥卻缺乏疾病診斷和病情評估的標志物，這無疑限制了腹腔感染致膿毒癥的早期識別、早期評估和早期防治。
近些年隨著感染性疾病相關基礎研究、臨床研究及分子生物學研究的發展，sTREM-1、COX-2 等多種炎癥相關的分子標志物被證實能夠用于重癥肺炎、慢性阻塞性肺疾病急性加重等疾病的診斷及病情評估[5-6]。sTREM-1 是一種炎癥激發受體，表達于中性粒細胞、單核細胞等多種炎癥細胞表面，在炎癥反應激活的過程中起“放大器”作用，能夠增加促炎細胞因子大量釋放[13-14]；COX-2 是前列腺素合成的限速酶，催化前列腺素生成后促進炎癥反應的激活及放大[15]。已有研究報道，在腹腔感染致膿毒癥的大鼠模型中 sTREM-1 及 COX-2 均呈高表達趨勢[7-8]；本研究對臨床樣本進行了檢測，合并或未合并膿毒癥的腹腔感染患者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平均高于健康者且合并膿毒癥的腹腔感染患者上述兩項指標的水平高于未合并膿毒癥的腹腔感染患者。以上結果表明在腹腔感染的發病過程中血清 sTREM-1 及 COX-2 水平增加，并且在腹腔感染加重至合并膿毒癥的過程中血清 sTREM-1 及 COX-2 水平進一步增加。
sTREM-1 及 COX-2 在炎癥反應級聯放大激活中的作用已經被多項基礎研究證實，敲低或抑制 sTREM-1 及 COX-2 能夠阻礙下游核因子-κB、信號傳導及轉錄激活蛋白 3 等通路活化，進而減少多種促炎細胞因子的合成和釋放，最終實現抑制炎癥反應激活的生物學效應[16-18]。在腹腔感染致膿毒癥的發病過程中，炎癥反應的級聯放大激活是核心的生物學環節，WBC、hs-CRP、降鈣素原等實驗室炎癥標志物以及 APACHE Ⅱ、SOFA 評分被用于病情及預后的評價，但缺點是實驗室指標的靈敏度和特異度較低，各項評分依賴于入院后 24 h 的各項指標，存在滯后性。本研究相關性分析顯示腹腔感染致膿毒癥患者的血清 sTREM-1、COX-2 水平與各項評價炎癥反應程度的實驗室標志物和臨床評分均具有正相關關系，表明在腹腔感染致膿毒癥的發病過程中 sTREM-1、COX-2 釋放增加與全身炎癥反應的激活有關，這與兩種分子促進炎癥反應激活的生物學作用吻合。
上述組間比較及相關性分析顯示血清 sTREM-1、COX-2 釋放增加與腹腔感染致膿毒癥的發生及病情的加重有關后，本研究進一步分析了兩項指標作為血清分子標志物用于疾病診斷及評估的效能。首先，ROC 曲線分析顯示兩項血清指標能夠區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥，這提示檢測血清 sTREM-1、COX-2 水平能為腹腔感染致膿毒癥的診斷提供依據。第二，院內死亡的腹腔感染患者上述兩項血清指標的水平高于存活患者，ROC 曲線分析顯示兩項血清指標能夠預測患者的預后。以上結果表明 sTREM-1、COX-2 能夠作為診斷腹腔感染致膿毒癥、評價疾病預后的血清標志物。
綜上所述，血清 sTREM-1 及 COX-2 水平增加與腹腔感染致膿毒癥患者病情加重、預后不良有關，入院時檢測 sTREM-1、COX-2 能夠作為診斷腹腔感染致膿毒癥、評價疾病預后的血清標志物。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
腹腔感染是腹部外科常見疾病，也是腹部外科手術后常見并發癥，嚴重的腹腔感染會引起膿毒癥且具有預后差、病死率高的特點[1-2]。目前，臨床上尚缺乏能夠準確評估腹腔感染致膿毒癥患者預后的可靠標志物，C 反應蛋白、降鈣素原用于評價預后的靈敏度和特異度不足。有研究報道使用不同評分量表能夠為腹腔感染致膿毒癥患者的預后評估提供依據，但不同量表的評價過程復雜、依賴于起病后 24 h 的實驗室檢查，難以早期評估疾病的預后[3-4]。可溶性髓樣細胞觸發受體-1（soluble triggering receptor expressed on myeloid cell-1, sTREM-1）和環氧合酶-2（cyclooxygenase-2, COX-2）是近年興起的炎癥標志物，有基礎研究報道腹腔感染致膿毒癥大鼠體內 sTREM-1 和 COX-2 的表達均顯著增加[5-6]，提示兩種分子是評價腹腔感染致膿毒癥病情的潛在標志物。另有臨床研究顯示血清 sTREM-1 和 COX-2 增加與重癥肺炎、慢性阻塞性肺疾病急性加重患者預后不良有關[7-8]。本研究將探討血清 sTREM-1 及 COX-2 對腹腔感染致膿毒癥的診斷及預后評估價值，旨在為發現腹腔感染致膿毒癥新的評價標志物提供依據。
1 對象與方法
1.1 研究對象
回顧性選擇 2019 年 1 月—2022 年 3 月秦皇島市第一醫院收治的 170 例腹腔感染患者。納入標準：① 符合指南中腹腔感染的診斷標準[9]；② 按要求留取入院時的血清標本；③ 臨床資料、實驗室指標完整。排除標準：① 住院時間≤24 h；② 入組前已經接受過抗感染治療；③ 合并惡性腫瘤、肝腎疾病、自身免疫性疾病等。根據指南中膿毒癥的診斷標準[10]，將腹腔感染患者分為合并膿毒癥的膿毒癥組（n=76）和未發生膿毒癥的非膿毒癥組（n=94）。另選擇同期 80 例健康體檢者作為對照組。本研究經秦皇島市第一醫院倫理委員會批準（審批號：2021Q014）。
1.2 研究方法
1.2.1 血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的檢測
腹腔感染患者和對照組體檢者分別于入院時和體檢時取外周靜脈血 3～5 mL，靜置凝血后以離心力 3000×g 離心 10 min，分離血清后采用酶聯免疫吸附法試劑盒（上海西唐生物科技公司）檢測 sTREM-1 及 COX-2 的水平。評價 sTREM-1 及 COX-2 區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥的效能。
1.2.2 腹腔感染致膿毒癥病情嚴重程度的評價
采用實驗室指標及評分量表評價腹腔感染致膿毒癥的病情嚴重程度，實驗室指標包括白細胞計數（white blood cell, WBC）、超敏 C 反應蛋白（high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP）、降鈣素原，WBC 采用全自動血細胞分析儀檢測，hs-CRP 和降鈣素原采用生化分析儀檢測。評分量表包括序貫器官衰竭評分（Sequential Organ Failure Assessment, SOFA）、急性生理學和慢性健康狀況評分系統Ⅱ（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation System Ⅱ, APACHEⅡ），參照指南[10]按照入院后 24 h 各項指標的最差值計算評分。WBC、hs-CRP、降鈣素原水平及 SOFA 評分、APACHEⅡ評分越高，膿毒癥病情越重。評價 sTREM-1 及 COX-2 與上述指標的相關性。
1.2.3 腹腔感染致膿毒癥預后的評價
采用住院治療的結局評價腹腔感染致膿毒癥的預后，包括生存和死亡。評價 sTREM-1 及 COX-2 預測預后的效能。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 23.0 軟件錄入數據并進行統計學處理。計數資料以例數和/或百分數表示，采用 χ2 檢驗進行組間比較。計量資料以均數±標準差表示，采用單因素方差分析進行 3 組間比較，兩兩比較采用 LSD-t 法，并計算均數差及 95% 置信區間（confidence interval, CI）；采用獨立樣本 t 檢驗進行 2 組間比較；采用 Pearson 相關分析法進行相關性分析。血清 sTREM-1 及 COX-2 的診斷及預測效能采用受試者操作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲線分析。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 3 組參與者一般資料比較
3 組參與者性別、年齡、體質量指數，差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。
表1
3 組參與者一般資料比較
2.2 3 組參與者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的比較
膿毒癥組、非膿毒癥組患者的血清 sTREM-1 及 COX-2 水平均高于對照組，膿毒癥組的血清 sTREM-1 及 COX-2 水平均高于非膿毒癥組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表2。
表2
3 組參與者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的比較（x±s）
2.3 膿毒癥組患者血清 sTREM-1、COX-2 水平與實驗室指標及疾病嚴重程度評分的相關性
膿毒癥組患者的血清 sTREM-1、COX-2 水平與 WBC、hs-CRP、降鈣素原、SOFA 評分、APACHE Ⅱ評分均呈正相關（P<0.05），相關系數見表3。
表3
膿毒癥組患者血清 sTREM-1、COX-2 水平與實驗室指標及疾病嚴重程度評分的相關性
2.4 膿毒癥組存活患者與死亡患者血清 sTREM-1、COX-2 水平的比較
膿毒癥組中死亡 23 例，存活 53 例。膿毒癥組中死亡患者的血清 sTREM-1、COX-2 水平高于存活患者，差異有統計學意義（P<0.05）。見表4。
表4
膿毒癥組中存活患者與死亡患者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平的比較（x±s）
2.5 血清 sTREM-1 及 COX-2 水平對腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥的診斷價值
血清 sTREM-1 及 COX-2 水平區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥的 ROC 曲線見圖1a，兩項指標診斷的 ROC 曲線下面積分別為 0.814［95%CI（0.746，0.882），P<0.001］和 0.848［95%CI（0.788，0.905），P<0.001］，診斷的最佳臨界值分別為 1.879 pg/mL 和 18.75 ng/mL，對應的靈敏度分別為 79.79% 和 80.85%，特異度分別為 74.36% 和 74.36%。
圖1
血清 sTREM-1 及 COX-2 水平對腹腔感染致膿毒癥診斷及預后效能的 ROC 曲線
a. 用于區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥；b. 用于預測腹腔感染合并膿毒癥患者預后。sTREM-1：可溶性髓樣細胞觸發受體-1；COX-2：環氧合酶-2；ROC：受試者操作特征
2.6 血清 sTREM-1、COX-2 水平對膿毒癥組預后的預測價值
血清 sTREM-1 及 COX-2 水平預測膿毒癥組預后的 ROC 曲線見圖1b，兩項指標預測預后的 ROC 曲線下面積分別為 0.775［95%CI（0.659，0.890），P<0.001］和 0.784［95%CI（0.679，0.889），P<0.001］，診斷的最佳臨界值分別為 2.283 pg/mL 和 23.02 ng/mL，對應的靈敏度分別為 70.91% 和 72.73%，特異度分別為和 82.61% 和 78.26%。
3 討論
腹腔感染是重癥監護病房患者發生膿毒癥的常見病因，可繼發于消化道穿孔、壞死、壞疽等疾病；腹腔感染也是腹部外科手術常見的并發癥，可繼發于胃腸道腫瘤術后的腸外瘺。腹腔感染致膿毒癥的病情進展過程中級聯激活的炎癥反應會導致全身心臟、肝臟、腎臟等多個臟器發生損害，臨床救治難度大，病死率高[11-12]。目前，實驗室檢查、影像學檢查、腹腔穿刺等能夠為腹腔感染的診斷提供可靠依據，但對于腹腔感染導致的膿毒癥卻缺乏疾病診斷和病情評估的標志物，這無疑限制了腹腔感染致膿毒癥的早期識別、早期評估和早期防治。
近些年隨著感染性疾病相關基礎研究、臨床研究及分子生物學研究的發展，sTREM-1、COX-2 等多種炎癥相關的分子標志物被證實能夠用于重癥肺炎、慢性阻塞性肺疾病急性加重等疾病的診斷及病情評估[5-6]。sTREM-1 是一種炎癥激發受體，表達于中性粒細胞、單核細胞等多種炎癥細胞表面，在炎癥反應激活的過程中起“放大器”作用，能夠增加促炎細胞因子大量釋放[13-14]；COX-2 是前列腺素合成的限速酶，催化前列腺素生成后促進炎癥反應的激活及放大[15]。已有研究報道，在腹腔感染致膿毒癥的大鼠模型中 sTREM-1 及 COX-2 均呈高表達趨勢[7-8]；本研究對臨床樣本進行了檢測，合并或未合并膿毒癥的腹腔感染患者血清 sTREM-1 及 COX-2 水平均高于健康者且合并膿毒癥的腹腔感染患者上述兩項指標的水平高于未合并膿毒癥的腹腔感染患者。以上結果表明在腹腔感染的發病過程中血清 sTREM-1 及 COX-2 水平增加，并且在腹腔感染加重至合并膿毒癥的過程中血清 sTREM-1 及 COX-2 水平進一步增加。
sTREM-1 及 COX-2 在炎癥反應級聯放大激活中的作用已經被多項基礎研究證實，敲低或抑制 sTREM-1 及 COX-2 能夠阻礙下游核因子-κB、信號傳導及轉錄激活蛋白 3 等通路活化，進而減少多種促炎細胞因子的合成和釋放，最終實現抑制炎癥反應激活的生物學效應[16-18]。在腹腔感染致膿毒癥的發病過程中，炎癥反應的級聯放大激活是核心的生物學環節，WBC、hs-CRP、降鈣素原等實驗室炎癥標志物以及 APACHE Ⅱ、SOFA 評分被用于病情及預后的評價，但缺點是實驗室指標的靈敏度和特異度較低，各項評分依賴于入院后 24 h 的各項指標，存在滯后性。本研究相關性分析顯示腹腔感染致膿毒癥患者的血清 sTREM-1、COX-2 水平與各項評價炎癥反應程度的實驗室標志物和臨床評分均具有正相關關系，表明在腹腔感染致膿毒癥的發病過程中 sTREM-1、COX-2 釋放增加與全身炎癥反應的激活有關，這與兩種分子促進炎癥反應激活的生物學作用吻合。
上述組間比較及相關性分析顯示血清 sTREM-1、COX-2 釋放增加與腹腔感染致膿毒癥的發生及病情的加重有關后，本研究進一步分析了兩項指標作為血清分子標志物用于疾病診斷及評估的效能。首先，ROC 曲線分析顯示兩項血清指標能夠區分腹腔感染非膿毒癥與膿毒癥，這提示檢測血清 sTREM-1、COX-2 水平能為腹腔感染致膿毒癥的診斷提供依據。第二，院內死亡的腹腔感染患者上述兩項血清指標的水平高于存活患者，ROC 曲線分析顯示兩項血清指標能夠預測患者的預后。以上結果表明 sTREM-1、COX-2 能夠作為診斷腹腔感染致膿毒癥、評價疾病預后的血清標志物。
綜上所述，血清 sTREM-1 及 COX-2 水平增加與腹腔感染致膿毒癥患者病情加重、預后不良有關，入院時檢測 sTREM-1、COX-2 能夠作為診斷腹腔感染致膿毒癥、評價疾病預后的血清標志物。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
