血清Gasdermin家族蛋白D-N端联合APACHEⅡ评分对脓毒症合并急性肾损伤的诊断价值

朱冰楠，贾钟楠，刘凤琪，陈志冬

脓毒症是重症医学科的常见急危重症，救治难度大、死亡率高。急性肾损伤（AKI）是脓毒症的常见合并症，20%～40%脓毒症患者合并AKI，病死率高达40%～70%，较非AKI 的脓毒症患者升高1 倍以上[1-2]。早期识别和诊断脓毒症合并AKI，及时采取有效的防治措施对降低AKI 发生率及脓毒症死亡率具有重要意义。炎症反应是与脓毒症发生及病情进展、脏器损伤密切相关的生物学环节，炎症反应的激活伴随异常的细胞焦亡，其生物学特征是Gasdermin 家族蛋白D（GSDMD）的氨基端剪切为GSDMD-N，GSDMD-N能够在细胞膜上定位聚集为膜孔，并促进炎症介质从膜孔释放，加剧炎症反应。相关基础研究证实脓毒症相关AKI小鼠中GSDMDN 的表达显著增加，敲除GSDMD 可减轻脓毒症相关AKI[3]。急性生理学与慢性健康状况评分II（APACHE II）是评价脓毒症病情的常用手段，APACHE II联合血清标志物可用于脓毒症合并AKI 的诊断[4-5]。基于此，本研究将GSDMD-N 作为诊断脓毒症相关AKI 的血清标志物，对血清GSDMD-N 联合APACHE II 评分早期诊断脓毒症并发AKI 的价值展开分析，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性选取湖州市第一人民医院2020年1月至2022年6月期间收治的178 例脓毒症患者，纳入标准：（1）符合脓毒症诊断标准[6]，且临床资料完整；（2）治疗前留取血清样本；（3）取得患者家属知情同意。排除标准：（1）住院时间＜48 h；（2）正在接受透析或有肾移植病史；（3）入院前1 周内使用过肾毒性药物、入院时已经发生AKI。本研究获得湖州市第一人民医院医学科研与临床试验伦理委员会批准。

根据脓毒症患者是否发生AKI[7]分为AKI组（n=92）和非AKI组（n=86）。AKI组患者根据AKI分期分为轻症AKI 亚组（n=54）和重症AKI 亚组（n=38），根据治疗结局分为死亡亚组（n=19）和存活亚组（n=73）。

1.2 方法

1.2.1 基线资料及实验室指标收集 收集入选患者的性别、年龄、基础疾病（糖尿病、高血压、冠心病、高脂血症）、主要感染部位以及实验室检测结果[包括白细胞计数（WBC）、红细胞计数（RBC）、血小板计数（PLT）、血肌酐（Scr）、血尿素氮（BUN）、C 反应蛋白（CRP）及降钙素原（PCT）]。

1.2.2 血清GSDMD-N 检测 入院后24 h 内抽取患者肘静脉血5 ml，1 500 r/min 离心15 min，分离血清并放入-80 ℃冰箱保存。检测GSDMD-N 时，统一解冻血清样本，采用酶联免疫吸附法（上海西唐生物科技公司）检测GSDMD-N含量，严格按照试剂盒说明书完成检测操作。

1.2.3 APACHE II评价 根据脓毒症患者首个24 h最差生理学指标，从急性生理评分、年龄评分及慢性健康评分3 个方面评价APACHE II。

1.3 统计方法 采用SPSS 22.0 统计软件进行处理，计量资料首先进行正态性检验，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t 检验；偏态分布的计量资料以中位数表示，采用Mann-Whitney U 检验；计数资料以百分率表示，采用2检验；脓毒症患者发生AKI 的影响因素采用Logistic回归分析；诊断效能分析采用受试者工作特征（ROC）曲线。P ＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AKI组和非AKI组临床资料比较 两组年龄、性别、基础疾病患病率、感染部位、WBC、RBC、PLT差异均无统计学意义（均P ＞0.05）；AKI组BUN、Scr、CRP、PCT 均高于非AKI组（均P ＜0.05），见表1。

表1 AKI组和非AKI组临床资料比较

2.2 AKI组和非AKI组GSDMD-N、APACHE II 评分比较 AKI组血清GSDMD-N、APACHE II 评分均高于非AKI组（均P ＜0.05），见表2。

表2 AKI组和非AKI组GSDMD-N、APACHE II 评分比较

2.3 脓毒症患者发生AKI的影响因素 以脓毒症患者是否发生AKI（发生=1、未发生=0）作为因变量，以表1、2 中有统计学差异的指标作为自变量进行Logistic 回归分析：GSDMD-N、APACHE II 评分是脓毒症患者并发AKI 的影响因素（均P ＜0.05），见表3。

表3 脓毒症患者发生AKI 的多因素分析

2.4 轻症AKI 亚组与重症AKI 亚组GSDMD-N、APACHE II评分比较 重症AKI亚组血清GSDMDN、APACHE II 评分均高于轻症AKI 亚组（均P ＜0.05），见表4。

表4 重症和轻症AKI 亚组GSDMD-N、APACHE II 评分比较

2.5 死亡亚组与存活亚组GSDMD-N、APACHE II评分比较 死亡亚组血清GSDMD-N、APACHE II评分均高于存活亚组（均P ＜0.05），见表5。

表5 存活和死亡亚组GSDMD-N、APACHE II 比较

2.6 GSDMD-N 和APACHE II 评分诊断脓毒症并发AKI 的价值 GSDMD-N 和APACHE II 评分单一指标诊断的AUC 分别为0.829（95%CI：0.771 ～0.887）和0.793（95%CI：0.727 ～0.858），联合指标诊断的AUC为0.904（95%CI：0.861 ～0.947），见图1。

图1 GSDMD-N 和APACHE II 诊断脓毒症患者并发AKI 的ROC曲线

2.7 GSDMD-N 和APACHE II 评分预测脓毒症并发AKI 患者临床预后的效能 GSDMD-N 和APACHE II 评分单一指标预测临床预后的AUC 分别为0.866（95%CI：0.788 ～0.943）和0.835（95%CI：0.750～0.919），联合指标预测的AUC 为0.881（95%CI：0.809 ～0.953），见图2。

图2 GSDMD-N 和APACHE II 预测脓毒症并发AKI 患者临床预后的ROC 曲线

3 讨论

脓毒症并发AKI 会导致病情加重，住院时间延长，死亡率增加[8-9]。APACHE II 是评价脓毒症病情的常用工具，多项临床研究采用血清标志物与APACHE II 联合检测的方法诊断及评估脓毒症并发AKI 情况[4-5]。本研究试图寻找早期诊断脓毒症并发AKI 的血清标志物。

新近的分子生物学研究发现，脓毒症并发AKI的发生过程涉及多种复杂的生物学环节[10]，其中细胞焦亡与脓毒症并发脏器损伤的关系受到广泛关注。细胞焦亡是一种炎症性细胞死亡，焦亡的发生通常伴有大量炎症介质从细胞内释放并导致炎症反应的级联放大[11-12]。GSDMD 氨基末端发生剪切是细胞焦亡的分子生物学特征，剪切产物GSDMD-N在细胞膜上形成膜孔，促进多种炎症介质释放。在包括脓毒症并发AKI 在内的多种肾损伤动物模型中均存在GSDMD-N 表达增加，GSDMD 基因敲除可起到肾脏保护作用[3，13-14]。

相关临床研究显示，血清中存在GSDMD-N，检测血清GSDMD-N能够用于成人Still’s病的诊断和病情评估[15]。本研究结果显示：并发AKI 的脓毒症患者入院24 h内的血清GSDMD-N高于未发生AKI的脓毒症患者。GSDMD-N 增多是细胞焦亡激活的特征，在脓毒症AKI 的动物模型中细胞焦亡的激活导致肾损伤加重[16-17]。本研究结果显示，重症AKI 亚组、死亡亚组的血清GSDMD-N高于轻症AKI亚组、存活亚组。这说明脓毒症发病后GSDMD-N 增多与AKI 的加重有关。本研究ROC 曲线分析显示：血清GSDMD-N对脓毒症患者并发AKI有诊断价值，对脓毒症并发AKI患者死亡有预测价值。这说明GSDMDN 可作为脓毒症AKI 诊断和评估的血清标志物。

APACHE II 是评价脓毒症病情的常用工具。本研究结果显示，APACHE II 对脓毒症患者并发AKI有诊断价值，对脓毒症并发AKI 患者死亡有预测价值。相关研究表明，APACHE II 与血清标志物联合可提高脓毒症并发AKI 的诊断效能。本研究将血清GSDMD-N 与APACHE II 联合用于脓毒症并发AKI的诊断和评估，两指标联合对脓毒症患者发生AKI，对脓毒症并发AKI 患者死亡具有预测价值，并且其诊断和预测效能均优于单一指标。以上结果为脓毒症并发 AKI 的诊断和评估提供了新方法，即GSDMD-N联合APACHE II具有一定的临床实用性和可操作性。

本研究未对GSDMD-N、APACHE II 评分联合诊断、预后评估的ROC 曲线下面积与单独诊断、预后评估的ROC曲线下面积进行统计学比较，今后可进一步收集数据并使用SAS 软件进行ROC 曲线下面积的统计学分析。综合以上分析，血清GSDMDN 联合APACHE II 评分能够提高脓毒症患者并发AKI 的诊断和预测的效能。

利益冲突 所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明 朱冰楠：患者纳入、指标检测、论文撰写；贾钟楠、刘凤琪：临床资料收集；陈志冬：数据汇总录入、统计学处理