脓毒症表型和脓毒症血液净化目标：BOGOTA共识

急性透析质量创始组织（ADQI）第14次会议

John A. Kellum et al. SHOCK, 2016, 45(3):242–248

大连市中心医院 SICU 张祎超 译

 

摘要

尽管体外血液净化治疗已被广泛的应用，但对脓毒症患者的应用还没有达成共识。一个主要的障碍是缺少与脓毒症发病机制相对应的特定表型的准确描述，无法确定分子目标。目前的研究表明：脓毒症可广泛涉及不同的临床表型，包括线粒体的功能障碍，血管内皮功能障碍，凝血异常，上皮功能障碍，免疫抑制和失调等。大多数的脓毒症患者都涉及这些病理生理过程，只是由于病原及患者个体的差异，使脓毒症的发病程度不同。因此，第十四次国际急性透析质量改善组织会议的目的是，达成可以使用体外血液净化或药物及其他疗法可治疗脓毒症引起的器官衰竭的共识。我们召集了世界各地的专家，并使用了一种改进的Delphi法以达成共识。具体的调查结果和未来的研究建议,可查看四个附件。

关键词：生物标志物，血液净化，病理生理，脓毒症，治疗

引言

    脓毒症是感染引起的一种全身性反应综合征，可通过不同的机制导致远隔脏器功能不全（1）。当脓毒症导致器官衰竭时，我们称之为严重感染，美国每年有超过750000人患严重感染，死亡率在28%到50%之间（2，3）。然而, 严重感染的临床表现不一。例如，一些病人由于休克需要升压药，而一些病人的血流动力学稳定，可表现出其他形式的器官功能障碍。相似的是，不同的脓毒症患者病理生理过程不同，临床症状也不同。在一个大规模的观察性研究中，社区获得性肺炎患者的炎症表达（血液中的细胞因子浓度）是明显不同的（4）。例如，血浆中白介素6浓度范围从正常（5.9微克/毫升）到明显升高（105微克/毫升）。虽然严重感染患者的细胞因子平均水平显著升高，但仍缺乏特异性。

更重要的是，脓毒症涉及复杂的内皮细胞、血小板、白细胞和凝血系统，以及炎症介质的相互作用，凝血异常时也存在类似的变化，甚至最轻的脓毒症病人也会经常出现这些异常（5）。循环中的炎症介质浓度往往与死亡率相关，当抗炎和促炎细胞因子水平最高时（4），其死亡率也是最高的。与针对特定介质的药物不同，血液净化能影响广泛的分子。而感染源的控制和抗生素的使用仍然是主要的感染治疗方法（6），至今无脓毒症的特效药物。在过去的20多年中，没有针对体外血液净化对脓毒症的作用的观察研究（7）。然而，一项meta分析表明，血液净化可能是有效的脓毒症治疗方法，但有2个大型的研究不支持它的使用（8,9）。首先，Payen等人（8）进行了一项前瞻性随机多中心临床试验，在法国的12 家ICU中，纳入了80名在24小时内发展成脓毒症相关脏器衰竭的患者，随机接受血液滤过（25毫升/公斤/小时）治疗96个小时或常规治疗。该试验在中期临时性分析后终止，主要由于两组的生存率没有差别，对照组的器官衰竭的数量和严重程度（主要终点）明显高于血液净化组。尽管理论上超滤能降低细胞因子浓度，但实际上血浆细胞因子水平没有变化。作者得出的结论是，标准剂量的血液滤过（25毫升/公斤/小时）是没有益的，更大的剂量可能有益。接下来，Joannes等人在一项多中心临床试验中验证了这一假说。在法国、比利时和荷兰的18家 ICU中（9），共纳入了 140例24小时内发展成感染性休克和急性肾损伤的危重病人，并将其随机分为两组：高容量血液滤过（HVHF）（70毫升/公斤/小时）和标准容量血液滤过（SVHF）（35毫升/公斤/小时），共治疗96个小时。这项试验由于患者纳入缓慢而终止，首要研究终点为28天死亡率，两组间并没有显著差异（HVHF 37.9%与SVHF 40.8%）。不幸的是，这项试验并没有测量细胞因子或任何其他生物标记物的浓度，所以我们不知道治疗是否无效，因为它没有调节免疫功能或者免疫调节是无效的。这两项试验相同点有：早期干预，纳入标准根据脓毒症的临床症状，而不是根据特定的分子标志物进行干预。

体外血液净化模式，从血浆分离置换到血液滤过，是世界公认的治疗形式。然而, 目前还没有关于针对脓毒症患者应用这些不同模式的共识（10）。一个主要的障碍是难以识别特异的分子，因为没有明确的脓毒症表型与机制相对应的结论。目前的研究表明：脓毒症可广泛涉及不同的临床表型，包括线粒体的功能障碍，血管内皮功能障碍，凝血异常，上皮功能障碍，免疫抑制和失调等。大多数的脓毒症患者都涉及这些病理生理过程，只是由于病原及患者个体的差异，使脓毒症的发病程度不同。因此，第十四次国际急性透析质量改善组织会议的目的是，达成可以使用体外血液净化或药物及其他疗法可治疗脓毒症引起的器官衰竭的共识。虽然脓毒症患者都涉及这些病理生理过程，但是由于病原及患者个体的差异，使脓毒症的发病程度不同。

ADQI方法

ADQI的制定方法采用“专家组”和 “证据评价”相结合，从中选择最佳的制定方法。我们认识到，有专家组对现有文献的评价与没有专家组对文献的评价不同，这可以导致错误的解释。此外，这种结合的方法可制定出被广泛接受和采纳的实践指南（11）。我们进一步认识到一些其它研究也可以通过这种方法加入研究评价（12）。具体制定会议的方法已被研究和改进了很多年，已有详细的报道（13）。简单地说，我们的方法包括（a）系统搜索和评价相关询证证据，（b）建立临床和生理结局，以及用于比较不同的治疗方法的指标，（c）合理的使用现有的治疗方法和治疗技术，（d）对现有证据不足的分析和未来研究需要获得新的信息。会议主题的选择标准：（a）临床问题的发展趋势，（b）估计临床实践中的变化，（c）对结局的潜在影响，（d）制定循证指南，和（e）研究科学的证据。

每次会议活动分为三阶段：会前，会议中和会议后。在会前阶段，选择主题，召集专家组并分配到特定主题的小组中。每个小组进行系统的文献检索，并形成一个主要的参考文献，文献通过Medline检索，包括综述及专家的论文。文献均为英文文献。然而，其他语言的文献可以被小组的专家提出和确定。下一步是分组会议，各组专家在他们的主题小组中进行研究结果的审议，讨论。每个工作组由四至六名成员组成。要求小组成员根据现有的结果提出必要的建议，按共识的要求修改每一个语句，直到形成最后的一版。每一份报告都按照一个统一的风格和长度编辑。最后的报告分发给每个专家，再进行评论和修改。

第十四次ADQI共识会议在哥伦比亚的波哥大举行，从2014年10月13日到15日，主要关注脓毒症的表型和脓毒症的血液净化目标以及其他治疗与诊断。此次会议是联合ADQI和哥伦比亚重症医学会（acomec），在众多行业的合作伙伴的资助下开展的。许多有代表性的如欧洲，澳大利亚，美国的群体，也参与了这个会议的研究，我们的目的是达成一个公正、中立的共识，引起其他地区对脓毒症的兴趣及讨论。

讨论

最近的证据表明，在过去的十年中，严重感染（14）及感染性休克（15）的死亡率已显著减少。然而，尽管对脓毒症的发病机制有更多的了解，但是没有新的治疗方法来提高生存率。这主要因为两个方面：一是，更多的患者得到早期有效的抗生素治疗和感染源的控制，无法识别的脓毒症及不充分复苏的患者较少。二是，更多的患病较轻的患者被纳入流行病学的研究中，预后较好。因此，对脓毒症患者生存率的明显改善是真实的。然而，另一个研究发现，脓毒症的死亡率未改变。在6S（一种对严重感染患者的治疗试验）研究中，90天的死亡率是47% （16）。因此，仍然需要寻求最有效的治疗脓毒症的方法。

体外血液净化作为脓毒症患者一种辅助治疗，已经使用了好多年，但其疗效仍然不能确定。近年来，在技术水平和理论上有相当大的的提高。虽然缺乏大规模随机临床试验，但在一些动物研究和小规模的临床观察研究中似乎是有前途的。在过去的十年中，对脓毒症的病理生理已得到进一步的了解。是时候根据这些新发现，重新评估血液净化对脓毒症的治疗（17）。

脓毒症的病理生理学新进展

    在过去三十年中，关于脓毒症的最关键进展是发现许多细胞表面的模式识别受体，可以对不同的病原进行反应（18）。因此，宿主对脓毒症的反应在分子水平上是相同的，如创伤引起的组织损伤的反应。此外，虽然它仍然被认为病原刺激或组织损伤引起的全身炎症反应，但在很大程度上会引起休克和器官损伤的发生（19），这种宿主对病原的反应也会引起严重的免疫抑制（20），这种免疫抑制会导致死亡（21）。细胞毒性作用和免疫抑制是造成脓毒症不能被有效治疗的主要因素。如何限制自身免疫对组织的损伤并增强对细菌的清除力，需要考虑全身感染的多个方面，及趋化因子和细胞因子对白细胞的作用（22、23）。

免疫衰老是免疫反应和免疫功能障碍的一个有效的模型。老年动物和老年人表现出更强的细胞因子反应，但细菌清除力减弱及死亡率增加（21）。事实上，老年人也更易患脓毒症。最近的证据更关注于感染灶和循环系统之间趋化因子的梯度。激活的免疫炎症效应细胞进入血液循环，降低病原的清除力，增加远端脏器的损伤。因此，一个重要的治疗目标是：减弱全身性炎症的反应而不减弱局部炎症反应。

    第三个限制有效治疗方法的障碍是缺乏识别脓毒症的不同表型，可能存在不同的作用机制。有多个临床试验的失败，是由于根据目前广泛的脓毒症的诊断标准，即临床症状的严重程度，缺乏有针对性的治疗。尽管进行了亚群分析，治疗结果仍不佳。对病原多样性的识别可能是未来研究的根本，可用来设计试验，确定有针对性的治疗方法，不仅降低脓毒症的整体死亡率，而且可提高出院患者的生存率。

血液净化的潜在作用

考虑到宿主炎症反应的复杂性，需要从炎症反应到凝血等多方面进行有效地调节。此外，任何有效的治疗必须促进病原的清除力，至少不减弱它的作用。这样的治疗需要调节各种细胞和介质所引起的炎症信号通路。大部分脓毒症患者产生的炎症介质是水溶性的，且属于 “中分子量”，因此理论上可以被用来支持肾脏功能的血液净化治疗所清除（例如血液滤过）。这些介质包括前列腺素，白三烯，补体，细胞因子，趋化因子，和其他潜在的重要短肽和血管源性物质。血液净化技术可通过对流，弥散和吸附的机制来清除这些炎症介质。血液净化的效果是广泛的，并且能够自我调节，这些优势为血液净化可用于治疗脓毒症提供了有力的理由。然而，现有的肾脏替代技术在减少生物相关炎症介质和细胞凋亡的（26）方面还是相当有限的。

幸运的是，体外血液净化在近二十年中得到了改善（27）。为了增加对流的清除率，增加了超滤率，开发出高容量血液滤过（HVHF）。为了增加大分子的对流和扩散，增大膜的渗透性，截留分子量增加到60-150 kD。然而，由于滤器的通透性增加，白蛋白的损失成为必然。更重要的是，尚未证明HVHF比标准血液滤过治疗严重感染和AKI的患者更有效（9）。然而，试验没有根据脓毒症患者的表型分组，而是采用粗略的临床标准分组，因此，还不清楚HVHF是否对特定的病人有治疗作用。

吸附剂已被证明能够清除炎性介质，明显改善动物的生存率（28）。因此，可通过吸附技术减少可溶性免疫介质和调节细胞免疫功能。吸附剂通过氢键及范德华力等吸附分子。吸附材料包括活性炭、固化多粘菌素 B的琼脂糖凝胶、固化氨基酸的吸附剂及能吸附特异抗体的免疫吸附剂等。通过对吸附剂进行特定的改进，来帮助调节体外血液净化装置在临床上的应用。这些性质，包括改进的生物相容性，能够增加吸附剂对炎症介质的清除力和清除特定靶分子，这是传统的血液透析或血液滤过不可想象的。

联合不同血液净化方法的优点，能够更高效的清除介质。联合血浆滤过吸附（CPFA）就是这样的一种技术（29,30）。CPFA是将血浆分离后，经过吸附剂，非特异性去除炎症介质。再将血浆返回到管路中，形成标准的血液滤过。由于血浆的分离需要在低流量下进行，因此炎症介质可与吸附剂接触时间增加。两项小的研究表明，CPFA提高严重感染和多器官功能障碍患者血流动力学状态及免疫功能（29,30），但是没有测量血浆水平的TNF和IL-10的浓度。在未来，最佳的血液净化可以与物理化学原理结合起来。例如，最近开发的能增强吸附功能的血液滤过膜，使对流作用增强，具有内毒素吸附能力（30）。

趋化因子浓度梯度

尽管免疫调节可能对一些患者有效，然而有一类小分子能够自发促进病原的清除，但损伤远端的脏器。在固有免疫反应中，白细胞在病原体的聚集发挥了很大的作用（31）。然而，脓毒症患者的白细胞可激活中性粒细胞和单核细胞，导致多器官损伤（35 - 33）。在原发部位使白细胞聚集，而不在健康组织中激活，被视为治疗脓毒症（23）的基本策略。众多研究表明，白细胞的聚集受趋化因子如CXCL1，CXCL2的影响，趋化因子在组织和血浆之间的存在一定的浓度梯度（25,36,37）。在生理范围，受感染的组织和血浆之间的趋化因子梯度增加，白细胞聚集加速，病原体清除力提高。相反，非感染组织和血浆的趋化因子梯度增加，则会增加对这些组织的损伤。最近，克拉休恩等人发现，在盲肠结扎穿孔（CLP）脓毒症小鼠的腹膜，局部注射CXCL1、CXCL2后，引起中性粒细胞的定植，抑制细菌的生长，提高小鼠的存活率。然而, 将这些研究成果转化为临床实践是具有挑战性的。可使用血浆分离置换降低趋化因子的血浆浓度。彭等人最近发现可使用血浆分离置换清除CLP脓毒症大鼠血液中的细胞因子和趋化因子，增加腹膜与血液中趋化因子的比值，降低肺泡灌洗液与血液趋化因子的比值，可增加白细胞的细菌清除率，减少白细胞在肺的聚集。血浆分离置换可降低髓过氧化物酶活性和肺、肝、肾组织损伤。

有研究发现血液净化可通过调节单核细胞和中性粒细胞，恢复免疫功能（29,38）。氧爆发使吞噬细胞的功能在脓毒症患者中受损。在一个脓毒症猪的研究中，高容量血液滤过（HVHF；100 ml/kg/h）提高了多形核白细胞氧爆发和吞噬作用，提示中性粒细胞功能稳定（38）。HVHF明显减少细菌移位和内毒素血症，延长生存时间（>60小时）。单核细胞表达的主要组织相容性复合体 II和CD14在试验中被测量（38）。最后，在一项临床研究中，CPFA可增加HLA-DR在脓毒症患者单核细胞的表达，在LPS刺激后，脓毒症患者的白细胞功能有所提高（29）。

结论

总之，血液净化对脓毒症和其他形式的全身炎症反应提供了许多潜在的治疗优点。然而，由于对潜在作用靶点的认识不足，以及临床试验中纳入患者的表型不同，使得研究进展缓慢。ADQI对关于肾脏和重症领域相关的问题反复的讨论以达成循证共识。我们的目标在于提取证据，提出未来发展的研究方向，改善病人在这一领域的治疗效果。希望这个脓毒症血液净化共识可以提高人们对这个致命疾病的研究兴趣。我们将继续关注，能够提高对这些复杂病人的治疗方法及临床实践研究。