2022, Vol. 31
2. 华中科技大学同济医学院 附属同济医院创伤外科, 武汉 430030
2. Department of Traumatic Surgery, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China
随着损伤控制性复苏及手术的进展，严重多发伤患者的早期生存率大为提高[1-3]。但严重创伤带来的休克缺氧、组织损害、基因组和细胞因子风暴等对宿主器官功能的影响是长期的。部分患者可在伤后短期内从器官功能紊乱中“迅速恢复”，并实现“机体稳态”。但也有部分患者转化为长期的“慢性”器官功能障碍，进入慢性危重病（chronic critical illness, CCI）状态，主要表现为持续炎症-免疫抑制-分解代谢综合征（persistent inflammation, immunosuppression and catabolism syndrome, PICS）[4-5]。美国两个一级创伤中心的研究提示19%的严重创伤患者伴发PICS[6]；笔者前期研究也提示16.7%的严重多发伤患者伤后伴发PICS[7]；这表明对于严重多发伤患者，PICS已是一种常见的临床合并症。此类患者多病情迁延，需长期的密切医疗支持，且预后不佳[7]。早期甄别此类高危患者，预先干预是治疗关键。本研究回顾性分析此类患者的临床及免疫特征，探讨可能的早期警示因子。
1 资料与方法 1.1 一般资料本研究为回顾性研究，收集2019年3月至2020年12月间华中科技大学同济医院创伤外科收治的严重多发伤患者，严重多发伤诊断依据2014年新柏林标准（≥3个不同解剖分区存在AIS≥3分损伤）[8]。入选标准：损伤严重度评分（injury severity score, ISS）评分≥27分，年龄≥18岁，住院时间 > 15 d。排除标准：患者既往有恶性肿瘤病史或免疫性、消耗性、代谢性疾病史。将符合标准的患者分为PICS组与N-PICS组。PICS组：符合入选标准及PICS诊断的严重多发伤患者。N-PICS组：同期收治的符合入选标准，但不符合PICS诊断的严重多发伤患者，且ISS和序贯器官衰竭评分（sequential organ failure assessment, SOFA）与PICS组患者相匹配。本研究获华中科技大学同济医院医学伦理委员会批准（TJIRB20180127）。
1.2 PICS诊断标准以患者伤后15~20 d之间的某日临床数据进行评估，诊断标准及治疗参考相应指南[9-10]。具体标准：①ICU留置时间 > 14 d；②持续炎症，C反应蛋白 > 0.05 mg /dL；③免疫抑制，总淋巴细胞计数 < 0.80×109/L；④分解代谢，血浆白蛋白 < 3 g/dL，前白蛋白 < 10 mg/dL，肌酐指数 < 80%，住院期间体重下降 > 10%或体重指数 < 18 kg/m2 [9-10]。
1.3 临床资料收集收集患者住院期间临床资料，包括一般情况、伤因、受伤部位、生命体征变化等；血、尿、凝血及生化常规等；入院首日的ISS、格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma scale, GCS）、急性生理学与慢性健康状况（acute physiology and chronic health evaluation, APACHE）Ⅱ评分及SOFA等。以患者伤后第3天的各项指标作为早期警示因子研究参考。
1.4 营养状态及免疫功能检测营养状态检测：白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白及视黄醇结合蛋白检测采用免疫透射比浊法（罗氏自动生化分析仪）。免疫功能检测：免疫球蛋白与补体（IgG、IgA、IgM、C3、C4）采用免疫透射比浊法（贝克曼生化分析仪）；外周血炎症因子（IL-1β、IL-2R、IL-6、IL-10、IL-8、TNF-α）采用西门子DPC IMMULITE® 1000化学发光免疫分析仪检测；外周血淋巴细胞亚群采用BD FACS Canto Ⅱ流式细胞仪检测。以患者伤后第3天的各项指标作为早期警示因子研究参考。
1.5 统计学方法统计学分析使用SPSS 17.0软件，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，组间比较采用成组t检验或Welch's t检验。计数资料以频数（率）表示，组间比较采用χ2检验。非正态分布计数资料以中位数(四分位数) [M（Q1，Q3）]，组间比较使用Mann-Whitney U检验。采用Logistic回归分析PICS发生的早期警示因子。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 PICS组与N-PICS组患者临床资料对比本研究共纳入严重多发伤患者276例，PICS组患者102例与N-PCIS组患者174例。PICS组患者的平均年龄显著高于N-PCIS组（P < 0.05）。PICS组患者伤后的GCS评分显著低于N-PICS组（P < 0.01）；PICS组患者的颅脑损伤率为67%，胸部损伤率为58%，颅脑+胸部损伤率为51%，均显著高于N-PICS组(均P < 0.05）。两组患者ISS评分、APACHE Ⅱ评分及SOFA评分差异无统计学意义。见表 1。
| 指标 | N-PICS组 （n=174） |
PICS组 (n=102) |
t/χ2值 | P值 |
| 性别（例，%） | 2.23 | 0.135 | ||
| 男 | 124（71） | 81（79） | ||
| 女 | 50（29） | 21（21） | ||
| 年龄（岁）a | 40.7±12.3 | 52.1±10.2 | 7.94 | < 0.001 |
| 受伤原因（例，%） | 2.42 | 0.489 | ||
| 交通意外 | 98（56） | 63（61） | ||
| 坠落 | 44（25） | 22（21） | ||
| 挤压 | 19（11） | 14（13） | ||
| 其他 | 13（7） | 4（4） | ||
| 受伤部位（例，%） | ||||
| 颅脑 | 76（44） | 68（67） | 13.62 | 0.046 |
| 胸部 | 78（45） | 59（58） | 4.34 | 0.024 |
| 颅+胸部 | 53（30） | 52（51） | 11.41 | 0.021 |
| 骨盆四肢 | 127（73） | 71（69） | 0.32 | 0.846 |
| 脊柱脊髓 | 51（29） | 35（34） | 0.73 | 0.527 |
| 腹部 | 38（22） | 27（26） | 0.81 | 0.569 |
| 疾病严重度a | ||||
| ISS评分 | 32.3±6.8 | 34.1±7.9 | 1.93 | 0.056 |
| GCS评分 | 10.9±2.3 | 8.7±2.4 | 7.46 | < 0.001 |
| APACHEⅡ评分 | 22.4±6.7 | 24.5±8.1 | 1.87 | 0.068 |
| SOFA评分 | 10.5±2.9 | 11.3±3.2 | 2.01 | 0.057 |
| 注：ISS为损伤严重度评分，GCS为格拉斯哥昏迷评分，APACHEⅡ为急性生理学与慢性健康状况Ⅱ评分，SOFA为序贯器官衰竭评分；a为x±s | ||||
对比患者伤后第3天的各项检验指标，两组患者的血、尿、凝血常规相比差异无统计学意义（结果未显示）。两组患者的主要血生化及血营养指标相比亦差异无统计学意义（见表 2）。PICS组患者的外周血IL-6、IL-10水平显著增高（P < 0.001）。两组间的总T淋巴细胞分类及计数差异无统计学意义，但PICS组的NK细胞计数和分类以及活化T淋巴细胞比率均降低（P < 0.001），且PICS组分泌IFN-γ（IFN-γ+）的CD4+T细胞及NK细胞也降低（P < 0.001），而PICS组调节性T淋巴细胞（Treg细胞）比率上升（P < 0.01），见表 2。
| 指标 | N-PICS组 (n=174） |
PICS组 (n=102) |
t值 | P值 |
| 生化指标 | ||||
| 总蛋白(g/L) | 53.7±5.4 | 52.5±5.7 | 1.73 | 0.085 |
| 肌酐指数 | 0.94±0.21 | 1.03±0.37 | 1.75 | 0.081 |
| CRP(mg/L) | 187.4±48.4 | 203.4±62.1 | 1.87 | 0.063 |
| 血乳酸(mmol/L) | 1.8±1.1 | 1.6±0.7 | 1.82 | 0.073 |
| 营养指标 | ||||
| 白蛋白(g/L) | 26.8±4.3 | 25.7±3.7 | 1.62 | 0.164 |
| 前白蛋白(mg/L) | 165.2±52.6 | 151.1±40.9 | 1.48 | 0.171 |
| 转铁蛋白(mg/dL) | 187.6±95.4 | 168.3±73.6 | 1.74 | 0.085 |
| 视黄醇蛋白(mg/L) | 33.1±5.4 | 31.6±4.3 | 1.56 | 0.125 |
| 炎症因子 | ||||
| IL-1β(pg/mL) | 13.6±7.2 | 15.2±9.6 | 1.46 | 0.144 |
| IL-2R(U/mL) | 834.0±211.3 | 902.0±367.5 | 1.91 | 0.052 |
| IL-6(pg/mL) | 45.3±34.1 | 68.5±33.2 | 5.53 | < 0.001 |
| IL-8(pg/mL) | 55.7±20.6 | 61.1±26.2 | 1.91 | 0.052 |
| IL-10(pg/mL) | 9.3±5.6 | 13.8±8.4 | 4.82 | < 0.001 |
| TNF-α(pg/mL) | 17.2±13.1 | 14.8±10.9 | 1.64 | 0.158 |
| 免疫球蛋白与补体 | ||||
| IgG | 13.4±3.6 | 11.9±7.4 | 1.93 | 0.052 |
| IgA | 2.4±1.1 | 1.9±2.3 | 1.84 | 0.075 |
| IgM | 1.5±1.1 | 1.3±0.9 | 1.63 | 0.162 |
| C3 | 0.7±0.6 | 0.8±0.5 | 1.87 | 0.062 |
| C4 | 0.3±0.1 | 0.2±0.1 | 1.83 | 0.07 |
| 淋巴细胞亚群 | ||||
| 总T淋巴细胞分类(%) | 68.7±25.3 | 61.8±30.5 | 1.92 | 0.054 |
| 总T淋巴细胞数(个/μL) | 1307±562 | 1243±329 | 1.64 | 0.158 |
| 总B淋巴细胞分类(%) | 15.3±6.1 | 13.7±8.3 | 1.71 | 0.108 |
| 总B淋巴细胞数(个/μL) | 387±105 | 348±183 | 1.91 | 0.052 |
| 辅助性T细胞(CD4+, %) | 40.8±10.2 | 37.5±15.6 | 1.94 | 0.051 |
| 细胞毒性T细胞(CD8+, %) | 27.2±6.1 | 25.3±8.9 | 1.92 | 0.052 |
| NK细胞分类(%) | 19.2±8.1 | 13.4±7.5 | 6.03 | < 0.001 |
| NK细胞数(个/μL) | 246±175 | 157±134 | 4.72 | < 0.001 |
| 活化T淋巴细胞(%) | 26.1±11.8 | 20.4±13.5 | 3.53 | < 0.001 |
| 调节性T淋巴细胞(%) | 5.1±3.7 | 6.3±5.2 | 2.37 | 0.042 |
| IFN-γ+CD4+T细胞(%) | 28.5±6.9 | 20.3±10.1 | 7.22 | < 0.001 |
| IFN-γ+CD8+T细胞(%) | 74.4±16.9 | 69.3±23.6 | 1.87 | 0.062 |
| IFN-γ+NK细胞(%) | 71.6±10.9 | 61.2±25.3 | 3.86 | < 0.001 |
| 注：CRP为C-反应蛋白，IL为白介素，TNF-α为肿瘤坏死因子-α，NK细胞为自然杀伤细胞，IFN-γ为干扰素-γ | ||||
以是否并发PICS为因变量，对有统计学差异的7个因素进行赋值，建立回归方程。以百分位数法计算PICS组患者IL-6的95%参考下限为54 pg/mL，IL-10参考下限为10 pg/mL，Treg细胞比率参考下限为7%，活化T淋巴细胞比率参考下限为12%，NK细胞计数下限为120个/μL，NK细胞比率的下限为8%，IFN-γ+CD4+T细胞比率下限为11%，及IFN-γ+NK细胞比率下限为45%。具体赋值：年龄 > 65岁（0=是，1=否)；GCS≤8分（0=是，1=否）；同时伴有颅脑及胸部创伤（0=是，1=否）；IL-6 > 54 pg/mL（0=是，1=否）；IL-10 > 10 pg/mL（0=是，1=否）；Treg细胞比率 > 7%（0=是，1=否）；活化T淋巴细胞比率 < 12%（0=是，1=否）；NK细胞计数 < 120个/μL（0=是，1=否)；NK细胞比率 < 8%（0=是，1=否)；IFN-γ+CD4+T细胞比率 < 11%（0=是，1=否)；IFN-γ+NK细胞比率 < 45%（0=是，1=否)。使用逐步Logistic回归分析对自变量进行筛选，结果显示：年龄 > 65岁，GCS≤8分，并发颅脑损伤及胸部创伤，IL-10 > 10 pg/mL，以及Treg细胞比率 > 7%是严重多发伤后并发PICS的早期独立危险因素。见表 3。
| 变量 | B | Wald | OR值 | P值 | 95%CI |
| 年龄 > 65岁 | 1.093 | 3.462 | 2.375 | < 0.001 | 1.442~4.531 |
| GCS≤8分 | 1.241 | 1.711 | 3.431 | 0.019 | 1.843~8.512 |
| 并发颅脑及胸部创伤 | 1.379 | 3.867 | 2.846 | < 0.001 | 1.522~5.361 |
| IL-10 > 10 pg/mL | 0.811 | 9.127 | 2.173 | < 0.001 | 1.751~5.614 |
| Treg细胞 > 7% | 1.336 | 1.862 | 3.871 | < 0.001 | 1.723~6.312 |
| 注：GCS为格拉斯哥昏迷评分 | |||||
高达60%的严重多发伤患者伤后伴发多器官功能障碍（multiple organ dysfunction syndrome, MODS）, 其一直是影响患者预后的关键，MODS也是导致此类患者死亡的典型“双峰分布”中的第二高峰的核心因素[1-2, 4]。近期欧美的多中心大样本研究提示，严重多发伤后MODS发生与发展特点在悄然变化，早期全面干预使得部分患者的MODS迅速逆转，典型的死亡“双峰分布”中的第二高峰在逐渐消失[4, 6, 11-12]。但是，许多幸存患者出现了持续的、可逆的MODS，称为延迟性MODS或CCI[11-12]。CCI的主要表现为患者伤口愈合不良，反复感染，恢复缓慢，机体持续存在免疫抑制及炎症紊乱，尽管进行了营养干预，但仍然存在高分解代谢，称之为PICS状况。此类患者虽经长期高强度医疗支持，病情仍迁延，出现缓慢衰竭而亡[12-13]，这也是目前严重多发伤后MODS患者长期病死率（> 6月）仍高达20%~30%的原因之一[4, 11]。目前临床上仍不清楚哪些严重创伤患者会伴发PICS，以及这些患者的具体临床病程。加之PICS病变机理复杂，具有多重诱因，尚未完全阐明。故早期甄别PICS高危患者，采取“预防性”干预是改善此类患者预后及降低长期病死率的关键。本研究详细对比严重多发伤后并发PICS患者的临床资料，以期发现早期有警示价值的高风险因子。
本研究提示，PICS与N-PICS两组患者伤后3 d的血、尿、生化常规、营养指标及ISS评分等虽大多异于正常人群，但两组相比却均差异无统计学意义。说明在伤后早期，仅凭常用的临床指标难以区分后期不同康复轨迹的患者。两组在一般临床特征上的主要区别是PICS组患者年龄较大，其伴发颅脑与胸部损伤的比率也显著高于N-PICS组。将两组患者存在差异的一般临床特征进行Logistic回归分析提示，年龄 > 65岁、GCS≤8分以及同时伴有颅脑及胸部创伤，是严重多发伤后并发PICS的早期独立危险警示因子。
高龄作为独立的PICS警示因子，提示老年严重多发伤患者伤后易伴发PICS。相较于中、轻年患者，老年创伤患者外周循环中炎症因子消退所需时间更长，且早期即出现显著的免疫抑制，使得老年创伤患者更易发生持续的炎症反应，早期的免疫抑制加重了感染风险，导致其各易发生延迟性MODS[14-15]。我国逐步进入老龄化社会，老年创伤患者的占比逐年增加，迫切需要更加重视老年创伤患者伤后伴发PICS的危害[7, 16]。另外，并发颅脑及胸部创伤是PICS的高危因子，也需特别关注，因为颅脑和胸部是多发伤患者最常见的损伤部位，过去多是分别观察，很少将其合并探讨，针对这一特定受伤人群的进一步研究可能会阐明潜在的机制。这些都为早期甄别、早期干预严重多发伤并发PICS的患者提供新的思路。
PICS的特点是并发持续性炎症和免疫抑制，这是导致其高分解代谢及延迟愈合的主因。目前仍不完全理解为什么这些明显相互矛盾的病理状况并存，以及其调节机制[17]。在严重创伤后危险相关分子模式（DAMPs）驱动了无菌性组织损伤后的机体炎症反应。通过激活先天免疫系统，产生大量促炎细胞因子以维持炎症，如：TNF-α、IL-6、IL-8等；特别是IL-6发挥着重要作用，且与损伤严重程度直接相关。与促炎细胞因子的显著作用相比，目前对创伤后抗炎细胞因子，如IL-10和TGF-β的免疫抑制作用研究尚不充分。这些促炎或抗炎因子共同作用改变伤后机体的先天免疫和适应性免疫功能。在严重创伤免疫抑制状态的主要特征是T细胞耗竭，Tregs细胞比例增加，单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞的麻痹等[17]。本次研究观察比较两组患者的早期免疫炎症指标，结果提示严重多发伤PICS组与N-PICS组患者的炎症免疫指标大多异于正常。与N-PICS组患者相比，PICS组患者的IL-6、IL-10水平更高，其总T淋巴细胞数和活化T淋巴细胞比率更低，且NK细胞计数和比率均降低。PICS组IFN-γ+的CD4+T细胞及NK细胞的比较也显著降低。将两组间存在差异性的免疫指标进行Logistic回归分析，结果提示仅IL-10 > 10 pg/mL，Treg比率 > 7%是严重多发伤后并发PICS的早期独立预测高危风险的免疫相关指标。笔者先前的临床研究以及其他研究者最近的临床研究均证实严重多发伤后Treg细胞比率增高，并通过“主动”抑制Th1细胞活化与增殖，在创伤免疫抑制方面发挥重要作用，且IL-10是Treg细胞分泌的最重要的免疫抑制因子[17-18]。这些结果综合分析提示，PICS的病变过程的起点可能是免疫抑制。尽管到目前为止还没有关于PICS免疫治疗的具体方案，但这些患者有可能受益于改善免疫抑制的干预措施。
本研究的局限性主要在于回顾性研究，纳入的临床指标尚不全面。早期警示因子的发现将为有助于早期甄别严重多发伤后潜在并发PICS的高危患者，为早期采取干预措施创造可能。下一步将会扩大观察的参数，以及结合干预治疗来全面、动态地评估这些早期的高危警示因子的作用。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 唐庭轩、唐良晟、陈登、邓海、罗家柳、常特定、杨净植、董黎明：研究数据收集与整理、统计学分析、论文撰写；唐朝晖：研究设计、论文撰写与修改、研究经费支持
| [1] | 李辉, 唐朝晖. 损伤控制性复苏在严重创伤救治中的应用[J]. 中华创伤杂志, 2014, 30(5): 477-479. DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-8050.2014.05.027 |
| [2] | 李辉, 陈少军, 唐朝晖, 等. 多发伤患者低体温、酸中毒及凝血功能障碍临床研究[J]. 中华急诊医学杂志, 2015, 24(3): 310-314. DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2015.03.018 |
| [3] | Huber-Lang M, Lambris JD, Ward PA. Innate immune responses to trauma[J]. Nat Immunol, 2018, 19(4): 327-341. DOI:10.1038/s41590-018-0064-8 |
| [4] | Cole E, Gillespie S, Vulliamy P, et al. Multiple organ dysfunction after trauma[J]. Br J Surg, 2020, 107(4): 402-412. DOI:10.1002/bjs.11361 |
| [5] | Hesselink L, Hoepelman RJ, Spijkerman R, et al. Persistent inflammation, immunosuppression and catabolism syndrome (PICS) after polytrauma: A rare syndrome with major consequences[J]. J Clin Med, 2020, 9(1): 191. DOI:10.3390/jcm9010191 |
| [6] | Mira JC, Cuschieri J, Ozrazgat-Baslanti T, et al. The epidemiology of chronic critical illness after severe traumatic injury at two level-one trauma centers[J]. Crit Care Med, 2017, 45(12): 1989-1996. DOI:10.1097/CCM.0000000000002697 |
| [7] | 唐庭轩, 张聪, 唐朝晖, 等. 多发伤并发持续炎症-免疫抑制-分解代谢综合征患者的临床特征及预后分析[J]. 中华急诊医学杂志, 2021, 30(7): 862-865. DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2021.07.012 |
| [8] | Pape HC, Lefering R, Butcher N, et al. The definition of polytrauma revisited: An international consensus process and proposal of the new 'Berlin definition'[J]. J Trauma Acute Care Surg, 2014, 77(5): 780-786. DOI:10.1097/TA.0000000000000453 |
| [9] | Efron PA, Mohr AM, Bihorac A, et al. Persistent inflammation, immunosuppression, and catabolism and the development of chronic critical illness after surgery[J]. Surgery, 2018, 164(2): 178-184. DOI:10.1016/j.surg.2018.04.011 |
| [10] | Mira JC, Brakenridge SC, Moldawer LL, et al. Persistent inflammation, immunosuppression and catabolism syndrome[J]. Crit Care Clin, 2017, 33(2): 245-258. DOI:10.1016/j.ccc.2016.12.001 |
| [11] | Darden DB, Brakenridge SC, Efron PA, et al. Biomarker evidence of the persistent inflammation, immunosuppression and catabolism syndrome (PICS) in chronic critical illness (CCI) after surgical sepsis[J]. Ann Surg, 2021, 274(4): 664-673. DOI:10.1097/SLA.0000000000005067 |
| [12] | Horn DL, Bettcher LF, Navarro SL, et al. Persistent metabolomic alterations characterize chronic critical illness after severe trauma[J]. J Trauma Acute Care Surg, 2021, 90(1): 35-45. DOI:10.1097/TA.0000000000002952 |
| [13] | Winer LK, Beckmann N, Veile RA, et al. Consumptive coagulopathy is associated with organ dysfunction during PICS[J]. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2019, 316(5): L946-L952. DOI:10.1152/ajplung.00521.2018 |
| [14] | Horst K, Höfler J, Martin L, et al. Geriatric polytrauma-cardiovascular and immunologic response in a murine two-hit model of trauma[J]. J Surg Res, 2019, 241: 87-94. DOI:10.1016/j.jss.2019.03.053 |
| [15] | Gardner AK, Ghita GL, Wang ZK, et al. The development of chronic critical illness determines physical function, quality of life, and long-term survival among early survivors of sepsis in surgical ICUs[J]. Crit Care Med, 2019, 47(4): 566-573. DOI:10.1097/CCM.0000000000003655 |
| [16] | 张聪, 邓海, 唐朝晖, 等. 严重多发伤后免疫紊乱与急性胃肠功能损伤间的关系[J]. 中华急诊医学杂志, 2021, 30(5): 537-541. DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2021.05.005 |
| [17] | 张剑, 唐朝晖. CD4+CD25+调节性T细胞在严重创伤、脓毒症后免疫抑制中的作用机制[J]. 中华急诊医学杂志, 2011, 20(1): 102-103. DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2011.01.031 |
| [18] | Bergmann CB, Beckmann N, Salyer CE, et al. Lymphocyte immunosuppression and dysfunction contributing to persistent inflammation, immunosuppression, and catabolism syndrome (PICS)[J]. Shock, 2021, 55(6): 723-741. DOI:10.1097/SHK.0000000000001675 |