脓毒症凝血功能紊乱与抗凝治疗进展

ChineseJournalofPracticalPediatricsDec.2011Vol.26No.12作者单位：深圳市儿童医院PICU，广东深圳518026电子信箱：[e-mail]文章编号：1005-2224（2011）12-0914-03脓毒症凝血功能紊乱与抗凝治疗进展何颜霞中图分类号：Ｒ72文献标志码：B何颜霞，主任医师。现任深圳市儿童医院重症医学科主任。兼任中华医学会儿科学分会小儿急救学组成员，中国医师协会重症医学医师分会儿科专业委员会常委，广东省医学会儿科分会危重病学组副组长。关键词：脓毒症；凝血；抗凝治疗Keywords：sepsis；bloodcoagulation；anticoagulanttherapy越来越多的证据表明，凝血功能紊乱在脓毒症的发生发展过程中扮演重要角色。国外资料显示，弥漫性血管内凝血（DIC）在成人脓毒症中的发生率约为20%～25%［1］。在儿童DIC病因中，感染因素占95.2%［2］。笔者所在医院的病例资料显示，在危重患儿凝血功能紊乱的病因中，脓毒症占73.8%［3］。DIC是最严重的凝血功能紊乱，也是脓毒症进展至多器官功能障碍综合征（MODS）的重要机制之一。脓毒症时由于炎性细胞和多种炎症介质的释放，激活了凝血系统。炎症反应和凝血激活的相互促进，相互影响，促进脓毒症的进一步恶化。同时，生理性抗凝系统和纤溶系统受到不同程度的抑制，使血液处于高凝状态，导致微血管内微血栓形成和微循环障碍，进一步发展至严重脓毒症、脓毒性休克、甚至MODS［4］。随着对脓毒症凝血功能紊乱发病机制的认识，寻求新的抗凝治疗手段成为研究热点。本文简要介绍此方面的研究进展。1脓毒症时凝血功能紊乱的发病机制脓毒症时全身炎症反应导致促炎症细胞因子释放，凝血激活和纤溶抑制。调节这个病理生理过程的炎症因子主要有肿瘤坏死因子（TNF）-α，白介素（IL）-1和IL-6。凝血紊乱的标志是血管内纤维蛋白的形成与清除不平衡，抗凝能力严重减低、纤溶抑制与广泛凝血激活形成对立面，最终导致失控性纤维蛋白形成，凝血因子及凝血抑制物被消耗。大量的血管内纤维蛋白形成导致微血管栓塞，多个器官缺血直至坏死，临床上的表现为MODS，及广泛皮肤坏死［4-5］。1.1脓毒症时凝血的激活脓毒症时凝血的激活主要是由组织因子（IF）途径驱动的。在脓毒症的动物模型上，可以看到用抗体阻断IF，或用肽类物质阻断因子Ⅶa，或抑制Ⅶa的活性位点，都能使形成的纤维蛋白消失［6］，可说明IF的启动作用。尽管目前认为内源性接触系统途径不是脓毒症时凝血激活的主要途径，但在灵长类严重脓毒症模型上，发现接触系统也被激活，抑制因子Ⅻ的激活能预防低血压的发生，提示接触系统激活也参与脓毒症时的凝血激活，推测缓激肽的形成对脓毒症时血流动力学的变化产生影响。脓毒症时，TF在单核细胞及内皮细胞的表达增加，触发凝血激活。TF还来源于活化的单核细胞上的磷脂颗粒。有文献报道在脑膜炎球菌脓毒症患者的血浆中即可测得这种颗粒。暴露的TF与因子Ⅶ结合，使Ⅶ活化成Ⅶa，形成TF/Ⅶa复合物，激活因子Ⅹ。活化的Ⅹa使凝血酶原转变成凝血酶。微量的凝血酶又可激活因子Ⅴ和Ⅷ，活化的Ⅴa可大大提高Ⅹa激活凝血酶原的能力。TF/Ⅶa复合物还激活因子Ⅸ，激活的Ⅸa又与Ⅷa共同发挥TF/Ⅶa的作用，进一步激活因子Ⅹ，促进凝血酶的生成。当凝血酶生成达到一定量时，其本身可激活因子Ⅺ，Ⅺa也激活因子Ⅹ，进一步增加凝血酶生成。凝血酶将纤维蛋白转变成纤维蛋白单体（FM），FM以共价键形式交联形成稳定的血凝块，这对生理情况下的止血是非常重要的。但在脓毒症时过度凝血激活，则导致微血管内广泛微血栓形成，引起组织器官缺血［4-5］。1.2脓毒症时的抗凝途经抗凝作用是使凝血酶失去凝血活性，脓毒症时抗凝途径作用减低。正常情况下，抗凝作用可通过以下几个途径实现［4-5］。（1）组织因子途径抑制物（TFPI）。TFPI存在于血浆和内皮细胞上，通过TF/Ⅶa途径生成的凝血酶可很快被TFPI清除。（2）抗凝血酶（AT）可与凝血酶形成凝血酶-抗凝血酶（TAT）复合物，使凝血酶迅速灭活，这种复合物可快速被循环清除。（3）在内皮细胞表达的凝血酶调节蛋白（TM）与凝血酶结合形成复合物，消除凝血酶的促凝活性。（4）凝血酶-TM复合物激活蛋白C（PC），活化蛋白C（APC）可灭活因子Ⅴa和Ⅷa，从而减少凝血酶的生成。（5）游离的蛋白S（PS）可加强APC抑制因子Ⅴa和Ⅷa的能力。相反，当PS与C4b结合蛋白（C4Bbp）结合后，则抗凝特性消失。APC可通过中和1型纤溶酶原激活抑制物（PAI-1）而增强纤维蛋白溶解。在脓毒症过程中，几种抗凝机制都严重受损，包括：（1）中性粒细胞释放的弹力酶可灭活AT，由于TAT复合物的快速清除，导致AT消耗，使有功能的AT减少。（2）由于炎症介质（如TNF-α）的影响，凝血酶调节蛋白（TM）在内皮细胞的表达减少，使APC的活性降低。这在脑膜炎球菌脓毒症的患儿也得到证实，患儿紫癜皮损处内皮细胞TM的表达，与对照组TM表达比较，显著降低［7］，PC水平也明显··914中国实用儿科杂志2011年12月第26卷第12期降低。而且，APC活性的降低与紫癜样皮损的发展及不良预后相关。（3）由于C4bBP浓度的增加，导致的游离PS水平的降低，也损害APC的功能。（4）TM调节凝血酶的功能不足，导致因子Ⅴa和Ⅷa的灭活减少，从而促进凝血状态。（5）中和TF的TFPI相对缺乏。（6）C1抑制剂（C1-Inh），是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，是接触相蛋白酶因子Ⅻa和缓激肽的主要抑制物，抑制经典的和聚甘露糖结合凝集素途径的补体系统的激活，脓毒症时C1-Inh功能不足［4］。1.3脓毒症时的纤维蛋白溶解凝血激活后，随着纤溶酶的生成，纤溶系统激活，使纤维蛋白降解。纤溶酶是在纤溶酶原激活物（PA）作用下由纤溶酶原（Plg）转变而形成的。机体至少有两种类型PA：组织型纤溶酶原激活物（t-PA）和尿激酶样纤溶酶原激活物（u-PA）。内皮细胞是t-PA的主要来源。在脓毒症过程中，纤溶系统作用减弱主要有两个机制［4-5］。（1）抗纤溶酶-α2通过形成纤溶酶-α2-抗纤溶酶复合物，快速灭活纤溶酶；（2）纤溶酶原激活物被储存在内皮细胞的1型纤溶酶原激活抑制物（PAI-1）灭活。实验研究表明，增加PAI-1水平可阻断脓毒症动物模型和人内毒素受试者的纤溶过程。PAI-1分别与t-PA或u-PA形成稳定的复合物，而抑制纤溶作用。体内外研究均证实内毒素、TNF-α可刺激PAI-1释放，消除纤溶作用。严重脓毒症患者PAI-1水平明显升高，预示着预后差。脑膜炎球菌脓毒症并发DIC的患儿PAI-1水平明显增高，且与功能性PAI-1基因多态性有关，并与预后差相关［4］。2与凝血有关的脓毒症治疗研究进展随着对脓毒症凝血功能紊乱研究的深入，人们设想恢复脓毒症患者抗凝能力及纤维蛋白溶解能力，可能是有前景的治疗手段。许多研究显示凝血抑制剂在脓毒症模型的效果不仅依赖于其抗凝特性，还依赖于其抗炎作用［4-5］。近年来有关这方面的研究主要集中在APC、TFPI、AT在严重脓毒症中的作用。2.1活化蛋白C（APC）一些动物实验证实APC同时具有抗凝和抗炎作用，能增加动物脓毒症的生存率［4］。著名的PROWESS（TheproteinCworldwideevaluationinseveresepsis）研究［8-9］，对来自11个国家、164个中心、1690例符合严重脓毒症的患者，进行了APC临床试验研究［8］。结果显示APC组在接受治疗后1～7d血浆D二聚体水平，IL-6水平明显下降，28d病死率明显下降（APC组24.7%，安慰剂组30.8%）。绝对病死率下降6.1％，相对死亡风险下降19.4％［8］。随访发现，3个月病死率APC组同样明显低于安慰剂组［9］。对于急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ（APACHEⅡ）评分≥25分的患者，APC组的病死率（31%）也低于安慰剂组（44％），但在APACHEⅡ评分25分的患者未看到病死率的降低［10］。且APC组患者的呼吸机使用天数、从开始治疗到休克纠正的时间及呼吸衰竭纠正的时间均较安慰剂组明显缩短［11］，但APC组出现严重出血的几率（3.5％）高于安慰剂组（2.0%）。这种差异仅仅表现在APC用药期间，用药结束以后两组之间的出血发生率无明显差异，且出血主要发生在有出血倾向的患者，例如消化道溃疡、凝血系统明显异常（活化部分凝血活酶时间（APTT）120s，血小板计数持续低于30×109/L）以及有深静脉置管等患者［8］。因此美国食品和药品管理局（FDA）对该药使用作了严格的限定，仅推荐用于APACHEⅡ评分≥25分的多器官功能障碍综合征（MODS）、脓毒性休克、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和对出血风险没有绝对禁忌的患者［12］。2008年国际严重脓毒症及脓毒性休克治疗指南仍推荐APC可在成人使用，但不推荐用于儿科患者［13］。2.2组织因子途径抑制物（TFPI）因为脓毒症时凝血激活主要通过外源性途径，在TF和/或因子Ⅶa水平抑制凝血酶生成，可能是另一治疗选择。一些研究发现给暴露于细菌或内毒素的灵长类应用拮抗TF的抗体，或应用Ⅶa阻断肽或TFPI，拮抗Ⅶa，其凝血反应可被消弱。更重要的是这些研究显示用TFPI或TF抗体治疗可减少死亡［4］。但TFPI国际多中心Ⅲ期临床试验（OPTIMIST）［15］并未获理想结果。这项研究共入选脓毒症患者1754例，治疗组880例。结果显示，TFPI对治疗总体28d病死率无影响［14-16］。但分组分析发现：在INR1.2的患者中，TFPI治疗组28d病死率明显低于安慰剂组（TFPI组12.0%，安慰剂组22.9%，P=0.05）；而在国际标准化比值（INR）1.2的患者中，TFPI治疗组没有联合使用肝素的患者28d病死率亦明显低于安慰剂组（TFPI组34.6%，安慰剂组42.7%，P=0.05）；但联合使用肝素的患者两组之间病死率差异无显著性。无论INR值的大小，TFPI组出血风险均较安慰剂组明显增加，提示对于脓毒症合并有较高INR水平的患者，TFPI没有显示出较好的治疗意义，而且会增加患者的出血风险［15］。因此，目前尚不能确定TFPI对脓毒症是否具有临床疗效。2.3抗凝血酶（AT）动物实验显示高剂量纯化或重组AT可保护受致死剂量大肠埃希菌攻击的狒狒避免死亡，并证明AT能显著减轻炎症反应［16-18］。对脓毒性休克、DIC患者进行的研究也显示出AT治疗能够减少28d病死率，缩短DIC的病程［4］。并认为血浆AT水平持续大于120%对改善器官功能障碍有益，在减轻DIC的同时也减轻炎症反应。但一项关于大剂量ATⅢ治疗严重脓毒症的大型多中心、双盲、随机对照试验（KyberSepTrial）并未得出疗效满意的结论。这项研究纳入患者2314例，（ATⅢ治疗的负荷量为6000IU，维持量6000IU/d，持续4d）。AT治疗组用药后24h获得了180%的AT水平，但与安慰剂组比较病死率未降低，出血率增多［17-18］。进一步分组分析显示，仅在治疗开始时AT活性大于60%，未同时使用肝素的患者中，显示90d病死率降低［19］。因为低水平AT本身即与预后差有关，所以不能肯定ATⅢ治疗的好处，或者是因为同时使用肝素，影响了AT与内皮细胞葡萄胺聚糖的结合，从而削弱了AT的抗炎活性而影响其疗效。因此，AT在临床的应用尚未得到肯定。2.4肝素作为一种抗凝剂，肝素目前广泛用于临床DIC治疗以及血栓性疾病的防治，但尚缺乏大型、多中心、随机··915ChineseJournalofPracticalPediatricsDec.2011Vol.26No.12对照试验来验证肝素的疗效。对于有出血倾向的患者是否使用肝素，目前仍有争议。上述OPTIMIST和KyberSep研究［14，17］分别显示：TFPI或ATⅢ合并使用肝素时，未获理想效果。是因为使用肝素本身即有不良影响，还是因为肝素对TFPI和ATⅢ的