ICU患者谵妄持续时间和谵妄严重程度的生物标志物

2020
04/27

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王骏阳 /  急诊医学资讯
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在危重症谵妄患者中,炎症和星形胶质细胞激活有关的生物标记物与更长的谵妄持续时间、更重的谵妄严重程度以及更高的住院病死率相关。

1、目的

谵妄持续时间和谵妄严重程度均与患者不良结局相关。在ICU病人中,与谵妄持续时间和谵妄严重程度相关的血清生物标志物尚未得到可靠的验证。这项研究将探讨生物标记物(和全身炎症、受损的神经保护和星形细胞激活相关)与谵妄持续时间、谵妄严重程度及住院病死率的相关性。

2、方法

该研究纳入321例发生谵妄的重症患者。通过镇静程度评估表(RASS)及ICU意识状态评估法(CAM-ICU)进行谵妄的评估。通过CAM-ICU进行谵妄严重程度的评估。选取的生物标记物包括炎症指标——白细胞介素(IL)-6、8、10,肿瘤坏死因子α(TNF-α)和C反应蛋白(CRP);神经保护因子——胰岛素样生长因子-1(IGF-1);星形细胞和神经胶质的激活因子——S-100β。最后分析了生物标记物(谵妄未发病时和发病时各采集一次)与谵妄严重程度及住院病死率的相关性。

3、结果

IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、CRP以及S-100β的水平分别与未发生谵妄的天数成负相关,IGF-1与未发生谵妄的天数无相关性(见图1)。

图1.炎症、神经保护及星形胶质细胞激活相关的生物标记物与未发生谵妄天数之间的相关性。CRP=C反应蛋白,IGF=胰岛素样生长因子-1,IL=白细胞介素,TNF=肿瘤坏死因子。

IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、CRP以及S-100β的水平与谵妄严重程度有相关性;但TNF-α、IGF-1与谵妄的严重程度之间无相关性(见图2)。

图2. 炎症、神经保护及星形胶质细胞激活相关的生物标记物与平均谵妄严重程度的相关性。CAM-ICU:ICU意识状态评估法,CRP=C反应蛋白,IGF=胰岛素样生长因子-1,IL=白细胞介素,TNF=肿瘤坏死因子。

IL-6、IL-8、IL-10的水平与出院率仍有相关性;TNF-α、CRP以及S-100β的水平与出院率之间无相关性(见图3)。

图3.炎症、神经保护及星形胶质细胞激活相关的生物标记物与出院率的相关性。CAM-ICU:ICU意识状态评估法,CRP=C反应蛋白,IGF=胰岛素样生长因子-1,IL=白细胞介素,TNF=肿瘤坏死因子。

IL-8和S-100β水平还与更高的住院病死率相关。IL-6、IL-10、TNF-α以及SIGF-1水平与住院病死率之间无相关性(见图4)。

图4.炎症、神经保护及星形胶质细胞激活相关的生物标记物与住院病死率的相关性。CRP=C反应蛋白,IGF=胰岛素样生长因子-1,IL=白细胞介素,TNF=肿瘤坏死因子。

4、讨论

高水平的炎症标记物和s-100β(星形胶质细胞和神经胶质激活的标志物)与更长的谵妄持续时间有关。其背后的机制可以是全身炎症导致血脑屏障破坏,出现神经炎症,从而诱发星形胶质细胞和神经胶质激活。

ICU患者并不常规进行谵妄严重程度的评估。该项研究发现IL-6,-8, -10, S-100β的升高与谵妄严重程度有相关性。该发现很新颖,并为谵妄严重程度背后可能的生物学机制提供了新的视角——炎症和星形胶质细胞的激活。由于谵妄严重程度是患者不良预后的独立相关因素,早期识别有严重谵妄倾向的患者可以对有限的ICU资源进行合理的分配。

更高的IL-8和S-100β水平与谵妄患者的高病死率相关。它强调了炎症和星形细胞激活在谵妄持续时间和严重程度之外的作用,并可能解释谵妄死亡的机制。

在与谵妄持续时间和严重程度没有相关性的情况下,较高的IGF-1水平似乎可以减少病死率,这说明可能存在一种独立于谵妄通路的机制。

S-100β与病死率和其他不良结局之间的相关性已经在创伤性脑损伤和缺血性脑卒中患者中得到了验证。由于严重的神经损伤患者会释放S-100β,该研究进行了敏感性分析,排除了有神经损害的患者并发现S-100β仍与谵妄持续时间、严重程度和病死率有相关性。

虽然该研究发现的生物标记物与谵妄持续时间、严重程度的相关性不能马上应用于临床,但该研究对未来的研究和临床实践具有一定的意义。①研究生物标记物与持续谵妄的相关性为探索导致长期意识功能障碍的机制提供了新的视角;②目前为止,ICU获得性长期认知功能障碍唯一可改变的危险因素是谵妄持续时间,了解与谵妄持续时间和严重程度相关的机制以及对高危患者的识别,可能会改变预防和治疗的方法,并有可能改善部分具有长期痴呆危险因素患者的预后。

该研究有几点局限性。①所有入组的被试都是谵妄患者,所以不能与非谵妄患者进行比较;②该研究只是发现了一个现象而未对机制进行阐述;③由于该研究只分析了某个时间点的生物标记物,所以不能分析其趋势;④由于该研究未采集脑脊液,所以不能准确地反映大脑相关疾病的病理变化。

5、结论

在危重症谵妄患者中,炎症和星形胶质细胞激活有关的生物标记物与更长的谵妄持续时间、更重的谵妄严重程度以及更高的住院病死率相关。这些生物标记物对谵妄干预措施的影响还需要进一步的研究,以此来制定对危重症谵妄患者的个体化治疗。

参考文献来源:

Biomarkers of Delirium Duration and Delirium Severity in the ICU. Crit Care Med 2020 DOI: 10.1097/CCM.0000000000004139

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