【摘要】弥散性血管内凝血(DIC)是脓毒症常见的危及生命的并发症。脓毒症相关DIC是一种血管内凝血活化，并伴有纤溶抑制、器官功能障碍和发生全身血管内炎症风暴的综合症。此过程中，凝血酶在连接凝血和炎症反应中扮演着关键作用。内皮损伤是脓毒症的一大特点，多种活化因子之间相互作用，包括中性粒细胞、血小板和损伤相关的分子模式，最终导致DIC。最近病理生理学方面的进展使脓毒症相关DIC的早期诊断成为可能。然而，治疗方面的进展仍然有限，本文总结了脓毒症相关DIC诊疗方面的新进展。
【关键词】弥散性血管内凝血，纤维蛋白溶解，凝血障碍，内皮细胞
前言
弥散性血管内凝血（DIC）是一类由于各种病因而导致临床表现为止血障碍，随后发展成血栓形成和出血的综合症（图1）。尽管潜在的原因不同，DIC的基本病理特征都是由于凝血障碍而导致微血管中形成广泛的血栓。因此，因此，DIC可以按照特定的诊断标准进行分类。国际血栓与止血学会(ISTH)在2001年制定了DIC定义和诊断标准。近20年，DIC的定义和诊断不断被修正。在这篇综述中，我们将总结脓毒症相关DIC的病理生理学、诊断和治疗策略方面的最新进展。
脓毒症相关DIC病理生理学研究进展
凝血抑制和纤溶激活
DIC的基本定义为“一种获得性综合征，以由于不同原因引起的血管内凝血激活而凝血失衡为特点。其起源于微血管系统损伤，严重时可导致多脏器功能衰竭。该定义提示，“全身凝血激活”是DIC的关键条件，然而，由于不可能用常规的凝血生物标志物来描述“全身凝血激活”的诊断标准，ISTH公布了显性DIC诊断标准，以更好地划分消耗性凝血病。近年研究发现，在凝血功能失代偿前早期发现凝血障碍对脓毒症的治疗非常重要。目前公认的是，全身凝血系统被激活和纤溶系统被抑制是多脏器功能衰竭和死亡的主要驱动因素。凝血激活和纤溶抑制的机制是多因素的，但凝血级联反应的主要启动因子有巨噬细胞和其他细胞，包括中性粒细胞和表达于内皮细胞的组织因子。此外，各种细胞释放的细胞外囊泡也表达脓毒症相关的DIC组织因子。在凝血因子中，凝血酶被认为是发生脓毒症相关DIC的核心因子。凝血酶有多种作用，包括通过结合内皮细胞表面的蛋白酶活化受体1 (PAR-1)和血小板来放大炎症炎症。
纤维蛋白溶解的抑制，通常被称为纤溶受抑，在促进血栓前状态起着重要作用。事实上，血栓型DIC的特征是纤溶系统受到抑制，而内皮细胞产生的纤溶酶原激活物抑制剂-1 (PAI-1)有助于纤溶抑制发生。这种纤维蛋白溶解抑制可能起到了限制病原体扩散和促进组织愈合的作用，但同时也导致了微循环障碍。多项研究报道，PAI-1水平的升高是脓毒症预后不良的危险因素。基于这些发现，平衡凝血和纤溶系统有望为未来的治疗药物开发提供思路。
然而，达到适当的纤溶状态并不容易，因此促纤溶治疗可能不是最优选择。由于纤溶抑制是凝血激活的结果，我们认为抗凝治疗可能是更好的选择。天然抗凝剂如抗凝酶、蛋白C和血栓调节蛋白是首先需检查的。理想设计的研究，确定入组患者，什么时候开始，多长时间，多少等是成功开发新疗法的必要条件。
内皮功能紊乱
在脓毒症相关DIC中，血管内皮细胞是主要的损伤靶点，多形核中性粒细胞被激活，释放中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)、活性氧和其他促炎介质。通过显微镜观察脓毒症模型，可见中性粒细胞黏附、血小板聚集、内皮细胞形态改变的损伤（图2）。由白细胞-血小板聚集和纤维蛋白沉积在血管腔内形成的免疫性血栓是脓毒症相关的DIC的标志。NETs是由DNA、组蛋白和其他细胞毒性物质组成的，这些物质可以固定和根除入侵的病原体。NETs也可以将血管内皮的抗凝作用转化为促凝作用。
Stiel等报道了脓毒症相关DIC中获得的NETs的能力增强。除了NETs的影响，有关分子模式包括从损坏或坏死的细胞释放出游离DNA，组蛋白，和人高迁移率族蛋白B1 (HMGB – 1)入血后，可以激活促凝反应(图3)。例如，HMGB-1刺激凝血级联反应中的移植组织因子表达，促进磷脂酰丝氨酸外移到细胞膜表面。
血管内皮是血液和组织之间的一种多功能抗血栓屏障。内皮细胞产生和释放抗血栓物质，如一氧化氮(NO)、前列腺素I2和组织因子途径抑制(TFPI)。内皮细胞还通过表达多糖包被、血栓调节蛋白和蛋白C受体来加强抗血栓作用。多糖包被由覆盖在内皮表面的蛋白多糖和糖胺多糖组成，提供抗血栓作用，并促进血液流动。其主要成分之一是硫酸肝素，它作为抗凝血酶的结合位点，使其抗凝活性最大化。凝血酶是凝血过程中的一种关键介质，通过诱导Weibel-Palade胞外释放储存的血管性血友病因子(VWF)内皮细胞，提供了一种截然不同的和关键的促血栓作用。凝血酶还可以通过切割补体和形成膜攻击复合物(MACs)来损伤内皮细胞。
最近研究发现，脓毒症患者的血管紧张素II水平的升高和血管紧张素转换酶2(ACE2)活性的降低(图4)。因此，血管紧张素的有益作用，如抗炎症和抗血栓形成下调。除此之外，在脓毒症相关DIC中，内皮细胞对血管生成素/Tie2系统的破坏引起了研究者的关注。血管生成素-1和-2是血管内皮受体酪氨酸激酶Tie2的配体，通过血管生成素-1信号通路抑制内皮细胞凋亡，维持血管内皮通透性，减少白细胞的粘附。而脓毒症环境下，储存在Weibel-Palade中的血管生成素-2被释放，并优先与Tie2结合，而不是血管生成素-1。
抗凝途径受损
Semeraro等描述了在脓毒症相关DIC中出现大量纤维蛋白沉积的重要因素：（a）组织因子的表达继发凝血激活；（b）由于PAI-1的产生出现纤溶抑制，和（c）内皮细胞功能障导致生理性抗凝途径受损。脓毒症期间生理抗凝剂如蛋白C和抗凝血酶显著降低，其水平与死亡率相关。DIC中对抗凝剂的监测很重要，因为其水平不仅反映了凝血激活和血管损伤，而且还决定何时开始需要抗凝。
与COVID-19相关脓毒症的对比
众所周知，新型严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS‐CoV‐2)感染是常见的血栓事件。血栓形成的发展涉及多种因素，如血管内感染、活化凝血、血小板聚集和血管内皮损伤。Nicolai等人描述了肺的组织病理学，并描述了活化的中性粒细胞和血小板在免疫血栓的形成中起关键作用。关于高凝状态，粘弹性试验显示促凝作用表现为凝块强度增加，这种增加归因于血小板活化和纤维蛋白原水平的增加。这些提示活化血小板在新冠肺炎血栓形成中的重要作用。虽然血小板减少是感染相关DIC中最常见的实验室异常，但它在COVID‐19中不常见，至少在其早期是如此。我们认为这是由于肺内皮细胞直接感染SARS-CoV-2而在肺微循环中形成微绒毛。因此，在感染发展到更严重的全身性阶段之前，不会发生血小板的全身性消耗。粘弹性测试还表明，全身性纤溶被显著抑制，如脓毒症相关DIC中所述。尸检报告表明，新冠肺炎与DIC的肺组织学特征一致，并且还报告了NETs形成能力的增加和血小板聚集的增加。在新冠肺炎晚期，凝血系统的激活变得明显，最终达到与DIC相同的状态。关于抗凝治疗，在严重新冠肺炎中报道了肝素或低分子量肝素(LMWH)的效果，表明肝素可能不仅用于预防深静脉血栓形成,而且可以预防肺部微血栓形成。
与恶性肿瘤相关凝血病的比较
恶性肿瘤也常常继发DIC。与脓毒症类似，恶性肿瘤相关DIC是由细胞因子的诱导和肿瘤细胞促凝因子的表达引起的，如组织因子或肿瘤促凝因子。有趣的是，最近的研究报道了血管内皮紊乱同样参与了恶性肿瘤相关DIC的发病。与脓毒症相比，恶性肿瘤相关DIC进展缓慢，凝血因子和血小板通常可以代偿。在这个阶段，症状是亚临床的，血栓事件有时出现在肿瘤晚期。但血液学恶性肿瘤相关DIC不同，它可以表现出突发的危及生命的出血并伴有突发性血小板减少和消耗性凝血因子缺乏。值得注意的是，在这种情况下，即便化疗成功，也会发生DIC的恶化。
随着疾病的进展，可能会发生出血，这一过程可能进一步导致血小板和凝血因子的耗竭。出血可能是提示DIC存在的初发症状。在某些病例中，恶性肿瘤相关DIC的临床特征通常表现为血栓性微血管疾病，而不是脓毒症相关DIC。恶性肿瘤相关DIC的治疗基础是对潜在疾病的治疗，但也需要针对凝血系统的支持性治疗。同时，应该注意的是，抗纤溶药物有时有助于控制过度纤溶和出血。
脓毒症相关DIC凝血和纤溶标志物的诊断进展
脓毒症全身凝血和炎症的关键因子是凝血酶。凝血酶刺激免疫细胞和内皮细胞释放促炎细胞因子和趋化因子。因此，监测凝血酶的生成对于正确评估脓毒症相关性DIC的严重程度非常重要。在评估重组血栓调节蛋白的随机对照试验(RCT)中，安慰剂组的死亡率随着基线水平的凝血酶-抗凝血酶复合物(TAT)和凝血酶原片段增加而增加。虽然在D-二聚体水平和死亡率之间没有观察到这样的关系，D-二聚体水平随着纤维蛋白的产生而升高，但血浆中水平保持不变，并且不会随着疾病严重程度的增加而升高。这一发现是因为重症患者纤溶系统受到PAI-1生成增加而受到抑制，导致D-二聚体水平不能反映纤维蛋白的形成。相反，凝血酶生成和纤溶抑制的生物标志物(如TAT和PAI-1)的组合增加了DIC和死亡率的预测值。
血管的生物标记物
既然DIC是以血管损伤为基础的，利用血管的生物标记物构建诊断评价可能是一种合理的方法。血管内皮损伤最常用内皮细胞释放的可溶性血栓调节蛋白和内皮细胞产生的PAI-1来评估。其他生物标志物包括糖萼的循环成分，如Syndecan-1和覆盖内皮表面的透明质酸，作为损伤标志物。Inkinen等人报道：Syndecan-1、血管生成素-2和可溶性血栓调节蛋白与脓毒症死亡风险增加独立相关。评估内皮损伤的其他潜在生物标志物包括血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)和尿激酶型纤溶酶原激活剂受体(uPAR)，这两种受体都是表达在血管内皮细胞上的受体，在脓毒症期间被释放到循环中。Lafon等人报道，可溶性VEGFR-2和可溶性uPAR是脓毒症的严重标志物。进一步的研究正在进行中，以检测脓毒症和DIC中更好的内皮损伤标志物。
在脓毒症患者中早期检测DIC的重要性
DIC已被认为是脓毒症一个关键事件，因此，需要常用的、容易获得的生物标志物来进行诊断。ISTH的“显性DIC”标准由血小板计数、凝血酶原时间(PT)、纤维蛋白降解产物和纤维蛋白原组成，然而，由于显性DIC标准是用来识别消耗性凝血病的，诊断延迟是一个主要缺点。为克服这一问题，ISTH提出了脓毒症诱导的凝血障碍(SIC)。SIC由三项组成：(A)器官功能障碍，(B)血小板计数减少，(C)PT-INR升高，验证研究表明SIC先于DIC，几乎所有临床DIC患者都被诊断为SIC。Jackson Chornenki等人也有报道称血小板计数和血小板计数联合检测具有很高的预测价值
PT-INR用于DIC(曲线下面积>0.8)。除了需要准确预测DIC外，一个重要的问题是诊断SIC是否适合开始抗凝治疗。一项来自日本的观察性研究报告说，SIC可以正确地确定抗凝时间，最近对重组血栓调节蛋白进行的随机对照试验(RCT)使用了与SIC类似的标准。相比之下，Ding等报道称：与显性DIC相比，SIC在病死率预测方面没有优势。赫尔姆斯等人也报告了类似的结果。然而，我们认为这些研究没有恰当地检验SIC的概念。SIC的设计目的是在更早的时间利用更少、更容易获得和更便宜的生物标志物检测DIC的风险，而且对预后的预测并不是首要任务。ISTH推荐一种两步法来诊断脓毒症相关的DIC，包括首先通过SIC筛查，然后根据显性DIC标准进行诊断。至于脓毒症的严重程度和死亡率的评估，已有SOFA评分优于DIC评分报道。
其他诊断标准
为了更早地诊断急性DIC，日本急性医学会(JAAM)于2007年发布了DIC标准，JAAM标准已被大多数日本机构用于脓毒症相关性DIC的诊断。JAAM标准易于使用，据报道该评分与死亡率相关，而且不包括纤维蛋白原水平。然而，Jaam-DIC标准在日本以外很少使用。DIC诊断标准的设计方法多种多样。日本血栓和止血协会(JSTH)根据SIC的不同概念提出了新的诊断标准。JSTH标准的特点是试图通过一个评分系统来诊断不同类型的DIC。任何造血障碍类型的DIC、感染型DIC和基础类型的DIC均可使用部分重叠的子分类标准进行诊断。JSTH标准的另一个特点是纳入了分子标记。在分子标志物方面，抗凝血酶活性、TAT、可溶性纤维蛋白和凝血酶原片段被用来提高敏感性。TAT和可溶性纤维蛋白也被用来排除其他模拟DIC的条件。感染型DIC的诊断依据是血小板计数、FDP、PT比值、抗凝血酶活性和其他分子标志物(TAT、可溶性纤维蛋白或凝血酶原片段)的评分。虽然分子标记可以提高灵敏度和特异性，但这些标记价格昂贵，在当地实验室买不到。总体而言，JSTH的 DIC的诊断标准敏感性较好，更加适合用于科研。
脓毒症相关的DIC治疗进展
重组血栓调节蛋白治疗脓毒症相关性DIC的研究进展最近对800例脓毒症患者进行了Ⅲ期研究，观察了重组血栓调节蛋白治疗脓毒症相关性凝血障碍的疗效。在这项研究中，治疗组和安慰剂组的28天全因死亡率在统计学上没有显著差异(分别为26.8%和29.4%;P=0.32)。然而，专案后分析显示，基线更高的凝血酶原片段或TAT较高的亚组的绝对风险降低更大。在降低4.2%至5.5%的范围内，基线凝血生物标记物水平高于整个研究人群中位数的亚组也有较高的风险降低。重组血栓调节蛋白的作用尚无定论，仍需继续研究。
抗凝血酶
在2001年进行的目前最大的抗凝血酶治疗效果的随机对照试验。在这项研究中，抗凝血酶不仅没有显示出对死亡率的有利作用，而且还增加了出血的风险。然而，我们应该注意：这项研究针对的是严重脓毒症，而不是脓毒症相关的DIC，因此，Umemura等人使用已报道的随机对照试验进行荟萃分析：结果显示脓毒症DIC患者亚组的死亡率降低(风险比0.63;95%可信区间：0.45-0.90)。此外，最近的一篇系统综述发现了一些证据表明它的疗效并不确定，而日本的《脓毒症和感染性休克的临床实践指南》弱推荐对抗凝血酶活性降低的脓毒症相关性DIC使用抗凝血酶。
肝素
肝素常用于ICU的脓毒症患者预防静脉血栓栓塞。然而，其对弥漫性血管内凝血(DIC)的疗效和患者的预后仍不确定。最近在中国进行的研究报告了对发病率和死亡率的有益影响，但增加了出血风险，总体益处应该在未来的研究中继续进行检验。
总结
DIC一直被认为是消耗性凝血障碍，因为它的诊断标准定义了发生的失代偿性凝血障碍。然而，它的定义清楚地描述了DIC在病理生理学上是一种伴随内皮功能障碍的全身性凝血激活。为了弥合定义和诊断标准之间的差距，根据基础疾病建立个别标准的目的是为了改善诊断和治疗。脓毒症相关DIC的新的策略，包括使用SIC的两步诊断和引入新的生物标记物。随着研究的不断进步，应继续在实验室和临床研究中确定DIC具体的内涵。
本文荟萃自 杭州市一重症，只做学术交流学习使用，不做为临床指导，本文观点不代表数字日志立场。
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