脓毒性休克中血管紧张素II信号通路受损的机制(下)

目前的证据表明，在感染性休克的情况下，这一关键的稳态系统可能会动摇。在重症患者中，肾素浓度升高与血压降低、主要肾脏不良事件发生率升高和死亡率增加有关。在儿茶酚胺抵抗血管扩张性休克期间，主要是脓毒症来源，高肾素浓度与循环高血管紧张素I浓度相关。然而，这与正常或低循环血管紧张素II浓度形成鲜明对比，高血管紧张素I/血管紧张素Ⅱ比值与死亡率增加有关。重要的是，这些数据来自一项研究，该研究使用在第一次冻融循环后添加肽酶抑制剂的血清来测量循环中血管紧张素浓度，这可能会有允许在最初的凝血步骤中正在进行的血管紧张素处理，因此是一个不完善的方法。尽管与健康对照组的样本进行了比较，但是这些观察结果必须谨慎地解释和确认。

考虑到所有因素，血管紧张素I/血管紧张素II比值与ACE活性呈负相关。因此，危重患者的高比值导致观察到的改变主要归因于ACE缺陷。事实上，在急性肺损伤的脓毒性休克患者亚组中已经发现ACE活性降低这与ACE的主要肺表达相一致，并提示在脓毒症相关（肺）内皮病中的主要作用。此外，ACE活性受损可能与休克期间形成的循环内源性ACE抑制剂的存在有关。重要的是，ACE活性的缺陷也会导致缓激肽的积累，进一步恶化患者的血管麻痹。

然而，在脓毒性休克期间，RAAS的改变可能有几种机制交织在一起（图4）（表1）。除了血管紧张素II的生成减少外，肽酶增强了对血管紧张素II的降解；和/或AT1R的缺失也可能导致信号传导缺陷。早先实验已经证明，在犬内毒素休克期间，血浆血管紧张素酶活性逐渐上升。到迄今为止，大多数证据都与循环中DPP3的浓度和活性的增加有关。该酶可水解血管紧张素II，而不是血管紧张素I，导致血管紧张素I/血管紧张素II比值升高。有趣的是，循环DPP3的基线浓度和动力学都与脓毒症和脓毒性休克的预后相关。其他能够降解血管紧张素的酶II包括ACE2。值得注意的是，ACE2对血管紧张素II的影响高于血管紧张素I，这表明ACE2活性的增加理论上可能导致血管紧张素I的/血管紧张素II比值升高。尽管ACE2在脓毒性休克期间血管紧张素II降解增加中的作用仍有待确定。其他血管紧张素II降解酶也可能与此有关，如脯氨酸寡肽酶或脯氨酸羧肽酶。此外，值得注意的是，NEP将血管紧张素II分裂为血管紧张素-（1-4）和血管紧张素-（5-8），并可以建立理论通过直接从血管紧张素I产生血管紧张素-（1-7）来绕过ACE。虽然危重患者中NEP循环浓度增加，这种增加与预后无关，这可能是因为在脓毒性休克期间由于内源性抑制剂导致浓度和活性被分离。

最后，与健康的患者相比，患者对血管紧张素II的敏感性降低的脓毒性休克模型提示存在下游缺陷。信号传导受损可能是由于AT1R不可用，这可能是由于AT1R内化或合成减少。已知AT1R的膜定位由两个相关蛋白调节：AT1R相关蛋白（ATRAP）增强AT1R的内化，以及AT1R相关蛋白1（ARAP1）促进AT1R向膜的循环。有趣的是，ATRAP的单核苷酸多态性、体外ATRAP蛋白表达的增加和患者血管麻痹水平的增加有关，这可以通过脓毒症和心脏术后期间的平均动脉压降低来证明。这些缺陷进一步与脓毒性休克期间出现多态性的患者死亡率增加有关。相反，在实验性内毒素血症或体外暴露于促炎症细胞因子后，ARAP1的表达下调。此外，Arap1敲除小鼠的实验性内毒素血症表明，脓毒症期间ARAP1表达的下调通过降低血管对血管紧张素II的敏感性而导致低血压的发展。一氧化氮和促炎细胞因子可能协同降低AT1R基因转录。在动物和人类败血症中过表达的Micro-RNA-155负调控AT1R转录，最终导致对血管紧张素II的血管收缩反应降低。

重要的是，RAAS抑制剂的不断利用导致患者暴露于AT1R信号缺陷的医源性原因。例如，肾素抑制剂或ACE的使用抑制剂可能导致血管紧张素II的产生不足。相反，使用血管紧张素受体阻滞剂则降低了对血管紧张素II 的敏感性。值得注意的是，其中一些药物的半衰期延长，并通过肾脏途径被消除，使患者暴露于长期的改变中。

上述的改变可以单独发生或联合发生，导致RAAS输入（肾素释放）和输出（AT1R刺激）之间的失偶联。有趣的是，这种失偶联的证据可以在几年前描述的高肾素血症性低醛固酮增多症的一个重症患者的子集中找到，其潜在机制仍然不清楚。这些患者，尽管血浆肾素活性持续升高，但表现出异常正常甚至较低的血浆醛固酮浓度。值得注意的是，这种生化特性在脓毒性休克患者中更常见，并与较高的AKI发病率和较低的生存率相关。

只有血管紧张素II作为RAAS靶向治疗已进入休克临床阶段。在感染性休克的动物模型中，与去甲肾上腺素相比，血管紧张素II的升压支持与类似的全身血流动力学有关。人类血管紧张素II的使用最初仅限于牛血管紧张素II。合成人血管紧张素II的需进行更大规模的评估。随机对照试验ATHOS-3调查了344名儿茶酚胺难治性血管扩张性休克患者在标准治疗之外使用血管紧张素II的有效性，这些患者主要是由脓毒症引起的。与接受安慰剂的患者相比，随机分配到血管紧张素II的患者更经常达到主要终点，即输注开始后第3小时平均动脉压的反应（反应被定义为从基线增加至少10 mmHg或增加到至少75 mmHg，而背景升压药的剂量没有增加）（69.9% v.s. 23.4%，p<0.001）。然而，在次要结果中，如第48小时的SOFA评分的平均变化，或第7天或第28天的死亡率，并没有明显的差异。事后分析表明，在AKI患者中在研究药物开始时需要肾脏替代治疗，血管紧张素II组的无肾脏替代治疗的频率和28天生存率高于安慰剂组。尽管有这些有趣且生物学上合理的发现，但分析的事后性质以及缺乏启动和停止肾脏替代治疗的预先确定的标准阻碍了明确的结论。此外，在基线肾素浓度高于ATHOS-3人群中位数的患者中，与安慰剂相比，血管紧张素II与28天死亡率的显著降低有关（50.9% v.s. 69.9%，p=0.012），表明肾素在未来的试验中可能被用作富集生物标志物。最后，在急性呼吸窘迫综合征ATHOS-3患者亚组中，随机分到血管紧张素II组与改善氧合有关。尽管有这些令人鼓舞的发现，但血管紧张素II与改善以患者为中心的预后（如生存率）有关，这一点仍有待前瞻性研究。此外，还有几个问题有待回答。

首先，目前尚不清楚是否所有血管扩张性休克患者都应使用血管紧张素II。值得注意的是，血管加压素对血管紧张素II的反应并不是恒定的。在ATHOS-3中，30%随机接受血管紧张素II治疗的患者在第1-3小时时没有血压反应，尽管使用了大剂量（最高达200ng/kg/分钟）。相反，一种超反应现象也被描述出来。反应模式的多样性可能反映了前面描述的RAAS改变机制的多样性。根据这一假设，孤立的血管紧张素II生成缺陷很可能对外源性血管紧张素II高度敏感。相反，高剂量可能不适合血管II紧张素降解增加和/或AT1R不可获得的患者。对于后一种患者，替代或补充的策略可能是必要的。第二，在ATHOS-3中，80.7%的患者发生了脓毒性休克。血管紧张素II是否对非脓毒症血管有益扩张性休克仍有待研究。RAAS改变的分子机制主要在脓毒症环境中被描述。然而，类似的变化可能会在非脓毒性血管舒张性休克。事实上，肾素升高与体外循环手术后对血管加压药的长期需要和急性肾损伤的发生有关。然而，在非脓毒症的情况下，外源性血管紧张素II的管理的获益-风险平衡可能会有所不同。近期有心脏损伤的患者，可能会引起关注，和专门的研究需要评估血管紧张素II支持的适当性。第三，在ATHOS-3中，超过三分之二的受试者在研究药物给药前接受了两种或多种升压药。需要进一步的研究来确定血管紧张素II是作为主要的升压药还是作为次要或第三选择给药。还应考虑评估结合去甲肾上腺素、加压素和血管紧张素II的主要平衡策略的潜在益处。

最后，不良事件概况需要进一步检查。虽然ATHOS-3中血管紧张素II组和安慰剂组之间特别关注的不良事件发生率相似，但接受血管紧张素Ⅱ治疗的患者动脉和静脉血栓代谢综合事件的发生率更高。这一观察结果与血管紧张素II的已知促血栓特性一致，并导致建议对接受血管紧张素Ⅱ治疗的患者进行血栓栓塞预防。

在实验模型和危重症患者中进行RAAS研究的未来发展方向和建议

我们试图综合有关感染性休克期间RAAS改变的现有的证据，它们的后果和潜在的治疗策略。然而，需要进一步的研究来全面了解脓毒性休克期间RAAS的改变。值得注意的是，研究替代的RAAS成分，如ACE2 和血管紧张素-（1-7）对于阐明RAAS改变对循环衰竭的复杂贡献显得至关重要。此外，探索整个RAAS改变的时间方面疾病的病程是必要的，以告知选择最佳的治疗方法在不同阶段的脓毒性休克。此外，我们迫切需要根据RAAS的改变来识别不同的患者表型，并将这种理解转化为个性化的干预措施。来实现一个协调对脓毒性休克中RAAS的全面理解、严格的研究方法和充分的实验模型是必不可少的。在这方面，应强调几个重要的要点。

仅测量肾素就无法得出关于RAAS在病理情况下的病理生理作用的结论。事实上，高肾素可以通过适当的反馈而产生红色AT1R信号通路或由RAAS的不适当激活导致更多的炎症、氧化应激和肾内血管收缩。当目的是研究RAAS在病理条件下的机制作用时，似乎最好是结合肾素和RAAS肽的测量，并评估其下游的临床（如全身和肾脏血流动力学）和生物（如醛固酮分泌）的影响。重要的是，当考虑肾素的特异性作用时，建议优先考虑测定活性肾素浓度的测定方法或添加外源性的标准化活性测定方法血管紧张素原，超过了历史上的“血浆肾素活性”。事实上，血浆肾素活性反映了整体的RAAS输入，不仅依赖于肾素浓度，还依赖于样本中的血管紧张素原浓度。为了防止在2~8°C温度范围内发生前肾素低温激活引起的错误升高，样品应在室温下尽快冷冻和解冻。

测量RAAS肽是具有挑战性的，需要验证和可重复的方法。这种测量面临多种障碍，包括半衰期短、低浓度和高序列因此，RAAS肽的相似性以及循环血管紧张素原和肾素的体外生成。这些缺陷可以通过在血液采集时使用肽酶抑制剂稳定的血浆样本和使用现代测量方法（如液相色谱结合免疫测定或质谱）来充分解决。由于需要较长的凝血时间，应避免使用血清样本。应始终报告所用方法的准确描述。

为了更好地理解RAAS调制的潜在好处背后的确切机制，我们不仅需要研究冲击期间的初始RAAS图像，而且还需要研究一个规范如何国际金融公司的干预措施修改了该系统。例如，与血管紧张素II给药相关的益处可能超出了可直接观察到的AT1R介导的血流动力学缺陷，涉及其他机制。对肾素释放的负反馈可以减少肾素通过（前）肾素受体介导的促炎症缺陷。其他AT1R介导的免疫缺陷可能参与脓毒症期间的病原体清除。此外，外源性血管紧张素II可以直接通过AT2R受体或在体内转化为替代RAAS肽或蛋白后发挥有益作用。

考虑到大量的物种间变异，必须谨慎地将动物研究中获得的观察结果翻译成人类。因此，只要有可能，这些观察结果应该在几种物种中得到验证，最好在人类中得到验证。

从临床角度来看，RAAS调节的短期益处不应掩盖与已建立的AT1R介导的促炎和促纤维化副作用相关的潜在长期副作用。因此，特别是在规划人体试验时，建议对不良心血管和/或肾脏事件进行长期随访和警惕监测。

虽然RAAS对应对循环应激至关重要，但最近在脓毒性休克中证实了该稳态系统的改变，最终导致血管紧张素II信号传导受损。这些观察结果开辟了一个新的研究领域，希望有新的治疗途径可以改善患者的预后。在未来，更好地了解RAAS变异应有助于破译患者的表型，并转化为有针对性的干预措施。

（完）