亚甲蓝治疗脓毒症休克的研究进展
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脓毒症休克危及生命，院内病死率约40%，其主要病理生理改变为外周血管张力降低、丧失，血流动力学监测表现为全身血管阻力（systemic vascular resistance，SVR）降低。去甲肾上腺素（norepinephrine，NE）作用于血管平滑肌α受体，收缩血管，增加SVR，为脓毒症休克治疗的一线血管活性药物，部分患者剂量>0.5 μg/（kg·min），大剂量NE应用和病死率增加相关。自2016年拯救脓毒症运动（Surviving Sepsis Campaign，SSC）指南建议必要时联合其他药物以降低NE的剂量，2021年SSC指南进一步建议其他升压药物应早期介入。非儿茶酚胺类药物，如血管升压素、亚甲蓝等能提升血压，并可能减少儿茶酚胺类药物剂量，近年来研究逐渐增加，特别是亚甲蓝治疗脓毒症休克是近年热点之一。
一、亚甲蓝治疗脓毒症休克的机制
内源性调控失调是脓毒症休克血流动力学障碍的一个重要原因，其中一氧化氮（nitric oxide，NO）是脓毒症相关的血管舒张的中心介质，与休克进展相关。脓毒症适应性免疫产生的大量白介素（interleukin，IL）-1、IL-6、肿瘤坏死因子（tumour necrosis factor，TNF）和干扰素-γ（interferon γ，IFN-γ）等细胞因子诱导血管内皮一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）将L-精氨酸转化为L-瓜氨酸和NO，NO扩散穿过细胞膜进入平滑肌细胞，细胞内三磷酸鸟苷（guanosine triphosphate，GTP）在可溶性鸟苷酸环化酶（soluble guanylate cyclase，sGC）作用下去磷酸化产生环磷酸鸟苷（cyclic guanosine monophosphate，cGMP），阻断肌浆网中钙的释放，平滑肌细胞松弛，这个途径称为NO/cGMP途径。而NOS包括诱导型（inducible nitric oxide synthase，iNOS）和结构型（constitutive nitric oxide synthase，cNOS）两种，其中iNOS存在于巨噬细胞、白细胞、系膜细胞、库普弗细胞以及内皮细胞和血管平滑肌细胞中，脓毒症休克时细菌内毒素和促炎因子通过增加iNOS的表达增加NO的产生，脓毒症休克时NO可以升高1000倍，过量NO使血管SVR下降，导致血管麻痹。NO除了血管扩张的不利作用外，还可抑制血小板聚集、清除氧自由基、抵消氧化应激损伤和防止细胞凋亡，也有改善微循环，增加缺血区域血流以及增强巨噬细胞对病原微生物的杀伤作用，这些与cNOS密切相关。iNOS和休克的血管麻痹相关，而cNOS对机体是保护性的，需要保留脓毒症患者cNOS活性，非选择性NOS抑制剂是有害的，可能加速器官损伤，早期临床研究也证实非选择性抑制剂546C88可增加脓毒症休克患者的病死率。相反，作为选择性iNOS抑制剂的亚甲蓝保留了NO的有益作用，选择性阻断NO途径的两个阶段，抑制iNOS和下游效应酶sGC，可能是潜在的治疗选择。总之，NO介导的cGMP增加是血管麻痹和脓毒症休克中儿茶酚胺敏感性降低的重要机制之一，而亚甲蓝可以选择性抑制此途径，提示亚甲蓝治疗脓毒症休克具有较大的药理学前景。
二、亚甲蓝治疗脓毒症休克的证据
（一）时机
既往多把亚甲蓝用于挽救性治疗，接受亚甲蓝治疗的患者往往处于休克后期或不可逆阶段。考虑到亚甲蓝的作用靶点为iNOS和sGC，脓毒症iNOS和sGC的动态改变和用药时机有关。在盲肠结扎穿孔术致脓毒症大鼠模型中，术后12~24h肺组织iNOS蛋白表达增加，24h达峰值，肝组织iNOS蛋白表达6h明显升高，12h达峰值；而内毒素致脓毒症大鼠模型中，iNOS活性在8 h达峰值，随后下降，sGC活性也相应降低，不同脓毒症动物模型均证实iNOS变化具有时间依赖性动态变化特点，在脓毒症动物模型复制24h左右内，iNOS、sGC和NO多处于增高阶段。理论上亚甲蓝治疗时间窗是在脓毒症iNOS蛋白表达增加阶段，多处于病程的早期，特别是在动物模型复制24 h内，基础研究也证实亚甲蓝在复制模型后24 h内早期使用可以降低肺、肝组织iNOS蛋白表达。在盲肠结扎穿孔术致脓毒症大鼠模型中，将术后10 h和22 h划分为早期和晚期治疗组，结果发现晚期治疗组亚甲蓝也可抑制iNOS，减少儿茶酚胺类血管活性药使用剂量，从iNOS和NO动态变化看仍处于增加阶段，实际属于脓毒症病程早期。在临床治疗时，原则上应对iNOS代谢行动力学监测，进行目标导向的治疗，而非简单的早期或晚期，由于目前临床不能常规监测NO，从目前有限的基础研究看，挽救性治疗不是治疗的最佳选择，用药时机多偏晚。亚甲蓝作为挽救性治疗的队列研究中，根据血流动力学反应分为反应组和无反应组，其中反应组占50%，无反应组患者多表现为严重组织低灌注和无氧代谢，处于休克的后期。早期给予亚甲蓝治疗脓毒症休克是近年的临床研究方向之一，在一项小规模RCT研究中，脓毒症休克早期给予亚甲蓝可以减少儿茶酚胺类血管活性药的剂量，提高氧灌注指数，降低患者7d病死率。Ibarra-Estrada等进行的RCT研究中，脓毒症休克患者NE使用24h内给予亚甲蓝治疗，可以缩短NE等血管活性药的治疗持续时间。虽然NE在脓毒症休克的一线选择地位已经确立多年，但实际上到目前为止尚无高级别证据证实某种血管活性药物降低病死率具有优势，近年指南推荐血管活性药物联合治疗方案可以减少儿茶酚胺类药物剂量，减少高剂量使用的副作用，其中血管升压素、肾上腺素等是联合治疗的二线选择。亚甲蓝作为联合治疗药物之一，早期使用可以降低NE等血管活性药的治疗持续时间及使用剂量，可能是二线药物的一个重要临床选择，但需要进一步高水平研究。
（二）剂量
脓毒症休克病情严重程度和病程早晚均可能影响亚甲蓝的疗效，亚甲蓝治疗脓毒症休克的剂量也是一个逐渐探索的过程。1992年首个病例报告中，2例难治性休克患者给予亚甲蓝 1mg/kg 5min泵入，泵入亚甲蓝后15 min SVR增加27%~65%，持续约90 min，随后给予亚甲蓝 2 mg/kg 5 min泵入，SVR增加持续时间约180min，此后给予亚甲蓝3 mg/kg 5 min泵入，SVR未再进一步增加，12h后停用所有血管活性药，此病例报告首次将亚甲蓝用于治疗脓毒症休克，并发现可以降低血cGMP水平，增加SVR，减少其他血管活性药物的使用，同时发现亚甲蓝1~2 mg/kg泵入起效快，作用持续90~180 min。1995年，Preiser等进行的一项前瞻性研究显示，14例脓毒症休克患者给予推注剂量的亚甲蓝（15 min内泵入2 mg/kg），在30 min和60 min时，SVR和MAP显著增加，90 min恢复至亚甲蓝治疗前，心脏充盈压和心排血量不变，肺血管阻力、肺毛细血管楔压或氧输送或摄取没有差异，乳酸清除率改善。同年，Gachot等进行了类似研究，将剂量增加至3 mg/kg，SVR和MAP在给药后20 min增加，2~3 h恢复至用药前水平。2002年，在一项前瞻性、随机、安慰剂对照、双盲研究中，15例脓毒症患者接受亚甲蓝0.5 mg/（kg·h）治疗6 h，对照组为安慰剂，2组病死率和炎症细胞因子水平没有差异，亚甲蓝治疗组治疗结束时MAP高于治疗前和对照组，24h后MAP恢复至基线水平。Park等研究显示，15 min内泵入1 mg/kg的亚甲蓝，MAP和SVR显著增加，持续2~4 h，其中2例患者血压降至基线后持续泵入亚甲蓝（具体剂量未描述）未再升高血压。早期研究报道，3 mg/kg的剂量10 min推注，氧合指数下降，亚甲蓝可能收缩肺动脉而导致氧合恶化，有创血流动力学监测也有报道，4 mg/kg剂量1 h泵入，开始泵入后20 min肺血管阻力一过性升高，然而上述现象在其他研究并未重复和证实。目前认为1 mg/kg的亚甲蓝剂量20 mim泵入可以提高脓毒症休克的MAP，2 mg/（kg·20 min）以下剂量较少出现不良反应，但≥7 mg/（kg·20 min）剂量可能损害内脏灌注。从目前的临床研究看，1~2 mg/kg单次给药，15 min~1 h内泵入，可以改善血流动力学，减少NE的用量，并具有剂量依赖性特点，在此剂量范围内无明显不良反应。
（三）给药方法
亚甲蓝单次给药临床首先用于治疗体外循环致血管麻痹，体外循环致炎性反应多持续几个小时左右，而临床单次给药后血流动力学改善也持续2~3 h，而脓毒症休克患者炎性风暴持续时间较长，临床血管活性药的预期治疗持续时间也多为1~3d，因而对于脓毒症休克需要重复或持续使用亚甲蓝。1996年，Brown等报道1例顽固性休克病例，1.5 mg/kg亚甲蓝15 min泵入后，为维持血流动力学稳定，间隔6 h重复给药4次，后序贯使用0.25 mg/（kg·h）连续输注44h，NE逐渐停药，未观察到不良反应。基于Brown等连续输注亚甲蓝的成功报道，2001年，Kirov等进行了RCT研究，将20例脓毒症休克患者随机分为安慰剂组和治疗组，治疗组推注2 mg/kg亚甲蓝，2 h后以0.25 mg/（kg·h）开始连续4 h泵入，剂量1 h加倍1次，总剂量5.75 mg/kg，总治疗时间6 h，观察24 h；治疗组每搏输出量增加32%，其他血管活性药需求在亚甲蓝治疗1 h内明显减少，显著低于对照组40%~87%，并持续24 h，这项研究证实静脉推注序贯泵入亚甲蓝可以增加心肌收缩力，有效改善大循环。100 mg亚甲蓝6 h持续泵入，连续3 d，54 h内累积剂量为3.6 mg/kg，也可以减少其他血管活性药的使用，对肺、肾、心脏或肝功能没有不利影响。
临床大量病例报道，亚甲蓝持续给药使血流动力学快速改善，在多数病例可完全停止NE等其他血管活性药使用，虽然病例报告存在偏倚，但结果与上述前瞻性和随机对照试验一致。2022年一项较大规模回顾性队列研究中，共入组209例患者，比较了推注2 mg/（kg·20 min）、持续泵入0.25 mg/kg和推注2 mg/（kg·20 min）序贯持续泵入0.25 mg/kg 3种给药方式对患者血流动力学和病死率的影响，累积剂量在不同治疗方案组之间没有差异，推注续贯持续泵入组病死率最低，这表明可能不是亚甲蓝本身的剂量，而是药代动力学影响机体对亚甲蓝的反应，类似于β-内酰胺类抗感染药物治疗的药代动力学/药效学特征。目前认为推注2mg/（kg·20 min）后2 h以0.25~1.0 mg/（kg·h）的速率开始持续泵入是安全的，可能降低病死率。
（四）对微循环的影响
脓毒症休克及其治疗过程中可能会发生血流动力学失偶联（loss of hemodynamic coherence），大循环和微循环之间血流动力学一致性丧失，尽管MAP、心排血指数（cardiac index，CI）和SVR恢复正常，但严重的微循环异常仍存在。亚甲蓝可以改善大循环，对脓毒症休克微循环影响的相关临床研究缺乏。动物实验发现，亚甲蓝可以减少脓毒症休克大鼠白细胞的黏附、增加微循环灌注毛细血管密度。以体外循环后血管麻痹患者为研究对象的临床研究中，纳入了CI正常或增加而SVR降低的血管麻痹患者，在MB治疗之前，所有微循环指标（舌下微循环、组织氧饱和度恢复速度、毛细血管再充盈时间、乳酸、动静脉二氧化碳分压差）均提示存在微循环障碍，亚甲蓝输注后，虽然微循环反应的个体差异较大，但微循环指标总体改善，提示亚甲蓝可以改善血流动力学失偶联。同时，亚甲蓝可减少NE的大剂量使用，减轻α-肾上腺素能药物导致的过度血管收缩，微循环灌注增加。国内以脓毒症休克为对象的临床研究证实亚甲蓝治疗在纠正大循环的同时，能同时有效提高无创脉搏氧灌注指数。脉搏氧灌注指数是间接反映微循环的替代指标，而非活体显微镜下舌下微循环改变等“金指标”，关于亚甲蓝对脓毒症休克微循环的影响还需进一步研究。
（五）不良反应
高剂量时临床需警惕高铁血红蛋白血症，在前述的常规剂量和给药方式时，亚甲蓝治疗不良反应少，尿液呈蓝色是临床最常见的，肾功能正常时，尿液颜色改变持续约3d。亚甲蓝的使用也会使皮肤黏膜呈蓝色，外周血氧饱和度准确性降低，上述改变持续6d左右。亚甲蓝经肾脏排出，目前缺乏连续性肾脏替代治疗（continuous renal replacement therapy，CRRT）的脓毒症休克患者中使用了亚甲蓝的研究，在病例报告中，超滤液的颜色发生了不同的程度变化，但CRRT装置无故障报警，肾脏功能随病情好转也恢复正常，未影响肾功能恢复。亚甲蓝的应用目的为血流动力学改善，常需要根据目标不断调整剂量，在急性肾功能不全 进行CRRT治疗时，考虑到亚甲蓝的较大安全剂量和较少不良反应，可以暂不考虑随肾功能改变来调整剂量。
三、总结
总之，亚甲蓝治疗改善脓毒症休克血流动力学，增加MAP和SVR，减少儿茶酚胺类血管活性药物的剂量，meta分析显示可以降低患者病死率，缩短患者ICU时间和住院时间。目前常用治疗方案为泵入1~2mg/（kg·20 min），血流动力学改善者2 h后序贯0.25~1.0 mg/（kg·h）的速率泵入。亚甲蓝国内价格低廉，无严重不良反应，可能是临床的一个重要选择，但需要高水平研究进一步确定临床使用时机，提高其在联合用药中的地位。
引用：张引, 李国强. 亚甲蓝治疗脓毒症休克的研究进展[J]. 中华重症医学电子杂志, 2024, 10(02): 143-147.