Correlation between lung allocation score and early death risk of patients with idiopathic pulmonary fibrosis after lung transplantation
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摘要:目的 分析肺源分配评分（LAS）与特发性肺纤维化（IPF）患者肺移植术后早期死亡风险及并发症的相关性。方法 回顾性分析275例IPF患者临床资料，采用单因素和多因素Cox回归分析LAS与IPF患者肺移植术后早期死亡风险的相关性，以及LAS与术后1年并发症发生的相关性。结果 275例受者中，术后30、90、180、365 d内分别死亡62例、83例、95例和108例。LAS与IPF患者肺移植术后30、90、180、365 d死亡风险相关（均为P<0.05），但与术后365 d原发性移植物功能障碍（PGD）、急性肾损伤（AKI）发生无关（均为P>0.05）。结论 LAS与IPF患者肺移植术后早期死亡相关，LAS与术后早期PGD、AKI的发生无关，但应关注综合因素对PGD、AKI发生的影响。Abstract:Objective To analyze the correlation between the lung allocation score (LAS) and the risk of early death and complications in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) after lung transplantation.Methods Clinical data of 275 patients with IPF were retrospectively analyzed. The correlation between LAS and the risk of early death in IPF patients after lung transplantation and the correlation between LAS and complications at postoperative 1 year was assessed by univariate and multivariate Cox regression analyses.Results Among 275 recipients, 62, 83, 95 and 108 cases died within postoperative 30, 90, 180 and 365 d, respectively. LAS was correlated with 30-, 90-, 180- and 365-d fatality of IPF patients (all P<0.05), whereas it was not correlated with the incidence of primary graft dysfunction (PGD) and acute kidney injury (AKI) at 365 d after lung transplantation (both P>0.05).Conclusions LAS is correlated with the risk of early death of IPF patients after lung transplantation. While, it is not correlated the incidence of PGD and AKI early after lung transplantation. Special attention should be paid to the effect of comprehensive factors upon PGD and AKI.
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随着肺移植的不断发展，肺移植受者术后生存率和生活质量逐渐提高。然而，由于供者短缺，要达到高效率的器官分配需要考虑降低等候者病死率与提高受者生存获益间的平衡，确保供肺的有效公平分配。最初，供肺的分配主要根据等待名单上的时间决定，并且受到列名中心特异性阈值的影响。2005年5月，美国器官获取与移植网络（Organ Procurement and Transplantation Network，OPTN）实施了一个综合评分，即肺源分配评分（lung allocation score，LAS），该评分根据患者的临床数据计算其功能状态、运动能力、肺功能、血流动力学数据以及对氧气或通气支持的需求等信息，由预测模型确定0~100的标准化数字评分，该模型权衡了医疗紧迫性（等候名单上的死亡风险）和预期结果（术后365 d生存率），使供肺分配的条件发生了重大变化[1-2]。
在LAS方案中，等候名单病死率的权重大于肺移植后的预期生存率[3]，故LAS会优先选择那些从肺移植中生存获益有限的重症患者，进而影响患者接受移植后的生存情况[4]。在中国，LAS随着肺移植技术的发展得到广泛应用[5]，但目前尚未将肺移植患者术后生存率、并发症等进行系统性归纳，LAS与不同原发病患者肺移植预后的关系尚不明确。鉴于特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）为我国接受肺移植的主要群体[6]，本文回顾性分析IPF患者进行肺移植期间的临床资料，探究LAS与该类患者术后1年死亡风险的相关性。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
收集2017年1月至2021年4月在南京医科大学附属无锡人民医院进行肺移植手术的284例IPF患者临床资料，纳入标准：根据2015年IPF诊治指南的诊断标准确诊为IPF。排除标准：二次进行肺移植；受者年龄<18岁；重要随访资料缺失；多器官联合移植。其中二次移植5例、受者年龄<18岁1例、重要随访资料缺失3例，最终纳入275例病例进行分析。
供者年龄40（30，47）岁，男217例，女58例。受者年龄61（54，66）岁，男231例，女44例。本研究遵循的程序符合南京医科大学附属无锡人民医院科研伦理委员会所制定的伦理学标准（批准号：KY22052）。
1.2 LAS计算方法
按美国2015年修订的LAS要素，采用LAS系统（http://www.unos.orgiresources/frm_LAS_ CaIculator.asp?index=98）计算患者术前LAS（缺失的数据遗留空白，系统自动采用默认值计算）[7]。
1.3 研究内容
收集供者基本信息包括性别、年龄、体质量指数（body mass index，BMI）、机械通气时间、术前左室壁厚度、术前供肺冷缺血时间等；受者的一般资料包括性别、年龄、高血压史、糖尿病史、术前氧合指数、术前血清肌酐、术前中心静脉压、术前用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、术前估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）、心脏超声肺动脉收缩压、右心导管肺动脉平均压和术前美国纽约心脏学会（New York Heart Association，NYHA）分级、术前氨基末端脑钠肽前体（N-terminal pro brain natriuretic peptide，NT-proBNP）水平等；手术资料包括移植方式、体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）转流方式、手术时间、术中液体出入情况等。
主要结局指标为肺移植术后30、90、180、365 d死亡，次要结局指标为原发性移植物功能障碍（primary graft dysfunction，PGD）、急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）。
分析IPF患者肺移植术后早期（1年内）生存情况。分析LAS与IPF患者肺移植术后早期死亡及并发症（PGD、AKI）的相关性。
1.4 统计学方法
采用R 4.0.2软件进行统计学分析。符合正态分布或近似正态分布的连续性变量用均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布或严重偏态分布的连续性变量用改为中位数（下四分位数，上四分位数）表示，组间比较采用Wilcoxon秩和检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验和Wilcoxon秩和检验。采用单因素Cox回归分析IPF患者肺移植术后死亡的危险因素，采用多因素Cox回归模型校正协变量，以明确LAS与IPF患者肺移植术后死亡风险的关系。双侧P<0.05为差异有统计学意义。
数据分析前详细计算了各变量的缺失比例，缺失比例≥20%的变量不纳入分析数据集；对于缺失比例<20%的变量，使用VIM程序包中的hotdeck函数进行热卡（Hot Deck，HD）填补。本项目所有分析均基于填补后的数据集进行。LAS分为4组：即LAS 0为0~34分，LAS 1为35~39分，LAS 2为40~54分，LAS 3为≥55分。
2. 结 果
2.1 IPF患者术后1年生存情况
275例受者中，术后30、90、180和365 d内分别死亡62例（22.5%）、83例（30.2%）、95例（34.5%）、108例（39.3%）。
2.2 LAS与IPF患者肺移植术后早期死亡的关系
单因素Cox回归模型分析显示，IPF患者肺移植受者术后30 d的死亡风险与LAS、总胆红素最新值、术前氧合指数相关。多因素Cox回归校正协变量，并通过逐步回归筛选后发现，LAS与术后30 d死亡风险相关（图1A，P<0.05）。
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图 1 LAS与术后早期死亡相关性分析注：A图为LAS与术后30 d死亡风险相关性；B图为LAS与术后90 d死亡风险相关性；C图为LAS与术后180 d死亡风险相关性；D图为LAS与术后365 d死亡风险相关性。Figure 1. Analysis of the correlation between LAS and early postoperative death单因素Cox回归模型分析显示，IPF患者肺移植术后90 d的死亡风险与LAS、供者年龄、总胆红素最新值、术前氧合指数相关。多因素Cox回归校正协变量，并通过逐步回归筛选后，LAS与术后90 d死亡风险相关（图1B，P<0.05）。
单因素Cox回归模型分析显示，IPF患者肺移植术后180 d的死亡风险与LAS、总胆红素最新值、术前氧合指数相关。多因素Cox回归校正协变量，并通过逐步回归筛选后，LAS与术后180 d死亡风险相关（图1C，P<0.05）。
单因素Cox回归模型分析显示，IPF患者肺移植术后365 d的死亡风险与LAS、供者BMI、总胆红素最新值、术前氧合指数相关。多因素Cox回归校正协变量，并通过逐步回归筛选后，LAS与术后365 d死亡风险相关（图1D，P<0.05）。
2.3 LAS与术后并发症的关系
单因素logistic回归模型分析显示，肺移植受者术后365 d发生PGD与供者年龄、术前氧合指数、术前中心静脉压相关，AKI与受者性别、术前左室壁厚度、术前FVC、术前氧合指数相关，差异均有统计学意义（均为P<0.05）。肺移植受者术后365 d发生PGD、AKI与LAS无关（均为P>0.05）。
多因素logistic回归校正供者年龄、术前氧合指数、术前中心静脉压后，LAS与术后365 d PGD发生无关（图2A，P>0.05）。多因素logistic回归校正受者性别、术前左室壁厚度、术前FVC、术前氧合指数后，LAS与术后365 d AKI发生无关（图2B，P>0.05）。
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图 2 LAS与术后并发症相关性分析注：A图为LAS与术后365 d PGD相关性分析；B图为LAS与术后365 d AKI相关性分析。Figure 2. Analysis of the correlation between LAS and postoperative complications3. 讨 论
在LAS应用之前，供肺的分配主要由肺移植等待时间和血型决定[8]，为了获得更多供肺分配的机会，部分患者在患病早期就列入等待名单，导致排在名单前列的患者病情可能较其他患者轻，一些病情危重、迫切需要器官移植的患者因无法及时获得肺源而死亡[9]。LAS通过多变量建模中确定的多种临床因素来评估患者在等待肺源过程中的死亡风险和移植后的生存获益，以最大化移植效果，消除肺移植等待期间的潜在偏差，进而最小化移植等待期间病死率[10-11]。由于LAS更倾向于预期的等待期生存率，该系统会优先分配器官给更多危重患者[12]，而晚期IPF患者多数病情危重，肺移植手术后早期病死率高[13]。因此，LAS与IPF患者肺移植术后早期死亡风险的相关性亟待明确。
目前评估肺移植受者术后早期生存情况的观察时间点为术后30、90、180、365 d[14-15]。Li等[16]研究发现随着LAS分数的增加，肺移植术后1年生存率逐渐降低。与LAS较低的患者相比，LAS高的患者术后需要延长机械通气时间，且糖尿病发和肾功能不全的发生率更高。Jawitz等[17]对5 171例受者进行的回顾性分析发现，LAS高是肺移植术后早期死亡的独立危险因素，而随着移植术后并发症控制及免疫抑制药管理的加强，LAS与长期生存无关。Brahmbhatt等[18]则提出了相反的观点，他们认为LAS可能会高估肺移植受者术后的死亡风险，尤其是高LAS的患者，并可能限制他们接受移植的机会，但研究同时发现LAS较高的受者可能比LAS较低的受者获得更大的生存获益。本研究结果显示，LAS与IPF患者肺移植术后早期生存率显著相关，随着LAS升高，病死率不同程度上升。对于此类高LAS患者，虽然得到肺源的概率更高，且术后管理水平的提高和ECMO桥接辅助应用降低了术后早期的病死率，但还是应注意LAS的增加预示肺移植术后生存状态恶化的现实。因此，结合LAS提供的患者状况，临床需通过术前、术中和术后的精细化管理，以降低受者等待肺源过程中的病死率，改善重症IPF患者的预后[19-20]。
肺移植术后早期并发症较多，包括PGD、AKI、出血、肺部感染、心力衰竭等，其中PGD和AKI是IPF患者最主要的并发症[21-23]。研究表明，PGD是移植物缺血-再灌注损伤的表现，PGD后的肺损伤可进一步导致AKI，PGD的分级与AKI的分级显著相关，两者是肺移植受者术后早期死亡的主要原因[24]。国外较前一些研究结果显示LAS较高者，术后PGD和感染的发生率更高[25-26]。影响术后PGD和AKI的发生因素很多，如供者因素、受者原发病、术前合并症、冷缺血时间、术中低氧和低血压的时间和程度、ECMO应用的方式和时间、术中大量输血等[27-30]。随着对受者术前营养状况的重视和术后营养治疗的加强、术前感染的积极控制治疗和移植外科技术的发展，PGD和AKI的发生减少[31-32]。本研究发现LAS与IPF患者肺移植术后早期PGD、AKI发生无明显相关性，提示肺移植术后并发症的发生可能与供者因素、冷缺血时间、术中低氧和低血压的时间和程度、ECMO应用的方式和时间、术中大量输血、术后药物应用等综合因素有关[33-36]。对于LAS较高的患者，术前改善受者营养状态、控制感染、改善术前合并症的影响，术中加强监测和管理，术后积极处理其它并发症如出血、感染、营养不良等，有助于改善患者术后早期的生存状态[37-39]。
综上所述，本研究发现LAS与IPF患者肺移植术后早期死亡有关，与术后早期PGD、AKI的发生率无关，但应关注综合因素的影响。本研究尚存在不足之处，首先，本研究为单中心回顾性研究，不同机构对肺移植围手术期的管理可能存在差异，未来需进一步开展多中心、大样本研究，以减少偏差；其次，为减少原发病的干扰，本研究仅对术前诊断为IPF的患者进行了回顾性分析，后续将继续扩大疾病谱，以提高本研究方法的适用范围。
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图 1 LAS与术后早期死亡相关性分析
注：A图为LAS与术后30 d死亡风险相关性；B图为LAS与术后90 d死亡风险相关性；C图为LAS与术后180 d死亡风险相关性；D图为LAS与术后365 d死亡风险相关性。
Figure 1. Analysis of the correlation between LAS and early postoperative death
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期刊类型引用(1)
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