聞夢(mèng)妮，趙 鋼，鄭憲友，張佳胤，封啟明，胡家捷

·論 著·

創(chuàng)傷早期肺特異性相關(guān)蛋白測(cè)定對(duì)識(shí)別和量化肺挫傷的價(jià)值初探

聞夢(mèng)妮，趙 鋼，鄭憲友，張佳胤，封啟明，胡家捷

目的 通過分析創(chuàng)傷早期肺特異性相關(guān)蛋白——克拉拉蛋白(CC16)、表面活性蛋白D(SP-D)、高級(jí)糖基化終末產(chǎn)物可溶性性受體(sRAGE)的血清濃度與肺挫傷和挫傷體積的相關(guān)關(guān)系,以探討其對(duì)診斷和量化肺挫傷的價(jià)值。方法 以無吸煙史健康受試者為對(duì)照組(15例)，根據(jù)急診初次胸部CT結(jié)果,將多發(fā)傷患者分為肺挫傷組(31例)和無肺挫傷組(15例)，同時(shí)采集靜脈血樣，檢測(cè)血清CC16、SP-D和sRAGE的濃度，比較3組間3種肺特異性相關(guān)蛋白的差異性，并對(duì)其與肺挫傷和挫傷體積進(jìn)行相關(guān)分析，得出敏感指標(biāo)的ROC曲線。結(jié)果 3種肺特異性相關(guān)蛋白中，只有CC16的血清濃度在3組間有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，并與肺挫傷體積正相關(guān)，肺挫傷是血清CC16濃度升高的獨(dú)立影響因素。CC16的 ROC的曲線下面積為0.890，診斷靈敏度為0.935，特異度為0.800。結(jié)論 CC16有望成為輔助臨床診斷肺挫傷的生物學(xué)標(biāo)志物。

肺挫傷； 肺特異性相關(guān)蛋白

多發(fā)傷常并發(fā)胸部損傷，肺挫傷是其中較嚴(yán)重的一種損傷形式，進(jìn)一步發(fā)展可導(dǎo)致急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征(acute lung injury/acute respiratory distress syndrome,ALI/ARDS)。已有研究表明，肺上皮細(xì)胞損傷或上皮屏障通透性發(fā)生改變時(shí)，上皮細(xì)胞合成和分泌肺特異性相關(guān)蛋白的功能發(fā)生改變，并通過屏障進(jìn)入血液循環(huán)，出現(xiàn)血清濃度的變化，這種變化可以反映肺內(nèi)上皮細(xì)胞的病理生理改變，預(yù)測(cè)某些肺部疾病與損傷的發(fā)生與預(yù)后[1]。

多發(fā)傷后肺特異性相關(guān)蛋白的血清濃度變化能否反映肺挫傷的發(fā)生及其嚴(yán)重程度尚不清楚，因此本研究選取3種具有代表性的肺特異性相關(guān)蛋白——克拉拉蛋白(clara cell secretory protein，CC16)、表面活性蛋白D(surfactant protein，SP-D)、高級(jí)糖基化終末產(chǎn)物可溶性受體(soluble receptor for advanced glycation end-products，sRAGE)，來檢測(cè)多發(fā)傷患者創(chuàng)傷初期的血清濃度變化，以CT診斷的肺挫傷為標(biāo)準(zhǔn)，分析其與肺挫傷和挫傷體積的相關(guān)性，探討肺特異性相關(guān)蛋白對(duì)診斷和量化肺挫傷的價(jià)值。

資料與方法

1 病例選擇與分組

本研究選取本院2012年3月～2013年5月急診接收(傷后≤4h)的創(chuàng)傷嚴(yán)重度評(píng)分 (injury severity score，ISS)≥16的多發(fā)傷患者46例，按胸部CT檢查結(jié)果分為肺挫傷組31例，無肺挫傷組15例； 另選15例健康體檢者作為對(duì)照組。對(duì)有慢性呼吸系統(tǒng)疾病、慢性腎病、吸煙史等情況的患者，則剔除研究組。

2 臨床資料

接收患者進(jìn)行常規(guī)基本信息登記、血生化常規(guī)檢測(cè)、胸部CT掃描(切片厚度 2mm； 增量 1mm)。對(duì)納入患者的年齡、性別、評(píng)分、重癥監(jiān)護(hù)室停留天數(shù)、總住院天數(shù)進(jìn)行收集統(tǒng)計(jì)(表1)。

3 標(biāo)本采集

所有多發(fā)傷患者在收入急診的第一時(shí)間靜脈采血10ml，室溫靜置10min后以4 000r/min離心10min，取血清分裝于3管，做好標(biāo)記，置-80℃凍存。

4 肺異性相關(guān)蛋白的測(cè)定

血清CC16、SP-D和sRAGE的濃度測(cè)定采用酶聯(lián)免疫吸附雙抗體夾心法(ELISA)測(cè)定，按試劑說明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(試劑盒來源于美國(guó)R&D Systems公司，批號(hào)： 297322、298116、297361)。

5 肺挫傷體積的測(cè)量

所有肺挫傷患者的胸部CT輸入到西門子體積計(jì)算程序進(jìn)行肺挫傷體積計(jì)算。

6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。連續(xù)性數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組間均數(shù)的兩兩比較采用方差分析q檢驗(yàn)，影響血清肺特異性蛋白濃度因素的多變量分析采用多元線性回歸模型，肺挫傷體積與肺特異性相關(guān)蛋白的關(guān)系采用一元線性回歸模型分析，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 研究對(duì)象的基本資料

本實(shí)驗(yàn)共納入61例，肺挫傷組31例，無肺挫傷組15例，健康對(duì)照組15例。因胸部損傷，肺挫傷患者在入院時(shí)氧合指數(shù)相對(duì)較低，在ICU監(jiān)護(hù)并等待手術(shù)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，因此氧合指數(shù)和ICU住院天數(shù)在兩組之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，在年齡、性別、評(píng)分、總住院天數(shù)、ARDS發(fā)生率方面無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有可比性。納入患者基本情況見表1。

表1 基本資料統(tǒng)計(jì)表

與無肺挫傷組比較：*P<0.05

2 3種肺特異性相關(guān)蛋白的血清濃度變化

與健康對(duì)照組比較，多發(fā)傷患者的血清CC16濃度升高，且肺挫傷組升高最為明顯，3組間的濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。sRAGE的血清濃度在多發(fā)傷患者中也升高，但濃度差異僅在多發(fā)傷患者與健康對(duì)照組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，肺挫傷組與無肺挫傷組之間的差異不大。不同的是，SP-D的健康對(duì)照組血清濃度最高，多發(fā)傷患者的血清濃度反而降低，且多發(fā)傷組與健康組的濃度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。

表2 3種肺特異性相關(guān)蛋白的測(cè)定結(jié)果±s)

與無肺挫傷組比較：*P<0.05; 與健康對(duì)照組比較：#P<0.05

3 影響血清CC16水平因素的多變量分析

肺挫傷患者中男性(20.493ng/m)和女性(20.286ng/m)之間無明顯差異(P>0.05)，肺挫傷是唯一影響CC16血清水平的因素(表3)。

表3 多發(fā)傷患者影響血清CC16水平的多變量分析

4 肺特異性相關(guān)蛋白與ISS評(píng)分

鑒于初步結(jié)果，SP-D、sRAGE在3組間沒有鑒別意義，僅對(duì)CC16與ISS評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析。對(duì)所有多發(fā)傷患者，血清CC16與ISS存在微弱但有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的相關(guān)性(r=0.340，P<0.05)，但是無論在肺挫傷組內(nèi)還是無肺挫傷組內(nèi)，CC16血清值與ISS都無明顯相關(guān)性(肺挫傷組: r=0.157，P>0.05； 無肺挫傷組： r=0.355，P>0.05)。

5 3種肺特異性相關(guān)蛋白血清水平與肺挫傷體積的相關(guān)分析

CC16血清水平與入院后胸部CT檢查所示的肺挫傷體積有明確的正相關(guān)性(r=0.556，P<0.05，圖1)，SP-D和sRAGE與肺挫傷體積之間均無明顯相關(guān)性(SP-D: r=0.093，P>0.05; sRAGE: r=0.326,P>0.05)。

圖1 CC16與肺挫傷體積(cm3)

6 CC16受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic，ROC)分析

CC16作為診斷指標(biāo)的曲線下面積為0.890，截?cái)帱c(diǎn)12.622ng/ml的靈敏度為0.935，特異度為0.800(圖2)。

圖2 CC16的ROC曲線分析

討 論

肺特異性相關(guān)蛋白是由肺上皮細(xì)胞合成和分泌的一組蛋白質(zhì)，分布于肺內(nèi)廣泛的上皮細(xì)胞表面，維持肺的正常功能，并參與肺的炎癥反應(yīng)[2]。本研究選取的三種肺特異性相關(guān)蛋白分別代表肺內(nèi)的3種肺泡上皮，CC16是由位于終末細(xì)支氣道的克拉拉細(xì)胞合成和分泌的一種分子量為16kD的小分子蛋白質(zhì)，化學(xué)性誘導(dǎo)的急性肺損傷已經(jīng)證明CC16可以作為克拉拉細(xì)胞的損傷和肺泡毛細(xì)血管屏障通透性改變的標(biāo)志物[3]。SP-D是一種由肺泡 Ⅱ 型細(xì)胞合成和分泌的表面活性相關(guān)蛋白，鼠模型實(shí)驗(yàn)證實(shí)SP-D循環(huán)水平能夠反應(yīng)肺泡Ⅱ 型細(xì)胞損傷和增生[4]。sRAGE是由肺泡I型細(xì)胞合成的一種分子量為48kD的蛋白，表達(dá)定位于基底膜，與相應(yīng)配體結(jié)合后產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)參與炎癥反應(yīng)[5]。這些肺特異性相關(guān)蛋白生物特性的研究為其在肺損傷中的探討奠定了理論基礎(chǔ)。

非創(chuàng)傷性肺急性損傷的研究提示[6]，肺損傷時(shí)肺泡上皮細(xì)胞會(huì)分泌一些特殊的蛋白或發(fā)生分泌量的改變，如在原來無肺損傷的擇期手術(shù)患者中短期應(yīng)用機(jī)械通氣即可引起肺特異性相關(guān)蛋白CC16的分泌明顯增加[7]； 此外，肺特異性相關(guān)蛋白血清水平的迅速升高與肺損傷性疾病的預(yù)后有一定的聯(lián)系； ARDS患者肺特異性相關(guān)蛋白的血清初始濃度越高，相應(yīng)的臨床預(yù)后越差[8]。這些研究表明，肺特異性相關(guān)蛋白的變化可以反映非創(chuàng)傷性肺急性損傷的上皮細(xì)胞受損程度和肺泡毛細(xì)血管屏障通透性變化，并對(duì)預(yù)后有一定的參考價(jià)值。由于對(duì)于創(chuàng)傷性肺急性損傷方面的肺特異性相關(guān)蛋白變化的研究則少見報(bào)道，本研究探討的創(chuàng)傷性肺挫傷后肺特異性相關(guān)蛋白的明顯改變，可能與肺挫傷后肺泡上皮細(xì)胞損傷和肺泡毛細(xì)血管屏障通透性升高有關(guān)，這也是肺挫傷后的主要病理生理特征[9]。

本研究結(jié)果中，三種肺特異性相關(guān)蛋白的血清水平都發(fā)生了改變，但僅CC16在3組間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異?？赡苁且?yàn)閯?chuàng)傷初期肺部炎癥反應(yīng)尚處輕微階段，作為炎性介質(zhì)的sRAGE分泌未達(dá)高峰，而SP-D的分子量較大，在肺泡毛細(xì)血管通透性指數(shù)相同的情況下，分子量最小的CC16更易穿過屏障進(jìn)入血液循環(huán)； 另一方面，肺挫傷通常發(fā)生在背側(cè)下段肺葉，分布于此處的克拉拉細(xì)胞首先受到肺挫傷損傷的影響，使血清中CC16的濃度發(fā)生迅速而明顯的改變。其血清水平的升高與肺挫傷體積呈正相關(guān)關(guān)系，并在ROC曲線的分析中顯示了較高的敏感度和特異度。這一結(jié)果顯示CC16可以反映肺挫傷的上皮受損程度和屏障通透性的改變，對(duì)肺挫傷的診斷和嚴(yán)重程度有參考價(jià)值。

CC16生物特性的研究也支持這一結(jié)果[10]，正常狀態(tài)下人體血液循環(huán)中的CC16濃度非常穩(wěn)定，為(5.101±2.716)ng/ml，其主要在肺中合成，其他肺外合成部位合成的CC16平均比肺低20倍，并且極少進(jìn)入血液循環(huán)，而肺內(nèi)克拉拉細(xì)胞分泌的CC16從主氣管到終末細(xì)支氣管的濃度逐漸升高，可以通過肺內(nèi)空氣血流交換表面結(jié)合而進(jìn)入血液循環(huán)[11]，因此，可以認(rèn)為血清中的CC16幾乎全部來自于呼吸道且具有肺特異性。本研究的采血時(shí)間在傷后4h左右即可檢測(cè)到CC16的明顯升高，可見其反映肺泡毛細(xì)血管通透性和上皮損傷的敏感性。

綜上所述，相對(duì)其他兩種肺特異性相關(guān)蛋白，CC16更有可能作為研究肺挫傷的生物學(xué)標(biāo)志物，為肺挫傷的研究和臨床診斷提供一種新的非侵入性方法。在以后的研究中將會(huì)完善血清CC16濃度和肺挫傷體積的連續(xù)監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步分析CC16與預(yù)后、并發(fā)癥的關(guān)系。

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(本文編輯： 黃小英)

The value of the determination of the lung specific proteins for identifying and quantifying pulmonary contusion

WENMeng-ni1，ZHAOGang2,ZHENGXian-you2,ZHANGJia-ying2,FENGQi-ming2，HUJia-jie2

(1.Medical College of Suzhou University,Suzhou 215000,China; 2.Sixth People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200233,China)

Objective Through analyzing the changes in serum concentrations of lung specific proteins-Clara cell secretory protein(CC16)，surfactant protein D(SP-D)，soluble receptor for advanced glycation end-products(sRAGE)after pulmonary contusion,and its correlation with the pulmonary contusion and contusion volume,to investigate its value in diagnosing and quantifying the pulmonary contusion. Methods Non-smoking healthy volunteers are taken as controls,and patients with multiple injuries were divided into those with pulmonary contusion(PC group，n=31) and without pulmonary contusion(NPC group，n=15) depending on the results of the initial CT images. Venous blood samples were collected at the same time. The serum levels of CC16，SP-D and sRAGE were tested. The difference of the three lung specific proteins in serum levels was compared among three groups,its correlation with both the contusion diagnosis and volume was analyzed,and the ROC curve of sensitive indicator was obtained. Results Only the CC16 serum levels had a significant statistical difference among three groups,which was positively correlated with lung contusion volume. Pulmonary contusion was the only factor that had a statistically significant effect on CC16 serum levels. ROC analysis of CC16 revealed an area under the curve of 0.890,a cutoff value of 12.622ng/ml,which had a sensitivity of 0.935 and a specificity of 0.800. Conclusion CC16 is a promising diagnostic biomarker for the clinical diagnosis of pulmonary contusion.

pulmonary contusion； lung specific proteins

1009-4237(2014)02-0100-04

上海市衛(wèi)生局科研課題(20134368)

215000 江蘇，蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部研究生院(聞夢(mèng)妮)； 200233 上海，上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科(聞夢(mèng)妮，趙鋼，封啟明)，骨科(鄭憲友)，影像科(張佳胤)，中心實(shí)驗(yàn)室(胡家捷)

趙鋼，E-mail：profzhaogang@hotmail.con

R 655.3

A

2013-09-29；

2013-10-23)