周利航 王導(dǎo)新

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院呼吸與危重癥學(xué)科,重慶 400010)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是全球常見(jiàn)病和多發(fā)病，具有較高的致殘率和致死率，嚴(yán)重威脅患者的生命健康。根據(jù)全球疾病負(fù)擔(dān)(GBD)研究，從1990年到2013年，COPD從GBD的第八位上升到第五位，2013年，COPD是全球第四大死因，預(yù)計(jì)到2020年，COPD將成為第三大死因[1]。慢性阻塞急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive poAElmonary disease,AECOPD)常常導(dǎo)致患者日常功能的喪失甚至出現(xiàn)呼吸衰竭等嚴(yán)重并發(fā)癥,是患者就診的最主要原因，也是臨床治療成功與否的關(guān)鍵。既往研究顯示，AECOPD會(huì)導(dǎo)致肺功能下降，從而增加患者的死亡率和住院率[2]。如何簡(jiǎn)單、方便的早期評(píng)估AECOPD患者的嚴(yán)重程度并預(yù)測(cè)其預(yù)后具有重要意義。顆粒蛋白前體(progranulin，PGRN)是一種多功能蛋白，在上皮細(xì)胞和髓樣細(xì)胞中高度表達(dá)，主要在維持和調(diào)節(jié)正常組織發(fā)育、增殖、再生和宿主防御反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[3]。目前已有報(bào)道證明氣道上皮細(xì)胞中的PGRN可以調(diào)節(jié)香煙誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞凋亡，可能參與COPD的發(fā)生發(fā)展[4]。目前PGRN在COPD中的確切作用尚不清楚，國(guó)內(nèi)外對(duì)AECOPD患者中的PGRN水平的動(dòng)態(tài)變化研究較少，因此，我們檢測(cè)了AECOPD患者和健康受試者的血清PGRN水平，并分析其急性加重期相關(guān)臨床資料，以探索PGRN在AECOPD患者臨床病情變化評(píng)估的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1資料 選擇2018年1月至2019年1月我院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科收治的AECOPD患者97 例為觀察組，男性61 例，女性36 例，平均年齡(65.76±9.47)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均符合COPD疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD)2018年指南的COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)，且近期有咳嗽、咳痰、呼吸困難加重，超出日常變異，需調(diào)整治療方案，符合AECOPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并其他肺部疾病患者，如哮喘、支氣管擴(kuò)張、活動(dòng)性肺結(jié)核、肺栓塞、間質(zhì)性肺疾病、氣胸等；合并嚴(yán)重心臟功能、肝功能、腎功能不全的患者；合并惡性腫瘤、糖尿病、自身免疫性疾病、癡呆的患者。選擇同期于本院體檢的健康成年人32 例作為對(duì)照組，其中男性19 例，女性13 例，平均年齡(62.22±12.94)歲。比較兩組患者的年齡、性別比例、體重指數(shù)、吸煙狀況，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。所有的AECOPD患者入院第1天為觀察組治療前，入院第7天為觀察組治療后。

1.2方法

1.2.1資料收集 收集所有研究對(duì)象的一般資料：包括年齡、性別、身高、體重、體質(zhì)指數(shù)(BMI)=體重/身高2(kg/m2)，吸煙狀況：包括從未吸煙、既往吸煙(進(jìn)入研究前停止吸煙≥6月)、目前吸煙(每天至少吸1支煙且持續(xù)6月以上)、既往史等。觀察組患者被要求于入院第1、7天獨(dú)立完成修改后的英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)(mMRC)呼吸困難問(wèn)卷和慢阻肺評(píng)估測(cè)試(CAT)，并同時(shí)記錄白細(xì)胞計(jì)數(shù)(Leukocyte,WBC)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)(Neutrophil，NEUT)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)等。

1.2.2肺功能測(cè)定 觀察組于入院第1天檢測(cè)第1秒用力呼氣容積占用力肺活量(Forced expiratory volume in one second/Forced vital capacity,FEV1/FVC)、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1/pred) 等肺功能指標(biāo)。肺功能測(cè)定采用德國(guó)MS-Diffusion耶格(Jaeger)肺功能儀。

1.2.3血清PGRN測(cè)定 觀察組于入院后第1天及第7天的清晨空腹?fàn)顟B(tài)下取肘靜脈血5 ml，室溫下靜置20 min，以3 000 r/min離心10 min，吸取上層血清0.2 ml于離心管內(nèi)，同理取對(duì)照組體檢當(dāng)日血清，均保存于-80℃冰箱中備用，采用ELISA法測(cè)定血清中PGRN的水平。人PGRN ELISA分析試劑盒購(gòu)自江蘇酶標(biāo)生物有限公司，嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)操作。

2 結(jié)果

2.1觀察組治療前后及對(duì)照組血炎性標(biāo)志物水平的比較 AECOPD患者入院治療前與健康對(duì)照組的WBC、NEUT、CRP的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，因此，可認(rèn)為AECOPD患者入院第1天WBC、NEUT、CRP水平明顯高于健康對(duì)照組。且AECOPD患者入院治療后的WBC、NEUT、CRP較入院治療前均明顯降低，其中CRP水平在治療后仍高于健康對(duì)照組(P<0.05，表1)。

2.2觀察組治療前后及對(duì)照組的血清PGRN的表達(dá)水平 AECOPD患者入院治療后的血清PGRN水平(101.16±10.76 ng/ml)較入院治療前(126.64±13.73 ng/ml)明顯降低，且均高于健康對(duì)照組(92.36±8.25 ng/ml)，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，圖1)。

2.3觀察組治療前后血清PGRN水平分別與吸煙狀況、血清炎癥標(biāo)志物、肺功能的相關(guān)性分析 AECOPD患者入院治療前血清PGRN水平與CRP(r=0.871，P<0.001)、NEUT(r=0.786，P=0.005)、CAT評(píng)分(r=0.664，P<0.001)以及吸煙狀況(r=0.576，P<0.001)呈正相關(guān)，與FEV1/pred(r=-0.635，P<0.001)呈負(fù)相關(guān)。而年齡、 BMI、 住院天數(shù)、WBC、mMRC評(píng)分、FEV1/FVC，血清PGRN水平無(wú)明顯相關(guān)性，見(jiàn)表2。AECOPD患者治療后血清PGRN水平與CAT評(píng)分(r=0.084，P=0.002)、吸煙狀況(r=0.598，P<0.001)呈正相關(guān)，但與患者的治療后的mMRC評(píng)分、CRP、WBC、NEUT水平均無(wú)明顯相關(guān)性，見(jiàn)表3。

圖1 三組血清PGRN的表達(dá)水平Fig.1 Expression of serum PGRN in three groupsNote:Compared with HE,*.P<0.05;compared with AECOPD after treatment,#.P<0.05.

2.4觀察組治療前血清PGRN表達(dá)水平的多變量分析 將上述指標(biāo)納入多元線性回歸分析，以確定在本研究人群中與血清PGRN顯著相關(guān)的重要因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FEV1/pred、CRP、CAT評(píng)分是AECOPD治療前血清PGRN水平的獨(dú)立影響因素，見(jiàn)表4。

表1 AECOPD治療前后和對(duì)照組血炎性指標(biāo)水平的比較

表2 AECOPD治療前組血清PGRN與臨床資料、血清炎癥指標(biāo)、肺功能的相關(guān)性分析

表3 AECOPD治療后組血清PGRN與臨床資料、血清炎癥指標(biāo)的相關(guān)性分析

表4 血清PGRN水平的多元線性回歸分析

3 討論

PGRN是一種多功能生長(zhǎng)因子，參與多種炎癥性疾病的病理生理過(guò)程，并在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中高度表達(dá)，包括氣道上皮細(xì)胞[6]。有研究報(bào)道，在脂多糖(lipopolysaccharides，LPS) 誘導(dǎo)的小鼠急性肺損傷的肺泡灌洗液中，伴有大量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)及炎性因子聚集，PGRN能明顯阻止小鼠體重減輕和死亡并呈劑量依賴(lài)性的阻止促炎因子的釋放，從而發(fā)揮了重要的抗炎作用[7]。Ungurs等[8]的研究表明PGRN可以被中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶(Neutrophil-elastase,NE)和蛋白酶-3(Proteinase-3,PR3)等蛋白酶消化，導(dǎo)致Granulin(GRN)肽的釋放，從而招募更多的炎性細(xì)胞，阻止PGRN發(fā)揮其抗炎作用而導(dǎo)致慢性炎癥。PGRN在炎癥反應(yīng)中的作用復(fù)雜，可以通過(guò)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)中不同的關(guān)鍵信號(hào)通路，在炎癥性疾病中發(fā)揮抗炎或促炎作用，這與其所在的炎癥部位、炎癥介質(zhì)及所處不同的炎癥階段相關(guān)[9]。因此，推測(cè)PGRN在AECOPD炎癥反應(yīng)中起著重要的介質(zhì)作用。

研究發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照組相比，AECOPD患者的血清PGRN水平顯著升高，且與NEUT呈正相關(guān)。我們考慮這可能與AECOPD通常由細(xì)菌感染誘發(fā)有關(guān)，氣道感染時(shí)大量炎癥因子聚集，從而使暴露于細(xì)菌的中性粒細(xì)胞瞬時(shí)上調(diào)PGRN基因的表達(dá)[10]。Lee等[4]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，PGRN可通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)有效抑制香煙煙霧誘導(dǎo)的氣道上皮細(xì)胞凋亡，對(duì)肺泡上皮細(xì)胞凋亡具有保護(hù)作用，但在COPD穩(wěn)定期人群中檢測(cè)了血清PGRN水平，較健康對(duì)照組相比顯著降低。我們推測(cè)PGRN的低水平除了與肺氣腫相關(guān)的肺泡上皮細(xì)胞的破壞有關(guān)，還可能與PGRN處于疾病的不同階段相關(guān)。已有研究表明，PGRN的抗炎作用是通過(guò)與腫瘤壞死因子受體α(TNFR-α)結(jié)合并干擾TNF-α與TNFR相互作用而抑制中性粒細(xì)胞脫顆粒來(lái)介導(dǎo)的[7]。以上均提示PGRN在COPD患者氣道中性粒細(xì)胞中發(fā)揮抗炎作用。與我們的研究不同的是，Ungurs等[8]發(fā)現(xiàn)COPD穩(wěn)定期患者的痰溶膠PGRN水平與中性粒細(xì)胞炎癥成負(fù)相關(guān)。我們考慮這可能與氣道中的NE、PR3以及定植在氣道的細(xì)菌的蛋白水解作用有關(guān)。值得指出的是，國(guó)內(nèi)外對(duì)血清PGRN在AECOPD患者中的動(dòng)態(tài)變化鮮有研究。本研究結(jié)果顯示，AECOPD患者入院治療后血清PGRN水平較入院治療前顯著降低，且仍高于健康對(duì)照組，提示PGRN可能參與AECOPD的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，同時(shí)在治療后的血清炎癥指標(biāo)WBC、NEUT、CRP均較治療前明顯降低，說(shuō)明患者的感染得到一定有效的控制，可以結(jié)合患者的癥狀評(píng)分評(píng)估患者是否達(dá)到出院指針而進(jìn)行下一步家庭治療。AECOPD患者住院時(shí)間越長(zhǎng)，越加重患者的經(jīng)濟(jì)及心理負(fù)擔(dān)，也會(huì)消耗大量的醫(yī)療資源。在監(jiān)測(cè)臨床常用血清炎癥標(biāo)志物的同時(shí)，結(jié)合患者血清PGRN水平，可以更充分地預(yù)測(cè)患者病情，指導(dǎo)臨床用藥及評(píng)估治療效果。

CRP是一種全身性炎癥因子，AECOPD時(shí)CRP 水平明顯升高，研究表明它可作為AECOPD較好的炎癥標(biāo)志物[11]。本研究結(jié)果表明，AECOPD患者血清PGRN水平與CRP呈顯著正相關(guān)，提示血清PGRN可以反映AECOPD期的炎癥水平。先前的研究已經(jīng)表明，CAT評(píng)分不僅可以用于評(píng)估COPD的病情狀況，還可以用來(lái)衡量AECOPD患者的治療效果和預(yù)后[12]。而肺功能檢查是確診COPD及臨床評(píng)價(jià)氣流受限嚴(yán)重程度中必不可少的客觀指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)血清PGRN水平與FEV1/pred呈負(fù)相關(guān)，與CAT評(píng)分呈正相關(guān)，且多元線性回歸分析后仍提示FEV1/pred與CAT評(píng)分是血清PGRN的獨(dú)立影響因素。表明了血清PGRN水平與氣道阻塞嚴(yán)重程度相關(guān)，且可作為AECOPD患者炎癥情況及病情評(píng)估的一個(gè)參考指標(biāo)。遺憾的是，由于資料缺失，本此研究沒(méi)有對(duì)慢阻肺急性加重患者治療后肺功能水平與血清PGRN水平進(jìn)行相關(guān)性分析，期待國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)一步研究血清PGRN水平與COPD穩(wěn)定期患者或AECOPD患者治療后的肺功能水平的相關(guān)性。

最后還需指出的一點(diǎn)是，Lee等[4]的研究還證明了香煙煙霧暴露顯著增加了氣道上皮PGRN的表達(dá)。本研究通過(guò)單因素分析表明，無(wú)論在AECOPD患者治療前還是治療后，血清PGRN水平均與吸煙狀況呈正相關(guān)，但在線性回歸分析后差異無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。我們推測(cè)其一原因可能與本研究使用吸煙狀況分類(lèi)描述而不是吸煙指數(shù)有關(guān)，其次還可能與COPD患者的肺氣腫嚴(yán)重程度所致肺泡上皮細(xì)胞的破壞有關(guān)。

綜上，本研究發(fā)現(xiàn)PGRN可能通過(guò)干擾炎癥反應(yīng)參與AECOPD的發(fā)生發(fā)展，并與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。臨床上檢測(cè)血清PGRN有助于疾病病情及預(yù)后的評(píng)估，有利于指導(dǎo)治療。本研究的不足在于樣本量相對(duì)較小，沒(méi)有深入研究PGRN在痰液、肺泡灌洗液、氣道上皮細(xì)胞和肺組織中的表達(dá)差異，還需要進(jìn)一步擴(kuò)大研究。