蘇睿，張麗艷，高志利，王穎，吳文秀

慢性阻塞性肺疾病是導致全球人類死亡的第三大原因，急性加重期慢性阻塞性肺疾病(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)頻繁發(fā)作可加快疾病進展，導致病情嚴重惡化，增加住院治療次數(shù)甚至死亡風險[1]。AECOPD以肺部組織炎性細胞浸潤、肺結(jié)構(gòu)改變和重塑為特征，趨化因子通過與受體相互作用激活下游信號通路，趨化單核細胞、中性粒細胞遷移至感染肺組織，并釋放炎性細胞因子，誘導或加重慢性阻塞性肺疾病炎性反應[2]。CXC趨化因子配體10(CXC chemokine ligand-10，CXCL10)是導致氣道炎性疾病的重要趨化因子，可介導炎性細胞募集，在 COPD 發(fā)病過程中起關(guān)鍵作用[3]。CXCL11與CXCL10同屬于CXC類趨化因子，在調(diào)節(jié)適應性免疫方面有獨特的功能，與肺組織炎性反應亦存在密切關(guān)系[4]。目前CXCL10、CXCL11在AECOPD中的報道尚不多見，其臨床意義尚不清楚，鑒于此，本研究擬檢測AECOPD患者血清CXCL10、CXCL11水平，分析其與病情及臨床結(jié)局的關(guān)系，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2019年1月—2020年12月沈陽市第五人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科收治AECOPD患者104例為病例組，其中男56例，女48例，年齡(64.90±7.82)歲；基礎(chǔ)疾?。禾悄虿?0例，高血壓66例，高脂血癥61例；白細胞計數(shù)(12.17±2.14)×109/L，血小板計數(shù)(227.77±19.68)×109/L，C反應蛋白(12.92±2.14)mg/L。根據(jù)病情嚴重程度評價標準[5]將患者分為Ⅰ級亞組38例，Ⅱ級亞組42例，Ⅲ級亞組24例；再根據(jù)臨床結(jié)局將AECOPD患者分為病情惡化亞組26例和病情緩解亞組78例。另選擇于醫(yī)院門診體檢志愿者53例為對照組，均排除COPD、支氣管擴張、哮喘、肺癌等呼吸系統(tǒng)疾病，其中男30例，女23例，年齡(64.48±8.15)歲；基礎(chǔ)疾?。禾悄虿?0例，高血壓8例，高脂血癥8例；WBC(8.56±2.16)×109/L，PLT(235.16±25.46)×109/L，CRP(6.26±1.37)mg/L。2組性別、年齡、PLT比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，病例組糖尿病、高血壓比例、WBC、CRP水平高于對照組(P<0.05)。病情惡化亞組COPD病程、合并休克、機械通氣、近1年AECOPD發(fā)作次數(shù)、mMRC分級3～4級、AECOPD病情嚴重程度Ⅲ級比例、WBC、CRP水平高于病情緩解亞組(P<0.05)，見表1。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(2018012)，受試者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

表1 2亞組AECOPD患者臨床資料比較

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準：①符合“慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)診治中國專家共識(2017年更新版)”中AECOPD相關(guān)診斷標準[5]；②入院時意識清醒，認知功能正常；③配合本研究。(2)排除標準：①肺結(jié)核、哮喘、肺癌、肺源性心臟病、肺動脈高壓等其他肺部疾??；②合并自身免疫性疾病，心腦血管疾病、其他部位急慢性感染或惡性腫瘤；③臨床資料缺失或中途轉(zhuǎn)院無法追蹤臨床結(jié)局。

1.3 觀測指標與方法

1.3.1 血清CXCL10、CXCL11水平檢測：對照組體檢當日、AECOPD患者治療前采集靜脈血5 ml，2 ml離心留取血清-70℃保存待檢。應用Vario-skan LUX 多功能酶標儀(美國賽默飛公司)運用比色夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清CXCL10、CXCL11水平。

1.3.2 CRP、WBC、PLT水平檢測：上述血液2 ml應用Varioskan LUX 多功能酶標儀運用比色夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測CRP水平，試劑盒購自美國R&D公司；以ADVIA 2120全自動血細胞分析儀(德國西門子公司)檢測WBC、PLT。

1.3.3 肺功能檢測：AECOPD患者治療前采用FGC-A肺功能測試儀(安徽電子科學研究所)檢測第1秒用力呼氣容積(FEV1)，F(xiàn)EV1與用力肺活量(FVC)比值(FEV1/FVC)、FEV1占預計值百分數(shù)(FEV1%)。

1.3.4 臨床結(jié)局：以呼吸困難評分(modified Medical Research Council Dyspnea Scale，mMRC)、動脈血氣恢復到發(fā)作前水平為病情緩解。以mMRC、動脈血氣分析較入院時加重為病情惡化[6]。mMRC：0級，高強度運動出現(xiàn)呼吸困難；1級，平地快步走或爬坡出現(xiàn)呼吸困難；2級，平地行走速度慢或需停下休息；3級，平地走100 m或數(shù)分鐘需停下來喘氣；4級，輕體力活動(如穿衣)即可出現(xiàn)呼吸困難。本研究AECOPD患者無0、1級病例。

2 結(jié) 果

2.1 不同AECOPD分級患者血清CXCL10、CXCL11水平比較 血清CXCL10、CXCL11水平比較，Ⅲ級亞組>Ⅱ級亞組>Ⅰ級亞組(P<0.01)，見表2。

表2 不同AECOPD分級患者血清CXCL10、CXCL11水平比較

2.2 不同臨床結(jié)局AECOPD患者與對照組血清CXCL10、CXCL11水平比較 血清 CXCL10、CXCL11水平比較，病情惡化亞組>病情緩解亞組>對照組(P<0.05)，見表3。

表3 AECOPD 2亞組和對照組血清CXCL10、CXCL11水平比較

2.3 AECOPD不同結(jié)局患者肺功能指標比較 病情惡化亞組 FEV1、FEV1/FVC、FEV1%低于病情緩解亞組(P<0.01)，見表4。

表4 AECOPD不同結(jié)局患者肺功能指標比較

2.4 Logistic回歸分析影響AECOPD患者臨床結(jié)局的因素 以AECOPD患者臨床結(jié)局(0=病情緩解，1=病情惡化)為因變量，COPD病程、近1年AECOPD發(fā)作次數(shù)、合并休克、機械通氣、mMRC分級、AECOPD病情嚴重程度、FEV1、FEV1/FVC、FEV1%、WBC、CRP、CXCL10、CXCL11為自變量，Logistic回歸分析結(jié)果顯示，近1年AECOPD發(fā)作次數(shù)高、合并休克及高水平血清CXCL10、CXCL11是AECOPD患者病情惡化的危險因素(P<0.05)，見表5。

表5 影響AECOPD患者臨床結(jié)局的多因素Logistic回歸分析

2.5 血清CXCL10、CXCL11預測AECOPD患者臨床結(jié)局的價值 血清CXCL10、CXCL11預測AECOPD患者病情惡化的曲線下面積為0.715、0.680，二者聯(lián)合為0.938，經(jīng)Delong test 檢驗二者聯(lián)合檢測高于單獨檢測(Z=4.047、4.544，P<0.05)，見表6、圖1。

表6 血清CXCL10、CXCL11預測AECOPD患者臨床結(jié)局的效能

圖1 血清CXCL10、CXCL11預測AECOPD患者臨床結(jié)局的ROC圖

3 討 論

AECOPD多因病毒或細菌感染介導的呼吸道癥狀急性惡化引起，AECOPD頻繁發(fā)作可導致肺功能急劇下降，增加死亡風險，雖然慢性阻塞性肺疾病藥物治療取得了一定進展，降低了AECOPD急性發(fā)作頻率，但是患者預后并沒有改善[7]。AECOPD發(fā)病機制尚不完全明確，目前研究認為與先天免疫細胞激活介導的慢性炎性反應有關(guān)，在各種類型有害顆粒刺激下巨噬細胞、中性粒細胞和嗜酸性粒細胞激活，促使CD4+、CD8+T 細胞和 B 細胞活化并在氣道和肺泡中積聚，導致呼吸道和肺組織炎性損傷，支氣管周圍纖維化和支氣管重塑[8]。趨化因子屬于細胞因子大家族中的小分子，通過與細胞表面 G 蛋白偶聯(lián)受體相互作用介導各種細胞過程，具有趨化靶細胞定向遷移，調(diào)節(jié)白細胞脫顆粒、造血和血管生成等多種作用。香煙煙霧和其他刺激物會激活肺泡巨噬細胞和氣道上皮細胞釋放趨化因子，趨化因子促使中性粒細胞、嗜酸性粒細胞等遷移至肺組織，參與慢性阻塞性肺疾病穩(wěn)定狀態(tài)和急性發(fā)作狀態(tài)[9-12]。

CXCL10屬于CXC類非ELR亞族趨化因子，又稱為干擾素誘導蛋白，定位人類染色體4q21，主要由γ干擾素誘導中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞、淋巴細胞、內(nèi)皮細胞和上皮細胞產(chǎn)生，也可在脂多糖和炎性細胞因子誘導下表達上調(diào)，主要定向驅(qū)使細胞移動，參與感染、自身免疫和腫瘤等多種疾病過程[13-15]。CXCL10主要通過與其特異性受體CXC亞族趨化因子受體3(CXC-chemokine receptor 3，CXCR3)結(jié)合發(fā)揮趨化作用，CXCR3在活化輔助性T淋巴細胞1、自然殺傷細胞及氣道和肺泡上皮細胞上高度表達，CXCL10與CXCR3結(jié)合后通過引起鈣離子內(nèi)流，激活磷脂酰肌醇3激酶/p38絲裂原活化蛋白激酶信號通路，參與調(diào)控細胞分化、凋亡和炎性反應等生理和病理過程[16]。CXCL10已被證實與脊髓缺血再灌注后異常性疼痛感、幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎、結(jié)直腸癌等存在密切關(guān)系[17-18]。本研究結(jié)果表明，血清CXCL10水平升高可能加重AECOPD病情進展及不良臨床轉(zhuǎn)歸發(fā)生。分析原因為：AECOPD氣道反應刺激下白介素-27表達上調(diào)，白介素-27誘導腫瘤壞死因子-α表達，并與腫瘤壞死因子-α協(xié)同促使p38絲裂原活化蛋白激酶和Akt磷酸化，上調(diào)肺成纖維細胞中CXCL10表達[19]。白介素-27還可通過激活磷脂酰肌醇3-OH激酶Akt信號通路誘導支氣管上皮細胞CXCL10表達，CXCL10過表達驅(qū)使中性粒細胞、嗜酸性粒細胞遷移和浸潤氣道上皮細胞、肺泡上皮細胞，加重和擴大炎性反應，導致AECOPD發(fā)作和疾病進展。而抑制CXCL10可減輕香煙煙霧提取物誘導的肺組織細胞壞死，減少炎性細胞因子釋放，預防慢性阻塞性肺疾病發(fā)生[20-21]。

CXCL11與CXCL10同屬于干擾素-γ誘導的趨化細胞因子，均定位人類染色體4q21，主要由CD4+T細胞產(chǎn)生干擾素-γ、Toll 樣受體配體和腫瘤壞死因子-α 誘導上皮細胞、間質(zhì)細胞和免疫細胞等產(chǎn)生，參與T細胞活化、遷移和浸潤。CXCL11與CXCL10共有受體CXCR3，CXCR3 具有3個剪接變體，分別是CXCR3A、CXCR3B和CXCR3 alt，CXCL10可與CXCR3A和CXCR3B結(jié)合，CXCL11不僅與CXCR3A、CXCR3B結(jié)合，還可與CXCR3 alt結(jié)合，因此CXCL11與CXCR3的親和力較CXCL10強[22]?，F(xiàn)有研究顯示，CXCL11在實體瘤中高度表達并控制腫瘤生長、轉(zhuǎn)移和淋巴細胞浸潤，血清CXCL11水平升高與慢性丙型肝炎感染患者肝硬化的發(fā)生、自身免疫相關(guān)肺部炎性反應有關(guān)[23-25]。本研究發(fā)現(xiàn)，血清CXCL11水平升高與AECOPD病情分級加重和臨床轉(zhuǎn)歸不良有關(guān)。Hao等[26]同樣發(fā)現(xiàn)，慢性阻塞性肺疾病患者血清CXCL11水平升高，且與氣體潴留、支氣管壁厚度和肺氣腫的程度密切相關(guān)。分析CXCL11參與AECOPD可能的機制為：慢性氣道炎性反應和急性病原菌感染雙重刺激下，IFN-γ誘導CXCL11大量合成，CXCL11與CXCR3結(jié)合募集大量CD4+輔助性T淋巴細胞1、CD8+T 淋巴細胞、自然殺傷細胞、單核/巨噬細胞至炎性反應部位，誘導氣道炎性反應[25]，導致AECOPD發(fā)作，持續(xù)高水平CXCL11導致氣道和肺組織炎性反應擴大，病情進一步惡化，最終引發(fā)不良臨床結(jié)局。

ROC分析結(jié)果顯示，血清CXCL10、CXCL11均可預測AECOPD患者臨床結(jié)局，聯(lián)合2個指標后預測效能提高，回歸分析結(jié)果顯示，近1年AECOPD發(fā)作次數(shù)高、合并休克與AECOPD臨床結(jié)局也存在顯著相關(guān)性，臨床應結(jié)合AECOPD發(fā)作次數(shù)，是否合并休克及血清CXCL10、CXCL11水平評估患者臨床結(jié)局，對于高?；颊邞o予加強監(jiān)護，強化治療，以改善患者預后。

綜上，AECOPD患者血清CXCL10、CXCL11水平升高，且血清CXCL10、CXCL11水平隨著病情加重而增高。血清CXCL10、CXCL11高水平是AECOPD病情惡化的危險因素，可作為臨床結(jié)局評估的參考指標。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

蘇睿：設(shè)計研究方案，實施研究過程，論文撰寫；張麗艷：實施研究過程，資料搜集整理，論文修改;高志利：進行統(tǒng)計學分析;王穎：課題設(shè)計，論文撰寫;吳文秀：提出研究思路，分析試驗數(shù)據(jù)，論文審核