韓俊壘,邊紅芝,胡建平
慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種以氣流受限為特征的呼吸系統(tǒng)疾病,多發(fā)于老年人[1]。由于長期接受廣譜抗生素、皮質(zhì)激素類藥物治療,COPD 病人合并侵襲性肺曲霉?。╥nvasive pulmonary aspergillosis,IPA)發(fā)生率較高,與機體免疫抑制有關(guān),病人預(yù)后極差,病死率極高[2-3]。研究表明,IPA 病人血清中白介素-6(interleukin-6,IL-6)表達(dá)水平明顯升高,與炎癥反應(yīng)增加有關(guān)[4]。血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1(vascular endothelial cell adhesion molecule 1,VCAM-1)和E-選擇素(E-Selectin)也均被發(fā)現(xiàn)在煙曲霉角膜炎小鼠模型上皮細(xì)胞中高表達(dá),其表達(dá)下調(diào)后角膜炎癥程度降低且中性粒細(xì)胞浸潤減少[5]。以上研究均表明,IL-6、VCAM-1、E-Selectin 水平變化可能與機體真菌感染存在一定相關(guān)性。半乳甘露聚糖(galactomannan,GM)是曲霉菌特異性抗原,可作為IPA診斷標(biāo)志物[6]。本研究通過檢測COPD 病人血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平,分析三者與COPD 并發(fā)IPA 病人GM 值關(guān)系,探究三者在COPD 合并IPA發(fā)生中作用及對該疾病的診斷價值,以及時調(diào)整治療方案,改善病人預(yù)后。
1.1 一般資料選取2017 年1 月至2019 年1 月河南省胸科醫(yī)院收治的COPD 病人136 例,其中男性82 例,女性54 例,年齡(57.92±10.85)歲,范圍為42~71 歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)COPD 診斷符合《慢性阻塞性肺疾病診斷指南》[7];(2)IPA 診斷符合《侵襲性肺部真菌感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)與治療原則》中關(guān)于IPA 的診斷標(biāo)準(zhǔn)[8],同時符合宿主發(fā)病危險因素至少1項、侵襲性肺真菌病的1項主要臨床特征或2項次要臨床特征以及1項微生物學(xué)檢查依據(jù);(3)臨床資料完整;(4)病人或其近親屬知情同意,簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)僅有曲霉生長,無宿主因素、無肺部感染引起的臨床癥狀;(2)影像學(xué)表現(xiàn)為曲霉定植;(3)心、腎、肝臟等重要臟器功能嚴(yán)重不足者;(4)合并其他細(xì)菌、病毒感染者。根據(jù)COPD 病人是否合并IPA 分為COPD 合并IPA 組47 例,COPD 未合并IPA 組89 例。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。
1.2 方法
1.2.1 一般資料收集收集入組病人性別、年齡、病程、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、吸煙史、飲酒史等一般資料。
1.2.2 樣本采集入組COPD 病人均于確診后第2天清晨采集外周靜脈血5 mL,3 000 r/min 條件下離心15 min后分離上層血清,于-80 ℃條件下保存。
1.2.3 血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 水平及GM值檢測采用酶聯(lián)免疫吸附(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法進(jìn)行血清中IL-6、VCAM-1、E-Selectin 水平及GM 抗原檢測。IL-6、VCAM-1 水平檢測試劑盒購自美國BD 公司(貨號555220,560427);E-Selectin 水平檢測試劑盒購自臺灣Abnova 公司(貨號KA0116);GM 抗原檢測試劑盒購自英國Abbexa公司(貨號abx052023)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法使用SPSS 19.0 軟件對本研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計量資料以±s表示,兩組數(shù)據(jù)比較用t檢驗;計數(shù)資料用例(%)表示,用χ2檢驗;采用Pearson 法分析COPD 合并IPA 病人血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平與GM 值相關(guān)性;采用logistic 回歸模型分析COPD 合并IPA 發(fā)生的影響因素;采用受試者工作特征曲線(receiver operator characteristic curve,ROC)分析血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 水平及GM 值對COPD 合并IPA 的診斷價值。P<0.05表示數(shù)據(jù)之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 COPD 合并IPA 組、COPD 未合并IPA 組一般資料比較 COPD 合并IPA 組、COPD 未合并IPA 組性別、年齡、病程、BMI 水平及吸煙、飲酒比例比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 慢性阻塞性肺疾病(COPD)136例合并及未合并侵襲性肺曲霉?。↖PA)一般資料比較
2.2 COPD 合并IPA 組、COPD 未合并IPA 組血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平及GM 值比較 COPD 合并IPA 組病人血清IL-6、VCAM-1、ESelectin 表達(dá)水平及GM 值均明顯高于COPD 未合并IPA組(P<0.05)。見表2。
表2 慢性阻塞性肺疾病(COPD)136例合并及未合并侵襲性肺曲霉?。↖PA)血清白介素-6(IL-6)、血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1(VCAM-1)、E-選擇素(E-Selectin)表達(dá)水平及半乳甘露聚糖(GM)值比較/±s
表2 慢性阻塞性肺疾病(COPD)136例合并及未合并侵襲性肺曲霉?。↖PA)血清白介素-6(IL-6)、血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1(VCAM-1)、E-選擇素(E-Selectin)表達(dá)水平及半乳甘露聚糖(GM)值比較/±s
組別COPD未合并IPA組COPD合并IPA組t值P值例數(shù)89 47 IL-6/(ng/L)6.31±2.05 59.57±16.43 30.24<0.001 VCAM-1/(μg/L)364.28±156.41 716.93±232.09 10.52<0.001 E-Selectin/(μg/L)41.34±15.36 76.52±24.05 10.38<0.001 GM值0.37±0.15 0.92±0.19 18.51<0.001
2.3 COPD 合并IPA 病人血清IL-6、VCAM-1、ESelectin 表達(dá)水平與GM 值相關(guān)性 COPD 合并IPA病人血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平與GM值均呈正相關(guān)(r/P=0.39/0.006,0.45/0.001,0.47/0.001)。見圖1~3。
圖1 慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并侵襲性肺曲霉?。↖PA)病人血清白介素-6(IL-6)表達(dá)水平與半乳甘露聚糖(GM)值相關(guān)性
圖2 慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并侵襲性肺曲霉?。↖PA)病人血清血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1(VCAM-1)表達(dá)水平與半乳甘露聚糖(GM)值相關(guān)性
2.4 COPD 合并IPA 發(fā)生的影響因素分析以本研究資料為樣本,以血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin表達(dá)水平及GM 值為自變量,以COPD 病人中IPA 是否發(fā)生為因變量(發(fā)生=1,未發(fā)生=0)建立Logistic回歸模型。血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin、GM 值高水平均是COPD 合并IPA 發(fā)生的危險因素(P<0.05)。見表3。
2.5 血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平及GM 值對COPD 合并IPA 發(fā)生的診斷價值血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平及GM 值四個指標(biāo)中,血清E-Selectin 表達(dá)水平對COPD 合并IPA 發(fā)生診斷的曲線下面積、靈敏度、特異度均為最高,且與IL-6、VCAM-1、GM 值比較,E-Selectin 表達(dá)水平對COPD 合并IPA 發(fā)生診斷的曲線下面積差異明顯(Z/P=2.96/0.003,2.52/0.012,2.22/0.027),其次為GM值。見表4。
圖3 慢性阻塞性肺疾?。–OPD)合并侵襲性肺曲霉病(IPA)病人血清E-選擇素(E-Selectin)表達(dá)水平與半乳甘露聚糖(GM)值相關(guān)性
表3 慢性阻塞性肺疾病合并侵襲性肺曲霉病發(fā)生的影響因素分析
表4 血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin表達(dá)水平及GM值對慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并侵襲性肺曲霉?。↖PA)發(fā)生的診斷價值分析
COPD 穩(wěn)定期病人多采用肺康復(fù)訓(xùn)練、運動、飲食調(diào)節(jié)等非藥物治療手段,而急性期病人則需進(jìn)行糖皮質(zhì)激素、支氣管擴張劑、抗生素等藥物治療及通氣治療等[1]。但長期營養(yǎng)不良、應(yīng)用抗生素等藥物治療、肺部結(jié)構(gòu)等因素使COPD 病人易合并患有IPA 等真菌性呼吸道感染性疾病,是影響病人病情加重的主要原因之一[3]。探究COPD 合并IPA 相關(guān)生物標(biāo)志物有助于IPA 的及早發(fā)現(xiàn)和病人病情評估。
IL-6 是一種由成纖維細(xì)胞、T 細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌的單鏈糖蛋白細(xì)胞因子,通過與特異性受體結(jié)合參與介導(dǎo)機體免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)等[9]。近年來,IL-6 作為感染性疾病的生物標(biāo)志物已有較多研究。霉菌性陰道炎病人外周血中IL-6 明顯升高,可能與病人體內(nèi)Th1/Th2細(xì)胞失衡,Th2淋巴細(xì)胞亞群增多而Th1 淋巴細(xì)胞亞群受抑制有關(guān),該過程可能加速病人陰道損傷[10]。此外,IPA 病人血清和支氣管肺泡灌洗液中IL-6 水平均顯著升高,對肺部感染的發(fā)生有一定的診斷價值[11]。本研究結(jié)果顯示,COPD合并IPA 組病人血清IL-6 表達(dá)水平明顯高于COPD未合并IPA 組,與Heldt 等[11]研究結(jié)果相似,推測血清IL-6表達(dá)水平升高預(yù)示COPD病人并發(fā)IPA,可能與曲霉菌感染機體后炎癥反應(yīng)增加和免疫保護有關(guān),曲霉菌感染后dectin-1 介導(dǎo)的IL-6 生成可能在機體抗曲霉菌保護性免疫中發(fā)揮關(guān)鍵作用[12]。
E-Selectin 屬于細(xì)胞黏附分子(CAMs)選擇素家族,是一種主要表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞膜表面糖蛋白,與細(xì)胞黏附功能調(diào)節(jié)有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),真菌性角膜炎小鼠角膜組織中E-Selectin 水平較正常小鼠升高,可能反映曲霉菌誘導(dǎo)的角膜組織中中性粒細(xì)胞遷移及抗真菌固有免疫激活水平[5]。本研究中,與COPD 未合并IPA 組比較,COPD 合并IPA 組病人血清E-Selectin 表達(dá)水平明顯升高,表明COPD病人合并IPA 發(fā)生與血清E-Selectin 表達(dá)水平上調(diào)密切相關(guān)。曲霉菌感染刺激機體異常分泌E-Selectin,可能通過影響中性粒細(xì)胞遷移促進(jìn)炎癥反應(yīng)增加,最終導(dǎo)致肺組織微循環(huán)障礙氣道反應(yīng)升高和COPD病人病情加重[5,13]。
VCAM-1屬于CAMs免疫球蛋白基因超家族,多分布于血管內(nèi)皮細(xì)胞、支氣管上皮細(xì)胞等。Sun等[14]研究報道,新生隱球菌感染后外周血中VCAM-1 表達(dá)上調(diào),可能通過與VLA4 相互作用募集大量Ly6Clow 單核細(xì)胞(炎性細(xì)胞)于腦血管系統(tǒng)中,引發(fā)腦部炎癥性疾病。本研究結(jié)果顯示,COPD 合并IPA 病人血清VCAM-1 水平明顯高于COPD 未合并IPA病人,與Sun等[14]新生隱球菌感染中研究結(jié)果一致,在推測血清VCAM-1 高表達(dá)可能與COPD 病人發(fā)生IPA 有關(guān)。曲霉菌感染后VCAM-1 表達(dá)上調(diào)可能通過促進(jìn)炎性細(xì)胞迅速釋放TNF-α 等細(xì)胞因子,影響炎癥反應(yīng)增加,加重肺組織損傷[15]。
GM 是一種存在于曲霉菌細(xì)胞壁上的特異性抗原,可在曲霉菌侵犯機體早期釋放入血液,可用于粒細(xì)胞缺乏并發(fā)IPA 的早期診斷。劉利華等[16]研究報道,血清GM 對IPA 診斷價值較高,且對免疫功能正常的IPA 病人診斷靈敏度更高,為95.60%。本研究結(jié)果顯示,血清GM 值對COPD 合并IPA 的診斷靈敏度為82.98%,特異度為83.34%,雖有較高診斷價值,但不及前人研究,可能原因為本研究納入樣本量小,結(jié)果存在一定干擾偏倚,且為合并COPD 病人,可能與單純IPA病人診斷價值有所不同。
本研究還發(fā)現(xiàn),COPD 合并IPA 病人血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平與GM 值均呈正相關(guān),進(jìn)一步提示血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 水平異常升高可能與機體受曲霉菌感染密切相關(guān)。此外分析發(fā)現(xiàn),血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin、GM 值高水平均是COPD 合并IPA 發(fā)生的危險因素,且四個指標(biāo)中,血清E-Selectin 水平對COPD 合并IPA 發(fā)生的診斷價值最高,上述結(jié)果可為臨床診斷和評估COPD合并IPA病人病情提供一定理論依據(jù)。
綜上所述,COPD 合并IPA 病人血清IL-6、VCAM-1、E-Selectin 表達(dá)水平明顯升高,與GM 值均呈正相關(guān),可能作為生物標(biāo)志物,用于評估COPD 合并IPA 發(fā)生。但由于本研究合并IPA 病人數(shù)較少,三者診斷價值及在疾病進(jìn)展中作用機制尚需進(jìn)一步探究。