朱能洋，韓志海，陳旭昕，張 燕，賴莉芬，丁 靜，劉 方，孟激光

1 安徽醫(yī)科大學(xué) 海軍臨床學(xué)院，北京 100048；2 解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，北京 100048

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種常見的、可以預(yù)防和治療的異質(zhì)性疾病，以持續(xù)呼吸道癥狀和氣流受限為特征，通常是由暴露于有毒顆?；驓怏w引起的氣道和(或)肺泡異常所導(dǎo)致，合并癥可增加COPD的致殘率和死亡率[1]。2018年新發(fā)布的我國COPD流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，40歲以上人群COPD患病率為13.7%，這表明COPD是我國嚴重的公共衛(wèi)生問題[2]。研究發(fā)現(xiàn)COPD發(fā)病機制與多種炎癥因子有關(guān)，如白細胞介素-6(interferon-6，IL-6)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、肺泡表面蛋白D(surface protein D，SP-D)、呼出氣一氧化氮(fractional exhaled nitric oxide，F(xiàn)eNO)等，同時最大中期呼氣流量(maximal mid-expiratory flow，MMEF)與用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)的比值可以用于COPD的早期診斷[3]。如果將肺功能檢測指標(biāo)與炎癥因子聯(lián)合評估患者病情，可為臨床工作提供更多依據(jù)。本文旨在探索COPD患者MMEF/FVC、FeNO 及血清IL-6、CRP、SP-D表達水平的相關(guān)性及意義，比較不同指標(biāo)組合下COPD篩查及診斷的受試者工作特性曲線，為更好地展開COPD早診、早治提供依據(jù)。

對象與方法

1 研究對象 納入2020年1月- 2021年1月解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心58例COPD患者為COPD組，男性30例，女性 28例，平均年齡(63.50 ± 7.65)歲；同期解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心門診就診的COPD風(fēng)險人員44例為COPD風(fēng)險組[4-5]，男性24 例，女性20例，平均年齡(61.84±8.42)歲。另納入同期本院健康體檢者47例為健康對照組，男性25例，女性22例，平均年齡(62.78±6.44)歲。收集受試者的年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)等資料。所有受試者均簽署知情同意書。入組標(biāo)準(zhǔn)：1)年齡 ≥ 40歲且＜80歲；2)體力狀況評分KPS評分法 ≤ 2。COPD風(fēng)險組納入標(biāo)準(zhǔn)：具有吸煙史并且有慢性咳嗽或咳痰，或有喘息，并排除其他疾病且肺功能檢查FEV1/FVC ＞ 70%[4-5]，即未達到COPD肺功能診斷標(biāo)準(zhǔn)，但具有發(fā)展為COPD的風(fēng)險。COPD組納入標(biāo)準(zhǔn)：1)根據(jù)GOLD指南，吸入支氣管擴張劑后FEV1/FVC ＜ 70%；2)臨床癥狀為慢性咳嗽、咳痰、喘息等。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)聽力嚴重下降不能配合肺功能檢查及其他不能完成肺功能、FeNO檢測者；2)近期口服激素史；3)伴有心力衰竭、惡性腫瘤、支氣管哮喘、肝腎功能不全、肺結(jié)核等疾病。

2 研究方法 肺功能檢查：使用德國耶格MasterScreen PFT System，所有肺功能檢查均在兩名經(jīng)驗豐富的技師指導(dǎo)下進行。肺功能質(zhì)量嚴格控制，達到美國胸科協(xié)會的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)[6]，容積通氣功能各測定3次，變異率 ＜ 5%。血清學(xué)檢查：清晨采集空腹外周靜脈血5 mL，3 000 r/min離心10 min后留取血清，于-80℃保存，采用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)檢測血清CRP、IL-6、SP-D水平。FeNO檢查：采用Sunvou-CA2122納庫倫一氧化氮測定儀(無錫尚沃生物科技有限公司)檢測各組受試者FeNO濃度。使用在線測定方式，讓測試者平穩(wěn)呼吸3次，吸氣后根據(jù)電腦操作界面指示，以平穩(wěn)的氣流均勻呼氣，測試過程中口腔需含緊測定儀器，保證嘴角處無氣體漏出，要求測試過程不能停頓，不可吸氣，保持呼氣流速50 mL/s，此時得到指標(biāo)為代表大氣道炎癥的FeNO值(單位為μg/L)[7]。

3 統(tǒng)計學(xué)方法 數(shù)據(jù)分析采用SPSS25.0統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布的計量數(shù)據(jù)以±s表示，組間比較采用單因素方差分析；非正態(tài)分布的計量數(shù)據(jù)以Md(IQR)表示，組間比較采用多個獨立樣本非參數(shù)檢驗；采用Pearson檢驗進行相關(guān)性分析，采用ROC分析曲線法進行有關(guān)指標(biāo)有診斷和預(yù)測價值分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1 三組一般資料比較 三組間性別、年齡、BMI差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。COPD組、COPD風(fēng)險組的FEV1和FEV1/FVC低于健康對照組(P＜0.05)，而在COPD組與COPD風(fēng)險組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

表1 三組一般資料比較Tab. 1 Comparison of baseline demographics and clinical characteristics among the three groups

2 三組MMEF/FVC、FeNO、IL-6、CRP和SP-D水平比較 COPD組MMEF/FVC值低于COPD風(fēng)險組(P＜0.05)，COPD風(fēng)險組MMEF/FVC低于健康對照組(P＜0.05)；COPD組FeNO水平高于COPD風(fēng)險組(P＜0.05)，COPD風(fēng)險組FeNO水平高于健康對照組(P＜0.05)；COPD組血清IL-6、SP-D水平高于COPD風(fēng)險組和健康對照組(P＜0.05)；健康對照組與COPD風(fēng)險組血清IL-6、CRP、SP-D的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。見表2。

表2 各組MMEF/FVC、FeNO 及外周血IL-6、CRP、SP-D水平比較Tab. 2 Comparison of MMEF/FVC, FeNO and serum IL-6, CRP, SP-D levels among the three groups

3 MMEF/FVC和FeNO 與血清IL-6、CRP、SP-D水平的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析顯示，F(xiàn)eNO(r=-0.289，P＜0.001)、血清IL-6(r=-0.296，P＜0.001)、CRP(r=-0.255，P=0.002)、SP-D(r=-0.177，P=0.031)與MMEF/FVC值呈負相關(guān)(圖1)；IL-6(r=0.323，P＜0.001)、CRP(r=0.434，P＜0.001)與FeNO呈正相關(guān)(圖2)。SP-D與FeNO無相關(guān)性(P＞0.05)。

圖1 FeNO 、IL-6、CRP、SP-D分別與MMEF/FVC的相關(guān)性分析Fig.1 Correlation analysis of FeNO, IL-6, CRP, and SP-D with MMEF/FVC

圖2 IL-6、CRP分別與FeNO的相關(guān)性分析Fig.2 Correlation analysis of CRP and IL-6 with FeNO

4 MMEF/FVC、FeNO、血清標(biāo)志物水平及其聯(lián)合應(yīng)用預(yù)測COPD風(fēng)險及診斷COPD的價值 使用SPSS25.0軟件的聯(lián)合應(yīng)用理論Log(P/1-P)模式得到回歸預(yù)測模型，將各單獨應(yīng)用指標(biāo)的回歸系數(shù)B作為計分參數(shù)，歸一化加權(quán)計算并對應(yīng)處理各樣本資料，計算和制作各受試者工作特征曲線(receiver operation characteristic curve，ROC)參數(shù)。1)以COPD風(fēng)險組為陽性樣本，健康對照組為陰性樣本，建立ROC診斷分析模型。結(jié)果：MMEF/FVC聯(lián)合FeNO和血清標(biāo)志物預(yù)測COPD風(fēng)險的AUC面積為0.696，95%CI為0.588 ～ 0.804，顯著大于單獨診斷的價值，說明聯(lián)合診斷COPD風(fēng)險的價值最高，見表3，圖3。2)以COPD組為陽性樣本，健康對照組為陰性樣本，仿上建立ROC分析模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MMEF/FVC單獨用于診斷COPD的效率已經(jīng)很高(AUC=0.999)，聯(lián)合診斷臨床價值提升不明顯，見表4。

圖3 MMEF/FVC聯(lián)合FeNO和血清標(biāo)志物預(yù)測COPD風(fēng)險的ROC曲線Fig.3 ROC curve of combination of MMEF/FVC, FeNO and serum biomarkers

表3 MMEF/FVC、FeNO、血清標(biāo)志物水平預(yù)測COPD風(fēng)險的價值Tab. 3 The value of MMEF/FVC, FeNO, and serum biomarker levels in predicting the risk of COPD

表4 MMEF/FVC、FeNO、血清標(biāo)志物水平診斷COPD的價值Tab. 4 The predictive value of MMEF/FVC, FeNO, serum biomarker levels in the diagnosis of COPD group

討 論

2021年慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Pulmonary Disease，GOLD)指出隨著發(fā)展中國家吸煙率的升高和高收入國家老齡化加劇，COPD發(fā)病率預(yù)計在未來40年仍會繼續(xù)上升，至2060年可能每年有超過

540萬人死于COPD及其相關(guān)疾病[1]。據(jù)2015年的調(diào)查統(tǒng)計，在我國20歲以上的COPD患者數(shù)量已近1億[2]。由于COPD起病隱匿，早期COPD患者可能沒有明顯癥狀，往往易被忽視，因此COPD患者的早期識別和診斷對全病程管理有重要意義[8]。研究表明，早期COPD在未出現(xiàn)明顯的臨床癥狀及肺功能下降時，已經(jīng)存在氣道改變。由于COPD本身診斷的問題和自然病程的異質(zhì)性，使得早期COPD的診斷更為復(fù)雜[9]。目前較為公認的早期COPD的定義是指疾病自然過程中的早期階段，是疾病尚未進展到完全產(chǎn)生臨床影響的時期。依據(jù)GOLD指南，我們將肺功能檢查未達診斷COPD標(biāo)準(zhǔn)但存在風(fēng)險因素(吸煙)和癥狀(慢性咳嗽和咳痰)的受試者納入COPD風(fēng)險組以代表早期COPD人群[10-11]。

COPD是以不完全可逆的氣流受限為主要特征的疾病，氣道、肺實質(zhì)和肺血管的慢性炎癥是導(dǎo)致小氣道重塑和肺實質(zhì)破壞的主要原因[12]。研究發(fā)現(xiàn)患者血液中多種炎癥因子、細胞因子、炎癥細胞水平上升，對于疾病的診斷和病情評估具有一定的意義，如CRP、IL-6、IL-8、TNF-α、中性粒細胞數(shù)量和活化等在COPD患者中升高[13-14]。在氣道發(fā)生炎癥時，氧化作用增強，促炎介質(zhì)誘導(dǎo)iNOS表達增加，肺部將會產(chǎn)生過量的NO，所以呼出氣中NO能一定程度反映呼吸道的炎癥情況[15]。在一項Meta分析中發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定期 COPD 患者的FeNO水平較健康對照組升高[16]。用FVC校正MMEF即 (MMEF/FVC)是評估小氣道阻塞的可靠指標(biāo)，可以用于診斷早期COPD[3,17]。我們的研究發(fā)現(xiàn)MMEF/FVC和FeNO水平在不同組受試者中存在梯度改變，說明MMEF/FVC和FeNO可以部分反映疾病的嚴重程度；COPD組血清IL-6、SP-D水平高于COPD風(fēng)險組和健康對照組，說明上述血清標(biāo)志物一定程度上反映了不同階段COPD的炎癥情況。

研究表明COPD患者的炎癥與肺功能下降存在聯(lián)系，IL-6與氣道的阻塞程度呈現(xiàn)出相關(guān)性[14,18]；較高的CRP水平與肺功能的加速下降存在聯(lián)系[19]。Zemans等[20]的研究中發(fā)現(xiàn)SP-D與肺氣腫的進展有關(guān)，CRP、SP-D等生物標(biāo)志物與FEV1下降相關(guān)。我們的研究發(fā)現(xiàn)FeNO、血清IL-6、CRP、SP-D與MMEF/FVC值呈負相關(guān)，IL-6、CRP與FeNO呈正相關(guān)，這也說明血清標(biāo)志物和肺功能可較好地反映疾病的嚴重程度。肺功能、FeNO等無創(chuàng)且重復(fù)性好的檢測指標(biāo)，在小氣道的評估中具有很高的臨床應(yīng)用價值。MMEF/FVC是評估小氣道阻塞的可靠指標(biāo)[3]。COPD患者FeNO水平與小氣道功能障礙程度之間存在相關(guān)性[21]。在我們的研究中比較了ROC曲線下面積，發(fā)現(xiàn)MMEF/FVC單獨用于COPD早期篩查的價值欠佳，但MMEF/FVC聯(lián)合FeNO和血清標(biāo)志物可更好地早期篩查COPD以評估COPD患者的病情；MMEF/FVC單獨用于診斷COPD的效率已經(jīng)很高(AUC接近1)，聯(lián)合其他指標(biāo)診斷已無意義。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)MMEF/FVC、FeNO和血清標(biāo)志物在COPD的不同階段存在差異。在COPD的早期篩查中，MMEF/FVC、FeNO和血清標(biāo)志物聯(lián)合篩查的方式較單一指標(biāo)應(yīng)用價值更高，可提高臨床診斷效率，為早期COPD的篩查提供依據(jù)。