余玲玲，劉 寧，劉 冬，許西琳，高 巖，辛雯艷，何小雙，李皖豫

(1.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院，新疆 石河子 832000；2.石河子大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科，新疆 石河子 832000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD，簡(jiǎn)稱慢阻肺)是一種常見的可以預(yù)防和治療的疾病，其特征是持續(xù)存在的呼吸道癥狀和氣流受限，通常是由于大量接觸有害顆?；驓怏w引起的氣道和(或)肺泡異常導(dǎo)致，并受到宿主因素如肺發(fā)育異常的影響，合并癥可增加COPD的致殘率和死亡率[1]。COPD是世界上發(fā)病率和死亡率的主要原因之一，從1990年～2013年，從疾病負(fù)擔(dān)的第八位上升到第五位，并成為2013年全球死亡的第四大原因[2]。目前，慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)的診斷完全依賴于主觀的臨床表現(xiàn)，缺乏客觀有效的生物標(biāo)志物，因此AECOPD的早期預(yù)測(cè)和規(guī)范診療顯得尤為重要。臨床上急需尋找一種無(wú)創(chuàng)、易于檢測(cè)、對(duì)AECOPD有較高特異性的生物標(biāo)志物來(lái)對(duì)其作出早期診斷。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)是一種有效的血管生成介質(zhì)，在肺發(fā)育和生理中具有多重作用[3]，并在COPD的氣道炎性反應(yīng)及氣道重構(gòu)中具有重要作用[4]；中性淋巴細(xì)胞比值(NLR)[5]、血嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)[6]是較為公認(rèn)的可評(píng)估AECOPD發(fā)生的指標(biāo)，并隨著COPD 的嚴(yán)重程度而增加。大樣本研究表明其與 AECOPD及COPD嚴(yán)重程度相關(guān)，并可作為AECOPD預(yù)測(cè)因子。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)血清內(nèi)皮抑素在AECOPD的動(dòng)態(tài)變化研究較少，本研究通過(guò)觀察AECOPD患者血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS水平的動(dòng)態(tài)改變，探討其聯(lián)合檢測(cè)在COPD中的診斷意義。

1 資料與方法

1.1一般資料：回顧分析2020年10月～2021年6月石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸科住院的AECOPD患者，并經(jīng)7～14 d治療后進(jìn)入COPD期的50例患者為觀察組，男30例，女20例；平均年齡(65.1±8.2)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重診治中國(guó)專家共識(shí)》( 2020年更新版)的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：12周內(nèi)有肺炎、肺結(jié)核、肺纖維化、惡性腫瘤和風(fēng)濕病的患者被排除在外。另外，選擇同時(shí)在院進(jìn)行體檢的健康成年人50例作為對(duì)照組，男26例，女24例；平均年齡(64.2±9.3)歲。本研究經(jīng)過(guò)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)同意。見表1所示，兩組患者之間的年齡、性別比例、吸煙指數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 兩組一般資料比較

1.2方法：記錄患者入院第1天及治療后7～14 d的NLR、EOS。觀察組患者于入院第1天及治療后7～14 d采集5 ml靜脈血，對(duì)照組于體驗(yàn)時(shí)采集5 ml靜脈血，在4℃以3 000 r/min離心10 min，然后對(duì)血清進(jìn)行等分并在-80℃下儲(chǔ)存直到分析。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定血清中內(nèi)皮抑素、VEGF水平，人血清內(nèi)皮抑素、VEGF酶聯(lián)免疫分析試劑盒購(gòu)自泉州市九邦生物科技有限公司，嚴(yán)格按照說(shuō)明書操作。

2 結(jié)果

2.1AECOPD、COPD穩(wěn)定期及對(duì)照組血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS表達(dá)量比較：AECOPD患者血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS表達(dá)量明顯高于COPD穩(wěn)定期患者和對(duì)照組，COPD穩(wěn)定期患者血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS表達(dá)量高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 AECOPD、COPD穩(wěn)定期及對(duì)照組血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS 表達(dá)量比較[中位數(shù)(四分位數(shù)間距)，n=50]

2.2患者COPD急性加重期與穩(wěn)定期血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、靈敏度、特異度和截?cái)嘀担簝?nèi)皮抑素的ROC曲線的AUC為0.62±0.06(95%CI:0.509 1～0.729 7),以血清內(nèi)皮抑素的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為70%,特異度為56%；VEGF的ROC曲線的AUC為0.65±0.05(95%CI:0.538 1～0.753 5),以VEGF的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為50%，特異度為76%；NLR的ROC曲線的AUC為0.66±0.05(95%CI:0.551 9～0.729 7),以NLR的陽(yáng)性臨界值，其診斷靈敏度為60%,特異度為66%;EOS的ROC曲線的AUC為0.62±0.06(95%CI:0.510 8～0.730 4),以EOS的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為70%,特異度為52%。見表3。

表3 COPD患者急性加重期與穩(wěn)定期內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、靈敏度、特異度和截?cái)嘀?/p>

2.3AECOPD患者與健康對(duì)照組內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、靈敏度、特異度和截?cái)嘀担簝?nèi)皮抑素的ROC曲線的AUC為0.78±0.05(95%CI:0.685 5～0.882 5),以血清內(nèi)皮抑素的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為98%,特異度為60%；VEGF的ROC曲線的AUC為0.78±0.05(95%CI:0.686 4～0.868 8),以VEGF的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為96%，特異度為54%;NLR的ROC曲線的AUC為0.90±0.03(95%CI:0.838 3～0.954 9),以NLR的陽(yáng)性臨界值，其診斷靈敏度為90%,特異度為72%;EOS的ROC曲線的AUC為0.76±0.05(95%CI:0.656 8～0.866 0),以EOS的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為98%,特異度為62%。見表4。

表4 COPD急性加重期與健康對(duì)照組內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、靈敏度、特異度和截?cái)嘀?/p>

2.4COPD穩(wěn)定期患者與健康體檢組內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、靈敏度、特異度和截?cái)嘀担簝?nèi)皮抑素的ROC曲線的AUC為0.65±0.06(95%CI:0.530 3～0.761 7),以血清內(nèi)皮抑素的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為92%,特異度為46%；VEGF的ROC曲線的AUC為0.62±0.06(95%CI:0.507 0～0.733 0),以VEGF的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為100%，特異度為38%;NLR的ROC曲線的AUC為0.79±0.04(95%CI:0.699 3～0.875 5),以NLR的陽(yáng)性臨界值，其診斷靈敏度為78%,特異度為68%;EOS的ROC曲線的AUC為0.63±0.06(95%CI:0.504 8～0.748 4),以EOS的陽(yáng)性臨界值,其診斷靈敏度為100%,特異度為46%。見表5。

表5 COPD穩(wěn)定期患者與對(duì)照組內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、靈敏度、特異度和截?cái)嘀?/p>

3 討論

隨著發(fā)展中國(guó)家吸煙率的上升和高收入國(guó)家人口的老齡化，COPD的患病率呈逐年增加趨勢(shì)[2]，COPD的死亡率也一直居高不下[7]，是一種需要長(zhǎng)期規(guī)范化預(yù)防和治療的慢性病，因此早診早治尤為重要。眾所周知，氣道、肺實(shí)質(zhì)及肺血管的慢性炎性反應(yīng)在COPD發(fā)病中起重要作用，而肺血管生成通過(guò)啟動(dòng)支氣管血管系統(tǒng)的重塑而促進(jìn)COPD的進(jìn)展，并且隨著疾病的進(jìn)展而惡化[8]。本研究檢測(cè)的內(nèi)皮抑素和VEGF主要針對(duì)肺血管重塑,而NLR及EOS主要針對(duì)氣道炎性反應(yīng)。內(nèi)皮抑素是一種20 kDa的肽，來(lái)源于18型膠原的羧基末端，是一種有效的血管生成抑制劑，可干擾VEGF/VEGFR信號(hào)傳導(dǎo)[9-10]。內(nèi)皮抑素還是一種有效的內(nèi)皮細(xì)胞抑制劑，它不僅可以抑制內(nèi)皮細(xì)胞的功能，還可以抑制內(nèi)皮祖細(xì)胞的功能，并誘導(dǎo)這些細(xì)胞凋亡[11-12]。它通過(guò)誘導(dǎo)肺內(nèi)皮細(xì)胞凋亡引起肺氣腫，從而參與COPD的發(fā)病[13]。有研究表明人重組血管內(nèi)皮抑素可能通過(guò)拮抗內(nèi)源性VEGF的產(chǎn)生來(lái)抑制微血管重塑，達(dá)到減緩COPD病程進(jìn)展的目的[14]，這些表明內(nèi)皮抑素也可能是氣道炎性反應(yīng)性疾病的生物標(biāo)記物。此外，Kanazawa等[15]還提出了肺氣腫患者誘導(dǎo)痰中VEGF和內(nèi)皮抑素水平之間的不平衡；Wu等[16]通過(guò)人體磁發(fā)光篩選技術(shù)觀察COPD患者血清內(nèi)皮抑素的濃度，發(fā)現(xiàn)COPD患者血清內(nèi)皮抑素濃度對(duì)比正常人顯著升高，并且AECOPD患者的血清內(nèi)皮抑素水平高于穩(wěn)定期的患者。本研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)皮抑素在COPD患者的急性加重期血清中的水平高于同組治療后及健康體檢者(P<0.05),COPD患者在穩(wěn)定期血清內(nèi)皮抑素水平高于健康體檢者(P<0.05)，這暗示內(nèi)皮抑素在COPD的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。且健康體檢者與AECOPD患者的靈敏度和特異度分別為98%和60%；COPD穩(wěn)定期患者與健康體檢者的靈敏度和特異度分別為70%和56%，顯示了其在甄別COPD急性加重期及穩(wěn)定期患者和健康體檢者中的可能診斷效能。這些發(fā)現(xiàn)表明,內(nèi)皮抑素對(duì)COPD的發(fā)病機(jī)制具有潛在影響,可能成為臨床上預(yù)后的有效指標(biāo)。

VEGF能誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)、移位及血管滲漏，參與慢性炎性反應(yīng)和血管生成，從而在COPD等氣道重塑、氣道高反應(yīng)性疾病中起重要作用[17]。Kierszniewska-Stepien等[17]采用ELISA觀察COPD患者血清中VEGF濃度，發(fā)現(xiàn)輕度患者血清中VEGF濃度增高，而重度患者血清中VEGF顯著增加。Siafakas 等[18]對(duì)比正常人，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期缺氧的COPD患者急性發(fā)作時(shí)血清VEGF水平顯著增高，并指出VEGF可能會(huì)增加組織灌注和改善氧合來(lái)促進(jìn)血管生成，進(jìn)而影響氣道重塑。本研究結(jié)果顯示，VEGF參與了COPD 急性加重期發(fā)病過(guò)程并在此過(guò)程中起了相應(yīng)的作用。同時(shí)，AECOPD與COPD穩(wěn)定期患者的靈敏度和特異度分別為50%和70%，與健康體檢者的靈敏度和特異度分別為96%和54%，顯示了其在甄別COPD患者急性加重期、穩(wěn)定期和健康體檢者中的可能診斷效能。

COPD的慢性炎性反應(yīng)導(dǎo)致主要白細(xì)胞群、淋巴細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的募集，后者一旦激活就會(huì)釋放中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶、組織蛋白酶G、蛋白酶-3、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-8和MMP-9、髓過(guò)氧化物酶(MPO)和人中性粒細(xì)胞脂質(zhì)沉積蛋白，它們積極參與肺氣腫和COPD的病理生理機(jī)制[19-20]。因此，NLR被認(rèn)為是COPD疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后的標(biāo)志物。Lee等[21]對(duì)比COPD穩(wěn)定期患者和健康對(duì)照組，發(fā)現(xiàn)COPD急性加重患者的NLR值顯著較高。Taylan等[22]通過(guò)比較NLR、CRP、WBC和血沉率(ERS)的ROC曲線，證實(shí)NLR是COPD患者病情惡化的最敏感指標(biāo)，AECOPD患者的平均NLR值顯著高于病情穩(wěn)定的患者和對(duì)照組，而病情穩(wěn)定的COPD患者的NLR值高于對(duì)照組。本研究發(fā)現(xiàn)，NLR在甄別COPD患者急性加重與穩(wěn)定期和健康體檢者中的較高診斷效能。

嗜酸性粒細(xì)胞可在肺組織、內(nèi)皮細(xì)胞和痰中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)嗜酸性粒細(xì)胞被招募或激活時(shí)，嗜酸性粒細(xì)胞提供強(qiáng)大的促炎性反應(yīng)作用，包括激活導(dǎo)致氣道損傷的介質(zhì)，如主要堿性蛋白，它可能破壞上皮屏障，允許吸入抗原穿透；嗜酸性陽(yáng)離子蛋白，引起氣道上皮細(xì)胞凋亡；嗜酸性粒細(xì)胞過(guò)氧化物酶，導(dǎo)致氧化性組織損傷[23]。在COPD中，上皮中趨化因子RANTES(CCL5)的上調(diào)可能導(dǎo)致嗜酸性粒細(xì)胞水平升高[24]。大量研究表明，穩(wěn)定期COPD[25-27]和COPD加重期[28-30]均可出現(xiàn)一定程度的嗜酸性粒細(xì)胞相關(guān)氣道炎性反應(yīng)，病情穩(wěn)定期間血液嗜酸性粒細(xì)胞水平升高也可能表明病情惡化的風(fēng)險(xiǎn)更大[31]。此外，一項(xiàng)后續(xù)研究的初級(jí)保健數(shù)據(jù)分析表明，高血嗜酸性粒細(xì)胞水平(≥500個(gè)細(xì)胞/μL)是惡化風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[32]。本研究發(fā)現(xiàn),EOS在甄別COPD急性加重期、穩(wěn)定期患者和健康體檢者中的較高診斷效能。

根據(jù)血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的ROC曲線截?cái)嘀担贑OPD急性加重期患者與COPD穩(wěn)定期的診斷中,血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的準(zhǔn)確性一般。在COPD急性加重期患者與健康體檢志愿者的診斷中,血清內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS的準(zhǔn)確性較好。在 COPD 穩(wěn)定期患者與健康體檢志愿者的診斷中,內(nèi)皮抑素、VEGF、EOS的準(zhǔn)確性較好， NLR的準(zhǔn)確性一般。

綜上所述,內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS預(yù)測(cè)AECOPD的發(fā)生有良好的一致性，其聯(lián)合檢測(cè)可作為診斷COPD加重期和COPD穩(wěn)定期的潛在標(biāo)志。本研究的不足之處在于樣本量較少，未對(duì)不同肺功能分級(jí)的患者進(jìn)行不同的內(nèi)皮抑素、VEGF、NLR、EOS檢測(cè)分析，且未與傳統(tǒng)的影像學(xué)的診斷方法比較。