李玄丹 李材忠 唐詠婕 蔡瀟陽(儋州市人民醫(yī)院呼吸內科,儋州 571799)
慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種以持續(xù)性呼吸道癥狀和氣流受限為主要特征的常見呼吸系統(tǒng)疾病。慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)是由COPD患者氣道炎癥反應進一步加重引發(fā)的急性呼吸道疾病,可導致肺功能惡化,增加了患者的住院時間、經(jīng)濟負擔及病死率,嚴重危害患者的生命健康[1]。目前研究認為,AECOPD的發(fā)生發(fā)展與多種類型的炎癥細胞、炎癥介質和各種趨化因子有關[2]。CX3趨化因子配體1(CX3 chemokine ligand 1,CX3CL1)是一種具有趨化和促進炎癥反應功能的跨膜糖蛋白,可活化T淋巴細胞及單核細胞募集,進而釋放促炎因子,參與肺部疾病的炎癥反應過程[3]。CX趨化因子配體10(CX chemokine ligand 10,CXCL10)是一種與免疫調節(jié)相關的趨化因子,可激活T細胞、巨噬細胞及殺傷細胞,參與免疫性炎癥反應,在調節(jié)呼吸道疾病的免疫反應中發(fā)揮重要作用[4]。CXCL5作為一種趨化粒細胞的小分子蛋白,可參與調節(jié)氣道的免疫應答及炎癥反應,在呼吸道疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關鍵調控作用[5]。由此推測CX3CL1、CXCL10及CXCL5在AECOPD中具有巨大潛在價值。然而,CX3CL1、CXCL10及CXCL5在AECOPD中的表達情況及其與患者病情進展的關系尚未明確。為此,本研究通過檢測COPD患者血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5表達水平,分析其對AECOPD預后評估的價值,以期為AECOPD的治療提供幫助。
1.1資料
1.1.1臨床資料 選取2018年1月至2021年6月儋州市人民醫(yī)院收治的COPD患者226例,其中男性141例,女性85例,年齡35~83歲,平 均 年 齡(62.85±11.42)歲。納入標準:①COPD的診斷符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》[6];②均為首次入院,病例資料完整,同意配合本次研究。排除標準:①合并惡性腫瘤、其他肺部疾病、感染性疾病及免疫性疾病者;②妊娠期、哺乳期女性。另選取體檢正常的健康志愿者60例作為對照組,其中男性36例,女性24例,年齡37~80歲,平均年齡(63.48±10.50)歲。本研究經(jīng)儋州市人民醫(yī)院倫理委員會批準,患者知情同意。
1.1.2主要試 劑 與儀器CX3CL1、CXCL10及CXCL5 ELISA試劑盒均購自R&D公司;680型全自動酶標分析儀購自美國Bio-Rad公司。
1.2方法
1.2.1臨床分組 所有患者入院后行心電監(jiān)護,根據(jù)情況做機械通氣,同時對患者進行去痰、吸氧、抗感染、糾正電解質及營養(yǎng)支持治療。根據(jù)病情嚴重程度將226例COPD患者分為穩(wěn)定期COPD組(124例)和AECOPD組(102例),并根據(jù)AECOPD患者發(fā)病入院后28 d的死亡情況將其分為存活組(64例)和死亡組(38例)。記錄患者入院時的基線資料,包括年齡、性別、基礎疾病、體質指數(shù)、心率、血壓、白細胞數(shù)、動脈氧分壓、動脈二氧化碳分壓、第1秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%)、第1秒用力呼氣容積占用力肺活量的比值(FEV1/FVC)等。
1.2.2CX3CL1、CXCL10及CXCL5表 達 水 平 檢測 所有受試者均于入院時或體檢時采集空腹靜脈血5 ml,以3 500 r/min、離心半徑15.0 cm離心10 min分離血清待測。ELISA法檢測CX3CL1、CXCL10及CXCL5表達水平。嚴格按照操作常規(guī)做高濃度和低濃度兩個水平的室內質控,CX3CL1高濃度為>
205.60 pg/ml、低濃度為<145.30 pg/ml,CXCL10高濃度為>50.10 pg/ml、低濃度為<30.20 pg/ml,CXCL5高濃度為>120.40 pg/ml、低濃度為<95.80 pg/ml,質控結果均在控后才能進行樣本檢測。CX3CL1標準品的上限濃度為710.50 pg/ml、下限濃度為20.35 pg/ml,CXCL10標準品的上限濃度為350.60 pg/ml、下限濃度為5.20 pg/ml,CXCL5標準品的上限濃度為510.40 pg/ml、下限濃度為20.60 pg/ml。CX3CL1、CXCL10及CXCL5表達水平檢測值均在標準品規(guī)定的上下限范圍內。
1.3統(tǒng)計學方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù),計量資料以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組內采用SNK-q檢驗比較;兩組間采用t檢驗比較。計數(shù)資料的比較采用χ2檢驗。應用多因素Logistic回歸分析影響AECOPD預后的危險因素。繪制受試者工作特征(ROC)曲線分析CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的價值。相關性分析采用Pearson相關分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1AECOPD患者死亡組和存活組臨床資料比較 死亡組病程、FEV1%與存活組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001);其他指標比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 AECOPD患者死亡組和存活組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between death group and survival group of AECOPD patients
2.2AECOPD組、COPD組和對照組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較AECOPD組和COPD組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于對 照 組,且AECOPD組 血 清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于COPD組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。見表2。
表2 AECOPD組、COPD組 和 對 照 組 血 清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較(±s,pg/ml)Tab.2 Comparison of serum CX3CL1,CXCL10 and CXCL5 levels in AECOPD group,COPD group and control group(±s,pg/ml)
表2 AECOPD組、COPD組 和 對 照 組 血 清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較(±s,pg/ml)Tab.2 Comparison of serum CX3CL1,CXCL10 and CXCL5 levels in AECOPD group,COPD group and control group(±s,pg/ml)
Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with COPD group,2)P<0.001.
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2.3AECOPD患者死亡組和存活組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較 死亡組患者血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于存活組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。見表3。
表3 AECOPD患者死亡組和存活組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較(±s,pg/ml)Tab.3 Comparison of serum CX3CL1,CXCL10 and CXCL5 levels between death group and survival group of AECOPD patients(±s,pg/ml)
表3 AECOPD患者死亡組和存活組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較(±s,pg/ml)Tab.3 Comparison of serum CX3CL1,CXCL10 and CXCL5 levels between death group and survival group of AECOPD patients(±s,pg/ml)
Note:Compared with survival group,1)P<0.001.
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2.4多因素Logistic回歸分析影響AECOPD預后的危險因素 以AECOPD患者28 d是否發(fā)生死亡為因變量,有統(tǒng)計學意義的因素為自變量,進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示病程、CX3CL1、CXCL10及CXCL5是影響AECOPD預后的危險因素。見表4。
表4 多因素Logistic回歸分析影響AECOPD預后的危險因素Tab.4 Multivariate Logistic regression analysis of risk factors affecting prognosis of AECOPD
2.5CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的價值 以AECOPD患者28 d發(fā)生死亡組為研究對象,存活組作為參考線繪制ROC曲線,結 果 顯 示CX3CL1為390.42 pg/ml、CXCL10為
124.38 pg/ml及CXCL5為241.35 pg/ml時,其 對AECOPD患者預后評估的曲線下面積(AUC)均>0.810。CX3CL1、CXCL10及CXCL5三 項 聯(lián) 合 對AECOPD患者預后評估的AUC高達0.937,敏感度為96.8%,特異度為84.5%。見表5、圖1。
表5 CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的價值Tab.5 Value of CX3CL1,CXCL10 and CXCL5 in evaluating prognosis of AECOPD patients
圖1 CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的ROC曲線Fig.1 ROC curve of CX3CL1,CXCL10 and CXCL5 for prognosis of AECOPD patients
2.6CX3CL1、CXCL10及CXCL5間 的 相 關 性 分析Pearson相關分析顯示,AECOPD患者血清CX3CL1水 平 與CXCL10呈 正 相 關(r=0.852,P<0.001),CX3CL1水平與CXCL5呈正相關(r=0.807,P<0.001),CXCL10水平與CXCL5呈正 相 關(r=0.783,P<0.001)。見圖2。
圖2 CX3CL1、CXCL10及CXCL5間的相關性Fig.2 Correlation between CX3CL1,CXCL10 and CXCL5
AECOPD患者在短期內可出現(xiàn)呼吸系統(tǒng)癥狀加重,并加速肺功能下降及病情惡化,進而導致肺心病和呼吸衰竭的發(fā)生,是造成患者病死的主要原因[7]。目前,關于AECOPD患者的預后評估尚缺乏可靠的生物學指標,尋找一種有效的分子標志物對AECOPD患者進行早期預后評估,有助于指導患者的救治及提高患者存活率。近年研究認為,氣道炎癥反應的放大和趨化功能、免疫調節(jié)功能的紊亂在AECOPD進展中發(fā)揮極為關鍵的作用[8]。CX3CL1是一種具有獨特結構和功能的趨化因子,可通過誘導促炎因子的產(chǎn)生調節(jié)機體炎癥反應,在肺部疾病炎癥反應中具有重要促炎作用[9]。CXCL10作為趨化因子家族的重要成員之一,是定位于染色體4q21上的小分子分泌蛋白,可促進機體炎癥反應,對COPD的發(fā)生發(fā)展過程發(fā)揮重要調控作用[10]。CXCL5是由上皮中性粒細胞產(chǎn)生的趨化因子,具有強大的粒細胞趨化作用,可促使中性粒細胞參與炎癥反應及免疫應答,在炎癥性呼吸疾病中發(fā)揮重大影響[11]。
本研究顯示,AECOPD組和COPD組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于對照組,且AECOPD組明顯高于COPD組,說明CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平與COPD患者病情嚴重程度有關,其水平越高,患者病情進展越快。WANG等[12]研究顯示,CXCL10在COPD患者中高表達,與COPD患者肺功能的嚴重程度明顯相關,可為COPD的診斷及預后提供重要信息。本研究中死亡組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于存活組,說明CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平與AECOPD患者預后有關,其水平越高,患者預后越差,發(fā)生死亡的風險較高。HAO等[13]研究發(fā)現(xiàn),與健康對照組相比,COPD患者血清中CXCL10及CX3CL1水平顯著提高,其參與COPD的發(fā)病機制,并對預測COPD患者的進展具有一定價值。另有研究認為,COPD患者血清CX3CL1水平顯著升高,其水平升高與COPD患者的全身炎癥、小氣道阻塞有關,在COPD的發(fā)病機制中起關鍵作用,可能為COPD的診斷及治療提供幫助[14]。
本研究多因素Logistic回歸分析顯示,病程、CX3CL1、CXCL10及CXCL5是影響AECOPD預后的危險因素。HAO等[15]研究也顯示,COPD患者血清CX3CL1水平明顯升高,且高水平的CX3CL1與COPD患者病情加重及肺氣腫密切相關,是預測COPD患者病情加重的危險因素(OR=2.617,95%CI:1.018~6.121)。此外,本研究中病程長可加重AECOPD病情,對AECOPD患者的預后產(chǎn)生較大影響,與既往研究結果相似[16]。本研究應用ROC曲線 分 析 發(fā) 現(xiàn)CX3CL1為390.42 pg/ml、CXCL10為
124.38 pg/ml及CXCL5為241.35 pg/ml時,其 評 估AECOPD患者預后的AUC均大于0.810,三項聯(lián)合的AUC高達0.937(95%CI:0.874~0.986),敏感度最高。相關性分也顯示CX3CL1、CXCL10及CXCL5間具有良好的正相關性,說明三項聯(lián)合評估AECOPD患者預后的效能最好,具有很好的臨床應用價值。這可能是CX3CL1及CXCL10通過誘導促炎因子產(chǎn)生,促進CXCL5對中性粒細胞的趨化作用,三者間相互作用參與了機體炎癥反應,在AECOPD的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用。CHEN等[17]研究也發(fā)現(xiàn),血清CXCL5水平在COPD患中顯著升高,其與COPD發(fā)病過程及病情嚴重程度相關,可能作為COPD診斷及預后評估的潛在標志物。另有研究表明,與健康者相比,COPD患者CX3CL1水平顯著升高,CX3CL1的上調與COPD患者肺功能不良顯著相關,CX3CL1升高是導致COPD患者臨床療效差和預后差的獨立因素,可作為COPD預后評估的可靠生物標志物[18]。
綜上所述,血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平在AECOPD患者中明顯升高,是影響AECOPD預后的危險因素,三項聯(lián)合檢測對AECOPD患者預后評估具有較好的價值,有望作為評估AECOPD患者28 d死亡情況的生物學指標。但本研究為單中心的臨床研究,隨訪時間短,無法全面評估CX3CL1、CXCL10及CXCL5在AECOPD中的長期變化,今后仍需更多的大樣本前瞻性研究來進行深入分析。