分泌型卷曲相關蛋白5與慢性阻塞性肺疾病嚴重程度的關系

朱珍 殷少軍 魏麗 左晟 孔志斌 柳毅 李虹 宋爽 劉華

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一種以持續氣流受限為特征的疾病，新的指南強調COPD存在全身炎癥反應，表現有全身氧化負荷異常增高、循環血液中促炎癥細胞因子濃度異常增高及炎癥細胞異常活化等[1-2]。越來越多的研究表明血液中某些抗炎脂肪因子與COPD相關，包括脂聯素、瘦素等[3-6]。

2010年，分泌型卷曲相關蛋白5(secreted frizzled-related protein-5, sfrp5)首次作為抗炎脂肪因子在脂肪細胞中發現，證明sfrp5可抑制脂肪組織巨噬細胞炎癥[7]。sfrp5在肺部疾病中的研究很少，僅在非小細胞肺癌、胸膜間皮瘤中有報道[8-10]。目前為止，國內外尚無關于sfrp5與COPD方面的研究報道，sfrp5與COPD的關系尚不明確，基于sfrp5對脂肪組織巨噬細胞的作用，我們初步推測sfrp5可能與巨噬細胞主要參與的COPD相關。為此，我們觀察了COPD患者血清sfrp5水平的變化，旨在探討sfrp5水平與COPD嚴重程度的關系。

資料與方法

一、 研究對象

收集2016年2月至2017年2月在上海市第六人民醫院東院呼吸內科門診隨診的COPD穩定期患者共計370例，其中男性287例，平均年齡(64.9±11.4)歲；女性83例，平均年齡(65.1±9.6)歲。納入體檢中心健康體檢者205例，均為同期肺功能正常的健康體檢者，其中男性150例，平均年齡(64.4±11.0)歲；女性55例，平均年齡(65.4±12.1)歲。2組性別、年齡及病程差異均無差異，具有可比性。本研究經上海第六人民醫院臨床倫理委員會審核批準，研究對象均簽署知情同意書。

二、COPD穩定期的納入與排除標準

1. 納入標準：①COPD診斷標準參照中華醫學會呼吸病學分會制定的“慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)”：診斷COPD需要進行肺功能檢查，吸人支氣管舒張劑后第1 s用力呼氣容積/用力肺活量%(forced expiratory volume in one second/forced vital capacity, FEV1/FVC%)<70%即明確存在持續的氣流受限；②除外哮喘、支氣管擴張癥、充血性心力衰竭、肺結核和彌漫性泛細支氣管炎等疾病后可確診為COPD；③所有患者均處于臨床穩定期：患者的咳嗽、咳痰和氣短等癥狀穩定或癥狀輕微，病情基本恢復到急性加重前的狀態[2]；④所有患者接受正規治療，納入試驗前6周內未使用抗生素，并且吸入藥物劑型劑量維持不變。

2. 排除標準：①肺功能提示合并有限制性通氣功能障礙者；②胸部CT 提示肺炎、肺膿腫、活動性肺結核、支氣管擴張、肺部腫瘤、肺間質疾病、彌漫性泛細支氣管炎、胸腔積液、氣胸等其他呼吸系統疾病；③合并代謝系統疾病：糖尿病、高脂血癥、肥胖等；④合并心血管疾病：包括心功能不全、高血壓、動脈粥樣硬化等；⑤全身其他各系統疾病包括肝硬化、非酒精性肝硬化、慢性腎臟疾病等；⑥認知障礙或精神異常無法完成COPD患者自我評估測試(COPD assessment test, CAT)問卷和改良版英國醫學研究委員會 (modified British Medical Reseach Council, mMRC) 呼吸問卷者。

三、研究方法

1. 患者臨床癥狀評估: 用mMRC呼吸問卷進行呼吸困難評分，記錄過去1年急性加重次數。mMRC呼吸困難分級：依據英國醫學研究會修訂的呼吸困難量表進行測試，其主要分為0～6級，級數越高，呼吸困難越嚴重。為明確COPD的嚴重程度，包括氣流受限的嚴重程度，患者的健康狀況和未來急性加重的風險程度，最終改善COPD患者的治療和疾病管理，我們按照中華醫學會呼吸病學分會制定的“慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)”，根據患者的臨床癥狀、急性加重風險、肺功能異常的嚴重程度及并發癥情況進行綜合評估分組：將入選患者分為4組：A組：mMRC 0～1分、FEV1占預計值%≥50%且近一年急性加重次數<2次；B組：mMRC≥2分、FEV1占預計值%≥50%且近一年急性加重次數<2次；C組：mMRC 0～1分、FEV1占預計值%<50%或近一年急性加重次數2次；D組：mMRC≥2分、FEV1占預計值%<50%或近一年急性加重次數2次。肺功能評估的風險與急性加重評估的風險結果不一致時，以最高風險為準。

2. 生化指標測定： 測量所有研究對象血壓、身高、體重，計算體質量指數(Body mass index, BMI)。甘油三酯、膽固醇、血糖由全自動生化分析儀測定；糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin A1c, HbA1C)采用高效液相色譜法檢測。所有研究對象在入選當天整夜禁食，次日清晨靜臥位，采集外周靜脈血10 ml，以離心半徑8 cm，3 000 r/min離心5 min，分離血清，-80 ℃冰箱儲存備檢。

3. 酶聯免疫吸附試驗法測定： sfrp5酶聯免疫吸附測定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)試劑盒由美國Biosource公司提供，其檢測靈敏度為100 ng/L，批內變異2.97%～3.84%，批間變異3.97%～5.50%，操作嚴格按說明書。用酶聯免疫吸附測定(ELISA)法測定血清腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白細胞介素-6(interleukin-6, IL-6)濃度，試劑盒由美國R&D公司生產。測定方法按照說明書進行。所有研究對象接受肺功能檢查(瑞士席勒Spirovit SP-1肺功能儀)。

四、 統計學方法

結 果

一、COPD患者一般情況比較

按綜合評估把COPD組再分為4組：A組98例，B組71例，C組75例，D組126例，各組性別、年齡及病程差異均無統計學意義(P>0.05)，吸煙指數、體重指數存在差異(P<0.01)，前一年急性加重頻率和CAT評分存在差異(P<0.01)，用藥情況組間差異無統計學意義(P>0.05，見表1。

二、各組人群的生化指標及炎癥因子比較

各組患者的甘油三酯、膽固醇無明顯統計學差異(P>0.05)，空腹血糖和HbA1C、血清IL-6、TNF-α存在顯著差異(P<0.01)。各組患者sfrp5水平差異很大(P<0.01)。COPD患者sfrp5水平顯著低于正常對照組，各組COPD患者sfrp5水平存在顯著差異：A組>B組>C組>D組，見表2。

三、 各組人群的肺功能參數比較

FEV1/FVC、FEV1占預計值%、肺一氧化碳彌散量(diffusion of the lungs for carbon monoxide, DLCO)、殘氣容積/肺總量(residual volume/total lung capacity, RV/TLC)組間差異均有統計學意義(P<0.01)，見表2。

四、COPD患者的相關性分析

COPD患者血清sfrp5與BMI、甘油三酯、FBG均呈顯著負相關(r值分別為-0.346、-0.244、-0.501，均P<0.01)，與炎癥因子IL-6、TNF-α水平也呈顯著負相關(r值分別為-0.401、-0.382，均P<0.01)，與肺功能參數FEV1/FVC%、FEV1占預計值%均呈顯著正相關(r值分別為0.472、0.579，均P<0.01)。總體而言，較低的sfrp5水平者肺功能較差。

表1 各組人群的臨床特征

注：NAa統計學結果不包含對照組

表2 各組人群的生化指標、肺功能參數及sfrp5水平、炎癥因子水平

注：與對照組比較,aP<0.05

討 論

COPD綜合評估主要是根據患者的臨床表現、急性加重次數、肺功能分級及并發癥情況進行評價，具有重要的治療指導意義。過去單一用FEV1評估氣流受限程度，但其與患者的臨床癥狀、病理改變等情況并不符，不能完全反映臨床癥狀程度及不能預測急性加重風險。將肺功能分級作為判斷慢COPD嚴重程度的金標準，在老年患者可致過度診斷，而在年輕患者又可能導致漏診，因此，在臨床工作中受到一定限制。CAT量表能有效用于評價COPD患者的臨床癥狀和生活質量[11]，mMRC呼吸困難評分量表是評估COPD患者呼吸困難程度的主要方法之一。研究表明，CAT評分與mMRC評分具有良好的相關性，說明mMRC評分能有效的評估COPD患者病情嚴重程度及預后情況[12]。本研究為更好地評估sfrp5水平與COPD嚴重程度的關系，根據mMRC呼吸困難評分、近一年急性加重次數、FEV1占預計值%來對COPD患者進行綜合評估分組，觀察A、B、C、D4組COPD患者血清sfrp5水平的變化。

巨噬細胞參與COPD的發病機制，在COPD的發生發展過程中，巨噬細胞及各種炎癥細胞釋放各種炎癥介質，表現為循環血液中細胞因子水平異常增加尤為明顯，其中CRP、IL-8、TNF-α、IL-6、瘦素等多種促炎因子水平增加。本研究也提示促炎因子水平TNF-α、IL-6在健康對照組和COPD組中存在顯著差異，COPD患者的促炎因子TNF-α、IL-6水平分別顯著高于健康對照組，且各組COPD患者促炎因子TNF-α、IL-6水平分別存在顯著差異：A組

sfrp5是一種新鑒定的脂肪因子，廣泛表達于脂肪組織、胰腺、肺等組織[7]。Ouchi等[7]在對胰島素抵抗小鼠模型的研究中發現，Sfrp5與Frz蛋白受體競爭結合Wnt5a，阻斷下游信號JNKl的激活，調控脂肪組織巨噬細胞的炎癥反應，故被認為是一種抗炎脂肪因子。Sfrp5基因轉染胰島素抵抗小鼠模型治療2周后，其脂肪組織巨噬細胞產生的炎癥因子水平下降。胃上皮細胞來源的Sfrp5可抑制Wnt5a誘導CCL2表達和巨噬細胞趨化作用，還可抑制巨噬細胞產生的炎癥因子和COX-2/PGE2的表達[13]。由此可見，sfrp5參與巨噬細胞的炎癥反應，因此，我們猜測sfrp5在巨噬細胞參與的COPD發病中可能發揮抗炎作用。本文結果顯示，COPD患者sfrp5水平顯著低于正常對照組，各組COPD患者sfrp5水平存在顯著差異：A組>B組>C組>D組，且sfrp5水平與促炎因子TNF-α、IL-6水平均呈負相關，提示sfrp5隨著炎癥嚴重程度的增加而下降，這可能是由于隨著COPD促炎效應不斷放大，而抗炎作用受到抑制的結果；本研究還顯示COPD患者血清sfrp5與FEV1/FVC%、FEV1占預計值%呈正相關，提示sfrp5與COPD患者氣流受限程度呈負相關，而氣道持續炎癥最終導致氣道重塑和氣流受限，sfrp5可能通過抗氣道炎癥的作用而抑制氣流受限，這與之前的研究結果提示sfrp5是一種抗炎因子相一致。

但是，本文存在一定的局限，血循環中sfrp5會受到多種因素影響。Hu等[14]發現糖耐量受損(Impaired glucose tolerance, IGT)、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)患者及肥胖人群血漿sfrp5水平明顯降低，并與肥胖相關指標(如BMI、WHR等)、血脂、血糖等代謝性指標及HOMA-IR等明顯呈負相關。瞿華等[15]在對新診斷的T2DM患者研究中發現，血漿sfrp5水平與HbA1C、甘油三酯、空腹血糖、ln(HOMA-IR)及體重指數均呈負相關。本研究結果顯示，COPD患者血清sfrp5與BMI、甘油三酯、FBG均呈顯著負相關。這與之前的研究結果相一致，提示sfrp5參與了脂代謝和糖代謝的發生機制。血糖血脂均和COPD的嚴重程度密切相關[16-20]，是否脂代謝、糖代謝和COPD全身炎癥之間存在某種炎癥關聯機制，這一問題尚有待深入探討。