間質性肺病相關特異性血清標志物的分析

徐曉萍，徐 磊，秦 慧，趙旭霽， 李 敏

（1. 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院檢驗科，上海 200127；2. 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院呼吸科，上海 200127）

間質性肺病（interstitial lung disease，ILD）是一組主要累及肺間質、肺泡和/或細支氣管的肺部彌漫性疾病，包括病因不明的特發性間質性肺炎、伴有自身免疫特征的間質性肺炎（interstitial pneumonia with autoimmune feature，IPAF）和病因明確的藥物性肺炎、放射性肺炎等。ILD的診斷及鑒別診斷主要依據肺功能檢查和高分辨率電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）。ILD的病程發展差異很大，可長期穩定，也會急性惡化，目前還缺乏血清學診斷及預測指標，患者往往僅有炎癥及部分風濕病指標可作為提示。為此，本研究選取臨床已明確診斷為ILD和其他肺部疾病的患者，檢測其血清涎液化糖鏈抗原6（Krebs Von den Lungen-6，KL-6）、基質金屬蛋白酶-3（matrix metalloproteinase-3，MMP-3）、纖維連接蛋白（fibronectin，FN）、C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）的變化規律，以期能找到ILD相關特異性血清學標志物。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2016年6月—2017年2月上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院住院的肺部疾病患者251例，其中男121例、女130例，年齡22～88歲，包括臨床確診的ILD患者134例[男40例，女94例，年齡22～85歲，其中124例為結締組織相關性間質性肺病（connective tissue disease interstitial lung disease，CTD-ILD）患者（男34例，女90例，年齡22～85歲）]、普通肺炎患者48例（男28例，女20例，年齡32～88歲）、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者22例（男18例，女4例，年齡49～77歲）、肺癌患者38例（男30例，女8例，年齡36～74歲）、其他肺部疾病（結核、哮喘）患者9例（男5例，女4例，年齡49～73歲）。另選取同期上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院體檢健康者30名作為正常對照組，其中男15名、女15名，年齡23～68歲。

1.2 方法

抽取所有對象空腹靜脈血4 mL，離心分離血清，-80 ℃凍存，統一檢測，所有樣本均復溶1次。采用乳膠凝集法檢測KL-6、MMP-3，試劑盒及配套標準品、質控品由日本積水醫療株式會社提供。采用免疫比濁法檢測FN，試劑盒由北京九強生物技術股份有限公司提供。采用免疫透射比濁法檢測CRP，試劑盒由浙江東甌診斷產品有限公司提供。檢測儀器為HITACHI 7600全自動生化分析儀（日本日立公司）。

1.3 統計學方法

采用SPSS 19.0軟件進行統計分析。對計量資料進行正態性分布檢驗。呈正態分布的計量資料采用±s表示，組間比較采用Oneway ANOVA檢驗及q檢驗。呈非正態分布的計量資料采用中位數（M）[四分位數（P25～P75）]表示，組間比較采用非參數Kruskal-Wallis檢驗。采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評估血清KL-6診斷ILD的價值，同時依據臨床對ILD診斷的高特異性要求確定最佳臨界值。

2 結果

2.1 各組血清KL-6、FN、CRP水平的比較

與正常對照組比較，ILD組、肺癌組及普通肺炎組血清KL-6水平明顯升高（P＜0.01、P＜0.05），其中ILD組KL-6水平最高。ILD組、普通肺炎組、COPD組及其他肺部疾病組血清FN水平均明顯降低（P＜0.01）。肺部疾病各組CRP水平均明顯升高（P＜0.01）。肺部疾病各組之間KL-6、FN水平差異均有統計學意義（P=0.000、P=0.038），兩兩比較顯示ILD組血清KL-6水平最高（P＜0.01），肺癌組次之（P＜0.05），而普通肺炎組、COPD組及其他肺病組之間血清KL-6水平差異無統計學意義（P＞0.05）。肺癌組血清FN水平明顯高于COPD組、ILD組、普通肺炎組及其他肺病組（P＜0.01、P＜0.05）。肺部疾病各組間CRP水平差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

2.2 KL-6診斷ILD的價值

ROC曲線分析顯示，KL-6診斷ILD的曲線下面積[95%可信區間（confidence interval，CI）]為0.814（0.763～0.866），綜合臨床診斷的特異性要求，確定最佳臨界值為430 U/mL，敏感性為59.4%，特異性為89.8%。見圖1。

表1 各組血清KL-6、FN、CRP水平的比較

圖1 KL-6診斷ILD的ROC曲線

2.3 ILD組血清MMP-3水平分析

ILD組血清MMP-3水平為155（84.5～290.5）ng/mL，范圍為13～1 855 ng/mL，較試劑說明書提供的參考區間（男＜121 ng/mL，女＜60 ng/mL）升高了2～15倍。124例CTD-ILD患者血清MMP-3的陽性率為84.7%（105/124），男、女性陽性率分別為91.2%（31/34）和82.2%（74/90）。

3 討論

ILD是以彌漫性肺泡炎和肺泡結構紊亂，最終導致肺間質纖維化為特征的一組疾病，臨床常見的有特發性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）、CTD-ILD、IPAF等。目前，ILD發病率逐年上升，致殘率、致死率均較高，診斷及鑒別診斷困難。KL-6于1985年被日本學者發現，屬于上皮性黏蛋白1，由增殖的、受激發的或受損的Ⅱ型肺泡上皮細胞分泌，正常肺組織和終末細支氣管上皮細胞只有極少量表達。若肺基底膜發生損傷，可導致血管通透性增加，使KL-6進入血液。因此，血清KL-6可敏感地反映肺泡上皮和間質的損傷程度、Ⅱ型肺泡細胞再生和多種間質性肺疾病的活動度，具有很高的特異性。KL-6 高水平表達可能與ILD、急性肺損傷、放射性肺炎、病毒性肺炎、藥物相關性間質性肺炎、腫瘤等疾病有關，其作用可能是促進成纖維細胞增殖和遷徙，從而影響纖維化的發生和發展。有研究結果顯示，血清KL-6水平與多項肺功能指標相關，KL-6水平越高，患者肺功能越差；KL-6水平與血氧飽和度呈負相關，提示其與疾病的嚴重程度密切相關；活動期的ILD患者KL-6水平明顯升高[1-3]。本研究結果顯示，ILD患者血清KL-6水平明顯高于普通肺炎患者、COPD患者及正常對照者（P＜0.01），肺癌患者血清KL-6水平亦明顯增高（P＜0.05）。綜合臨床診斷ILD的高特異性要求，依據ROC曲線得出KL-6診斷ILD的最佳臨界值為430 U/mL，敏感性為59.4%，特異性為89.8%。

結締組織病（connective tissue disease，CTD）是一組以自身結締組織損傷為特點的自身免疫性疾病，包括系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎、系統性硬化癥、多發性肌炎和皮肌炎、混合結締組織病、干燥綜合癥等。ILD是CTD常見的肺系統受損，以活動性呼吸困難、X線胸片彌漫性浸潤陰影、限制性通氣障礙、彌散功能降低和低氧血癥為臨床表現，也稱為彌漫性實質性肺疾病。CTD-ILD以肺間質炎癥和纖維化為特征，患者肺損傷的程度和活動性與其他器官受累的情況不平行，故診斷很困難。ILD患者是否有潛在CTD是決定ILD治療方案和影響預后的關鍵。臨床有部分ILD患者符合未分化結締組織病（undifferentiated connective tissue disease，UCTD）的診斷，而UCTD恰恰是類風濕關節炎、干燥綜合癥、系統性紅斑狼瘡等疾病的早期表現。約有25%的UCTD在5年內會發展成為某種特定的CTD。ILD可以是CTD首發或唯一的表現，也可以是遠期并發癥。有研究結果顯示， KL-6診斷系統性硬化癥-ILD的敏感性可達85%、特異性＞90%，應用激素和免疫抑制劑治療后 KL-6 水平可有一定程度的下降[4-5]。除KL-6外，肺泡Ⅱ型上皮細胞還分泌成纖維細胞的化學誘導劑，如FN、轉化生長因子β和血小板衍生生長因子（plateletderived growth factor，PDGF）。在末梢肺組織，還有表皮生長因子、白細胞三烯B4等其他化學誘導劑，均對肺纖維化的形成起一定作用。KL-6的致纖維化作用可能是通過與細胞因子相互作用，促進成纖維細胞的增殖和遷移實現的[6]。OHSHIMO等[7]發現KL-6呈劑量依賴性的促進成纖維細胞的增殖和遷徙，從而參與肺纖維化的發生，而且其促增殖能力明顯優于其他誘導成分。KL-6還可以提示肺結核患者肺纖維化的程度和范圍[8]。ILD患者經治療后其病情趨于穩定和改善，KL-6水平下降，與影像學檢查結果吻合。有研究結果顯示KL-6水平可以反映患者對治療干預的應答[9]。

FN又稱纖維黏連蛋白，存在于膠原纖維和許多結締組織細胞周圍，能與細胞、膠原、 肝素和纖維素等結合。FN不僅參與基質分子篩的構成，同時作為一種中介蛋白，通過連接和介導作用，影響細胞的附著和移動，參與調節細胞的生長和分化。ILD、普通肺炎、COPD及其他肺部疾病患者的血清FN水平均低于正常對照者（P＜0.01），其中COPD患者血清FN水平最低。基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）是細胞外基質降解及重構的重要介質，屬依賴鋅離子的蛋白水解酶家族。MMP-3可降解非膠原性基質成分，一直作為類風濕關節炎患者關節組織破壞的酶標志物而受到臨床關注。有研究結果顯示，多種MMP與IPF有關，其中MMP-1、MMP-3、MMP-7、MMP-9等在肺纖維化患者中顯著升高[10-12]。本研究結果顯示，124例CTD-ILD患者血清MMP-3的陽性率達84.7%（105/124），水平較廠商提供的參考區間升高了2～15倍，最高達1 855 U/mL。

綜上所述，KL-6水平能夠提示肺泡和肺間質損傷，可作為ILD特異性診斷、監測和預后的標志物。部分CTD-ILD或UCTD-ILD患者除具有自身免疫特征的陽性改變之外，MMP-3水平是該類患者早期的敏感指標之一。由此可見，ILD的診斷與病情監測除高分辨CT外，可以增加相關特異的循環標志物，如KL-6、MMP-3、FN的檢測。