慢性阻塞性肺疾病患者肺功能與血管黏附蛋白-1相關性病例對照研究

陳 穎 ，袁武營

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種以進行性加重、不完全可逆性氣流受限為特征的慢性呼吸系統疾病[1]。氣流受限是COPD患者的主要臨床特征，這種氣流受限通常是漸進式的，與有害氣體和顆粒引起的氣道慢性炎癥有關[2]。研究證實COPD患者支氣管灌洗液和肺組織活檢樣本中均發現了大量的炎癥細胞，而且循環系統中也檢測到多種炎癥介質。炎癥細胞的活化和募集需要多種黏附分子的參與，例如血管細胞黏附分子(vascular cell adhesion molecule,VCAM)、趨化因子以及轉錄因子等。其中血管黏附蛋白-1(vascular adhesion protein-1,VAP-1)參與了炎癥細胞與內皮細胞相互作用的早期階段[3]，并在多種臟器中有所表達[4]，這其中就包括主動脈、肺臟、肝臟和回腸。研究證實肺臟中的 VAP-1參與了肺臟內炎癥細胞的活化和炎癥反應的激活，發揮酶活性和趨化黏附功能[5]，招募循環中的中性粒細胞遷移至肺臟和炎癥反應的啟動[6]。

盡管已有研究證實在糖尿病、慢性腎功能衰竭以及自身免疫病等慢性炎癥性疾病中，患者血清VAP-1含量會顯著增高[7]，但是關于穩定期COPD患者中VAP-1作用的研究尚缺乏。因此本研究的主要目的是評估穩定期COPD男性患者血清中VAP-1水平與肺功能之間的關系，為臨床COPD的病情評估和診治提供理論依據，現報道如下。

1 材料與方法

1.1臨床資料選擇2016年5月至2017年5月在河南省胸科醫院門診復查的43例穩定期COPD患者，30例同期就診，年齡、性別相匹配，但無呼吸系統疾病的對照患者為研究對象。納入標準：①符合美國心胸學會指南制定的COPD診斷標準[8]：最大呼氣第一秒呼出氣量的容積/用力肺活量的比值(forced expiratory volume/forced vital capcacity,FEV1/FVC)<70%；②處于穩定期：既往6周內無急性加重癥狀，且至少6周未口服或靜脈使用糖皮質激素。排除標準：①合并支氣管哮喘、矽肺、支氣管擴張等嚴重肺疾病、心臟疾病、腫瘤、免疫缺陷性疾病、1個月內經歷手術等患者。②預防性使用抗菌藥物患者；③不愿意配合或完全不能交流的患者。本項研究經醫院倫理委員會通過，并征得所有研究對象的知情同意，簽署相關知情同意書。

1.2研究方法一般信息收集和相關指標的檢測：以問卷形式收集患者性別、年齡、身高、體質量、吸煙史等資料。同時檢測肺功能的相關指標和血液生化指標。COPD的慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)分級：根據2007年COPD診治指南中的COPD臨床嚴重程度的肺功能分級，共分為4級：Ⅰ級(輕度)：FEV1/FVC<70%，FEV1占預計值%≥80%；Ⅱ級(中度)：FEV1/FVC<70%，50%≤FEV1占預計值%<80%；Ⅲ級(重度)：FEV1/FVC<70%，30%≤FEV1占預計值%<50%；Ⅳ級(危重)：FEV1/FVC<70%，FEV1占預計值%<30%或FEV1占預計值%<50%伴有慢性呼吸衰竭。血清VAP-1的檢測：患者外周血樣本分離出血清，使用酶聯免疫檢測(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)試劑盒(BMS259，Bender Med Systems，Vienna，Austria)檢測血清中VAP-1的表達水平，所有操作按照說明書進行，設定3個復孔，結果取平均值。

2 結果

2.1研究對象的基線資料比較本研究共納入73例男性，其中對照組41.09%(30/73)，觀察組(COPD組)58.91%(43/73)，均為穩定期COPD；對照組年齡(59.73±1.53)歲，觀察組年齡(63.79±1.67)歲，差異無統計學意義(P=0.08)；觀察組血清VAP-1的水平(838.19±48.85) pg·mL-1，顯著高于對照組的(505.05±46.21) pg·mL-1(P<0.01)。見表1。

表1 觀察組和對照組基本信息及相關檢測指標

注：①與對照組比較，P<0.05。FEV1：第1秒用力呼氣量；FVC：用力肺活量；BMI：體質量指數；VAP-1：血清中的血管黏附蛋白-1。

2.2COPD嚴重程度與VAP-1的相關性如表2所示，對所有COPD患者的病情嚴重程度按照GOLD標準進行分級，發現SpO2(P<0.01)、吸煙史(P<0.05)以及VAP-1(P<0.01)在不同分級之間的差異有統計學意義。COPDⅠ～Ⅱ級患者血清VAP-1(661.22±34.14) pg·mL-1，明顯低于COPDⅢ～Ⅳ級患者(965.60±70.52) pg·mL-1(P<0.01)，提示血清VAP-1的含量與COPD病情的嚴重程度具有一定的相關性。

表2 患者各項指標在不同COPD級別之間的比較

注：FEV1：第1秒用力呼氣量；FVC：用力肺活量；BMI：體質量指數；VAP-1：血清中的血管黏附蛋白-1。

2.3COPD患者肺功能與血清VAP-1的相關性將COPD患者的肺功能指標與血清VAP-1水平進行相關性分析后發現(如表3所示)：血清VAP-1的含量與COPD患者的FEV1%(r=-0.561，P<0.001)，FVC(r=-0.584，P<0.001)以及SpO2(r=-0.404，P<0.01)具有較強的相關性，結果表明：血清VAP-1的含量與COPD患者的肺功能水平存在相關性。

表3 各項指標與VAP-1的Spearman相關性分析結果

注：FEV1：第1秒用力呼氣量；FVC：用力肺活量；BMI：體質量指數；VAP-1：血清中的血管黏附蛋白-1。

3 討論

本研究通過納入一定樣本量的COPD穩定期患者進行病例對照研究后發現：患者血清VAP-1水平與COPD患者的GOLD分級呈正相關；同時VAP-1水平與患者肺功能呈反相關，即VAP-1數值越高，患者SpO2越低。

COPD患者通常表現為慢性的氣道和全身炎癥反應，研究發現在穩定期COPD患者的氣道內存在眾多的炎癥細胞、趨化因子以及以IL-6、IL-8、TNF-α為代表的炎癥介質[9]。在COPD患者的肺組織中發現的炎癥細胞包括中性粒細胞、CD8+的細胞毒性T細胞以及巨噬細胞，其中中性粒細胞發揮了主要的免疫炎癥作用[10]。作者的臨床觀察結果顯示血清VAP-1的水平隨著COPD患者的病情嚴重程度以及氣流受限的程度增加而增加。在慢性氣道炎癥的動物模型中發現，VAP-1的表達水平與血管周圍炎癥的程度相關，盡管本研究并未關注外周支氣管或外周血管的炎癥水平，但是升高的VAP-1能夠提示在COPD患者體內存在炎癥細胞的浸潤。這是由于體內的VAP-1主要來源于內皮細胞、平滑肌細胞以及脂肪細胞的分泌，它通過催化氫轉變為過氧化氫和醛促進炎癥反應的發生，使VAP-1從胞內的儲存顆粒釋放至內皮細胞表面[11]，從而招募單核細胞和CD8+T細胞至炎癥部位，促進內皮細胞表達p-選擇素、趨化因子CXCL8和轉錄因子NF-κB[12]，最終加劇炎癥反應。

本研究尚存在一些不足：首先研究對象僅僅針對的是男性COPD患者，沒有評估性別的差異對VAP-1的影響，如果能將女性患者納入研究并測定其VAP-1水平，就能更好地評估內分泌及激素水平對VAP-1的影響；其次本研究沒有在COPD急性加重期的患者中檢測VAP-1水平，這將是下一步的研究重點。

本研究是一項臨床病例對照研究，是國內較早探討血清VAP-1與COPD患者肺功能關系的研究，實驗結果證實：血清VAP-1水平與COPD穩定期患者氣流受限的嚴重程度呈正相關，因此血清VAP-1的數值能夠反映患者肺功能及病情的嚴重程度，這對于臨床COPD患者的診斷治療具有重要意義。