KL-6在成人呼吸系統疾病中的應用進展

王健美，張 薇，劉雅莉，屈小雪，郝倩文，孫美琪，伍慧杰，周 果

(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院呼吸內科,哈爾濱 150001)

KL-6(krebs von den Lungen-6)是一種大分子量糖蛋白，又名涎液化糖鏈抗原，最先發現于肺腺癌中，后發現在肺纖維化患者中KL-6水平的升高更為普遍[1]。在臨床中，KL-6最先用于間質性肺病(interstitial lung disease,ILD)的診斷和預后評價，但隨后發現，KL-6水平的升高并不是ILD所特有的，KL-6與其他呼吸系統疾病，如閉塞性細支氣管炎綜合征也有相關[2]。在正常肺組織中，KL-6在Ⅱ型肺泡上皮細胞和部分支氣管上皮細胞僅少量表達，在Ⅰ型肺泡上皮細胞上不表達，而在再生的及非典型的肺泡Ⅱ型上皮細胞中強烈表達；當疾病導致肺組織受損時，Ⅰ型肺泡上皮細胞無增殖能力，血清及肺泡灌洗液中的KL-6水平在肺組織細胞損傷和再生時升高顯著，Ⅱ型肺泡上皮細胞大量增殖并因病理因素而受損，肺泡腔中KL-6水平增高，并通過損傷的肺基底膜滲漏入血，因此推斷，肺泡灌洗液和血清中KL-6水平可以有效反映肺損傷，并極有可能與損傷程度呈正相關。KL-6作為一種新型標志物，在呼吸系統疾病的診斷、病情評估、治療效果、疾病治療前景、預后等方面意義重大[3]。現對KL-6在成人呼吸系統疾病中的臨床應用予以綜述。

1 KL-6

1.1KL-6的發現 KL-6是Kohno等[1]于1985年研究肺腺癌時發現并命名的，屬于肺細胞抗原的第9族，類屬于黏液素MUC1家族，是在Ⅱ型肺細胞和支氣管上皮細胞上表達的大分子量唾液酸化MUC1糖蛋白[3]。KL-6首先被認為是肺癌、乳腺癌和胰腺癌的血清腫瘤生物標志物[1]。然而，后來發現，由于肺纖維化患者假陽性率高，KL-6作為腫瘤標志物的診斷準確性低于癌胚抗原[4]。

1.2KL-6在人體組織中的表達 一些研究使用免疫組織化學法評估了KL-6/MUC1的表達[1,5]。KL-6/MUC1在Ⅱ型肺泡上皮細和呼吸性細支氣管上皮細胞中適度表達，并且僅在正常肺組織的末端細支氣管上皮的基底細胞中弱表達。另一方面，Ⅰ型肺泡上皮細胞、杯狀細胞和支氣管腺上皮細胞不表達KL-6/MUC1。此外，胃、小腸、大腸的上皮細胞中不表達KL-6/MUC1，但除了胃中的胃底腺細胞。從ILD患者獲得的組織切片中，KL-6/MUC1在非典型的和再生的Ⅱ型肺泡上皮細胞中表達明顯[1,6]。Ohtsuki等[7]報道的線性和連續染色KL-6/MUC1表達于特發性肺纖維化患者或非特異性間質性肺炎患者的肺組織，但在正常肺組織的再生Ⅱ型肺細胞表面上僅少量表達不連續染色的KL-6/MUC1。KL-6/MUC1也在肺結構、松散基質和淋巴管內皮細胞的破壞區域以及這些區域的內容物中表達明顯[8]。KL-6/MUC1除在肺癌、胰腺癌和乳腺癌組織中強表達以外，在胃癌、結腸癌和肝細胞腫瘤癌癥組織中呈弱至中度表達[9]。在妊娠早期，KL-6/MUC1也在胎兒肺中表達，甚至在肺成熟后其表達仍然存在[10]。

日本自1999年以來，每年檢測超過200萬個樣品的KL-6水平，日本現已開發了可以在普通臨床環境中1 h內測量血清KL-6水平的化學發光酶免疫測定系統[3]。然而，在大多數國家，KL-6的測量還未用于臨床實踐，但目前在中國的多數三甲醫院中，KL-6的測量已普遍使用。

2 KL-6在ILD中的應用

ILD包括特發性間質性肺炎、結締組織病相關性間質性肺炎、過敏性肺炎、放射性肺炎、藥物相關ILD、急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)、肺結節病和肺泡蛋白沉積癥等[11]。研究發現KL-6在不同類型ILD均有不同程度升高[12]。但由于70%～100%ILD的患者KL-6/MUC1血清水平均升高，KL-6/MUC1不能用于區分特發性肺纖維化(idopathic pulmonary fibrosis,IPF)患者和非特異性間質性肺炎(nonspecific interstitial pneumonia,NSIP)患者[13]。

2.1KL-6與結締組織病相關性間質性肺炎 結締組織病是一組病因不明，發病機制與遺傳、免疫相關，以疏松結締組織水腫及纖維蛋白樣變性為病理基礎的疾病。肺和胸膜是富含結締組織和血管的器官，因此成為常見的受累病變器官[14]，最常發生的疾病為結締組織病相關性間質性肺炎，且病死率較高。臨床上，結締組織病患者因免疫系統功能受損，并且治療上需要長期使用激素和免疫抑制劑，導致免疫力低下，因此極其容易發生感染而并發肺炎。有研究表明，非ILD肺部良性疾病的血清KL-6水平沒有明顯升高[4]，KL-6被認為可用于區分大多數ILD與其他良性肺部疾病，如肺泡肺炎、慢性阻塞性肺疾病。可見，在結締組織病患者中，KL-6可能是鑒別結締組織病相關性間質性肺炎與細菌感染性肺炎的重要血清生物標志物。一項法國隊列研究顯示，系統性硬皮病相關ILD患者的KL-6血清濃度顯著高于無ILD患者，患有限制性肺綜合征和呼吸困難的患者血清KL-6水平更高，且KL-6血清水平隨患者ILD嚴重程度的增加而增加，證實KL-6是該隊列患者中系統性硬皮病相關ILD診斷的準確生物標志物[15]。關于“預測多發性肌炎/皮肌炎相關性ILD的預后因素”的研究結果表明，116例多發性肌炎/皮肌炎相關性ILD患者中，14例在診斷后6個月內死亡，高血清KL-6是其中一項獨立危險因素(OR=3.68，P=0.027)[16]。因此推測，ILD患者隨訪期間，應監測血清KL-6水平，若其突然升高，則需考慮是否需要進一步治療。

2.2KL-6與IPF IPF是一種病因不明的進行性纖維化肺部疾病，其中位生存期為2～3年。目前，高分辨率計算機斷層掃描是IPF診斷的重要組成部分[11]，手術肺活檢和支氣管鏡檢查也對IPF的診斷有重要作用，肺功能測試一般用于監測疾病進展和預測預后，但IPF的臨床發展過程具有高度可變性和不可預測性。因此，臨床上急需可以用于IPF的診斷和預后的非侵入性生物標志物，尤其是對于于不適于搬動和無法耐受活檢的患者。監測血清KL-6的序列變化有助于預測快速進展性IPF患者的短期預后，基線血清KL-6水平與IPF的長期生存率密切相關[17]。一項回顧性研究發現，IPF患者在隨訪中如病情急性加重，血清KL-6水平顯著增高；通過酶聯免疫吸附試驗法測定血清KL-6水平，基線血清KL-6≥1 300 U/mL的患者早期即發生急性加重，基線血清KL-6水平是IPF急性加重發作的敏感預測因子[18]。血清KL-6的連續性變化與IPF患者的生理指標及總體死亡率的變化存在一定關系，在對目標患者的隨訪中發現，血清KL-6水平的6個月變化與用力肺活量占預計值百分比和肺對一氧化碳的彌散量占預計值百分比相關，6個月期間血清KL-6的升高也是死亡率的預測因子。然而，Ishii等[19]在隨訪過程中發現，未經治療的IPF患者血清KL-6水平可以在疾病進展的同時自然下降，并且因IPF死亡的患者中KL-6水平下降更為明顯，一則可能是由于未經治療的嚴重IPF患者肺泡上皮細胞嚴重受損或凋亡，KL-6產生減少，二則可能是嚴重的肺纖維化導致KL-6由肺泡入血變得困難。因此，當IPF患者，尤其沒有接受治療的患者，其血清KL-6水平下降時，并非一定提示疾病活動性正在降低。

2.3KL-6與ARDS ARDS的病理特征是，肺泡-毛細血管屏障的滲透性增加，富含蛋白質的水腫液流入肺泡，血管內皮損傷和血管通透性增加在形成肺水腫中起到了重要作用[20]。楊卿等[21]研究發現，ARDS組血清KL-6水平高于對照組，KL-6可能是肺部ARDS的血清生物標志物。Kondo等[22]對氣管插管期間接受機械通氣治療的32例ARDS患者進行了28 d的研究。在診斷ARDS后的多個時間點從每例患者獲得肺泡上皮細胞襯液和血液，測量肺泡上皮細胞襯液和血清KL-6水平。發現血清和肺泡上皮細胞襯液KL-6水平是預測ARDS患者臨床結果的良好指標。特別是，在疾病早期測量肺泡上皮細胞襯液中的KL-6水平對于預測ARDS患者的預后有意義。

2.4KL-6與其他ILD KL-6水平在慢性過敏性肺炎患者尤其在急性加重患者中異常升高,故在過敏性肺炎的診斷和治療中有意義[23]。另外Ohnishi等[24]回顧性分析研究發現，與其他ILD相比，鳥相關過敏性肺炎和房屋相關過敏性肺炎血清KL-6水平表現出明顯的季節性變化。鳥相關過敏性肺炎患者血清KL-6水平在冬季升高，而房屋相關過敏性肺炎患者KL-6水平在夏季升高，且急性過敏性肺炎患者血清KL-6水平季節性變化更大，該研究表明，通過監測其隨季節的變化可以輔助鑒別過敏性肺炎與其他ILD。

肺泡蛋白沉積癥是肺泡表面活性物質自身代謝異常的一種疾病，主要與肺泡表面活性物質的清除功能障礙有關。Bonella等[25]對33例原發性自身免疫性肺泡蛋白沉積癥患者的研究表明，KL-6可作為肺泡蛋白沉積癥的預后指標，并且KL-6的初始血清水平是疾病進展的最強預測指標。雖然中國肺泡蛋白沉積癥患者的KL-6水平與德國、日本的患者有所差異，但血清KL-6仍可作為中國患者疾病監測的生物指標[26]。可見，盡管KL-6水平對肺泡蛋白沉積癥患者診斷意義不高，但在其治療監測及預后方面頗有價值。

為探究結節病患者KL-6水平與淋巴結腫大及結節、支氣管壁增厚等CT表現的相關性，Honda等[27]回顧性分析了101例結節病患者，發現與KL-6水平正常患者相比，KL-6水平升高患者中毛玻璃樣陰影、結節、小葉間隔增厚、牽拉性支氣管擴張、支氣管壁增厚比例更高，相比之下，兩組之間淋巴結腫大比例差異無統計學意義。分析結果表明血清KL-6水平可能是指示實質結節病嚴重程度的有用指標。但該結論尚需進一步大量病例分析來確定。

近年來，臨床上發現了越來越多的藥物相關性肺炎病例。在藥物誘導的肺炎患者中，血清KL-6可用來反映疾病的臨床活動性。且與其他指標相比，如循環胸腺和激活調節趨化因子/CC趨化因子配體的血清水平，KL-6具有更高的特異性[28]。

3 KL-6在肺癌中的應用

肺癌是全世界最常見的惡性腫瘤之一。雖然新的治療靶點和靶向治療藥物已在臨床中得到驗證和應用，但在大多數發達國家與發展中國家，肺癌仍是癌癥死亡的主要原因[29]。因此還需要致力于探索新的生物標志物和潛在的治療靶分子。研究表明，KL-6最初是作為腫瘤標志物被發現的[1]。MUC1參與到包括肺癌在內的各種癌癥的生長和轉移，MUC1除抗粘連作用外，可以通過影響介導信號轉導參與癌細胞的侵襲和轉移，且MUC1基因長度多態性與肺癌的易患性及預后相關，但是在臨床實踐中，MUC1基因長度多態性的檢測非常的困難，而KL-6是更容易檢測的潛在的替代生物標志物，它可以反映MUC1基因長度多態性，而KL-6/MUC1又是參與肺腺癌發生發展的關鍵因子[30]，表明MUC1/KL-6可以作為肺癌診斷生物標志物，并可能成為潛在的靶治療分子。有研究表明，癌胚抗原與KL-6聯合作為非小細胞肺癌的血清學標志物更為準確，并且證明，血清癌胚抗原和KL-6水平的腫瘤標志物指數是接受根治性手術的非小細胞肺癌患者的獨立預后因素[31]。

4 KL-6在其他呼吸系統疾病中的應用

Aihara等[32]的研究顯示，部分阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者的循環KL-6水平升高。阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征是一種以睡眠相關性上氣道阻塞為特征的慢性疾病，與氧化應激增加有關，這種氧化應激會增加肺泡壁通透性，繼而導致外周循環中的內皮功能障礙,而這些阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者的KL-6血液水平升高，可能正是肺泡壁通透性增加的標志。該研究認為KL-6可能是阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的肺特異性生物標志物的潛在候選者，并且可能在評估阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征時提供關于系統生物標志物的補充信息。閉塞性細支氣管炎綜合征是肺移植后危及生命的并發癥，特征為小氣道進行性纖維化。Ohshimo等[2]研究發現，在肺移植患者中，血清KL-6水平升高與肺功能中第一秒鐘用力呼氣容積的下降相關。血清KL-6水平在肺移植術后閉塞性細支氣管炎綜合征診斷的準確性優于檢測支氣管灌洗液中性粒細胞水平。研究表明，肺孢子菌肺炎患者血液和痰上清液中KL-6水平高于正常范圍，且KL-6與1-3-β-D葡聚糖聯合檢驗對肺孢子菌肺炎有輔助診斷價值，其水平與病情變化正相關；同時，此研究還提出由于誘導痰上清液直接來源于肺部炎癥部位，因此與血液化驗相比，痰上清液中KL-6的檢測更加直接且完全無創[33]。Enomoto等[34]研究表明肺結核患者血清KL-6水平與結核活動可能無明顯相關。同樣，KL-6水平也不能作為細菌性肺炎的有效病情評估指標[3]。

5 小 結

與肺部高分辨CT、支氣管鏡、肺功能測試、外科肺活檢等檢查相比，血清KL-6/MUC1水平的測量快速、便宜、可重復、創傷小、并且更容易操作，因此認為該生物標志物將在成人呼吸系統疾病診斷、評估病情、治療和預后方面為患者提供顯著益處。KL-6/MUC1的研究大多數集中在日本，且在日本的臨床實踐已超過10年;然而，證實KL-6/MUC1臨床療效的臨床試驗證據仍然有限。為了確定KL-6這一生物標志物在呼吸系統疾病中確切的臨床作用，并確定其不同疾病中的截斷值、靈敏度和特異度以及干擾因素等，進一步的前瞻性和國際性研究是必要的。