IL-6R表達及IL-6基因突變與慢性阻塞性肺疾病的相關性

梁志華 高炎超

(廣州市番禺區何賢紀念醫院，廣東 廣州 511400)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是由免疫介質、免疫細胞及炎性因子共同作用引發的慢性非特異性炎癥性疾病〔1〕。COPD位于全球死亡疾病第4位，預計至2020年，COPD將位于全球死亡疾病第3位，嚴重威脅公眾生活質量和生命健康〔2〕。COPD的主要發病機制之一為系統炎癥，而白細胞介素(IL)-6在COPD致病過程中發揮重要作用，其生物學效應受IL-6受體(R)介導，二者結合可刺激機體釋放多種細胞因子，同時已有研究報道IL-6基因多態性與COPD的致病相關，而基因多態性的發生是以基因突變為基礎，關于IL-6基因突變在COPD中作用的研究報道較少〔3，4〕。本研究擬探討IL-6R和IL-6基因突變在COPD中的表達情況。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年2月至2018年2月廣州市番禺區何賢紀念醫院呼吸內科收治的46例COPD患者為研究組，選取同期體檢的健康人群46例為對照組。納入標準：①符合COPD診斷標準(2013年修訂版)〔5〕；②年齡≥40歲；③自愿簽署知情同意書；④經醫院倫理委員會審核批準。排除標準：①合并冠心病；②合并嚴重肝、腎功能不全；③合并肺結核、支氣管哮喘等其他肺部疾病；④合并惡性腫瘤；⑤合并類風濕關節炎等自身免疫性疾病。研究組男32例，女14例；年齡60～81〔平均(67.57±5.46)〕歲；肺功能分級Ⅰ級20例(輕度組)，Ⅱ級15例(中度組)，Ⅲ～Ⅳ級11例(重度組)；病程2～15〔平均(7.82±2.76)〕年。對照組男30例，女16例；年齡61～83〔平均(68.42±5.23)〕歲。兩組性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 檢測方法 受試者在入院24 h內采集早晨空腹靜脈血3～5 ml，室溫靜置30 min，3 000 r/min離心15 min，取上層血清-20℃冷凍待檢。

1.2.1 酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清IL-6R水平 取試劑盒(購自北京索萊寶科技有限公司)室溫放置20 min，配制試劑備用；設置7個濃度標準品孔、待測樣品孔及空白孔，分別對應加標準品、待測樣品、空白孔加蒸餾水，覆膜，37℃孵育2 h；洗滌液洗3次；加一抗工作液，覆膜，37℃孵育1 h；洗滌液洗3次；加二抗工作液，覆膜，37℃孵育1 h；洗滌液反復洗滌4次；各孔加底物100 ml顯色，37℃避光顯色15 min；各孔加終止液100 ml終止反應；450 nm波長測定吸光度(OD)值，分別以OD值、標準品為縱坐標和橫坐標繪制標準曲線，計算IL-6R濃度。試劑配制及操作過程均由同一人嚴格按照說明書執行。

1.2.2 基因測序 對所有受試者進行IL-6檢測，采用基因芯片技術，由廣州益善生物科技公司檢測。

1.2.3 肺功能檢測 采用肺功能檢測儀(德國康訊公司)檢測第1秒用力呼氣量(FEV1)與用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)、FEV1占預計值百分比(FEV1%)。

1.3 統計學分析 采用SPSS19.0軟件進行t檢驗、χ2檢驗、方差分析、Pearson、Spearman 相關性分析。

2 結 果

2.1 兩組IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較 樣品均獲得IL-6編碼區序列，發現在啟動子區rs1800796(-572C/G)位點發生突變，突變例數39例。研究組IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率顯著高于對照組(P<0.01)，見表1。

表1 兩組IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較(n=46)

2.2 兩組肺功能比較 研究組FEV1%與FEV1/FVC均顯著低于對照組(P<0.01)，見表2。

表2 兩組FEV1%、FEV1/FVC比較

2.3 肺功能不同嚴重程度COPD患者IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較 中度組、重度組IL-6R水平、IL-6-572C/G突變率均顯著高于輕度組(P<0.05)，且重度組顯著高于中度組(P<0.05)，見表3。

表3 肺功能不同嚴重程度COPD患者IL-6R水平和IL-6-572C/G突變率比較

與輕度組比較：1)P<0.05；與中度組比較：2)P<0.05

2.4 IL-6R表達和IL-6-572C/G突變率與肺功能指標的相關性 IL-6R表達與FEV1%、FEV1/FVC呈負相關(r=-0.680、P=0.031，r=-0.655、P=0.036)，IL-6-572C/G突變率與FEV1%、FEV1/FVC呈負相關(r=-0.704、P=0.027，r=-0.677、P=0.033)。

3 討 論

COPD發病率有升高趨勢，其主要特征為出現不完全可逆性氣流受阻，臨床上主要表現為慢性咳嗽、喘息、咳痰、呼吸困難等癥狀〔6〕。COPD致病原因較多，特別是香煙煙霧是COPD的常見危險因素，并且隨著吸煙人數的增多及老齡化增加，其發病率和死亡率增大，造成極大的社會和經濟負擔〔7〕。

IL-6為多效應細胞因子，在IL-1β、腫瘤壞死因子(TNF)-α等刺激下能在多種組織細胞中產生，尤其在應激、損傷及感染等因素導致的疾病中高表達〔8〕。IL-6在COPD中表達水平升高，能夠刺激B淋巴細胞分化及T淋巴細胞增殖，誘導二者釋放多種炎性介質加重肺部炎癥反應，同時IL-6與COPD患者肺動脈高壓、肺功能、血管炎等相關〔9〕。研究發現COPD患者血清可溶性(s)IL-6R表達水平升高〔10〕，本研究與之有相似之處，提示COPD患者存在IL-6R高表達現象。正常情況下，機體內IL-6含量極少，COPD急性發作時可釋放大量IL-6，IL-6可與sIL-6R特異性結合成復合物，激活IL-6生物活性，因此COPD患者IL-6R水平升高〔11〕。

近年來對基因多態性研究報道較多，而基因多態性的發生是以基因突變為基礎，IL-6基因多態性與多種疾病相關，Ji等〔12〕通過薈萃分析證實IL-6rs1800796(-572C/G)是COPD發生的危險因素。本研究COPD患者存在IL-6-572C/G突變現象。啟動子區-572位點可直接影響IL-6基因轉錄強度，-572位點C向G突變，增強啟動子區域和轉錄因子結合活性，促進IL-6分泌，引起COPD發病。Abd-Elaziz等〔13〕研究發現FEV1%與FEV1/FVC在COPD患者體內明顯降低，與本研究結果基本相一致，提示COPD患者存在嚴重的肺功能障礙。進一步研究提示IL-6R水平和IL-6基因突變與COPD嚴重程度有關。COPD患者嚴重炎癥反應可產生大量IL-6，而IL-6R升高可提高與IL-6結合率，使IL-6活化增多加重患者病情，而IL-6基因-572位于基因啟動子區域，而G等位基因突變可引起個體轉錄及表達差異，提高IL-6相關疾病易感性，即增加COPD易感性〔14，15〕。本文提示在COPD患者體內IL-6R表達和IL-6-572C/G突變可能通過調控肺功能指標參與其疾病發生、發展過程。IL-6R可通過與IL-6結合而釋放大量炎性因子，而炎性因子積聚在肺部，從而加重肺部炎癥反應，IL-6和IL-6R分泌增加還能加重氣道上皮細胞功能損傷，降低肺功能，而IL-6-572位于糖皮質激素受體元件附近，其G等位基因增加可提高IL-6分泌，從而增加機體炎癥反應，降低肺功能，參與COPD疾病發生及發展過程〔16〕。

綜上，COPD患者IL-6R表達水平升高，IL-6-572C/G突變率高，并與肺功能指標及疾病嚴重程度有關，可能參與COPD發病過程。由于研究樣本量有限，存在地域性及種族差異，對結果產生一定誤差，在后期研究中會著重改進。