COPD 急性加重期患者血清suPAR、HNP1-3水平變化及意義

白玉霞，黃少祥，劉靜，馬麗，劉鵬

天津市第五中心醫(yī)院，天津300450

慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）可致患者肺功能急劇下降，增加肺栓塞發(fā)病機(jī)率，是慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者死亡的主要原因［1-2］。探討與AECOPD 患者病情和預(yù)后相關(guān)的分子機(jī)制有助于指導(dǎo)臨床治療，改善患者預(yù)后。局部和全身炎癥反應(yīng)是AECOPD 發(fā)病的病理基礎(chǔ)之一［3］，可溶性尿激酶型纖溶酶原激活物受體（suPAR）屬于纖溶酶原激活物系統(tǒng)，被認(rèn)為是一種穩(wěn)定的炎癥標(biāo)志物，參與感染、慢性疾病、腫瘤等多種疾病發(fā)病過(guò)程［4］。人中性粒細(xì)胞肽1-3（HNP1-3）是人體天然防御體系組成部分，具有殺傷病原菌、免疫調(diào)節(jié)、趨化、抑制腫瘤等廣泛生物學(xué)作用［5］。suPAR、HNP1-3 在AECOPD中的報(bào)道較少，尤其是與AECOPD 預(yù)后的關(guān)系尚不明確。本研究通過(guò)檢測(cè)ACEOPD 患者血清suPAR、HNP1-3 水平，探討其與AECOPD 肺功能和預(yù)后的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2016年11月－2020年4月我院呼吸科住院部收治的90 例AECOPD 患者（AECO?PD 組），納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)X 線檢查、胸部CT 檢查和肺功能檢測(cè)確診為AECOPD 患者，符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢性阻塞性肺疾病學(xué)組發(fā)布的《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013 年修訂版）》中AECOPD相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］；②入院前未接受過(guò)任何形式的治療；③可完成各項(xiàng)檢測(cè)并積極配合的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①肺結(jié)核、支氣管肺炎、哮喘、肺氣腫、肺癌等其他肺疾病；②存在自身免疫性疾病；③存在全身性感染性疾病；④合并惡性腫瘤患者。其中男53 例，女37 例，年齡53～68（58.17 ± 4.87）歲；病程1～10（5.12 ± 2.36）年。另選擇同期我院呼吸內(nèi)科門診接診的57 例穩(wěn)定期COPD 患者（COPD 組）及體檢中心接診的50例查體健康志愿者（對(duì)照組）。COPD 組男35 例，女22 例，年齡49～69（58.17±4.64）歲；病程2～12（5.64 ± 2.94）年。對(duì)照組男30 例，女20例，年齡53～70（57.92±4.63）歲。三組年齡、性別比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。AECOPD 組和COPD 組病程比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。本研究獲得我院倫理會(huì)批準(zhǔn)，患者或其家屬簽署知情同意書，診療過(guò)程嚴(yán)格遵循倫理學(xué)原則，保護(hù)患者隱私和安全。

1.2 血清suPAR 、HNP1-3 檢測(cè) 患者入院后24 h內(nèi)均采集空腹靜脈血5 mL（對(duì)照組體檢當(dāng)日空腹），取上清液置于TDZ4-WS 低速自動(dòng)平衡離心機(jī)3 000 r/min 離心15 min（離心半徑10 cm），取血清保存于-80 ℃超低溫冰箱（Thermo Fisher 公司）。快速解凍清樣品，采用ALISEI 全自動(dòng)酶標(biāo)儀應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血清suPAR、HNP1-3 水平，試劑盒購(gòu)自北京科美東雅生物技術(shù)有限公司。

1.3 肺功能檢測(cè) 所有患者入組后24 h內(nèi)完成（對(duì)照組體檢當(dāng)日）。Master Screen 肺功能儀（德國(guó)耶格公司），檢測(cè)前吸入200 μg 沙丁胺醇，15 min 后測(cè)量第1 秒用力呼氣容積（FEV1），計(jì)算FEV1與用力肺活量（FVC）的比值（FEV1/FVC）、FEV1占預(yù)計(jì)值百分?jǐn)?shù)（FEV1%pred）。

1.4 臨床結(jié)局追蹤 AECOPD 患者均追蹤臨床結(jié)局，統(tǒng)計(jì)患者發(fā)病后30 d內(nèi)全因死亡情況，根據(jù)臨床結(jié)局分為死亡組和存活組。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS25.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以±s表示。采用單因素方差分析或獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。Pearson 相關(guān)分析變量間相關(guān)性，采用受試者工作特征（ROC）曲線分析血清suPAR、HNP1-3 水平對(duì)AECOPD 預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 受試者血清suPAR、HNP1-3 水平比較 AE?COPD 組、COPD 組血清suPAR、HNP1-3 水平均高于對(duì) 照 組（P 均＜0.05），AECOPD 組 血 清suPAR、HNP1-3 水平高于COPD組（P均＜0.05），見(jiàn)表1。

2.2 受試者肺功能比較 AECOPD 組、COPD 組FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred 水平均低于對(duì)照組（P均＜0.05），AECOPD 組FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred水平低于COPD組（P均＜0.05），見(jiàn)表2。

表1 三組受試者血清suPAR、HNP1-3水平比較（ ± s）

表1 三組受試者血清suPAR、HNP1-3水平比較（ ± s）

注：與對(duì)照組相比，*P＜0.05；與COPD組相比，△P＜0.05。

組別AECOPD組COPD組對(duì)照組HNP1-3（ng/L）2.84±0.97*△1.83±0.54*0.62±0.25 n 90 57 50 suPAR（ng/mL）13.26±3.94*△9.35±2.01*3.26±0.54

表2 三組受試者肺功能指標(biāo)比較（ ± s）

表2 三組受試者肺功能指標(biāo)比較（ ± s）

注：與對(duì)照組相比，*P＜0.05；與COPD組相比，△P＜0.05。

組別AECOPD組COPD組對(duì)照組n FEV1%pred（%）42.13±4.72*△53.26±6.21*89.35±8.25 90 57 50 FEV1（mL）61.22±2.35*△68.52±4.52*83.56±6.21 FEV1/FVC（%）52.31±5.26*△62.35±7.52*83.26±9.58

2.3 AECOPD組血清suPAR、HNP1-3水平與肺功能的相關(guān)性 Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，AECOPD患者血清suPAR水平與FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred呈負(fù)相關(guān)（r 分別為-0.519、-0.635、-0.664，P 均＜0.05），HNP1-3 水平與FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred呈負(fù)相關(guān)（r 分別為-0.537、-0.595、-0.603，P 均＜0.05）。

2.4 血清suPAR、HNP1-3 水平對(duì)AECOPD 預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值 本組90 例AECOPD 患者3 例出院后失訪，發(fā)病后30 d 內(nèi)死亡11 例，5 例死于院內(nèi)，6 例死于院外，死亡者（11 例）血清suPAR、HNP1-3 水 平 分 別 為（18.23 ± 4.12）ng/mL、（5.42 ± 1.36）ng/L，存活者（76 例）血清suPAR、HNP1-3 水 平 分 別 為（12.91 ± 3.05）ng/mL、（2.53 ± 0.49）ng/L，死亡者血清suPAR、HNP1-3水平均高于存活者（P 均＜0.05）。以AECOPD 患者是否發(fā)生死亡為因變量（0=否，1=是），ROC曲線分析血清suPAR、HNP1-3、suPAR+HNP1-3預(yù)測(cè)AECOPD 預(yù)后的ROC 曲線下面積（AUC）分別 為0.682、0.785、0.891，suPAR+HNP1-3 預(yù) 測(cè)AECOPD 患者預(yù)后的AUC 高于單獨(dú)suPAR、HNP1-3（Z 分別為3.261、2.851，P 均＜0.05）。血清suPAR、HNP1-3、suPAR+HNP1-3 預(yù)測(cè)AECOPD患者預(yù)后的效能見(jiàn)表3。

表3 血清suPAR、HNP1-3、suPAR+HNP1-3預(yù)測(cè)AECOPD患者預(yù)后的效能

3 討論

COPD 是較為常見(jiàn)的呼吸系統(tǒng)疾病之一，主要以氣流受限為臨床特征，患者常表現(xiàn)為呼吸困難和咳嗽等，病情嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致患者死亡，全世界每年有300 多萬(wàn)人死于COPD，盡管臨床治療技術(shù)不斷提高，預(yù)防AECOPD 方面取得進(jìn)展，但在抑制ACEOPD疾病進(jìn)展、降低病死率方面并無(wú)進(jìn)展［7］。目前研究認(rèn)為，呼吸困難程度、年齡、心力衰竭、白細(xì)胞計(jì)數(shù)高、肺氣腫等與AECOPD 預(yù)后有關(guān)，但缺乏有效的生物學(xué)標(biāo)志物。

suPAR是尿激酶型纖維酶原激活物受體的可溶形式，表達(dá)于單核、T 淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等多種免疫活化細(xì)胞表面，通過(guò)與配體尿激酶型纖溶酶原激活物結(jié)合介導(dǎo)纖溶酶原活化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、黏附轉(zhuǎn)移細(xì)胞等，可在外周血液中檢測(cè)到，被認(rèn)為是一種炎癥反應(yīng)、免疫激活的血清生物標(biāo)志物［8］。suPAR 表達(dá)異常與膿毒癥［9］、腎功能損傷［10］、腫瘤［11］、心血管疾病［12］等疾病有關(guān)。近期研究發(fā)現(xiàn)，suPAR 通過(guò)復(fù)雜分子信號(hào)通路、基因表達(dá)模式參與小氣道纖維化和肺氣腫等COPD 發(fā)病機(jī)制［13］。本研究發(fā)現(xiàn)，AECO?PD 組血清suPAR 水平高于COPD 組和對(duì)照組，說(shuō)明suPAR 參與AECOPD 發(fā)病和肺功能損傷進(jìn)程。su?PAR 被認(rèn)為與慢性疾病預(yù)后有關(guān)，suPAR 水平升高可增加慢性心力衰竭患者發(fā)病后3 年內(nèi)近1 倍的死亡率［14］。suPAR與AECOPD 預(yù)后的相關(guān)性尚未被闡述，本研究發(fā)現(xiàn)，死亡者血清suPAR 水平高于存活者，說(shuō)明suPAR 水平升高可能與AECOPD 病情加重和死亡有關(guān)。suPAR參與AECOPD 的發(fā)病機(jī)制尚不清楚，可能為炎癥反應(yīng)刺激下，AECOPD 患者小氣道上皮細(xì)胞中suPAR 呈高度表達(dá)，suPAR 表達(dá)增加誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞發(fā)生間質(zhì)轉(zhuǎn)化形成成纖維細(xì)胞或肌成纖維細(xì)胞，加快肺纖維化進(jìn)程［15］。本研究ROC 曲線分析結(jié)果說(shuō)明suPAR 對(duì)AECOPD 預(yù)后評(píng)估有一定價(jià)值，提示suPAR 可作為AECOPD 新型標(biāo)志物進(jìn)行疾病預(yù)后評(píng)估。

HNP1-3 是人體α 防御素中的一種，主要存在于中性粒細(xì)胞嗜天青顆粒中，在中性粒細(xì)胞活化后會(huì)迅速釋放，參與宿主防御和炎癥反應(yīng)。HNP1-3通過(guò)與病原菌抗原結(jié)合，抑制病原菌增殖，對(duì)細(xì)菌、病毒、真菌等均有較大殺傷作用［16］。HNP1-3 還具有趨化效應(yīng)、誘導(dǎo)細(xì)胞因子，免疫調(diào)節(jié)作用，HNP1-3細(xì)胞毒性作用可抑制腫瘤細(xì)胞增殖侵襲。HNP-13 表達(dá)異常與支氣管肺炎［17］、冠心病［18］、敗血癥［19］等有關(guān)。中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等均參與COPD氣道和全身炎癥反應(yīng)過(guò)程，其中中性粒細(xì)胞是COPD 炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵，HNP1-3 作為中性粒細(xì)胞多肽，與COPD 發(fā)病有密切關(guān)系，HNP1-3 含量被證實(shí)在COPD 患者明顯升高［20］，本研究觀察AECOPD 患者血清HNP1-3 水平更高，高于穩(wěn)定期COPD 患者和健康對(duì)照組，相關(guān)性分析提示HNP1-3 水平越高患者FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred 越低，說(shuō)明HNP1-3參與AECOPD 發(fā)病和肺功能損傷機(jī)制。HNP1-3 與AECOPD 預(yù)后的報(bào)道少見(jiàn)，本研究發(fā)現(xiàn)死亡者血清HNP1-3 水平高于存活者，提示HNP1-3 水平升高與AECOPD 近期病死率有關(guān)，機(jī)制可能為高水平HNP1-3可通過(guò)介導(dǎo)脂蛋白相關(guān)受體表達(dá)，破壞血管上皮屏障功能，引起肺組織急性損傷［20］。其次，中性粒細(xì)胞進(jìn)入氣道釋放HNP1-3，刺激支氣管上皮細(xì)胞產(chǎn)生IL-8，加劇氣道炎癥反應(yīng)，加重下呼吸道癥狀、氣流阻塞癥狀［21］，最終導(dǎo)致疾病進(jìn)展和不良結(jié)局發(fā)生。ROC 曲線分析結(jié)果顯示，HNP1-3預(yù)測(cè)AECOPD預(yù)后的AUC 達(dá)0.785，靈敏度、特異度分別達(dá)73.68%、77.63%，說(shuō)明HNP1-3 可作為AECOPD 疾病預(yù)后評(píng)估的主要血清學(xué)生物標(biāo)志物。聯(lián)合su?PAR、HNP1-3 可明顯提高對(duì)AECOPD 預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值，提示血清suPAR、HNP1-3 水平同時(shí)升高的AE?COPD 患者死亡率更高，臨床應(yīng)引起重視，積極治療，改善患者預(yù)后。

綜上所述，AECOPD 患者血清suPAR、HNP1-3水平均升高，高水平suPAR、HNP1-3 與AECOPD 患者肺功能低下和不良預(yù)后有關(guān)；檢測(cè)血清suPAR、HNP1-3水平可為AECOPD 病情評(píng)估、預(yù)后判斷提供一定參考。