急性加重期慢性阻塞性肺疾病患者血漿趨化因子27水平變化及其意義

梁子毅，黃丹，吳東，冼舒平，陳敏

廣東醫科大學附屬醫院，廣東湛江524023

慢性阻塞性肺疾病（COPD）簡稱慢阻肺，是一種慢性氣道炎性疾病，以持續氣流受限和進行性加重為主要病變特征，嚴重侵害人類健康的主要慢性氣道疾病之一［1］。急性加重期慢性阻塞性肺疾病（AECOPD）是慢阻肺患者死亡、經濟負擔增加的重要因素，給人民健康、國民經濟帶來沉重負擔。慢阻肺急性加重最多見的發病誘因是上呼吸道病原體感染，其可產生的特異性免疫反應，并且導致以中性粒細胞、T淋巴細胞為主的炎癥。AECOPD的急性加重還和氣道的炎癥加劇有關［2］。AECOPD的診斷完全依賴于臨床癥狀，是一種臨床排除性診斷，缺乏診斷的金標準或精確的生物標志物［3］。趨化因子27（CCL27）屬于CC趨化因子家族的小細胞因子，又被稱為皮膚T細胞虜獲趨化因子，主要由表皮基底層角質細胞產生［4］。CCL27通過和其受體趨化因子受體10（CCR10）相互作用，可以介導循環血液中記憶T細胞遷移至皮膚等靶器官［5］。COPD的發病過程以及急性加重存在Ⅱ型固有淋巴細胞（ILC2）的參與［6-7］。最新研究發現，CCL27參與了ILC2細胞促進哮喘氣道炎癥反應的發病過程［8-9］。目前，關于CCL27是否參與了慢阻肺急性加重過程的相關研究尚少。本研究觀察了AECOPD患者血漿CCL27水平，并探討其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年11月—2020年11月廣東醫科大學附屬醫院收治的COPD患者50例。納入標準：①簽署知情同意書；②符合COPD的肺功能診斷標準，即使用支氣管擴張劑后FEV1/FVC＜70%；③年齡≥40歲。排除標準：①合并有其他呼吸系統疾病（如支氣管擴張、支氣管哮喘、肺纖維化、氣道內腫瘤、結核后遺癥等）；②有炎癥性及過敏性皮膚疾病；③有除呼吸系統以外的急性炎癥性疾病；④有嚴重心、肝、腎功能不全；⑤有風濕免疫系統疾病；⑥有免疫缺陷、惡性腫瘤；⑦需要長期使用激素或免疫抑制劑；⑧入組前兩周使用過抗生素、口服激素治療；⑨孕婦；⑩不能配合完成研究的精神心理疾病。50例COPD患者根據GOLD指南（2019版）［1］中慢阻肺急性加重的診斷標準分為兩組。急性加重組25例，男20例，女5例；年齡（68.40±8.28）歲；BMI（20.85±3.29）kg/m2；吸煙指數36.20±19.77。穩定組25例，男20例，女5例；年齡（66.92±8.45）歲；BMI（20.63±3.96）kg/m2；吸煙指數29.20±17.14。另選24例同期健康體檢者作對照（對照組），男17例，女7例；年齡（64.88±9.579）歲；BMI（20.70±2.54）kg/m2；吸煙指數24.37±12.87。納入標準：①簽署知情同意書；②需要完成肺功能測定，且不滿足慢阻肺的肺功能診斷標準，即舒張后FEV1/FVC＞70%，且FEV1＞80%；③年齡≥40歲。本研究已得到本院醫學倫理委員會批準，所有研究對象均完成簽署知情同意書。

1.2 血漿CCL27及WBC檢測 用檸檬酸鈉抗凝管、乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝管留取外周靜脈血各5 mL；檸檬酸鈉抗凝管的血標本靜置5 min后，以3 000 r/min速度離心，持續時間為15 min，分離血漿后置于-80℃冰箱；采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附檢測技術（ELISA法）檢測血漿CCL27，所有操作均嚴格按照試劑盒的操作說明書進行。EDTA抗凝管的血標本采集后立即送至我院檢驗科，使用貝克曼庫爾特LH 750全自動血細胞分析儀檢測血常規項目。

1.3 肺功能檢查 所有入組研究對象均采用德國耶格公司Master Screen PFT System肺功能儀行肺功能檢查，根據中華醫學會呼吸病學分會肺功能專業組發布的《肺功能檢查指南》執行規范操作，經過計算得出患者第一秒用力呼氣容積預計值（FEV1pred），通過測量患者第一秒用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC），得出并記錄患者第一秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%pred）、第一秒用力呼氣容積與用力肺活量之比（FEV1/FVC）。

1.4 病情嚴重程度評估 急性加重組以及穩定組的COPD患者均需要根據自身病情填寫COPD評估測試問卷（CAT問卷）、改良版英國醫學研究委員會呼吸困難問卷（mMRC問卷），分別對其健康損害程度、呼吸困難程度進行評估，并收集患者一年內COPD急性加重次數。CAT評分越高提示患者癥狀越多，病情控制越差；mMRC分級增加，則提示患者的呼吸困難程度更加嚴重。

1.5 統計學方法 采用SPSS22.0統計軟件。計量資料以±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析（one-way ANO?VA）；運用Pearson相關分析法分析COPD患者血漿CCL27水平與WBC、FEV1%pred、FEV1/FVC、CAT評分、mMRC分級、一年內急性加重次數之間的關系；繪制受試者工作特征曲線（ROC），以COPD患者是否為慢阻肺急性加重為因變量，評估CCL27在COPD患者中鑒別診斷AECOPD的效能。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組CCL27水平、WBC、肺功能及兩組病情嚴重程度比較 急性加重組及穩定組和對照組CCL27水平、WBC、肺功能比較見表1，急性加重組和穩定 組病情嚴重程度比較見表2。

表1 急性加重組及穩定組和對照組CCL27水平、WBC、肺功能比較（±s）

表1 急性加重組及穩定組和對照組CCL27水平、WBC、肺功能比較（±s）

注：與對照組比較，*P＜0.05；與穩定組比較，△P＜0.05。

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表2 急性加重組和穩定組病情嚴重程度比較（±s）

表2 急性加重組和穩定組病情嚴重程度比較（±s）

注：與穩定組比較，*P＜0.05。

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2.2 COPD患者血漿CCL27水平與WBC、肺功能、病情嚴重程度的相關性COPD患者CCL27與WBC、FEV1%pred、FEV1/FVC、一年內急性加重次數、CAT評分、mMRC分級均無相關性（r分別為0.164、0.105、0.003、-0.019、-0.029、-0.055，P均＞0.05）。

2.3 血漿CCL27水平診斷AECOPD的效能 依據GOLD指南（2019版）中對于慢阻肺急性加重的臨床定義為標準，以COPD患者是否為慢阻肺急性加重為因變量，ROC曲線分析血漿CCL27水平鑒別診斷AECOPD的ROC曲 線 下 面 積 為0.720（95%CI：0.580～0.860，P=0.008），靈敏度為0.720，特異度為0.640，約登指數為0.360，其對應的截斷值為2 302.09 pg/mL。

3 討論

COPD以氣流持續性受限為特征，氣道持續存在的慢性炎癥損傷氣管壁，導致小氣道的重塑、氣管壁痙攣，引起氣流受限，加速肺功能下降，在慢阻肺疾病的病情進展進程中有著關鍵的作用［10］。目前研究認為，慢阻肺的發病以及急性加重主要與氣道炎癥反應有關，通過復雜的機制肺內炎癥細胞被激活，釋放炎癥因子和趨化因子，損毀肺的結構和（或）推動中性粒細胞炎癥反應［11］。在臨床上最廣泛應用的GOLD指南中，AECOPD的定義是呼吸癥狀急性惡化，需要接受額外的治療，故對于AECOPD的診斷更多是根據其臨床表現，而缺乏客觀指標作為診斷的金標準。而在臨床實踐中經常會遇到，一些AE?COPD患者呼吸癥狀較前加重，但是通過抗感染并加強改善癥狀的治療措施后，治療效果并不理想。對這些病例進行重新分析評估后，發現有相當一部分患者或是實際患有與AECOPD難以鑒別的其他疾病，如肺炎、充血性心力衰竭等；或是因為藥物治療依從性差引起的癥狀加重［1］。這些診斷不明的病例不但有可能會延誤病情，還會加重患者家庭經濟負擔，造成難以彌補的不良后果。所以尋找一個能反應病情變化，幫助更好診斷AECOPD的輔助檢查指標，成為目前慢阻肺研究領域的一個熱點方向。現有研究表明，在慢阻肺急性加重過程中，患者肺部炎癥細胞聚集，以肺泡巨噬細胞、中性粒細胞和T淋巴細胞為著，激活的炎癥細胞釋放一些能夠破壞肺的結構和（或）促進中性粒細胞炎癥反應的多種炎性介質，包括白細胞介素-6、白三烯B4、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等［12-14］。由于細胞因子種類繁多，每種因子作用各不相同，因此關于不同炎癥介質在AE?COPD患者中的表達水平變化以及其臨床意義成為了研究人員亟需探索的領域。

趨化因子是一類結構類似，相對分子質量多為8 000～10 000的有著多種作用的小分子蛋白質。CCL27是一種CC型趨化因子，主要由表皮基底層角質形成細胞產生［4］。CCL27的受體為CCR10，廣泛分布在皮膚的淋巴管和毛細血管內皮細胞、成纖維細胞以及記憶T細胞表面［15］，CCL27通過與其受體CCR10相互作用，可以轉導血液循環系統和皮膚淋巴管中的記憶T細胞遷徙至皮膚等靶器官，從而參與炎癥反應。此前對于研究CCL27的研究還廣泛集中在過敏性皮膚病以及炎癥性皮膚病上，但最新研究顯示CCL27和其受體CCR10在肺部有著較高的表達，并且CCL27被發現在COPD患者中表達水平相對更高［16-17］。目前，關于CCL27參與COPD氣道炎癥反應的途徑主要有兩種可能——Ⅱ型固有淋巴樣細胞表面CCR10增多從而募集CCL27或者TNF-α激活CCL27等炎癥介質進一步參與炎癥反應。Ⅱ型固有淋巴樣細胞主要分布在人體的肺部、腸道、腭扁桃體中，被認為是在哮喘、呼吸道炎癥疾病發病過程中的發揮重要作用的先天免疫調節細胞，其在氣道慢性炎癥發病過程中的氣道膠原沉積、纖維化等方面起到重要作用［18-19］。最新研究顯示［8-9，20］，CCR10蛋白質在ILC2表面也有著很高的表達，而且ILC2和CCL27被發現在哮喘模型小鼠肺組織中有著很高表達水平，并在哮喘模型小鼠血液和肺泡灌洗液中CCL27水平較對照組小鼠升高，提示CCL27參與了ILC2細胞促進氣道慢性炎癥反應的發病過程。研究顯示，ILC2細胞不但在COPD的早期發病過程中扮演了重要角色，還在AECOPD中發揮關鍵作用［21］。越來越多的研究表明，肺部的上皮細胞和其余結構細胞以及免疫細胞釋放的炎性介質可以激活Ⅱ型固有淋巴細胞，通過促進肺部的病理性炎癥反應，從而參與了COPD等慢性呼吸道疾病急性加重的發病過程［22］。ILC2細胞被認為通過分泌白細胞介素-13（IL-13）、白細胞介素-5（IL-5）等炎癥介質促進嗜酸性粒細胞等炎癥細胞增殖從而參與COPD患者氣道炎癥反應［23-24］。另外，AECOPD患者誘導痰的中性粒細胞彈性酶和組織蛋白酶G水平升高，會誘導白細胞介素-33（IL-33）從壞死的上皮或內皮細胞釋放并成熟為具有較強生物活性的分子［25］，成熟的IL-33可以誘導肺組織內ILC2細胞的積累并激活其細胞活性［26］，導致AECOPD患者肺部IL-5、IL-13表達增強和嗜酸性粒細胞增多。CCL27是ILC2細胞重要潛在生物標志物［8］，ILC2細胞在AECOPD患者中表達增強，提示CCL27很可能參與了AECOPD發病的過程中。另外，被認為與AECO?PD有著非常密切關系的TNF-α等炎癥因子亦可刺激CCL27的產生，從而進一步加重AECOPD患者炎癥反應［27-29］。根據目前研究成果，可推測CCL27在AECOPD病情進展過程中有著緊密的聯系，于是檢測CCL27在AECOPD患者中表達水平變化，并探究其與AECOPD患者病情嚴重程度、WBC、肺功能等是否存在關聯性，又能否成為診斷AECOPD的潛在生物標志物成為了本研究的主要研究目的。

本研究發現，急性加重組、穩定期組血漿CCL27水平高于對照組，并且急性加重組血漿CCL27水平高于穩定組，這一結果證實CCL27不但可能在COPD氣道慢性炎癥的發生發展過程中發揮重要作用，還參與了AECOPD的炎癥急性加重反應。本研究還發現，急性加重組WBC高于穩定組及對照組，提示CCL27作為一種炎癥趨化因子，可能通過刺激WBC等炎癥細胞增殖，并且趨化其在肺組織聚集，從而參與AECOPD炎癥反應的過程。但本研究中COPD患者血漿CCL27水平與WBC水平、氣流受限程度、癥狀、呼吸困難程度等均未發現明顯的相關性，提示COPD的發病、急性加重過程和病情嚴重程度還存在多種因素共同作用，CCL27與COPD以及急性加重的關系更為復雜，需要我們進一步加大樣本量和進行前瞻性的研究證實。血漿CCL27水平在COPD患者中鑒別診斷AECOPD的ROC曲線分析證明，其在幫助診斷AECOPD方面具有一定的特異度和敏感度，但是特異度和敏感度均較弱，反映CCL27并不適合作為單獨指標來診斷AECOPD，但可作為生物標志物組群之一共同協助診斷AECO?PD，在提高AECOPD診斷效能上具有一定的臨床意義。

總之，AECOPD患者血漿CCL27水平升高，可能介導了COPD氣道炎癥的炎癥細胞遷移，并且參與了AECOPD急性加重的發病過程。CCL27可能是AECOPD的重要生物標志物，對于協助提高在COPD患者中鑒別診斷AECOPD具有一定的價值。這一發現為AECOPD診療提供了新的思路。