血清趨化因子受體4與粒細胞集落刺激因子在急性肺損傷患者中變化及對預后的影響

李世元，羅園，岳紅云，韓京旭，王越

急性肺損傷(acute lung injury，ALI)是在肺臟受到重創、感染時常見的損傷類型，主要由各種因素引起的彌漫性肺間質及肺泡水腫導致，嚴重時可發生急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)，病死率較高[1-2]。ALI的發病率與其危險因素作用時間密切相關，危險因素持續時間越久，ALI發病率越高[3]。因此，對ALI患者早期診斷并及時進行有效治療是改善預后、降低病死率的重點。趨化因子受體4(chemokine receptor 4，CXCR4)是一種G蛋白偶聯受體，主要通過G蛋白轉導信號，其在介導免疫及炎性反應中發揮著重要的作用[4]。粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor，G-CSF)是由活化單核細胞和巨噬細胞產生的一種糖蛋白，主要作用于中性粒細胞系造血細胞的增殖分化和活化，當機體受到感染損傷時，G-CSF水平會發生相應的變化[5]。目前臨床上仍缺乏準確評估ALI預后的標準，現觀察血清CXCR4、G-CSF水平在ALI患者中的變化，并分析二者對ALI預后的影響，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年1月—2020年6月石家莊市人民醫院呼吸科收治的ALI患者92例納入ALI組，其中男63例，女29例；年齡(59.5±7.98)歲；另選取同期醫院體檢健康者90例納入健康對照組，其中男48例，女42例，年齡(59.06±7.64)歲。2組受試者性別、年齡比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。以ALI患者入院3個月后預后轉歸情況，將生存和死亡患者分別納入生存亞組、死亡亞組。死亡亞組嚴重膿毒癥占比、急性生理學與慢性健康狀況評分(APACHEⅡ評分)[6]均高于生存亞組(P<0.05)；2亞組性別、年齡、飲酒史、原發性肺炎、胰腺炎、大量輸血占比、査爾森合并癥指數(CCI)[7]、機械通氣時間、肺外衰竭臟器數、氧合指數、血肌酐比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。本研究獲得醫院倫理委員會批準，全部受試者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

表1 ALI患者不同亞組臨床資料比較 [例

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準：①符合ALI診斷標準[8]，且為初次就診；②年齡18～70歲；③機械通氣治療時間≥2 d。(2)排除標準：①合并急性左心衰竭、心源性肺水腫者；②合并惡性腫瘤或心、肝、腎功能嚴重不足者；③有肺損傷史或肺部手術史；④凝血功能障礙或血流動力極度不穩定者。

1.3 血清CXCR4、G-CSF水平檢測 入組后采集ALI患者和健康者清晨空腹外周肘靜脈血5 ml，離心取血清并置于-80 ℃冰箱保存備用。采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清CXCR4、G-CSF水平(試劑盒購自上海雅心生物技術有限公司)，并嚴格依照試劑盒說明書進行操作。

2 結 果

2.1 2組血清CXCR4、G-CSF水平比較 與健康對照組比較，ALI組血清CXCR4、G-CSF水平均顯著升高(P<0.01)，見表2。

表2 健康對照組及ALI組血清CXCR4、G-CSF水平比較

2.2 ALI患者2亞組間血清CXCR4、G-CSF水平比較 與生存亞組比較，死亡亞組血清CXCR4、G-CSF水平顯著升高(P<0.01)，見表3。

表3 生存亞組及死亡亞組患者血清CXCR4、G-CSF水平比較

2.3 Logistic回歸分析影響ALI預后的相關因素 將血清CXCR4(連續變量)、血清G-CSF(連續變量)、APACHEⅡ評分(連續變量)、病因(嚴重膿毒癥)(否=0，是=1)設為自變量，是否死亡設為因變量(未發生=0，發生=1)，對相關因素賦值進行Logistic回歸分析。結果顯示，血清CXCR4、G-CSF水平高、APACHEⅡ評分高、病因為嚴重膿毒癥是影響ALI預后的危險因素(P<0.05)，見表4。

表4 Logistic回歸分析影響ALI預后的相關因素

2.4 血清CXCR4、G-CSF表達水平對ALI預后的預測價值 ROC分析結果顯示，血清CXCR4聯合G-CSF對ALI預后的AUC為0.861，均高于血清CXCR4(0.802)、G-CSF(0.779)單獨預測效果(Z/P=3.879/0.001、3.962/0.001)，見表5、圖1。

表5 血清CXCR4、G-CSF水平對ALI預后預測的ROC分析

圖1 血清CXCR4、G-CSF水平對ALI預后預測的ROC曲線圖

3 討 論

ALI是嚴重感染、中毒、創傷等非心源性肺內外致病因素使肺泡上皮細胞和毛細血管內皮細胞受損，繼而產生彌漫性肺損傷，導致急性低氧性呼吸功能不全，臨床上主要表現為進行性低氧血癥和呼吸窘迫[9-10]。有研究顯示[11]，嚴重感染時ALI發病率約為50%，大量輸血時約為40%，且隨著危險因素數量增加、持續時間延長，ALI發病率逐漸升高，當危險因素作用時間超過72 h時，發病率超過90%。ALI病死率高達32%～50%，嚴重威脅人類生命健康[12]。因此尋找準確度高、便捷的標志物對改善ALI預后、降低ARDS發病率及病死率具有重要意義。

目前多數學者認為，ALI的主要發病機制是失控性炎性反應[13]。趨化因子受體屬于CXC趨化因子受體亞家族，其與趨化因子相互作用可控制炎性細胞在循環系統、組織器官間遷移，使炎性細胞在感染部位發揮作用[14]。陳景燕等[15]通過檢測膿毒癥患者血漿CXCR4水平發現，當機體發生感染時，CXCR4可激活中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞等炎性細胞，并調控炎性介質的分泌，因此，CXCR4在機體免疫反應、炎性反應過程中發揮著關鍵作用。G-CSF是由血管內皮細胞、單核細胞和成纖維細胞合成的糖蛋白，主要作用于中性粒細胞系造血細胞的增殖、分化和活化[16]。孫金平等[17]研究表明，血清G-CSF水平升高與免疫功能紊亂、感染程度加重有關，因此，G-CSF常作為診斷細菌感染程度的指標。本結果顯示，ALI患者血清CXCR4、G-CSF水平明顯高于健康者，死亡亞組血清CXCR4、G-CSF水平明顯高于生存亞組，說明血清CXCR4、G-CSF在ALI患者中呈現異常高表達，這可能與CXCR4激活炎性細胞并使其分泌的相關炎性介質表達上調有關。

在本研究中，死亡亞組APACHEⅡ評分及病因為嚴重膿毒癥占比均高于生存亞組。臨床上將ALI的發病原因分為肺內源性和肺外源性，肺內源性所致ALI以肺泡損傷為主，肺外源性病因則以肺間質水腫為主，其中肺內源性造成的ALI使患者肺組織彈性阻力更大，生存率更低[18]。Swaroopa等[6]研究發現，在ALI/ARDS患者中，死亡者APACHEⅡ評分較生存者更高，且APACHEⅡ評分與患者血清白介素-8水平呈正相關。侯磊等[19]研究發現，APACHEⅡ評分、機械通氣治療時間、氧合指數、肺內源性病因及發生膿毒血癥均可影響ALI/ARDS患者的生存率。可見APACHEⅡ評分、并發膿毒癥會在一定程度上影響患者生存情況，進一步Logistic回歸分析顯示，血清CXCR4、G-CSF水平升高、APACHEⅡ評分高及病因為嚴重膿毒癥是影響ALI預后的危險因素，表明除APACHEⅡ評分、嚴重膿毒癥等常規影響因素外，血清CXCR4、G-CSF水平亦是影響ALI預后的相關因素。此外ROC分析顯示，血清CXCR4/G-CSF對ALI預后的敏感度、特異度、準確度、AUC分別為0.835/0.808、0.743/0.766、0.798/0.807、0.802/0.779，二者聯合對ALI預后的敏感度、特異度、準確度、AUC分別為0.915、0.701、0.874、0.861，相較于血清CXCR4、G-CSF單獨檢測效果更好，再次表明二者與患者預后相關，對預測ALI患者預后情況有較高臨床價值，相信隨著研究的不斷深入，血清CXCR4、G-CSF有望作為評估ALI患者預后的生物學檢測指標，為疾病的診斷、治療發揮相應作用。

綜上所述，ALI患者血清CXCR4、G-CSF呈高表達，且血清CXCR4、G-CSF水平與ALI預后有關，二者聯合檢測對ALI預后的預測價值較高，可為臨床提供參考。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

李世元：提出研究方向、研究思路，研究選題，撰寫論文，修改論文、論文終審 ；羅園：設計研究方案、研究流程；岳紅云：實施研究過程，數據收集，分析整理；韓京旭、王越：文獻調研與整理