補體C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白與慢阻肺伴肺栓塞患者肺功能的相關性及對臨床結局預測價值

楊 興,董嘉良,李志玲,張坤燕

(天津市寧河區醫院 1.檢驗科；2.體檢科,天津301500;3.天津市海河醫院 結核科,天津300350)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)以持續氣流阻塞為主要特征，且呈進行性發展態勢[1]。該病的發生與病原菌感染、空氣污染、吸煙等密切相關，疾病進展后易出現急性加重、肺氣腫等癥狀，導致肺心病、呼吸衰竭的發生，嚴重危及患者生命安全[2-3]。COPD異常炎癥反應可通過損傷血管內皮以及激活凝血纖溶系統導致肺栓塞(pulmonary embolism,PE)的發生，是引起肺栓塞的獨立危險因素，研究顯示，慢阻肺急性加重住院患者的PE發病率可達24.7%[4]。由于COPD合并PE的臨床病癥不典型，易誤診或漏診，導致預后較差。C1q腫瘤壞死因子相關蛋白(C1q tumor necrosis factor related protein,CTRP)是脂肪組織細胞分泌的一類新型脂肪因子，參與COPD的發生、發展，其中，CTRP-4可通過NF-κB 途徑調控宿主細胞的代謝過程，破壞機體免疫功能，調控血清促炎因子(TNF-α和IL-6)的表達[5-6]；CTRP-9可通過抑制缺氧條件下肺部微血管內皮細胞的表達而改善肺動脈高壓狀態，還可促進炎癥細胞的活化、遷移及血管平滑肌細胞的增殖作用等[7]。但目前關于血清CTRP-4、CTRP-9水平與COPD合并肺栓塞患者預后關系的相關性報道較少。本研究探討血清CTRP-4、CTRP-9與COPD合并PE患者肺功能的相關性及對臨床結局的預測效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇于2016年6月至2017年12月期間收治的單純性COPD患者98例作為非肺栓塞組，88例COPD合并PE患者作為肺栓塞組，同期體檢的健康人群80例作為對照組。非肺栓塞組男53例，女45例，年齡34-80(55.4±5.4)歲，病程4-15(9.3±2.2)年；肺栓塞組男56例，女32例，年齡34-80(55.8±5.2)歲，病程4-15(9.6±2.2)年；對照組男43例，女37例，年齡34-80(55.9±5.0)歲。3組研究對象基本資料差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。所有患者及家屬均簽署知情同意書，本研究獲得本院倫理委員會批準。

納入標準：(1)COPD患者符合2013年版年中華醫學會呼吸病分會制定的關于COPD的診斷標準[8]，臨床表現為咳嗽和咳痰，慢性、進行性加重的呼吸困難，第1秒用力呼氣容積/用力肺活量百分比≤70%；(2)PE患者符合2014版《急性肺栓塞診治指南》中的診斷標準[9]，至少滿足以下1項標準，CT或者MRI肺動脈內血栓的直接證據，肺核素掃描顯示高度可疑者，肺動脈造影顯示陽性；(3)病例資料完整，依從研究方案。

排除標準：(1)合并惡性腫瘤，自身免疫性疾病，造血系統疾病；(2)合并心、腎、肝等重要臟器功能障礙；(3)合并急性腦梗死、急性心肌梗死等缺血性疾?。?4)合并間質性肺疾病、活動性肺結核、支氣管擴張等其他肺部疾??；(5)妊娠期、哺乳期婦女。

1.2 方法

1.2.1血清CTRP-4、CTRP-9水平 所有研究對象入組后清晨空腹抽取外周靜脈血約5 ml，靜置1 h，3 000 rpm離心10 min(半徑13.5 cm)，取上層血清于-80℃凍存待用。采用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定血清CTRP-4、CTRP-9水平，酶標儀(Model 680型)購自于美國Bio-Rad公司，試劑盒購自于Uscn Life Science Inc，測定操作嚴格按照試劑盒說明書進行，控制批內變異<10%，批間變異<15%。

1.2.2肺功能 采用捷斯特肺功能儀(產地：日本；型號：CHESTGRAPH HI-10)測定所有研究對象第1秒用力肺活量占預計值百分比(FEV1%pred)。

1.2.3臨床結局 COPD合并PE患者經院內常規治療，出院后隨訪2年，記錄患者存活情況。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 3組受患者血清CTRP-4、CTRP-9以及FEV1%pred水平比較

3組患者血清CTRP-4、CTRP-9以及FEV1%pred水平差異具有統計學意義(P<0.05)，其中肺栓塞組血清CTRP-4、CTRP-9水平高于非肺栓塞組和對照組(P<0.05)，FEV1%pred水平低于非肺栓塞組、對照組(P<0.05)，見表1。

表1 3組患者血清CTRP-4、CTRP-9以及FEV1%pred水平比較

2.2 血清CTRP-4、CTRP-9與FEV1%pred的相關性分析

采用Pearson相關性分析血清CTRP-4、CTRP-9與FEV1%pred的相關性，結果顯示：CTRP-4、CTRP-9均與FEV1%pred呈負相關(r=-0.681,-0.693,P均<0.01)，見圖1。

圖1 血清CTRP-4、CTRP9與FEV1%pred的相關性分析

2.3 COPD合并PE患者臨床結局及其單因素分析

88例COPD合并PE患者隨訪22-27(24.3±0.56)個月，失訪4例，其中2例搬家失聯，2例更換聯系方式失聯。其中死亡24例(28.57%)，存活60例(71.43%)。存活組和死亡組患者血清CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred以及肺功能分級差異具有統計學意義(P<0.05)，其中存活組血清CTRP-4、CTRP-9低于死亡組，肺功能分級(Ⅰ-Ⅱ級)、FEV1%pred高于死亡組。兩組患者年齡、性別、吸煙、BMI等一般資料差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

2.4 影響臨床結局的Logistic回歸分析

以臨床結局為因變量，選擇單因素分析中具有統計學意義的變量CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred以及肺功能分級作為自變量，變量賦值見表3。Logistic回歸分析結果顯示CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred、肺功能分級均為COPD合并PE患者死亡的獨立危險因素(P<0.05)，見表4。

表3 變量賦值

表4 患者生存影響因素多因素分析

2.5 血清CTRP-4、CTRP-9對COPD合并PE患者臨床結局的預測效果

以12.58 ng/mL為截斷值，CTRP-4預測死亡的靈敏度為87.50%，特異度為71.67%，ROC曲線下面積為0.766(95%CI：0.704-0.847)；以169.76 ng/mL為截斷值，CTRP-9預測死亡的靈敏度為83.33%，特異度為78.33%，ROC曲線下面積為0.832(95%CI：0.767-0.904)，預測效果良好，見表5、圖2。

表5 血清CTRP-4、CTRP-9對COPD合并肺栓塞患者的預后判斷價值

圖2 血清CTRP-4、CTRP-9表達水平預測死亡的ROC曲線分析

3 討論

COPD臨床致殘率、病死率呈逐年增加的趨勢，我國每年約100萬人因COPD死亡，約占總體死亡人數的10%[10]。COPD的具體發病機制尚未明確，長期的慢性炎癥反應、氧化失衡、細胞凋亡是COPD發生的重要原因。研究發現COPD患者的機體處于異常炎癥反應狀態，從而激活炎性因子、超氧化物的釋放，損傷血管內膜，同時纖維蛋白原沉積、血小板活化聚集等進一步促進血栓形成，增加了COPD合并PE的發生風險[11-12]。近年來COPD合并PE越來越受到臨床重視，與單純性COPD具有相近的臨床病癥(如咳嗽、胸痛、呼吸困難等)，且血清炎性因子(如CRP、FIB、D-二聚體)均處于高表達水平，故而容易被忽視。因此，研究引起COPD合并PE發生的危險因素對于疾病的診斷、治療方案的制定以及預后評估具有重要意義。

本次研究結果顯示3組受試者血清CTRP-4、CTRP-9水平差異顯著，其中肺栓塞組血清CTRP-4、CTRP-9水平顯著明顯高于非肺栓塞組、對照組，表明COPD合并肺栓塞患者的血清CTRP-4、CTRP-9水平處于高表達狀態。COPD患者存在肺循環異常炎癥反應，肺部微循環受損，線粒體功能障礙等，機體代償性機制刺激CTRP-9的分泌，從而激活磷脂酰肌醇3激酶-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(PI3K-Akt)信號通路，改善內皮細胞功能障礙，減少肺動脈內皮細胞凋亡。同時本次研究采用Pearson相關性分析顯示CTRP-4、CTRP-9分別與FEV1%pred呈負相關性(r=-0.681,-0.693,P<0.01)，提示CTRP-4、CTRP-9 能反映COPD 患者氣流阻塞程度以及病情嚴重程度，即CTRP-4、CTRP-9越高，FEV1%pred越低，患者氣流阻塞越嚴重。由于機體保護性機制的存在，病情越嚴重則刺激CTRP-9分泌的作用越強，故而血清表達水平越高，CTRP-9可降低基質金屬蛋白酶-2的表達，抑制NF-κB通路等，最終改善機體炎癥反應，保護血管[13]。CTRP-4可激活白細胞介素-6/信號轉導與轉錄激活因子3信號通路，調控巨噬細胞、中性粒細胞、氣道上皮細胞等多種細胞分泌功能，加重氣道炎癥反應、黏液高分泌狀態，從而引起氣流堵塞。韋海燕等[14]研究發現血清CTRP-4水平與IL-8水平呈正相關，推測CTRP-4參與了COPD患者的局部、全身炎癥反應，且與肺功能有關。

COPD患者和COPD合并PE患者均可以出現低氧血癥，缺乏特異性，其中單純性COPD引起的低氧血癥可通過解痙、正壓通氣、吸氧的方法進行改善，但對于合并PE患者，由于通氣/血流比例嚴重失調，治療效果較差，嚴重影響預后，因此通過評估患者預后危險因素可及早干預治療，降低死亡風險。本次研究通過Logistic回歸分析顯示CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred、肺功能分級均為影響COPD合并肺栓塞患者死亡的獨立危險因素(P<0.05)。Chen等[15]認為由于COPD患者肺儲備功能不足，一旦發生PE，進一步促進血栓形成，導致支氣管收縮，引起局部缺血缺氧性損傷和炎性損傷，其中缺氧、全身炎癥是COPD患者促凝血狀態的關鍵原因，從而加重PE進展，產生惡性循環，PE是COPD加重患者預后不良的獨立預測因子。因此，在治療前需要進行血液學檢測，評估炎癥反應狀態以及血凝塊情況，對于無治療禁忌癥者應及時糾正血栓前狀態，對于危重者則需根據病情給予溶栓和抗凝治療。CTRP-4促進TNF-α、IL-6等炎性因子的表達，加重炎癥反應促進肺部血管栓塞形成，特別是肺動脈栓塞，從而增加死亡風險[5]。CTRP-9作為危險因子，童聰等[16]研究發現CTRP-9與COPD密切相關，其水平升高可通過促進肺部炎癥損傷導致急性加重的發生，從而增加COPD進展為PE的風險。同時通過ROC曲線分析發現CTRP-4預測死亡的靈敏度為87.50%，特異度為71.67%，而CTRP-9預測死亡的靈敏度為83.33%，特異度為78.33%，其中靈敏度均高于80%，表明血清CTRP-4、CTRP-9對于COPD合并PE患者的預后情況有一定的預測價值。但特異度均低于80%，推測為COPD引起的血栓狀態、炎癥反應可干擾CTRP-4、CTRP-9的血清水平，如張森等[18]研究發現COPD 穩定期患者血清CTRP-9水平明顯高于健康對照組，與FEV1%pred呈負相關，故而對于合并PE患者嚴重程度、預后評估仍需采用多種因子(凝血因子、炎癥因子等)聯合檢測，從而提高預測效能。另外，此次研究存在一定局限性，患者治療過程中血清CTRP-4、CTRP-9水平處于動態變化狀態，而此次研究并未連續檢測其的變化趨勢與預后的相互關系。盡管研究發現血清CTRP-4、CTRP-9水平與肺功能存在相關性，對于具體機制仍需進一步論證。

綜上所述，COPD合并PE患者血清CTRP-4、CTRP-9高表達，其水平與肺功能呈正相關，是導致患者死亡的獨立危險因素，預測臨床結局效果良好，具有一定的應用價值。