KL-6評估特發性肺纖維化病變程度的臨床價值*

王靜 苗姝 佟金平 王濤

(1.大連大學附屬新華醫院呼吸與危重癥醫學科，遼寧 大連 116021；2.大連大學附屬中山醫院呼吸與危重癥醫學一科，遼寧 大連 116001)

特發性肺纖維化(Idiopathic pulmonary fibrosis，IPF)是一組病因未明、以彌漫性肺泡炎癥、肺泡結構紊亂、肺間質纖維化改變為病理特征的間質性肺病[1]。目前在臨床指南中雖有吡非尼酮、尼達尼布等抗纖維化藥物，但治療效果仍不理想，5年存活率無明顯改善[2]。在臨床中通常采用高分辨CT(HRCT)顯示的雙下肺“蜂窩影”及肺功能作為診斷及評估特發性肺纖維化的重要標準和病情的嚴重程度，但出現這些典型的臨床特征時患者通常已經進入晚期，同時存在呼吸困難的一些老年患者常無法完成肺功能檢查，對病情嚴重程度的評估造成困難[3-4]。因此尋找早期診斷IPF、評估IPF嚴重程度的無創性生物標記物成為近幾年間質性肺病研究領域的熱門方向。已有的研究證實Ⅱ型肺泡上皮細胞(Type Ⅱalveolar epithelial cells， AECsⅡ)在慢性持續性損傷病理條件下會誘導肺間質肌成纖維細胞聚集與細胞外基質沉積，成為啟動IPF進展的重要環節[5]。國外基礎研究發現涎液化糖鏈抗原6(Krebs von den lungen-6，KL-6) 是AECsⅡ損傷后持續性分泌的一種黏蛋白樣糖蛋白，能夠反映肺纖維化病理條件下AECsⅡ的損傷程度[6]。國外最新研究也報道了KL-6的表達水平與IPF的嚴重程度、生存預后存在明確的相關性[6-7]。但國內對KL-6在IPF患者中的臨床價值及其臨床應用幾近空白。因此，本研究檢測IPF患者血清及肺泡灌洗液中KL-6的表達水平，根據KL-6的表達水平，分析KL-6與IPF病情嚴重程度的相關性，為將來作為IPF早期診斷、病情監測、預后評估提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年3月～2021年3月在大連大學附屬新華醫院門診、住院診斷及治療的 IPF患者作為本研究的觀察組，共80例，其中男性70例，女性10例；年齡53～78歲，平均(62.48 ±5.76) 歲；病程8～36(14.76±5.67)個月。同時選取在本院門診體檢的同年齡段、性別比例一致的正常人群作為本研究項目的健康對照組，共80例。IPF的診斷標準符合2011年美國胸科學會/歐洲呼吸學(ATS/ERS/JRS/ALAT)定制的診斷標準。排除標準：近2個月內曾使用糖皮質激素、免疫抑制劑等藥物治療者；合并惡性腫瘤、嚴重肝腎疾病、糖尿病等代謝性疾病者。IPF急性加重(AEIPF)的診斷標準: ①IPF患者近1月內出現不明原因的呼吸困難加重。②高分辨率CT(HRCT)在原有病變基礎上出現新發雙肺磨玻璃影伴或不伴實變影。③缺乏直接的感染證據。④除外左心衰、肺栓塞、急性肺損傷等誘因。根據該判定標準，在80例IPF患者中，10例患者發生了AEIPF，剩余70例患者均處于穩定期。本項目經大連大學附屬新華醫院倫理委員會審核批準(20220321)。

1.2 觀察指標

1.2.1 肺功能全套檢測 兩組患者均使用肺功能儀(德國耶格Master Screen Pneumo )進行檢測，檢測指標包括：用力肺活量(Forced vital capacity，FVC)、1秒用力呼氣容積占預計值百分比(forced expiratory volume in one second /predict value，FEV1% pred)及一氧化碳彌散量占預計值的百分比(DLco% pred)。

1.2.2 HRCT檢查 使用美國GE公司Light SpeedVCT 64排螺旋CT掃描儀對所有入組患者進行HRCT檢查。仰臥位，先行平掃，呼氣末自肺尖掃描至膈頂進行掃描。層厚1.25 mm、準直1.5 mm、層間距10 mm、管電流250 mA、電壓120 kV、矩陣512×512掃描結束后行高空間分辨率重建，視野45 mm×45 mm。肺窗(窗寬2000HU、窗位-550HU)、縱膈窗(窗寬450HU、窗位55HU)拍攝CT片，重點觀察間質的病變。以主動脈弓、右下肺靜脈為界限，分為左右上、中、下3個肺區，觀察各個肺區病變及受累情況，肺纖維化程度的量化評分參照文獻進行[8]。

1.2.3 ELISA檢測血清與支氣管肺泡灌洗液(BALF)總KL-6的表達水平 采用酶聯免疫吸附法(ELISA，購于武漢三鷹生物科技有限公司)檢測兩組患者血清KL-6的表達水平。ELISA 檢測觀察組BALF中KL-6的表達水平。于空腹狀態抽取的肘靜脈血，3000 rpm條件下離心，時間10 min，分離上層血清，-80℃冰箱保存備用。依據說明書，采用KL-6 ELISA 試劑盒上樣檢測。

1.2.4 BALF的留取 術前常規霧化利多卡因進行吸入麻醉(20 min)。麻醉結束后再行檢支氣管鏡的檢查，選擇右肺中葉或左肺舌葉進行灌洗，灌洗量約50 mL的生理鹽水進行灌洗， 回收率需要>30%。回收后的BALF離心保存方法同前。

2 結果

2.1 一般資料比較 對照組與觀察組在性別、年齡、吸煙史、體重指數方面的比較，差異均無統計學意義 (均P>0.05)。與健康對照組相比，肺功能指標FVC% pred、FEV1% pred、DLco% pred指標均明顯下降，差異有統計學意義(均P<0.01)。

表1 兩組臨床資料的對比

2.2 KL-6在兩組血清中表達含量的比較 KL-6在IPF組患者外周血中的表達水平均顯著高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.01)；KL-6在BALF液中的表達水平同樣也高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.01)。見表2。

表2 KL-6在兩組患者血清中表達含量的比較

2.3 不同HRCT評分患者KL-6水平比較 不同HRCT評分的比較，在HRCT評分方面觀察組要高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。在觀察組中65例患者HRCT評分≤4分，35例患者>4分。HRCT評分≤4 的IPF患者血清、BALF中KL-6的表達水平要低于>4分的患者，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 不同HRCT評分患者臨床樣本中KL-6水平比較

2.4 KL-6在IPF穩定期和AEIPF患者血清中的水平比較 與IPF穩定期患者相比，KL-6在AEIPF患者血清中的表達水平明顯升高(P<0.05)，見表4。

表4 KL-6在穩定期和急性加重期患者血清中的比較

2.5 KL-6表達水平與肺功能指標、HRCT評分的相關性分析 統計結果分析顯示KL-6與FVC、FEV1% pred、DLco% pred呈明顯的負性相關(P<0.05)；與HRCT評分呈正相關(P<0.05)。見表5。

表5 IPF患者臨床樣本中 KL-6與肺功能參數、HRCT 評分的相關性

2.6 KL-6預測特發性肺纖維化發生效能 ROC曲線結果顯示，血清KL-6、肺功能DLco% pred對于預測IPF發生的AUC值分別為：0.9380、0.9700。其中KL-6的cutoff值敏感度0.907，特異性0.833；肺功能DLco% pred的cutoff值敏感度0.937，特異性0.889。KL-6與DLco% pred預測IPF發生的臨床效能均可靠。見圖1。

圖1 ROC曲線統計血清KL-6、肺功能DLco% pred對IPF發生的預測效能

3 討論

IPF是一類難治性的間質性肺病，其進展速度快，治療效果差，患者的死亡率居高不下[9]。在過去十年中，除吡非尼酮、尼達尼布兩個抗纖維化藥物外，在治療領域幾乎沒有新進展[9]。上述抗纖維化藥物雖然在一定程度上緩解了IPF患者的肺功能，但患者的生存期仍不理想。因此，尋找診斷IPF的生物標志物對疾病的早期判斷、病情評估、臨床預后具有重要的臨床意義。與現有的診斷方法相比，血清標志物的檢測操作簡單，可以盡早地對IPF進行診斷，在整個疾病過程中可以動態地進行病情評估。

KL-6 是AECsⅡ細胞膜上的糖類蛋白，在I型肺泡上皮細胞、細支氣管上皮細胞表面也有少量表達[10]。AECsⅡ在慢性損傷條件下，自身修復功能受損，過多分泌KL-6蛋白，誘導了成纖維細胞向肌成纖維細胞分化，促進膠原蛋白產生，加速了肺間質纖維化的進展，最終形成了終末期蜂窩肺的影像學表現[11-12]。國外有學者已經發現了KL-6從上皮細胞脫落進入外周血循環中與結締組織病肺間質病變程度明顯相關，且隨病的嚴重程度的變化，KL-6在血液中的濃度會逐漸升高[13-14]。在本研究結果中借助臨床樣本也發現了KL-6 與IPF有關，KL-6在IPF患者血清中的濃度要高于正常健康人群。這與KL-6在IPF進展中的基礎研究報道是相符的。

呼吸困難往往是IPF患者最明顯的臨床癥狀，而當患者出現明顯呼吸困難時，通常提示患者的肺部可能已經出現了纖維化[15]。但要確診IPF及評估病情嚴重程度仍需借助于傳統的HRCT及肺功能檢查項目。IPF在HRCT的特征性表現是雙下肺沿胸膜下分布的“蜂窩”影，肺功能則主要表現為限制性肺通氣功能障礙和彌散功能障礙[16]。通過上述兩項檢測可以間接反映其病理損傷程度，因為當肺間質中出現及肌成纖維細胞聚集及過度的膠原蛋白沉積的時候往往是造成肺間質增寬及“蜂窩”影的重要原因，同時這也意味著IPF病情已進入晚期[17-18]。在臨床實踐中，早期的IPF并無特異性的臨床表現，又因為老年患者作為IPF發病的主要人群往往無法配合肺功能的實施給臨床的診斷、評估病情及判斷預后都成為目前臨床面臨的難題。

國外報道及本項目研究已經發現了KL-6在IPF患者與健康對照患者的臨床樣本中存在明顯的差異性表達[19-20]。鑒于這一發現，本項目推測KL-6對IPF的早期診斷、病情評估、判斷預后均有幫助。研究中除了發現IPF患者血清和BALF中KL-6表達水平升高外，還發現了KL-6與肺功能指標中FVC、FEV1% pred、DLco% pred呈負性相關，同時HRCT顯示肺纖維化程度、受累范圍增加的IPF患者中，KL-6的血清濃度也是升高的。在隨訪IPF患者期間，發生急性加重的患者的血清樣本中KL-6的表達水平升高程度更為顯著。此外，本研究通過ROC曲線分析結果發現，KL-6在預測IPF發生機率中均有較高的效能。這些結果均提示KL-6可作為早期診斷IPF、監測病情進展、判斷預后的一項良好的臨床參考指標。

盡管在IPF的研究領域中還有諸多問題尚不明確，但是生物標志物可以幫助解決IPF患者早期診斷、早期干預等精準醫療的重要問題。同時IPF新藥的上市也迫切需要可靠的生物指標對其治療效果進行精準評估。本研究雖然驗證了KL-6在IPF患者臨床樣本中表達的臨床意義，但其作為標志物分子聯合診斷IPF的特異性、準確性還有待進一步擴大臨床樣本量進行深入研究。

4 結論

KL-6表達水平的高低與IPF患者的肺功能參數、HRCT評分、病情嚴重程度之間有明確的相關性，可作為IPF病情評估、預后判定的生物學指標。