FTO表達與重癥哮喘患者氣道炎癥和預后的相關性分析

張鑫玲 甘文云

駐馬店市中心醫院RICU，駐馬店 463000

支氣管哮喘是一種以慢性炎性反應為主要發病特征的氣道疾病，此病多見于有哮喘家族病史或其他呼吸道疾病的群體，患者多伴有喘息、氣急、胸悶及咳嗽等癥狀［1-2］。肥胖為消除發病的獨立危險因素，相關研究表明［3］，與正常體質量指數（BMI）人群相比，BMI ≥24 kg/m2人群的發病風險更高，且隨體質量不斷增加，肥胖哮喘患者的病情也會逐步加重。當病情進展至一定階段且難以單獨依賴藥物進行控制時則可判定為重癥哮喘，重癥哮喘患者的病情易反復，可對其日常生活造成嚴重影響，如何實現對此類患者的有效治療是目前臨床研究的重要課題［4-5］。脂肪量和肥胖相關蛋白（fat mass and obesity-associated gene，FTO）為一種可維持機體能量平衡并促使機體脂肪生成的重要因子，除可參與多種甲基化核酸的脫甲基過程外，還可通過調節炎癥因子及降解酶表達水平介導慢性疾病的發生及發展［6-7］。為進一步實現對重癥哮喘的患者的有效治療，本研究主要探討FTO表達情況與重癥哮喘患者氣道炎癥及預后的相關性及其介導機制。

資料與方法

1.一般資料

病例納入駐馬店市中心醫院2021年1月至2022年10月期間124例重癥哮喘患者作為研究對象。根據FTO檢測結果，將FTO相對表達量＞1.0的62例患者列為過表達組，將FTO相對表達量≤1.0的62例患者列為低表達組。低表達組內患者男女構成比為40/22，年齡區間為45～65歲之間，年齡為（55.23±5.16）歲，病程區間為5～10年，病程為（7.55±1.27）年，每日哮喘發作2～5次，哮喘發作次數（3.41±0.22）次；過表達組內患者男女構成比為42/20，年齡區間為47～63歲之間，年齡為（56.15±5.23）歲，病程區間為6～9年，病程為（6.82±1.33）年，每日哮喘發作3～4次，哮喘發作次數（3.55±0.16）次；兩組患者一般資料差異均無統計學意義（均P＞0.05）。本次研究已獲得醫院倫理委員會批準（22002）。

（1）納入標準：①入組患者均符合支氣管哮喘診斷要點［8］，經臨床評估確認為重癥患者；②目前病情處于穩定期；③均已知悉此次研究試驗目的及內容，同意且自愿參與研究。（2）排除標準：①其他慢性呼吸系統疾病者；②感染性癥狀或免疫功能障礙者；③惡性腫瘤者；④合并心肺、肝腎功能障礙者；⑤伴有精神、認知、障礙性疾病者。

2.方法

2.1.研究方法 根據FTO檢測結果，將FTO相對表達量＞1.0的62例患者列為過表達組，將FTO相對表達量≤1.0的62例患者列為低表達組［9］，比較兩組患者的氣道炎癥因子水平、預后評分，通過Spearman相關性系數驗證FTO表達與重癥哮喘患者氣道炎癥及預后水平的相關性，并探討其介導機制。

2.2.治療方法 首先予以常規抗感染及對癥支持治療，后采用美國Respironics偉康公司提供的BIPAP Vision型呼吸機對患者實施無創機械通氣治療，通氣模式選擇ST，呼氣末正壓設置為4～4 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），呼吸頻率設定為15～20次/min、吸呼比設定為1∶2、通氣時間為16～20 h/d，持續治療10 d后開展為3個月短期隨訪。

2.3.FTO檢測方法 （1）于患者入院后取外周靜脈血經抗凝、離心后采用酶聯免疫吸附法檢測FTO蛋白濃度；（2）通過Trizol法提取FTO的RNA，于260 nm條件下測定并記錄吸光度，以此計算FTO的RNA純度及含量；（3）取1 g總RNA實施逆轉錄擴增，獲取PCR產物后在95 ℃下予以5 min預變性，后予以3 s變性并在58 ℃下進行40 s退火，在72 ℃下進行30 s延伸，以此重復40次；（4）在72 ℃下持續擴增10 min后提取6 μl產物并在濃度為2%的瓊脂糖凝膠中進行電泳，電泳時電壓參數為110 V，電泳時間為35 min，保存并記錄FTO表達水平。

3.觀察指標

3.1.氣道炎癥因子 于患者入院后取兩組患者外周靜脈血，經抗凝、離心后采用美國BECKMAN COULTER公司提供的AU5800型全自動生化分析儀，以酶聯免疫吸附法檢測腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）、IL-1β等氣道炎癥因子水平。

3.2.預后情況評估 于患者治療結束后開展為期3個月隨訪，采用哮喘控制問卷（ACQ）［10］、哮喘控制測試（ACT）［11］評估兩組患者的預后情況。ACQ包括7個條目，將各條目分值相加后取平均值為最終記錄結果，ACQ評分＞1.5分提示癥狀未得到有效控制，預后較差；ACT包含5個條目，均按1～5分計分，滿分25分，當ACT評分＜20分提示未得到有效控制，預后較差，且需重新制定診療、管理計劃。

4.統計學方法

數據均采用軟件SPSS 22.0處理，計數資料以例（%）表示，χ2檢驗，計量資料符合正態分布，以（）表示，獨立樣本t檢驗；使用Spearman相關性系數進行相關性分析，當0＜r＜1、P＜0.05認為二者正相關，當-1＜r＜0、P＜0.05認為二者負相關［12］；P＜0.05表示差異有統計學意義。

結果

1.兩組患者的氣道炎癥指標比較

經檢測，低表達組患者的TNF-α、IL-6、IL-1β均高于過表達組，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表1。

表1 兩組重癥哮喘患者的氣道炎癥指標比較（ng/L，）

表1 兩組重癥哮喘患者的氣道炎癥指標比較（ng/L，）

注：將脂肪量和肥胖相關蛋白（fat mass and obesity-associated gene，FTO）相對表達量＞1.0的62例患者列為過表達組，將FTO相對表達量≤1.0的62例患者列為低表達組；TNF-α為腫瘤壞死因子-α，IL為白細胞介素

IL-1β 28.77±8.42 22.36±5.18 5.106＜0.001組別低表達組過表達組t值P值例數62 62 TNF-α 30.45±8.76 23.39±5.47 5.383＜0.001 IL-6 31.44±8.77 25.15±5.35 4.821＜0.001

2.兩組患者的預后情況比較

經評估，低表達組的ACQ評分高于過表達組，ACT評分低于過表達組，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表2。

表2 兩組重癥哮喘患者的預后情況比較（分，）

表2 兩組重癥哮喘患者的預后情況比較（分，）

注：將脂肪量和肥胖相關蛋白（fat mass and obesity-associated gene，FTO）相對表達量＞1.0的62例患者列為過表達組，將FTO相對表達量≤1.0的62例患者列為低表達組；ACQ為哮喘控制問卷，ACT為哮喘控制測試

ACT評分19.44±5.37 22.72±5.46 3.372＜0.001組別低表達組過表達組t值P值例數62 62 ACQ評分2.63±0.26 1.21±0.47 20.817＜0.001

3.FTO表達與氣道炎癥、預后水平的相關性分析

經Spearman相關性分析，重癥哮喘患者的FTO表達水平與TNF-α、IL-6、IL-1β等氣道炎癥指標以及ACQ評分呈負相關，與ACT評分呈正相關（均P＜0.05），見表3。

表3 124例重癥哮喘患者FTO表達與氣道炎癥、預后水平的相關性分析

討論

重癥哮喘是導致支氣管哮喘患者發生多種不良預后甚至死亡的主要原因，其臨床癥狀易反復、發作頻率較高，可對日常生活質量造成嚴重影響，部分急性發作期患者甚至會因合并氣胸、肺部感染或肺功能衰竭而在數分鐘內死亡［13］。目前，針對重癥哮喘患者，臨床多會在明確通氣指征基礎上實施有創或無創通氣治療，同時還會予以相應藥物改善氣道炎癥，但重癥哮喘患者病情相對嚴重，僅依靠上述方案治療的效果并不理想。目前認為，肥胖在重癥哮喘疾病的發生、發展過程中具有重要作用，與正常BMI人群相比，BMI ≥24 kg/m2的超重、肥胖人群的發生哮喘或進展為重癥哮喘的風險更高［14］。FTO為一種具有基因多態性特征的蛋白因子，與脂肪代謝、能量平衡密切相關，隨FTO表達水平升高，肥胖患者發生多種不良預后的風險也會明顯增加［15］。

此前有學者表示，FTO可通過上調前炎癥因子及降解酶表達而誘發全身炎性反應，在多種慢性疾病的發生、發展中均有重要作用，但其具體介導機制尚未得到闡明［16］。通氣功能障礙可導致肺內組織缺氧，在此機制下，重癥哮喘患者肺內產生的大量氧自由基可引發的氧化應激反應并加劇氣道炎癥［17］。本研究結果顯示，低表達組患者的TNF-α、IL-6、IL-1β均高于過表達組（均P＜0.05）。哮喘患者本身存在氣道炎癥，重癥哮喘患者的血清炎癥因子水平會隨FTO表達水平上升而不斷升高，其臨床癥狀難以控制、氣道炎癥難以緩解，更易發生不良預后。本研究中，低表達組的ACQ評分高于過表達組，ACT評分低于過表達組（均P＜0.05），提示隨FTO表達水平降低，重癥哮喘患者的預后情況也會隨氣道炎癥加劇而持續惡化。目前，臨床尚未闡明FTO具體抗炎機制，但有動物實驗表明，全身炎性反應加重考慮與N6-甲基腺苷（m6A）修飾蛋白相關，當m6A激活核因子（NF）-κB以及NLRP3的炎性通路后可促使FTO表達下降，并促使巨噬細胞轉化為促炎性細胞［18-19］。此前，有研究通過使用FTO調節劑增加其表達水平實現了對機體炎性反應的有效控制，也從側面證實了FTO表達水平與炎癥因子水平的相關性［20］。當FTO沉默時，m6A的基因修飾作用以及核酸RNA去甲基化作用均可得到加強，低表達FTO可促使巨噬細胞極化而誘發炎性反應。本研究經Spearman相關性系數檢驗后結果顯示，隨FTO表達水平下降，重癥哮喘患者的TNF-α、IL-6、IL-1β等氣道炎癥指標均會逐步升高，提示FTO表達水平與氣道炎癥水平呈顯著負相關；隨FTO表達水平下降，重癥哮喘患者的ACQ評分會逐步升高，ACT評分會逐步下降，m6A去甲基化作用增強可下調FTO表達，并加劇氣道炎癥。

綜上所述，FTO在重癥哮喘患者的疾病發生、發展中均具有重要作用，通過抑制FTO表達可有效改善重癥哮喘患者預后。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明張鑫玲：醞釀和設計試驗，實施研究，采集數據，分析/解釋數據，起草文章，統計分析；甘文云：對文章的知識性內容作批評性審閱，指導