骨膜蛋白在慢性阻塞性肺病急性加重期的表達及診斷意義

董媛，朱述陽，卞宏，朱潔晨

（徐州醫科大學附屬醫院 呼吸內科，江蘇 徐州 221002）

慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）是全球范圍內致殘致死率增加的主要原因之一，造成嚴重的經濟及社會負擔，且發病率逐年增加[1]。故對于COPD急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD）患者早診斷及干預則顯得尤為重要。骨膜蛋白是一種細胞外基質蛋白，涉及到組織及器官的發育、愈合過程[2]。多項研究發現骨膜蛋白涉及呼吸系統疾病的肺纖維化、氣道炎癥等過程。本研究主要探討骨膜蛋白等對AECOPD診斷的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年2月-2017年11月就診于徐州醫科大學附屬醫院呼吸內科的AECOPD患者62例作為AECOPD組。其中，男性50例，女性12例；年齡47～83歲，平均（66.0±1.0）歲。選取同期于本院門診定期隨訪的COPD穩定期（stable chronic obstructive pulmonary disease, SCOPD）患者35例作為SCOPD組。其中，男性29例，女性6例，年齡50～79歲，平均（66.1±1.3）歲。納入標準：①存在COPD疾病基礎；②短期內氣促、咳嗽、咳痰和/或喘息加重，痰量增多，可伴有發熱等明顯加重癥狀，且癥狀突然變化超過日常變異范圍[3]。排除標準：①支氣管哮喘、支氣管擴張、肺間質纖維化及肺結核等嚴重肺部疾病；②不穩定的或者未經治療的心血管疾病；③免疫系統疾病、任何惡性腫瘤性疾病；④呼吸系統以外存在細菌或病毒感染等。選取同期于本院門診體檢的健康群眾40例作為對照組。其中，男性33例，女性7例；年齡54～76歲，平均（63.3±1.0）歲。

1.2 方法

所有受試者于入院次日上午8∶00空腹狀態下抽取肘正中靜脈血1和3 ml。1 ml血液標本檢測外周血白細胞、中性粒細胞計數等指標，并檢測患者1 s用力呼氣容積占預計值百分比（forced expiratory volume in 1 second/Forced vital capacity, FEV1/FVC）。3 ml血液標本在室溫放置2 h后，4 000 r/min離心15 min，離心后收集血清樣本，保存于-80℃備用。骨膜蛋白應用POSTN酶聯免疫吸附試劑盒檢測，各種試劑按照操作方法配制處理。

1.3 主要試劑與儀器

骨膜蛋白應用人骨膜蛋白/成骨細胞特異性因子2（human periostin/osteoblast specific factor 2, POSTN）酶聯免疫吸附試劑盒（徐州市康美生物科技有限公司），TL80-1型醫用離心機（姜堰市天力醫療器械有限公司），MS Diffusion肺功能儀（德國耶格公司），全自動模塊式血液體液分析系統（上海市希森美康醫用電子有限公司）。

1.4 統計學方法

數據分析采用SPSS 16.0統計學軟件，計量資料以均數±標準差（±s）或中位數和四分位間距M（P25，P75）表示，比較用方差分析或非參數Kruskal-Wallis H檢驗，計數資料以構成比表示，比較用χ2檢驗。方差分析的兩兩比較用LSD-t檢驗，秩和檢驗的兩兩比較用χ2檢驗，相關性分析用Spearman法，繪制ROC曲線，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組患者臨床資料比較

3組患者吸煙量、白細胞計數、中性粒細胞計數、骨膜蛋白、FEV1/FVC、嗜酸性粒細胞計數、CAT評分及mMRC評分比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。3組患者性別、年齡、身高及體重比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見附表。

2.2 3組患者各項檢測指標比較

3組骨膜蛋白、白細胞計數、中性粒細胞計數、嗜酸性粒細胞計數、FEV1/FVC比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。進一步兩兩比較，AECOPD組骨膜蛋白與SCOPD組比較，差異有統計學意義（Z=-1.964，P=0.046）；AECOPD組骨膜蛋白與對照組比較，差異有統計學意義（Z=-3.989，P=0.001）；SCOPD組骨膜蛋白與對照組比較，差異有統計學意義（Z=-2.120，P=0.030）。AECOPD組白細胞與SCOPD組比較，差異有統計學意義（Z=-2.885，P=0.004）；AECOPD組白細胞與對照組比較，差異有統計學意義（Z=-4.051，P=0.001）；SCOPD組白細胞與對照組比較，差異無統計學意義（Z=-1.189，P=0.234）。AECOPD組中性粒細胞與SCOPD組比較，差異有統計學意義（Z=-3.749，P=0.001）；AECOPD組中性粒細胞與對照組比較，差異有統計學意義（Z=-5.435，P=0.001）；SCOPD組中性粒細胞與對照組比較，差異有統計學意義（Z=-2.145，P=0.032）。AECOPD 組嗜酸性粒細胞與SCOPD組比較，差異有統計學意義（Z=-4.049，P=0.001）；AECOPD組嗜酸性粒細胞與對照組比較，差異有統計學意義（Z=-4.141，P=0.001）；SCOPD組嗜酸性粒細胞與對照組比較，差異無統計學意義（Z=-0.122，P=0.903）。AECOPD 組 FEV1/FVC與SCOPD組比較，差異有統計學意義（Z=-5.101，P=0.001）；AECOPD組CAT評分與SCOPD組比較，差異有統計學意義（Z=-6.548，P=0.001）；AECOPD組mMRC評分與SCOPD組比較，差異有統計學意義（Z=-2.162，P=0.031）。見附表。

附表 3組患者臨床資料比較

2.3 骨膜蛋白與嗜酸性粒細胞計數、CAT評分及mMRC評分的相關性

骨膜蛋白與嗜酸性粒細胞計數呈負相關（r=-0.189，P=0.027），骨膜蛋白與CAT評分、mMRC評分無相關性（r=0.160和0.017，P=0.118和0.870）。

2.4 各指標單獨診斷AECOPD的ROC曲線

各指標單獨診斷AECOPD的ROC曲線下面積值在0.5～1.0，越接近1表示其診斷價值越大。骨膜蛋白 AUC為 0.621（95%CI：0.506，0.735），敏感性為0.226（95%CI：0.138，0.345），特異性為 1.000（95%CI：1.000，1.000）。白細胞 AUC 為 0.677（95%CI：0.571，0.782）；敏感性為 0.597（95%CI：0.472，0.710）；特異性為0.800（95%CI：0.638，0.903）。中性粒細胞AUC 為 0.730（95%CI：0.631，0.829）；敏感性為 0.581（95%CI：0.457，0.695）；特異性為 0.857（95%CI：0.702，0.942）。CAT 評分 AUC 為 0.901（95%CI：0.836，0.966）；敏感性為 0.871（95%CI：0.763，0.936）；特異性為0.829（95%CI：0.669，0.923）。mMRC 評分 AUC 為0.622（95%CI：0.510，0.735）；敏感性為 0.435（95%CI：0.319，0.560）；特異性為 0.831（95%CI：0.664，0.934）。骨膜蛋白、白細胞、中性粒細胞及mMRC評分其診斷價值準確性低于CAT評分，骨膜蛋白診斷敏感性不高，但其特異性高，CAT評分特異性較骨膜蛋白低，但其敏感性較骨膜蛋白高。

2.5 各指標兩兩聯合診斷AECOPD的ROC曲線

骨膜蛋白聯合中性粒細胞AUC為0.741（95%CI：0.645，0.838）；敏感性為 0.565（95%CI：0.441，0.681）；特異性為0.943（95%CI：0.769，0.978）。骨膜蛋白＆白細胞AUC為0.724（95%CI：0.624，0.824）；敏感性為0.597（95%CI：0.472，0.710）；特異性為0.943（95%CI：0.804，0.994）。骨膜蛋白聯合 CAT評分AUC 為0.901（95%CI：0.836，0.966）；敏感性為0.871（95%CI：0.763，0.936）；特異性為 0.829（95%CI：0.669，0.923）。骨膜蛋白聯合CAT評分相較于骨膜蛋白聯合其他指標診斷而言，其曲線下面積最接近1，敏感性高于其他聯合指標，特異性低于其他聯合指標，綜合分析，骨膜蛋白聯合CAT評分其診斷效果相對較好。

2.6 各指標3項聯合診斷AECOPD的ROC曲線

骨膜蛋白聯合中性粒細胞、CAT評分AUC為0.930（95%CI：0.875，0.986）；敏感性為 0.887（95%CI：0.782，0.947）；特異性為 0.886（95%CI：0.735，0.961）。骨膜蛋白聯合中性粒細胞、白細胞AUC為0.756（95%CI：0.661，0.851）；敏感性為 0.597（95%CI：0.472，0.710）；特異性為 0.857（95%CI：0.702，0.942）。骨膜蛋白聯合中性粒細胞、CAT評分其AUC、95%CI、敏感性及特異性最佳，診斷效果最好。

3 討論

2020年COPD預計將成為世界第3大死亡病因，反復的急性加重是導致疾病惡化及死亡的主要原因[4-5]。且由于近年來哮喘-慢阻肺（asthma-copd overlap,ACO）發病率的升高，其異質炎癥過程提示不同臨床表現，故其鑒別診斷難上加難，COPD的炎癥過程表現為氣道慢性炎癥反應導致氣體潴留和進行性氣流受限，活化的嗜中性粒細胞和淋巴細胞增加，炎癥細胞與上皮細胞等一起釋放多種炎癥介質參與肺炎癥反應[6]。

骨膜蛋白通過二硫鍵形成二聚體，其在氣道發育及肺泡上皮修復中起重要作用[7-8]。其可通過與其他細胞外基質蛋白及酶的相互作用促進組織重構及膠原蛋白交聯。且被認為是異常氣道及實質纖維化演變的關鍵環節[9]。基于多年大量研究結果表明，在組織纖維化、關節炎、動脈粥樣硬化、其他炎性疾病及腫瘤的發展和轉移等發病機制中均有骨膜蛋白的參與[10]。另有研究發現骨膜蛋白在ACO及慢性阻塞性肺病方面水平相似，均高于哮喘的骨膜蛋白水平[11]。但目前ACO的發病機制及炎癥通路仍未能完全明確，故仍需進一步研究驗證。

CAT評分是一種COPD個人測試問卷，內容涵蓋多個方面，評分范圍為0～40分，分數越高提示疾病越嚴重，反映了COPD對患者生活質量的影響[12]。ELTBOLI等[13]認為中性粒細胞是COPD主要的炎性細胞，在其發病機制中發揮重要作用。有證據表明一定比例的COPD急性加重患者的中性粒細胞及其他炎性細胞數量增加[14]。

本研究發現，AECOPD組骨膜蛋白水平及CAT評分小于SCOPD組，骨膜蛋白水平在急性加重期治療前高于治療后，提示骨膜蛋白作為住院的AECOPD患者的預測指標有一定價值，這與KONSTANTELOU和袁義等的研究結果一致或相似[15-16]。類似結果亦在ACO中被發現，已有大量試驗及研究涉及ACO的不同炎癥通路，DE LLANO等[17]發現骨膜蛋白水平在區分不同類別的ACO時意義不大，但相對于COPD而言，在具有更可預測的Th2高標記（哮喘和ACO）患者中水平升高。同時，本研究結果顯示通過兩或三項聯合可在一定程度上改進診斷效能。本實驗表明骨膜蛋白可能參與了COPD疾病的氣道炎癥，與KONSTANTELOU和龐才雙等研究結果一致[15，18]。進一步的研究需側重于擴大樣本量，進行前瞻性研究來驗證。

綜上所述，骨膜蛋白在AECOPD組中的水平高于SCOPD組和對照組，對AECOPD的診斷有一定意義，聯合中性粒細胞及CAT評分可作為AECOPD的診斷指標。