慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者呼氣冷凝液中肺部活化調節趨化因子、Clara細胞蛋白16、細胞間黏附分子1水平變化及其與患者短期預后的關系研究

吉訓戀，倪瓊瑋

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是以固定性氣流受限為特征的全身慢性疾病，臨床主要表現為呼吸困難、喘息、胸悶、咳嗽，可在急性加重期發展為肺源性心臟病、呼吸衰竭等而導致致殘率、病死率升高［1-2］。研究表明，多種炎性遞質及細胞因子參與的慢性持續性炎癥是導致COPD發生發展的主要原因［3］。因此，研究相關細胞因子水平變化可為COPD診療及患者短期預后判斷提供參考。呼出氣冷凝液（exhaled breath condensate，EBC）是近年新出現的用于研究下呼吸道抗氧化物、過敏原及可溶性標志物等生物遞質的方法，是評價氣道炎癥和氧化應激程度的無創性采樣手段，具有安全、無創、可重復性強的特點，目前已廣泛用于呼吸系統疾病的診療［4］。肺部活化調節趨化因子（pulmonary activation regulated chemokine，CCL18）、Clara細胞蛋白16（Clara cell protein 16，CC16）、細胞間黏附分子1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）是與肺部炎癥有關的調節趨化因子，其與COPD發生發展及炎癥程度密切相關［5-7］。近年臨床關于血清CCL18、CC16、ICAM-1與COPD關系的研究較多，但其在慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD） 患者EBC中表達意義的相關研究較少。本研究旨在分析AECOPD患者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平變化及其與患者短期預后的關系，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年6月—2019年6月海口市人民醫院收治的COPD患者159例，均符合中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》［8］中的COPD診斷標準，且近期未接受相關藥物治療。排除標準：（1）合并肺栓塞、氣胸、充血性心力衰竭、嚴重腎功能障礙者；（2）合并惡性腫瘤、全身免疫性疾病及血液系統疾病者；（3）伴有精神障礙等疾病而無法正常溝通交流者。根據疾病分期將所有患者分為A組99例（急性加重期）和B組60例（緩解期）；另選取本院同期體檢健康者60例為C組。根據短期預后情況將AECOPD患者分為預后良好亞組24例和預后不良亞組75例。AECOPD患者短期預后良好判斷標準：呼吸困難、喘息、咳嗽等呼吸道感染癥狀基本得到控制，動脈血二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide，PaCO2） 為 35～45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、動脈血氧分壓（partial pressure of oxygen，PaO2）＞60 mm Hg。A組中男63例，女36例；年齡55～93歲，平均年齡（70.0±10.3）歲；病程3～18年，平均病程（8.8±2.4）年。B組中男45例，女15例；年齡54～90歲，平均年齡（68.6±9.9）歲；病程4～18年，平均病程（8.7±2.3）年。C組中男35例，女25例；年齡52～88歲，平均年齡（67.0±8.9）歲。三組受試者性別（χ2=3.897）、年齡（F=1.758）比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究經海口市人民醫院醫學倫理委員會審核批準，且所有受試者對本研究知情同意。

1.2 EBC收集方法 指導受試者在平靜狀態下進行潮式呼吸，使用Eco Screen冷凝器（德國Eric Jaeger公司生產，Eco Screen冷凝器由制冷器和EBC收集管路構成，以通氣管道為阻唾液套管，呼出氣可通過進氣口進入冷凝室并遇冷凝集成液體，再由出氣口排出）經口收集其EBC 400 μl，收集15 min，而后采用酶聯免疫吸附試驗法試劑盒（江蘇晶美生物科技有限公司生產）檢測CCL18、CC16、ICAM-1水平，具體操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.3 觀察指標 （1）比較A、B、C組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平。（2）比較預后良好亞組、預后不良亞組患者臨床資料，包括性別、年齡、病程、體質指數（BMI）、合并癥數量、個人史（包括吸煙史、飲酒史）、激素使用時間、機械通氣時間、意識障礙情況、實驗室檢查指標〔包括白細胞計數（WBC）、中性粒細胞與淋巴細胞比值（NLR）、C反應蛋白（CRP）、降鈣素原（PCT）〕、血氣分析指標（包括PaCO2、PaO2）、肺功能指標〔包括第1秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%）、第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值（FEV1/FVC）〕及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平。

1.4 統計學方法 采用SPSS 23.0統計學軟件進行數據分析。計量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q檢驗；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗；AECOPD患者短期預后的影響因素分析采用多因素Logistic回歸分析；繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）以評價 EBC 中 CCL18、CC16、ICAM-1水平對AEPOCD患者短期預后的預測價值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 A、B、C組受試者 EBC 中 CCL18、CC16、ICAM-1水平比較 三組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；其中A組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于B、C組，B組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于C組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表1）。

2.2 預后良好亞組與預后不良亞組患者臨床資料比較 預后不良亞組患者合并癥數量≥2個者所占比例，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于預后良好亞組，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組患者男性比例、年齡、病程、BMI、吸煙率、飲酒率、激素使用時間、機械通氣時間、意識障礙發生率、WBC、NLR、PaCO2、PaO2、FEV1%、FEV1/FVC比較，差異無統計學意義（P＞0.05，見表2）。

2.3 AECOPD患者短期預后影響因素的多因素Logistic回歸分析 將表2中有統計學差異的指標作為自變量（合并癥數量賦值：＜2個=0，≥2個=1；CRP、PCT、CCL18、CC16、ICAM-1為連續變量），短期預后（賦值：良好=0，不良=1）為因變量行多因素Logistic回歸分析，結果顯示，合并癥數量≥2個，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平是AECOPD患者短期預后的獨立影響因素（P＜0.05，見表3）。

表1 三組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平比較（± s，μg/L）Table 1 Comparison of CCL18，CC16 and ICAM-1 in EBC among groups A，B and C

表1 三組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平比較（± s，μg/L）Table 1 Comparison of CCL18，CC16 and ICAM-1 in EBC among groups A，B and C

注：與A組比較，aP＜0.05；與B組比較，bP＜0.05；CCL18=肺部活化調節趨化因子，CC16=Clara細胞蛋白16，ICAM-1=細胞間黏附分子1

組別 例數 CCL18 CC16 ICAM-1 A組 99 1.85±0.30 0.35±0.11 0.56±0.15 B 組 60 1.22±0.23a 0.23±0.07a 0.40±0.10a C 組 60 0.15±0.05ab 0.08±0.02ab 0.20±0.05ab F值 964.624 246.575 178.638 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表2 預后良好亞組與預后不良亞組患者臨床資料比較Table 2 Comparison of clinical data between good prognosis subgroup and poor prognosis subgroup

表3 AECOPD患者短期預后影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 3 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of short-term prognosis in patients with AECOPD

2.4 EBC中 CCL18、CC16、ICAM-1水平對 AEPOCD患者短期預后的預測價值 ROC曲線分析顯示，EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平預測AECOPD患者短期預后的曲線下面積（AUC）分別為0.856〔95%CI（0.435，0.902）〕、0.820〔95%CI（0.401，0.842）〕、0.705〔95%CI（0.380，0.758）〕，靈敏度分別為89.90%、82.83%、76.77%，特異度分別為78.79%、70.71%、63.64%，見圖1、表4。

3 討論

圖1 EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平對AEPOCD患者短期預后預測價值的ROC曲線Figure 1 ROC curve for CCL18，CC16，ICAM-1 in EBC in predicting short-term prognosis in patients with AECOPD

表4 EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平對AEPOCD患者短期預后的預測價值Table 4 Predictive value of CCL18，CC16 and ICAM-1 in EBC on shortterm prognosis in patients with AECOPD

COPD是一種慢性氣道炎癥性疾病，具有可防、可 治的特點，多與人體免疫功能及外部因素等有關，且常易反復發作，可導致肺功能損傷及心肺并發癥，嚴重影響患者的生活質量［9］。既往常將CRP、白介素、PCT等炎性遞質作為COPD診斷和治療效果評估的參考指標，但關于COPD嚴重程度仍缺乏科學、有效的判定依據［10］。研究表明，AECOPD患者血清CCL18水平高于健康人群、COPD患者［11］，但其他生物學指標是否能夠有效反映COPD病情嚴重程度還需進一步證實。

EBC是用于研究下呼吸道抗氧化物、過敏原及可溶性標志物等生物遞質的可靠方法［4］，因其檢測手段安全、無創、可重復性強，因此在臨床中應用廣泛。CCL18是表達于肺部的巨噬細胞、樹突細胞、淋巴結生發中心及扁桃體T細胞區域的炎性趨化因子，能誘導T淋巴細胞到達炎癥部位而參與人首次免疫應答反應［12］。孫蕾艷等［13］研究表明，COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者CCL18水平異常升高，經治療后其水平下降，證實了CCL18參與疾病發展。CC16是細支氣管黏膜上無纖毛立方形上皮細胞Clara細胞分泌的蛋白，具有一定的免疫抑制、抗炎作用，其表達水平可受炎性因子刺激而升高［14］。林錦樂等［15］研究表明，CC16表達水平越高則急性呼吸窘迫綜合征患者肺順應性越低，且二者呈負相關。ICAM-1屬黏附分子中免疫球蛋白超家族，其表達水平可受炎性因子刺激而迅速升高［16］。古力鮮?馬合木提等［17］研究表明，ICAM-1在COPD、支氣管哮喘、COPD合并支氣管哮喘中均異常表達。本研究結果顯示，A組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于B、C組，B組受試者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于C組，表明EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平能夠在一定程度上反映COPD發生、發展情況。

血清CRP、PCT水平及EBC中 CCL18、CC16、ICAM-1水平異常表達則提示機體發生炎性反應和免疫抑制，且指標異常變化越明顯，患者病情越嚴重、短期預后越差［18］。本研究結果還顯示，預后不良亞組患者合并癥數量≥2個者所占比例，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于預后良好亞組，且經多因素Logistic回歸分析結果顯示，合并癥數量≥2個，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平是AECOPD患者短期預后的獨立影響因素，分析原因為AECOPD主要發生于老年人，多數伴有不同程度慢性疾病，機體免疫力低，進而導致AECOPD治療難度大、短期預后差［19］。此外，本研究結果還顯示，EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平預測AECOPD患者短期預后的AUC分別為0.856〔95%CI（0.435，0.902）〕、0.820〔95%CI（0.401，0.842）〕、0.705〔95%CI（0.380，0.758）〕，可見EBC中 CCL18、CC16、ICAM-1水平對AECOPD患者短期預后均具有一定的預測價值。

綜上所述，COPD患 者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平明顯升高，且急性加重期患者高于穩定期患者；EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平是AECOPD患者短期預后的獨立影響因素，對AECOPD短期預后具有一定預測價值；但本研究納入樣本量小，且未對AECOPD患者長期預后預測效果進行評價，今后仍需聯合多中心、擴大樣本量、延長隨訪時間進行前瞻性隨訪研究，以進一步證實本研究結論。

作者貢獻：吉訓戀、倪瓊瑋進行文章的構思與設計、研究的實施與可行性分析，進行數據收集、整理、分析，并負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責、監督管理；吉訓戀負責撰寫論文及論文的修訂。

本文無利益沖突。