N-乙酰半胱氨酸霧化吸入對特發性肺纖維化患者肺泡灌洗液TGF-β1、IL-6、VEGF 的影響

李運軍 陳玉秋 何仁增 曾小康

特發性肺纖維化（IPF）是彌漫性間質性肺疾病（ILD）的常見類型，多數IPF 患者起病隱匿，主要表現為彌漫性肺泡炎、肺泡結構改變、肺間質纖維化，其病因尚不明確，流行病學研究證實，吸煙、金屬粉塵等環境暴露均會導致IPF，同時IPF 具有一定的家族遺傳特征，而也有研究證實年齡是IPF 發生的獨立危險因素[1-2]。IPF 目前尚無法治愈，臨床上主要以改善患者生活質量、延緩肺纖維化進展、延長生存期為主，因此對IPF 患者病變程度進行評估對制定個體化治療方案至關重要[3]。近年研究證實，血清IgA、轉化生長因子-β（TGF-β1）、白介素-6（IL-6）、血管內皮生長因子（VEGF）水平可以在一定程度上反映IPF 病情嚴重程度[4]。N-乙酰半胱氨酸是含有半胱氨酸的硫基化合物，臨床研究證實，N-乙酰半胱氨酸作為一種祛痰藥，高劑量口服能夠起到抗氧化、抗纖維化的作用，但其臨床療效尚有爭議[5]。本研究擬觀察霧化吸入N-乙酰半胱氨酸對IPF 患者的臨床療效，并分析其對患者肺泡灌洗液（BALF）TGF-β1、IL-6、VEGF 水平的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集浙江省杭州市第一人民醫院建德分院呼吸內科2016 年3 月—2019 年3 月所有住院后診斷為IPF 接受N-乙酰半胱氨酸治療的患者35 例作為觀察組；同時將未接受N-乙酰半胱氨酸治療的79 例IPF 住院患者納入數據庫，通過隨機數字表法抽取35 例作為對照組，收集兩組患者臨床數據及實驗室檢測資料行回顧性對比研究。本研究通過本院倫理委員會審核，符合《赫爾辛基宣言》倫理規范。

1.2 納入及排除標準 納入標準：（1）所有入組的IPF 患者均符合《特發性肺（間質）纖維化診斷和治療指南（草案）》診斷標準[6]；（2）所有入組患者均接受過肺功能檢測及支氣管鏡檢查。排除標準：（1）合并有其他肺部疾病，如肺結核、病毒性肺炎、慢性阻塞性肺疾病等；（2）合并其他慢性疾病，如高血壓、多器官功能障礙以及臨床資料不全的患者；（3）治療過程中有糖皮質激素、尼達尼布等用藥史的患者。

1.3 治療方法 兩組IPF 患者均接受吡非尼酮（商品名：艾思瑞，北京康蒂尼藥業，規格：100mg，批號20151021-03，20180711-03）抗纖維化治療，低氧血癥給予吸氧對癥支持；觀察組均接受N-乙酰半胱氨酸溶液（商品名：富露施，意大利贊邦，規格：3mL∶0.3g，批號19837001）霧化吸入治療，每天1 次，每次3mL，連續治療3 個月，對照組采用濃鈉溶液1 只霧化吸入。

1.4 觀察指標 對比兩組患者年齡、性別、吸煙史、臨床表現、IPF 家族史等臨床基線資料；肺功能檢測指標包括：用力肺活量（FVC）、一秒用力呼氣容積（FEV1）/FVC、肺一氧化碳彌散量（DLCO）以及血氧飽和度；肺纖維化程度的實驗室檢測結果包括：Ⅲ型前膠原（PCⅢ）、Ⅳ型膠原（CⅣ）、血清Ⅰ型原膠展開肽（PICP）、層粘連蛋白（LN）。

TGF-β1、IL-6、VEGF 檢測均采用纖支鏡取支氣管BALF 標本經雙抗體夾心酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢驗，試劑盒購自上海蔚通，批號分別為tw041872、tw037889、tw039763。

1.5 統計學方法 應用SPASS 20.0 統計軟件處理實驗數據，計量資料采用均數±標準差（）表示，正態及方差齊性檢驗后進行兩獨立樣本t 檢驗；計數資料行χ2檢驗。兩連續計量資料相關性分析采用Pearson 相關分析，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組IPF 患者臨床基線資料比較 兩組患者性別比例、年齡、臨床表現、吸煙史及IPF 家族史方面比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組特發性肺纖維化患者臨床基線資料比較

2.2 兩組IPF 患者治療前后肺功能指標比較 治療前兩組患者肺功能指標比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；治療后兩組肺功能各指標均有改善（P＜0.05）；觀察組治療前后FVC、FEV1/FVC、DLCO 以及血氧飽和度差值較對照組更明顯（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組特發性肺纖維化患者治療前后肺功能指標比較（）

表2 兩組特發性肺纖維化患者治療前后肺功能指標比較（）

注：觀察組予吡非尼酮+N-乙酰半胱氨酸溶液霧化吸入治療；對照組予吡非尼酮+濃鈉溶液霧化吸入；FVC 為用力肺活量；FEV1 為一秒用力呼氣容積；FEV1/FVC 為一秒用力呼氣量/用力肺活量；DLCO 為肺一氧化碳彌散量；與本組治療前比較，aP＜0.05

2.3 兩組IPF 患者治療前后纖維化指標比較 兩組患者治療前PCⅢ、CⅣ、PICP、LN 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；而治療后兩組各指標較治療前均有明顯改善（P＜0.05）；觀察組治療前后各指標差值均明顯高于對照組（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組特發性肺纖維化患者治療前后纖維化指標比較（）

表3 兩組特發性肺纖維化患者治療前后纖維化指標比較（）

注：觀察組予吡非尼酮+N-乙酰半胱氨酸溶液霧化吸入治療；對照組予吡非尼酮+濃鈉溶液霧化吸入；PCⅢ為Ⅲ型前膠原；CⅣ為Ⅳ型膠原；PICP 為血清Ⅰ型原膠展開肽；LN 為層粘連蛋白；與本組治療前比較，aP＜0.05

2.4 兩組患者治療前后BALF 指標比較 兩組患者BALF 各檢測指標治療前比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；治療后兩組患者TGF-β1、IL-6、VEGF 均下降（P＞0.05），且觀察組治療前后各指標差值均高于對照組（P＜0.05）。見表4。

2.5 兩組患者BALF 檢測指標與臨床指標相關性分析 患者肺功能、肺纖維化指標差值與BALF TGFβ1、IL-6、VEGF 指標進行相關性分析顯示，肺功能指標中，除FEV1 外其余指標與TGF-β1 均有明顯的負相關性（r＜-0.5，P＜0.05），而纖維化指標中PCⅢ、CⅣ、PICP 與TGF-β1 均有明顯的正相關性（r＞0.5，P＜0.05）；IL-6 與FEV1、LN 無明顯相關性，與其余指標均表現明顯相關性；除FEV1 及CⅣ外，其余肺功能與VEGF 均表現出明顯的負相關性（r＜-0.5，P＜0.05），與纖維化指標表現性出顯著正相關性（r＞0.5，P＜0.05）。見表5。

3 討論

IPF 發病原因尚不明確，其主要表現為進行性非間質性纖維化，肺泡上皮細胞慢性損傷并激活異常修復過程[7]。在肺泡上皮細胞的異常修復過程中上皮間質轉化（EMT）起到了重要的促進作用，針對IPF可能發病機制的藥物已投入臨床使用[8]。N-乙酰半胱氨酸是谷胱甘肽的前體，能夠有效清除氧自由基的產生，改善肺組織損傷，對于呼吸系統疾病治療有積極意義[9-10]。本研究結果顯示，觀察組肺功能指標FVC、FEV1/FVC、DLCO、血氧飽和度及纖維化指標PCⅢ、CⅣ、PICP、LN 治療前后的差值均明顯高于對照組（P＜0.05），提示N-乙酰半胱氨酸霧化吸入可明顯改善IPF 患者肺功能及肺纖維化。

表4 兩組特發性肺纖維化患者治療前后支氣管肺泡灌洗液檢測指標比較（）

表4 兩組特發性肺纖維化患者治療前后支氣管肺泡灌洗液檢測指標比較（）

注：觀察組予吡非尼酮+N-乙酰半胱氨酸溶液霧化吸入治療；對照組予吡非尼酮+濃鈉溶液霧化吸入；TGF-β1 為轉化生長因子-β；IL-6為白介素-6；VEGF 為血管內皮生長因子；與本組治療前比較，aP＜0.05

表5 兩組特發性肺纖維化患者肺泡灌洗檢測指標與臨床指標相關性分析

通過支氣管鏡采集BALF，觀察組TGF-β1、IL-6、VEGF 治療前后的差值顯著高于對照組（P＜0.05）。近年研究證實，EMT 在IPF 的發病過程中起到重要作用[11]。TGF-β1 對PI3K/Akt 途徑激活肺泡上皮細胞上的酪氨酸激酶受體，許多蛋白酪氨酸激酶與纖維化的發生及進展有關，其中表達量最高的是PDGF、VEGF。VEGF 受到TGF-β1 激活誘導進而釋放信號分子，成為促進成纖維細胞分化的關鍵步驟[12-14]。

觀察組患者肺功能、肺纖維化指標差值與TGFβ1、IL-6、VEGF 指標進行相關性分析：TGF-β1、IL-6、VEGF 與肺功能指標FEV1/FVC 及DLCO 呈負相關（P＜0.05），與肺纖維化指標PCⅢ及PICP 均呈正相關（P＜0.05）。N-乙酰半胱氨酸能夠抑制氧化應激反應，氧自由基損傷內質網進而介導激活Smad 和Src信號轉導通路[15]，N-乙酰半胱氨酸通過霧化吸入能夠有效降低肺泡內氧自由基的濃度，進而干預EMT過程的信號轉導過程，而IL-6 作為EMT 與巨噬細胞極化相關通路的信號分子同樣證實N-乙酰半胱氨酸的治療機制[15-17]。

綜上所述，N-乙酰半胱氨酸霧化吸入能夠有效改善IPF 患者肺功能，其可能通過干預TGF-β1、IL-6、VEGF 表達水平改善患者肺纖維化程度。