血清基質金屬蛋白酶-12、纖維蛋白原、Clara細胞分泌蛋白-16聯合臨床特征預測慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者預后的風險

郝興亮 王瑩瑩 張建 李霜 王乃志 紀艷榮

勝利油田中心醫院1呼吸與危重癥醫學科，2臨床藥學部（山東東營257034）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）作為一種以不完全可逆的氣流受限為特征的破壞性肺部疾病，使患者短期內出現咳痰、氣短、咳嗽、痰量增多且呈膿性等癥狀，對患者及其家人生存質量帶來嚴重影響［1］。有關報道表明，COPD 在世界范圍內患病率高達10%，進展至急性加重期后會導致較高的致殘率和病死率，給社會經濟帶來沉重負擔［2］。急性加重期COPD 患者的發生頻率和嚴重程度是決定預后的重要因素，因此在急性加重期給予準確的個人風險評估對臨床管理和醫療資源的配置有重要價值，但是目前關于急性加重期患者預后的評估依據存在普遍爭議［3］。當前采用血清標志物對急性加重期COPD 患者病情嚴重程度進行評估成為臨床研究熱點，而基質金屬蛋白酶-12（matrix metalloproteinase-12，MMP-12）、纖維蛋白原（fibrinogen，FIB）、Clara 細胞分泌蛋白-16（clara cell secretory protein-16，CC-16）作為氣管及肺部分泌炎性細胞，可能對急性加重期COPD 患者預后的預測有重要意義［4］。本研究選取我院近年來收治的150 例急性加重期COPD 患者作為研究對象，探討血清MMP-12、FIB、CC-16 水平聯合相關臨床特征預測COPD 急性加重期患者預后的價值，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2018年1-10月我院呼吸內科收治的150 例COPD 患者，男96 例，女54 例；年齡45 ～85 歲，平均（62.34 ± 6.53）歲。本研究經我院倫理委員會審核并批準實行。

1.2 納入標準（1）均符合2007年中華醫學會呼吸病學分會制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》［5］關于急性加重期COPD 的診斷標準；（2）患者及其家屬知情并簽署知情同意書。

1.3 排除標準（1）非急性加重期；（2）在隨訪過程中因其他系統疾病引起的住院或者死亡；（3）合并肝臟疾病、泌尿系統疾病、腫瘤；（4）胸片檢查提示明顯浸潤性改變；（5）伴有哮喘、囊性纖維化、結核、支氣管擴張等其他嚴重肺部疾患。

1.4 方法（1）臨床資料收集：收集患者性別、年齡、病程、肺功能分級、吸煙史、熬夜史、合并癥（有無冠心病、糖尿病、消化道出血等）、生化指標檢測結果（MMP-12、FIB、CC-16）等臨床資料；肺功能分級參照《慢性阻塞性肺疾病急性加重診治中國專家共識》［6］相關標準，將患者吸入支氣管擴張劑后第1 秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in the first second，FEV1）/用力肺活量（Forced vital capacity，FVC）＜70%定義為氣流受限，并將其嚴重程度分為4 級，Ⅰ級（輕度）為FEV1%≥80%，Ⅱ級（中度）為50% ≤FEV1% ＜79%，Ⅲ級（重度）為：30% ≤FEV1% ＜50%，Ⅳ級（極重度）為FEV1% ＜30%，FEV1 及FVC 采用德國耶格公司Masterscope肺功能儀進行測量；生化指標分別于患者入院時及入院第10 天及出院后30 d（健康對照組在體檢時進行血樣抽取）抽取空腹靜脈血3 mL，分離血漿后置入-70 ℃冰箱保存，0.13 mol/L 枸櫞酸鈉以9∶1抗凝，3 000 r/min 離心10 min，采用凝固終點法檢測血漿FIB 水平，試劑盒購自菲舍爾診斷太平洋凝血制品公司，2 000 r/min 離心20 min 后采用雙抗夾心酶聯免疫吸附法檢測血清MMP-12、CC-16 水平，試劑盒分別購自德國R&D 公司和北京四正柏生物科技有限公司，儀器均為Thermo 公司生產的酶標儀。（2）預后隨訪：對急性加重期COPD 患者進行為期1年的電話隨訪，將隨訪期間因COPD 或其并發癥（如肺心病等）引起的再入院治療或死亡定義為預后不良，隨訪期間未發生上述事件的患者定義為預后良好，并比較兩組患者臨床資料。

1.5 統計學方法應用SPSS 22.0 統計軟件處理數據，計數資料用例（%）表示，采用χ2檢驗，計量資料以（）表示，兩組間比較采用t檢驗，利用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）分析MMP-12、FIB、CC-16 預測COPD急性加重期患者預后不良的價值，多因素分析采取非條件logistic 逐步回歸分析，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 COPD急性加重期患者預后的影響因素分析預后不良患者中年齡≥60 歲、肺功能Ⅲ～Ⅳ級、吸煙、合并冠心病、合并糖尿病、合并消化道出血出現比例及MMP-12、FIB、CC-16 水平顯著高于預后良好患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

2.2 MMP-12、FIB、CC-16水平預測COPD急性加重期患者預后不良的ROC 曲線分析MMP-12、FIB、CC-16 水平預測COPD 急性加重期患者預后不良的下曲線面積分別為0.719、0.824、0.683，最佳截斷值20.930、3.465、0.405。MMP-12、FIB、CC-16 水平預測COPD 急性加重期患者預后不良的ROC 曲線圖見圖1-3。

2.3 COPD 急性加重期患者預后不良的多因素logistic回歸分析將有差異變量納入logistic 回歸分析模型，并進行量化賦值。最后經logistic 回歸性分析證實MMP-12 ≥20.930 pg/mL、FIB ≥3.465 g/L、CC-16 ≥0.405 pg/mL、年齡≥60 歲、肺功能Ⅲ-Ⅳ級、吸煙、合并冠心病、合并糖尿病、合并消化道出血是COPD 急性加重期患者預后不良的危險因素。見表2。

3 討論

COPD對患者生存質量、肺功能、疾病進程和社會經濟負擔均產生嚴重的負面影響，不僅成為其死亡的重要影響因素，還是慢阻肺患者醫療費用居高不下的主要原因［7］。急性加重期COPD 患者在微生物、污染等誘發因素作用下，使得氣道炎癥加劇，進而引起支氣管黏膜充血水腫，增加黏液分泌、平滑肌痙攣，加重氣道狹窄，導致呼氣性氣流受限，肺動態過度充氣，從而出現急性加重癥狀，一旦肺部炎癥溢出，則可導致全身性的炎癥反應［8-10］。目前慢阻肺急性加重的診斷完全依賴于臨床表現，缺乏量化指標，炎性生物標志物作為一種定量指標，在慢阻肺急性加重的輔助量化診斷、嚴重程度評估及判斷急性加重的病因和預后方面的作用值得期待［11］。

表1 COPD 急性加重期患者預后的影響因素分析Tab.1 Analysis of prognostic factors in patients with acute exacerbation of COPD 例（%）

圖1 MMP-12 預測COPD 急性加重期患者預后不良的ROC 圖Fig.1 ROC chart of MMP-12 in predicting poor prognosis in patients with acute exacerbation of COPD

圖2 FIB 預測COPD 急性加重期患者預后不良的ROC 圖Fig.2 ROC chart of FIB predicting poor prognosis in patients with acute exacerbation of COPD

圖3 CC-16預測COPD急性加重期患者預后不良的ROC圖Fig.3 ROC chart of CC-16 predicting poor prognosis in patients with acute exacerbation of COPD

表2 MMP-12、FIB、CC-16水平預測COPD急性加重期患者預后不良的ROC曲線分析Tab.2 ROC curve analysis of MMP-12，FIB and CC-16 levels predicting poor prognosis in patients with acute exacerbation of COPD

表3 COPD 急性加重期患者預后不良的多因素Logistic 回歸分析Tab.3 Multivariate logistic regression analysis of poor prognosis in patients with acute exacerbation of COPD

預后不良患者中年齡≥60 歲、肺功能Ⅲ～Ⅳ級、吸煙、合并冠心病、合并糖尿病、合并消化道出血比例及MMP-12、FIB、CC-16 水平顯著高于預后良好患者，提示年齡、肺功能分級、合并癥及MMP-12、FIB、CC-16 水平對急性加重期COPD 患者預后有重要的預測作用。MMPs 主要由巨噬細胞以酶原方式分泌，可降解多種細胞外基質，可誘導單核/巨噬細胞聚集，加重肺部炎癥反應，作為一組包含鋅離子的內肽酶家族，通常由鈣離子激活并具有降解大部分細胞外基質成分的功效，在炎癥、瘡口愈合、腫瘤浸潤等疾病發展機制中發揮重要作用［12-13］。而急性加重期COPD 患者經受治療后，MMP-12 水平有了顯著降低，但經過后期持續隨訪比較，發生預后不良患者體內MMP-12 水平均較預后良好患者有明顯升高，提示患者在出院時肺部仍有較多殘余炎癥細胞聚集，并且可能處于持續發展狀態，并最終導致住院或死亡［14］。FIB 由肝細胞合成，作為一類糖蛋白，其生物學功能與血液凝固、細胞粘附、增殖伸展、吞噬等活動有密切關聯，其分子量在所有凝血蛋白原中最大，且呈鏈狀不對稱結構，能增加血漿濃稠度，促使肺內微小動脈血栓形成，加重機體缺氧狀態［15］。患者出院時FIB較高的水平可能提示患者此時仍處于機體缺氧狀態，因而出院后呼吸衰竭發生可能性會更大［16］。COPD 急性加重期患者受炎癥、氧化應激、感染等因素的影響，會明顯增加肺泡-毛細血管通透性從而增強CC-16 表達，作為Clara 細胞分泌的主要功能性蛋白，CC-16 可抑制磷脂酶A2 的活性，減少細胞膜磷脂分解，還可直接抑制多種炎癥因子的表達及其生物學活性，在哮喘、COPD 、急性肺損傷發展機制中發揮重要作用因此提示患者仍處于高度肺部炎癥浸潤狀態［17］。FüSUN 等［18］的研究通過比較常規血清指標在急性COPD 及平穩期COPD患者中的不同表達，對其在COPD 干預效果進行分析，得出炎性生物標志物在COPD 患者病情進一步加重中有明顯推動作用，本研究結果與之類似，但本研究直接將不同預后患者血清水平進行比較，對血清指標影響其預后機制的說明更有說服力。

老年人各種臟器易發生退行性變化，自身免疫功能較年輕人更低，肺組織結構及形態均發生減退，從而更易引起肺部感染。干麗萍等［19］的研究表明，急性加重期患者年齡越高，COPD 治療難度越大，疾病進展越快，死亡風險更高，這與本研究結果相類似。肺功能測定是目前用于評價肺功能障礙程度所用的主要標準。當氣流阻塞變嚴重時，會導致患者通氣過度而引起呼吸肌功能障礙，使得患者呼吸更吃力，加重機體缺氧，對營養物質的攝取則會更大，從而引起器官免疫機能下降，增加預后不良風險［20］。香煙煙霧中包含尼古丁、焦油、亞硝基胺、氫氰酸等有害物質，長期吸入會引起支氣管黏膜纖毛受損，使得肺泡吞噬細胞、清潔運動的作用減弱，肺部組織結構受到破壞，肺組織損傷加重，蛋白酶功能喪失，并且還破壞蛋白酶和抗蛋白酶平衡，使得COPD 病情更為嚴重［21］。冠心病、糖尿病、消化道出血等并發癥均可能通過影響器官功能而降低患者機體免疫力，增加其缺氧和機體功能紊亂風險，最終導致患者預后不良［22］。

另外，本研究創新性將logistic 回歸分析模型應用于各臨床特征及MMP-12、FIB、CC-16 水平對急性加重期COPD 患者的預測，通過分析影響其預后的危險因素，來表現其價值，可信度較高。但在研究設計中也尚存在不足，患者預后原因還可能與急性期治療方式、治療指標相關，但本研究為回顧性分析，在納入病例時不能更好處理兩組患者基本信息的均衡性，因此還需通過擴大樣本量進行前瞻性研究來進一步對其預后預測價值進行證實。

綜上，MMP-12 ≥20.930 pg/mL、FIB ≥3.465 g/L，CC-16 ≥0.405 pg/mL、年齡≥60 歲、肺功能Ⅲ-Ⅳ級、吸煙、合并冠心病、合并糖尿病、合并消化道出血是COPD 急性加重期患者預后不良的危險因素，臨床醫師在對其進行治療時需密切關注上述指標或癥狀，以采取及時有效的干預。