白介素-13、白介素-1受體拮抗劑和環(huán)氧合酶-2在炎癥性腸病患者血清中的表達(dá)及臨床意義

張現(xiàn)明 楊錦平

深圳市寶安區(qū)中心醫(yī)院輸血科，廣東深圳 518102

炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）是一組比較常見的慢性非特異性炎癥疾病，包括克羅恩病（Crohn disease，CD）及潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）[1]，目前 IBD 患病者主要集中在歐美各國(guó)患病率可高達(dá)40/10萬(wàn)[2]；我國(guó)IBD患病率呈逐漸增加趨勢(shì)可達(dá)3.44/10萬(wàn)[3]。IBD患者由于長(zhǎng)期遷延不愈，容易并發(fā)多種并發(fā)癥甚至并發(fā)結(jié)直腸癌（Colorectal cancer，COAD）[4]；IBD尚缺乏臨床的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，主要是結(jié)合臨床表現(xiàn)、消化道內(nèi)窺鏡和病理活檢進(jìn)行綜合性臨床診斷，操作復(fù)雜且費(fèi)用比較昂貴[5]；而各種IBD相關(guān)血清學(xué)標(biāo)志物檢測(cè)具有廉價(jià)、無(wú)創(chuàng)、方便和快速等優(yōu)點(diǎn)，能為IBD的臨床診療和預(yù)后評(píng)價(jià)提供了良好臨床數(shù)據(jù)依據(jù)[6]；本研究經(jīng)過預(yù)先篩查發(fā)現(xiàn)，白介素（Interleukin，IL）-13、白介素 -1受體拮抗劑（Interleukin-1 receptor antagonist，IL-1Ra）和環(huán)氧合酶 -2（Cyclooxygenase-2，COX-2）在IBD患者中存在高表達(dá)，本研究通過回顧性研究IL-13、IL-1Ra和COX-2在活動(dòng)期IBD患者外周血中的表達(dá)，旨在探討這三者在IBD發(fā)生和發(fā)展中的作用及其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年3月至2019年3月在我院治療的124例均處于活動(dòng)期的IBD患者為實(shí)驗(yàn)組，其中，男82例，女42例，年齡22～76歲，平均（38.7±12.7）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①病史、臨床癥狀、影像學(xué)、結(jié)腸鏡檢查及病理等確診；②符合2018年北京全國(guó)非感染性腸道學(xué)術(shù)會(huì)議制定的《IBD診斷與治療的共識(shí)意見》的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；③患者各類檢查資料及病案均完整；④能配合研究者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重的心臟、肺臟、肝臟及腎臟疾病者；②患者合并自身免疫性疾病；③患者合并惡性腫瘤；④不能配合本項(xiàng)目全程研究者；⑤妊娠期婦女；⑥2個(gè)月內(nèi)使用過免疫抑制劑、糖皮質(zhì)激素和生物制劑等；試驗(yàn)組的其中CD 60例為A組和UC 64例為B組，CD參照CD簡(jiǎn)化內(nèi)鏡（SES-CD）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[8]，將A組分別為18例輕度活動(dòng)期為組A1、26例中度活動(dòng)期為A2組和16例重度活動(dòng)期為A3組；參照UC參照改良Truelove和Witts疾病嚴(yán)重程度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[9]，把B組分別為21例輕度活動(dòng)期為組B1、25例中度活動(dòng)期為B2組和18例重度活動(dòng)期為B3組；同期選擇在我院進(jìn)行體檢的100例均行腸鏡檢查，均為健康者為對(duì)照組，其中，男66例，女34例，年齡22～76歲，平均（38.6±12.8）歲。兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

檢測(cè)原理：均采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay，ELISA）法檢測(cè)各組受檢者的血清IL-13、IL-1Ra和COX-2，詳其操作詳細(xì)步驟均嚴(yán)格按照說明書。試劑：IL-13檢測(cè)試劑盒由北京百奧萊博科技有限公司提供，IL-1Ra檢測(cè)試劑盒由上海康朗生物科技有限公司提供，COX-2檢測(cè)試劑盒由上海將來實(shí)業(yè)股份有限公司提供。

1.3 觀察指標(biāo)

①觀察并比較試驗(yàn)組和對(duì)照組患者之間的IL-13、IL-1Ra和COX-2差異；②觀察并比較分析CD及UC患者之間的IL-13、IL-1Ra和COX-2差異；③觀察并比較分析CD各亞型及UC各亞型患者之間的IL-13、IL-1Ra和COX-2差異。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，計(jì)量資料采用（）表示，計(jì)數(shù)資料采用[n（%）]表示，計(jì)量資料多組間比較采用F檢驗(yàn)，多組間兩兩比較所用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法為L(zhǎng)SD-t檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用Spearman分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組的IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較

實(shí)驗(yàn)組的IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），結(jié)果見表 1。IL-13、IL-1Ra、COX-2及 IL-13、IL-1Ra和COX-2聯(lián)合檢測(cè)陽(yáng)性率分別為：45.16%（56/124）、62.10%（77/124）、54.84%（68/124）及 91.19%（114/124），血清IL-13、IL-1Ra和COX-2聯(lián)合檢測(cè)對(duì)于IBD的診斷效能較單獨(dú)檢測(cè)高。

表1 兩組的IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較（）

表1 兩組的IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較（）

組別 n IL-13（ng/ml） IL-1Ra（pg/ml） COX-2（μg/ml）實(shí)驗(yàn)組 124 65.35±17.27 415.45±93.12 15.38±4.32對(duì)照組 100 36.42±11.81 234.54±41.45 5.36±2.76 t值 24.122 53.433 18.234 P值 0.032 0.011 0.039

2.2 各組IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較

B組的IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)跟A組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2；A組 中 A1、A2和 A3患 者 血 清 IL-13、IL-1Ra和COX-2水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），B組中 B1、B2和 B3患者血清 IL-13、IL-1Ra和COX-2水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3；IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)水平與UC的改良Mayo評(píng)分呈正相關(guān)（R2分別為0.78、0.85和0.82，均P＜ 0.05），見散點(diǎn)圖圖 1～ 3；IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)水平與CD的CDAI評(píng)分呈正相關(guān)（R2分別為 0.76、0.84和 0.81，均P＜ 0.05）,見散點(diǎn)圖圖4～6。

圖4 IL=13表達(dá)水平與CD的CDAI評(píng)分相關(guān)

表2 A、B兩組IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較（）

表2 A、B兩組IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較（）

組別 n IL-13（pg/ml） IL-1Ra（pg/ml） COX-2（ng/ml）A 組 60 66.45±18.72 414.45±94.13 15.45±4.43 B 組 64 64.31±17.78 415.76±96.25 12.31±4.98 t值 1.345 0.452 3.764 P值 0.523 0.651 0.356

圖1 IL=13表達(dá)水平與UC的改良Mayo評(píng)分相關(guān)呈正相關(guān)

圖2 IL=1Ra表達(dá)水平與UC的改良Mayo評(píng)分相關(guān)

圖3 COX-2表達(dá)水平與UC的改良Mayo評(píng)分相關(guān)

表3 各組中的IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較（）

表3 各組中的IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)比較（）

注：與A1組比較△P＜0.05；與A3比較☆P＜0.05；與B1組比較◆P＜0.05；與B3組比較，◇P＜0.05

組別 n IL-13（pg/ml） IL-1Ra（pg/ml） COX-2（ng/ml）A1 18 85.63±22.27△ 501.45±112.34△ 25.36±6.43△A2 26 66.56±18.43☆ 414.45±82.45☆ 13.45±7.25☆A(yù)3 26 44.69±13.75★ 316.58±73.57★ 7.55±3.62★B1 21 85.21±10.36▲ 511.82±111.75▲ 24.30±7.42▲B2 25 64.14±12.3◇ 419.51±83.74◇ 13.62±3.72◇B3 18 40.19±16.61◆ 300.71±73.88◆ 7.18±2.44◆FA1、A2、A3組間比較值 38.421 58.323 16.323 PA1、A2、A3組間比較值 0.023 0.006 0.044 FB1、B2、B3組間比較值 34.722 54.832 16.786 PB1、B2、B3組間比較值 0.026 0.009 0.042

圖5 IL=1Ra表達(dá)水平與CD的CDAI評(píng)分相關(guān)

圖6 COX-2表達(dá)水平與CD的CDAI評(píng)分相關(guān)

3 討論

目前對(duì)IBD主要包括CD和UC，基發(fā)病率呈逐年上升的趨勢(shì)[10]；IBD發(fā)病是由多因素相互作用所致[11]；IBD病變主要局限于結(jié)腸、直腸和回腸黏膜和黏膜下層，病程多表現(xiàn)為活動(dòng)期和緩解期交替的慢性經(jīng)過，容易并發(fā)多種并發(fā)癥如結(jié)直腸癌；IBD多采用聯(lián)合體格檢查、影像學(xué)、實(shí)驗(yàn)室檢查與組織活檢等技術(shù)綜合評(píng)定，結(jié)腸鏡檢查或是病理學(xué)檢查對(duì)于IBD的臨床診斷與鑒別診斷均具有不可替代的重要的臨床作用[12]。結(jié)腸鏡檢查或是病理學(xué)檢查費(fèi)用昂貴且操作復(fù)雜侵入性，存在潛在的損傷及副作用風(fēng)險(xiǎn)，患者接受性比較差[13]；隨著各種IBD相關(guān)血清學(xué)檢測(cè)手段不斷的發(fā)展，為IBD的診斷、鑒別診斷、療效評(píng)估和預(yù)后判斷提供了幫助[14]。

本研究結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組的IL-13、IL-1Ra和COX-2均高于健康體檢的對(duì)照組，此外，血清IL-13、IL-1Ra和COX-2聯(lián)合檢測(cè)對(duì)于IBD的診斷效能較單獨(dú)檢測(cè)高；IL-1是重要的前炎癥因子，相關(guān)的研究表明IL-1在炎癥性腸道組織及和腸黏膜中的表達(dá)明顯增強(qiáng)，IL-1Ra與IL-1的動(dòng)態(tài)平衡與炎癥反應(yīng)的發(fā)生密切相關(guān)，IL-1Ra水平低下增加誘導(dǎo)IBD的易感性，IL-1Ra與IL-1動(dòng)態(tài)平衡被打破后可導(dǎo)致IBD炎癥反應(yīng)，其主要的發(fā)生的原機(jī)制，IL-1Ra是IL-1拮抗劑，通過與IL-1受體的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合而影響信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，減弱IL-1相關(guān)的炎癥效應(yīng)細(xì)胞炎癥作用，IL-1Ra是機(jī)體內(nèi)重要的致炎免疫調(diào)節(jié)因子[15]。COX-2以同源二聚體或異源二聚體的形式存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上和核膜上，具有環(huán)氧化酶和過氧化氫酶的活性的雙功能酶，在正常情況之下很難被檢測(cè)出來處于靜息狀態(tài)，在機(jī)體受到創(chuàng)傷、感染或癌癥等病理情況下，被的生長(zhǎng)因子、內(nèi)毒素、炎癥介子和細(xì)胞因子等刺激及誘導(dǎo)，其表達(dá)可以快速增加可高達(dá)50倍以上，COX-2在腫瘤或者炎癥的發(fā)生發(fā)展中起到非常重要的作用[16]，本研究結(jié)果證實(shí)在IBD疾病的活動(dòng)期COX-2呈顯著上升狀態(tài)，COX-2在IBD高表達(dá)是腸黏膜損傷愈合過程中的一種保護(hù)性預(yù)防反應(yīng)，主要是增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腸黏膜細(xì)胞保護(hù)能力，促進(jìn)損傷的腸組織血流量，促進(jìn)損傷的腸組織的上皮細(xì)胞增生及修復(fù)能力，通過COX-2的環(huán)氧化活性和過氧化活性的作用下，依次轉(zhuǎn)變?yōu)榍傲邢偎刂虚g代謝產(chǎn)物PGG2和PGH2，使腸管組織毛細(xì)血管和微靜脈通透性增加，使IBD的炎癥反應(yīng)放大或持久化[17]；IL-13屬于β細(xì)胞因子家族，主要參與機(jī)體的體液免疫反應(yīng)，是由Th2細(xì)胞分泌的既能調(diào)節(jié)炎癥因子又能激發(fā)免疫應(yīng)答反應(yīng)的高能多效性細(xì)胞因子[18]，IL-13可誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化，可即時(shí)響應(yīng)感染和組織損傷而迅速產(chǎn)生，增強(qiáng)其MHCⅡ類分子的表達(dá)；通過刺激急性期反應(yīng)、造血和免疫反應(yīng)促進(jìn)宿主防御，抑制單核細(xì)胞分泌促炎性遞質(zhì)和下調(diào)有細(xì)胞毒性的單核細(xì)胞功能，控制炎癥反應(yīng)，目前IL-13仍被作為是炎癥急性反應(yīng)時(shí)相的可靠的標(biāo)志物之一[19]；研究結(jié)果顯示，CD患者和UC患者血清 IL-13、IL-1Ra和COX-2水平比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明血清IL-13、IL-1Ra和COX-2水平與IBD的CD、UC發(fā)生發(fā)展有關(guān)，但與IBD的各類疾病類型無(wú)關(guān)，是由于CD、UC的IBD疾病發(fā)生過程中，大量的促炎性因子會(huì)刺激相關(guān)的抗炎性因子（IL-13）及相關(guān)的調(diào)節(jié)物質(zhì)（IL-1Ra和COX-2）補(bǔ)償性的增多，拮抗腸道炎性。本研究中，IBD患者的IL-13、IL-1Ra和COX-2檢測(cè)值與IBD患者活動(dòng)性具有相關(guān)性和一致性，IL-13、IL-1Ra和COX-2與UC及CD疾病活動(dòng)度呈正相關(guān)，這充分證明IL-13、IL-1Ra和COX-2能夠參與UC及CD的發(fā)生發(fā)展，提示UC及CD存在炎癥反應(yīng)狀態(tài)之下，在發(fā)病過程中抗炎性因子及相關(guān)的調(diào)節(jié)物質(zhì)補(bǔ)償性的大量表達(dá)，血清學(xué)聯(lián)合檢測(cè)能夠增加UC及CD診斷的準(zhǔn)確性。我們進(jìn)一步證實(shí)臨床癥狀分級(jí)越高，隨UC及CD嚴(yán)重程度的不斷演變，IL-13、IL-1Ra和COX-2表達(dá)水平隨著病情的加重而升高，IL-13、IL-1Ra和COX-2是評(píng)估UC及CD嚴(yán)重程度敏感性和特異性的指標(biāo)，能夠評(píng)估活動(dòng)期UC及CD的病情嚴(yán)重程度，可作為臨床評(píng)估病情的重要指標(biāo)。本研究結(jié)果不足與缺陷，憑借血清IL-13、IL-1Ra和COX-2濃度水平，無(wú)法早期診斷IBD，也無(wú)法鑒別診斷UC及CD之間的分型，對(duì)未來的改進(jìn)方案，血清IL-13、IL-1Ra和COX-2三者聯(lián)合其他更多的非侵入性指標(biāo)檢測(cè)，以便從臨床上試圖尋找非侵入性指標(biāo)高效的診斷IBD及鑒別UC及CD之間的分型。

綜上所述，IBD患者血清IL-13、IL-1Ra和COX-2水平明顯升高，且與UC和CD活動(dòng)性有關(guān)。IL-13、IL-1Ra和COX-2的表達(dá)和UC及CD的活性密切相關(guān)，可作為判斷UC及CD活性的指標(biāo)。