血清生物標(biāo)志物對(duì)纖維化性間質(zhì)性肺疾病預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值

趙鐵梅，段智梅，劉 揚(yáng)，劉凱迪，華 琳，圣朝軍

(1.中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)部，北京 100853；2.首都醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)系，北京 100069)

纖維化性間質(zhì)性肺疾病(fibrosing interstitial lung disease，F(xiàn)ILD)是一組具有不同的病因、治療方法以及一系列疾病表現(xiàn)的異質(zhì)性疾病，包括特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis，IPF)、結(jié)締組織病相關(guān)間質(zhì)性肺病(interstitial lung disease associated with connective tissue diseases，CTD-ILD)、非特異性間質(zhì)性肺炎、纖維化型過(guò)敏性肺炎、Ⅳ期結(jié)節(jié)病等。2018年英國(guó)學(xué)者Wells等[1]指出在FILD中有一部分患者會(huì)進(jìn)行性發(fā)展，預(yù)后不佳，并首次提出了進(jìn)行性纖維化型的概念,引起越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注和研究。不論何種致病原因?qū)е碌姆卫w維化，肺泡上皮細(xì)胞的損傷與修復(fù)在FILD的致病過(guò)程中占據(jù)重要地位。因此，本研究對(duì)FILD的患者進(jìn)行前瞻性研究和隨訪，檢測(cè)五種與肺泡上皮細(xì)胞功能障礙相關(guān)的生物標(biāo)志物并進(jìn)行病情進(jìn)展及死亡的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，給臨床醫(yī)生提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院2019年5—12月呼吸科診斷為FILD患者的臨床資料，包括性別、年齡、吸煙情況、癥狀、基礎(chǔ)疾病等，行肺CT、肺功能檢查，之后抽血進(jìn)行生物標(biāo)志物檢測(cè)。隨訪至1年行病情評(píng)估。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)，患者知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2入組和疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①肺部高分辨CT(high resolution CT,HRCT)表現(xiàn)為肺纖維化[2-3]：網(wǎng)狀影伴牽拉性支氣管擴(kuò)張，伴或不伴有蜂窩影；②簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：不愿行HRCT檢查、不愿入組的患者。

1.2.2疾病診斷標(biāo)準(zhǔn) IPF的診斷參照2018年Fleischner學(xué)會(huì)發(fā)表的特發(fā)性肺纖維化診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。結(jié)締組織病參照各自的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)明確診斷，原發(fā)性干燥綜合征[5]、系統(tǒng)性硬化癥[6]、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎[7]、混合性結(jié)締組織病[8]均采用相應(yīng)的國(guó)際通用診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷。

1.2.3病情評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及分組 FILD按照隨訪至1年時(shí)的病情評(píng)估結(jié)果分為穩(wěn)定、進(jìn)行性纖維化型、死亡、無(wú)法評(píng)估四組。滿足下列1條判斷為進(jìn)行性纖維化型[9]：①用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)相對(duì)下降≥10%；②FVC相對(duì)下降≥5%，肺一氧化碳彌散量(diffusion capacity of carbon monoxide,DLCO)下降≥15%；③FVC相對(duì)下降≥5%， HRCT顯示纖維化增加；④FVC相對(duì)下降≥5%，癥狀加重；⑤癥狀加重，HRCT顯示肺纖維化增加。除外死亡患者，未達(dá)到進(jìn)行性纖維化型標(biāo)準(zhǔn)的判斷為病情穩(wěn)定；在后期隨訪時(shí)不愿再行肺CT、肺功能檢查的歸為“無(wú)法評(píng)估”。

1.3方法

1.3.1血清標(biāo)本的收集 空腹采集靜脈血4 mL,3 000 r/min離心10 min，分離血清。

1.3.2生物標(biāo)志物檢測(cè)方法 糖蛋白抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9，CA19-9)、糖蛋白抗原125(carbohydrate antigen-125，CA-125)、糖蛋白抗原15-3(carbohydrate antigen 15-3，CA15-3)由我院生化科進(jìn)行檢測(cè)，采用羅氏公司的電化學(xué)發(fā)光法；涎液化糖鏈抗原6(Krebs von den Lungen-6，KL-6)由北京迪安醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室有限公司采用化學(xué)發(fā)光法進(jìn)行檢測(cè)；表面活性蛋白A(surfactant protein，SP-A)應(yīng)用武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司生產(chǎn)的人肺表面活性蛋白A檢測(cè)試劑盒，采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定方法進(jìn)行檢測(cè)。操作嚴(yán)格按照儀器和試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 19.0軟件和R3.6.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各組生物標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果采用中位數(shù)和四分位數(shù)間距表示，組間比較采用非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，采用競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)模型的生存分析和Fine-Gray回歸模型提取發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型和死亡風(fēng)險(xiǎn)的影響因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1一般資料 共入組58例患者，男性39例，女性19例，年齡32～90歲，平均(67.38±12.12)歲，其中吸煙29例，吸煙患者的吸煙年支平均為688.96±620.54。35例(60.34%)診斷為IPF，14例(24.14%)診斷為CTD-ILD，9例(15.52%)不能診斷為IPF和CTD-ILD的患者歸為其他原因所致的肺纖維化。43例(74.14%)的患者合并基礎(chǔ)疾病，常見(jiàn)的基礎(chǔ)疾病為肺氣腫和(或)肺大皰21例(36.21%)、胃食管反流20例(34.48%)、高血壓病18例(31.03%)、糖尿病17例(29.31%)和冠心病12例(20.69%)。主要基線肺功能指標(biāo)：FVC占預(yù)計(jì)值的%平均為(79.57±19.93)%，DLCO占預(yù)計(jì)值的%平均為(60.45±21.37)%。

2.2病情評(píng)估結(jié)果 隨訪至1年，25例(43.10%)患者病情評(píng)估為穩(wěn)定；12例(20.69%)發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型；8例(13.79%)死亡；13例(22.41%)患者歸為“無(wú)法評(píng)估”。

2.3血清生物標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果 進(jìn)行性纖維化型、死亡患者的CA19-9、CA-125、CA15-3和KL-6基線檢測(cè)數(shù)值的中位數(shù)都高于病情評(píng)估為穩(wěn)定的患者，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 纖維化性間質(zhì)性肺疾病患者生物標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果Table 1 Detection of biomarkers in patients with fibrosing interstitial lung disease [M(QR)]

2.4基于競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)模型的分析結(jié)果

2.4.1單因素分析結(jié)果 CA125基線增高是發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型的風(fēng)險(xiǎn)因素(表2)；CA199基線增高是死亡的風(fēng)險(xiǎn)因素(表3)。

表2 進(jìn)行性纖維化性間質(zhì)性肺疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素Table 2 Risk factors of progressive fibrosing interstitial lung disease

表3 纖維化性間質(zhì)性肺疾病死亡的風(fēng)險(xiǎn)因素Table 3 Risk factors of death in patients with fibrosing interstitial lung disease

2.4.2多因素分析結(jié)果 將單因素分析結(jié)果顯著的因素采用Fine-Gray競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)回歸模型作多因素分析，結(jié)果顯示：CA125不是發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型的風(fēng)險(xiǎn)因素，回歸系數(shù)0.003，HR 1.003，95%CI:0.999～1.010，Z值=1.341，P=0.180；CA19-9是死亡的風(fēng)險(xiǎn)因素，回歸系數(shù)0.007，HR 1.007,95%CI:1.001～1.061，Z值=2.014，P=0.044。

3 討 論

FILD總體預(yù)后不佳，在FILD中最典型的IPF本身就是一種隨著肺功能逐漸惡化的致死性疾病，診斷后中位生存期3～5年。近三年，非IPF的FILD越來(lái)越受到臨床醫(yī)生的關(guān)注，荷蘭學(xué)者Wijsenbeek邀請(qǐng)美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、意大利、西班牙的486名呼吸科、風(fēng)濕免疫科和內(nèi)科醫(yī)生進(jìn)行在線調(diào)查，結(jié)果顯示：18%～32%的非IPF的FILD可以發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型，從診斷為間質(zhì)性肺疾病到發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型需要11～15個(gè)月，診斷為進(jìn)行性纖維化型后這些患者的生存時(shí)間僅有30～45個(gè)月，同樣預(yù)后不佳[10]。本研究也顯示：隨訪至1年，20.69%的FILD患者發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型，13.79%患者死亡，與國(guó)外學(xué)者的報(bào)道相仿；因此，探尋可預(yù)測(cè)發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型的風(fēng)險(xiǎn)因素，及時(shí)發(fā)現(xiàn)病情進(jìn)展，給予積極治療，對(duì)改善患者預(yù)后至關(guān)重要。

既往的研究顯示，與肺泡上皮細(xì)胞功能障礙相關(guān)的生物標(biāo)志物對(duì)FILD的預(yù)后有一定的指導(dǎo)作用。在健康人群中，支氣管上皮細(xì)胞可分泌小劑量CA19-9和CA-125；上皮細(xì)胞損傷后支氣管和肺泡上皮細(xì)胞可產(chǎn)生豐富的CA19-9和CA-125，與上皮細(xì)胞再生有關(guān)。英國(guó)學(xué)者M(jìn)aher等[11]對(duì)IPF患者進(jìn)行了研究，應(yīng)用1年內(nèi)出現(xiàn)死亡或FVC%下降≥10%判斷為病情進(jìn)展，結(jié)果顯示：CA19-9、CA-125升高可以預(yù)測(cè)IPF的預(yù)后，疾病進(jìn)展的IPF患者基線CA19-9的水平高于穩(wěn)定患者，分別為53.7 kU/L和22.2 kU/L(P<0.001)；基線CA-125水平在穩(wěn)定和疾病進(jìn)展的患者中同樣有差異(組間比1.26，95%CI:1.05～1.51，P=0.015),疾病進(jìn)展患者CA-125在3月內(nèi)升高大約25%以上，是檢測(cè)限(2 kU/L)的2倍以上，隨訪3個(gè)月CA-125水平升高的患者死亡風(fēng)險(xiǎn)也增加(HR 2.542,95%CI:1.493～4.328,P=0.00059)。CA15-3是一種可由多種上皮細(xì)胞分泌的高相對(duì)分子質(zhì)量糖蛋白，Moll等[12]研究顯示：IPF患者基線CA15-3(56 kU/L)明顯高于正常值(30 kU/L)；以58.5 kU/L為截點(diǎn)，CA15-3增高組的中位生存期為29個(gè)月，明顯低于未增高組(50個(gè)月，HR 1.67，95%CI:1.05～2.65，P=0.031)。Rusanov等[13]針對(duì)IPF患者肺移植前后的生物標(biāo)志物進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示：肺移植后血清CA15-3、CA19-9較移植前顯著下降，其中CA15-3下降最為明顯，CA15-3水平與IPF患者生存率相關(guān)(P=0.04)。本研究也針對(duì)CA19-9、CA-125和CA15-3進(jìn)行研究，聯(lián)合應(yīng)用癥狀、肺功能、肺CT影像進(jìn)行綜合評(píng)估判斷是否發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型，結(jié)果顯示，隨訪至1年，病情評(píng)估為進(jìn)行性纖維化型、死亡患者的這三種生物標(biāo)志物基線檢測(cè)數(shù)值的中位數(shù)都高于病情評(píng)估為穩(wěn)定的患者，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)行進(jìn)一步觀察。采用競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)模型的生存分析和Fine-Gray回歸模型，單因素分析顯示，CA-125基線增高是發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型的風(fēng)險(xiǎn)因素，CA19-9基線增高是死亡的風(fēng)險(xiǎn)因素；多因素分析結(jié)果亦顯示CA19-9是死亡的風(fēng)險(xiǎn)因素，與國(guó)外報(bào)道相仿。與檢測(cè)肺泡灌洗液、肺組織中的生物標(biāo)志物相比，應(yīng)用血清進(jìn)行檢測(cè)方便易行，提示我們可使用CA-125、CA19-9作為FILD患者的預(yù)后指標(biāo)進(jìn)行基線評(píng)估和動(dòng)態(tài)隨訪，給臨床醫(yī)生提供指導(dǎo)。

近幾年在間質(zhì)性肺疾病的研究中,KL-6和SP-A是比較受關(guān)注的生物標(biāo)志物。KL-6是一種黏蛋白樣高相對(duì)分子質(zhì)量糖蛋白，表達(dá)于肺泡上皮細(xì)胞表面，當(dāng)肺泡上皮細(xì)胞增殖、活化或損傷時(shí)，KL-6被釋放到血液中。韓國(guó)學(xué)者Ko等[14]對(duì)間質(zhì)性肺疾病(包括不能分類(lèi)的間質(zhì)性肺疾病、IPF、CTD-ILD、隱源性機(jī)化性肺炎等)進(jìn)行研究，應(yīng)用FVC%下降≥10%，出現(xiàn)急性加重或死亡判斷為病情進(jìn)展，平均隨訪11.1個(gè)月，多因素分析顯示，血清KL-6>800 kU/L是間質(zhì)性肺疾病進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(HR 2.689,95%CI：1.445～5.004,P=0.002)。我國(guó)的廣州地區(qū)研究也顯示[15]：在多種間質(zhì)性肺疾病中，KL-6水平在病情進(jìn)展的患者中明顯高于未發(fā)生進(jìn)展者[分別為(1 985.2±1 497.8) kU/L、(1 387.6±1 313.1) kU/L,P<0.001]；多因素分析顯示KL-6與生存相關(guān)(相對(duì)危險(xiǎn)度1.901，95%CI：1.294～2.793，P<0.001)。表面活性蛋白由肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞合成和分泌，同時(shí)肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞也參與表面活性物質(zhì)的攝取、分解代謝和再利用；表面活性蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和胞漿中的積累導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的慢性應(yīng)激，在肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞凋亡和肺纖維化的發(fā)生、發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。日本學(xué)者Yoshikawa等[16]研究顯示,血清SP-A水平的變化可以預(yù)測(cè)IPF患者的預(yù)后，隨訪6個(gè)月時(shí)，臨床進(jìn)展組SP-A水平顯著高于臨床穩(wěn)定組；與基線值相比，臨床進(jìn)展組SP-A平均升高20.2%，臨床穩(wěn)定組平均下降10.2%。在本研究中，未觀察到基線KL-6、SP-A與病情進(jìn)展或死亡的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，提示基線KL-6、SP-A的水平對(duì)進(jìn)行性纖維化型的預(yù)測(cè)價(jià)值有限，但也不除外與樣本量偏小有關(guān)，需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量并進(jìn)行長(zhǎng)程隨訪觀察上述指標(biāo)動(dòng)態(tài)的變化作進(jìn)一步的研究。

綜上所述，F(xiàn)ILD患者的預(yù)后不佳，20.69%可發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型，13.79%死亡。CA-125基線增高的患者發(fā)展為進(jìn)行性纖維化型的風(fēng)險(xiǎn)更高,CA19-9基線增高的患者死亡風(fēng)險(xiǎn)更高,值得臨床醫(yī)生關(guān)注。