支氣管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平與氣道重塑的相關性分析

艾秀珍，聶智敏，艾學才

支氣管哮喘為一種全球范圍內嚴重威脅公眾健康的慢性呼吸道炎癥性疾病，近年來受多種因素影響，發病率及致死率呈明顯升高趨勢[1-3]。支氣管哮喘與氣道高反應性密切相關，而氣道重塑是誘發氣道高反應性的關鍵，可導致支氣管哮喘患者氣道基底膜增厚、細胞外基質大量沉積，同時炎性細胞浸潤腺體致使其體積肥大，若不及時干預，可發展為不可逆氣道阻塞，威脅患者生命安全[4-5]。研究指出，細胞因子在誘導炎癥反應、促進氧化應激損傷等過程中發揮重要作用，進而可促進支氣管哮喘的發生、發展[6]?？扇苄园准毎樗厥荏w-2(sIL-2R)分泌過多，與白細胞介素(IL)-12大量結合，降低T淋巴細胞激活程度，避免自身免疫功能紊亂，進而預防呼吸道損傷[7-8]；可溶性細胞間黏附分子-1(sICAM-1)分泌增加，可誘導黏附分子聚集，使得其富集于支氣管平滑肌組織中，進而造成呼吸道平滑肌損傷[9-10]；CC趨化因子配體11(CCL11)與相應受體結合后，參與人體細胞代謝、免疫調節及炎癥反應等過程，同時可在哮喘病理機制中發揮高度趨化作用[11-12]。基于此，本研究觀察支氣管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平，并分析其與氣道重塑的相關性，旨在為臨床診療提供依據。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年5月—2021年10月我院80例支氣管哮喘作為觀察組，符合相關診斷標準[13]，納入研究前1個月未接受糖皮質激素治療，且患者知情同意本研究；排除合并急性呼吸道感染者、其他肺部疾病者，無法耐受肺部高分辨率CT檢查者，合并凝血功能障礙性疾病者，合并惡性腫瘤者，伴嚴重心、肝、腎及腦血管疾病者。其中男49例，女31例；年齡53～77(31.42±10.65)歲；病情程度：輕度30例、中度27例、重度23例。另選取同期我院體檢健康者60例作為對照組，其中男35例、女25例；年齡54～78(31.15±9.26)歲。2組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經我院醫學倫理委員會審核批準。

1.2觀察指標 比較2組外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平及氣道重塑指標支氣管管壁厚度與外徑比值(T/D)、氣道壁面積占氣道總截面積百分比(WA%)，分析外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平、T/D、WA%與病情程度的關系，分析外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平與T/D、WA%的相關性，評價外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平對重度支氣管哮喘的評估價值。

1.3檢測方法

1.3.1外周血指標檢測：所有受試者于空腹狀態下抽取肘靜脈血5 ml，置于EDTA管內，靜置于25 ℃環境下1 h，3000 r/min離心10 min，分別抽取上清液分裝于1.5 ml離心管內，后置于-80 ℃冰箱內凍存待檢。以雙抗體夾心酶聯免疫吸附試驗測定血清sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平，儀器采用日立7600全自動生化分析儀，試劑盒購自福州邁新公司。

1.3.2氣道重塑指標檢測：所有受檢者接受高分辨率胸部CT檢查，選取主動脈弓與氣管分叉處上下各1 cm、右肺下靜脈與橫膈頂上約2 cm位置，圖像放大后，以電子標尺測量氣道內直徑(L)、D，連續測量3次取平均值，計算T/D、WA%，其中T/D=(D-L)/D，WA%=(D2-L2)/D2×100%。

2 結果

2.12組外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平比較 觀察組輕、中、重度患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平均高于對照組(P<0.01)。見表1。

表1 支氣管哮喘患者和體檢健康者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平比較

2.22組氣道重塑相關指標比較 觀察組輕、中、重度患者T/D、WA%均高于對照組(P<0.01)。見表2。

表2 支氣管哮喘患者和體檢健康者氣道重塑指標比較

2.3外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平及氣道重塑指標與病情程度的關系 經Spearman相關性分析可知，支氣管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平及T/D、WA%與病情程度呈正相關(r=0.574、0.691、0.572、0.607、0.618，P<0.01)。

2.4外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平與氣道重塑指標的相關性 經Pearson相關性分析可知，支氣管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平與T/D、WA%呈正相關(P<0.05)。見圖1。

圖1 支氣管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平與氣道重塑指標的相關性散點圖sIL-2R為可溶性白細胞介素受體-2，sICAM-1為可溶性細胞間黏附分子-1，CCL11為CC趨化因子配體11，T/D為支氣管管壁厚度與外徑比值，WA%為氣道壁面積占氣道總截面積百分比

2.5外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平對重度支氣管哮喘的評估價值 以重度支氣管哮喘患者為陽性樣本，輕中度患者為陰性樣本，繪制外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平評估支氣管哮喘患者病情程度的ROC曲線，結果顯示外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平評估重度支氣管哮喘的曲線下面積(AUC)分別為0.779、0.819、0.779，最佳截斷值分別為654.37 U/ml、501.82 μg/L、3.52 pg/ml，應用Logistic二元回歸擬合，logit(p)=-4.217+3.115×sIL-2R-3.404×sICAM-1+3.262×CCL11，各指標聯合診斷的AUC為0.932，優于各指標單一評估。見表3、圖2。

圖2 外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平評估支氣管哮喘患者病情程度的ROC曲線

表3 外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平對重度支氣管哮喘的評估價值

3 討論

支氣管哮喘發病機制較為復雜，與氣道炎癥、變態反應、氣道高反應性等相互作用有關，而上述機制又依賴于細胞因子網絡的調控[14]。氣道重塑作為氣道高反應性的誘導關鍵點，是致使支氣管哮喘持續惡化的病理基礎，可直接造成患者肺功能下降，進一步發展為纖維化，最終可累及周邊其他器官。故逆轉氣道重塑為支氣管哮喘治療的關鍵[15]。近年研究發現哮喘與眾多生物介質、細胞因子有關。

sIL-2R主要由活化的T淋巴細胞表面IL-2受體經蛋白酶水解脫落而產生的45 K糖蛋白，故認為是體內T淋巴細胞活化的標志物[16]。sIL-2R主要作用為與已活化T淋巴細胞外周IL-2中和，而IL-2可參與機體Th1/Th2細胞免疫平衡，抗原抑制樹突狀細胞，致使自然殺傷性T淋巴細胞激活，進而保護細胞免疫平衡過程；sIL-2R中和IL-2后，致使IL-2活性下降，最終導致機體T淋巴細胞免疫功能抑制[17-19]。本研究觀察組輕、中、重度患者外周血sIL-2R水平明顯升高，且其水平與病情程度呈正相關，提示sIL-2R參與支氣管哮喘發生、發展過程。支氣管哮喘患者隨病情進展sIL-2R水平升高，大量消耗IL-2，機體免疫反應無法正常應答，Th2分泌占據優勢。此外，本研究支氣管哮喘患者sIL-2R與T/D、WA%呈正相關，說明sIL-2R與支氣管哮喘患者氣道重塑有關，原因可能與sIL-2R對嗜酸粒細胞具有趨化作用有關，嗜酸粒細胞激活后可誘導氣道痙攣，其水平越高氣道痙攣越嚴重，可逆性隨之減弱，促發氣道重塑。

sICAM-1作為細胞間黏附分子成員，可誘導黏附分子，激活補體，導致肺泡組織缺氧性損傷[20]。已有大量研究證實，相較于健康人群，支氣管哮喘患者外周血sICAM-1水平明顯升高[21-22]。支氣管哮喘狀態下，sICAM-1主要在內皮細胞與嗜酸粒細胞間發揮作用，通過結合嗜酸粒細胞膜上極遲抗原-4，誘導嗜酸粒細胞黏附于血管內皮，致使支氣管黏膜大量聚集嗜酸粒細胞，引發氣道高反應性，同時該效應包括進一步促進白細胞黏附于血管內皮細胞，促使多種炎性介質大量釋放，誘發下游級聯反應[23]。本研究觀察組輕、中、重度患者外周血sICAM-1水平均高于對照組，充分說明支氣管哮喘患者血液sICAM-1水平明顯升高，且本研究支氣管哮喘患者外周血sICAM-1水平與病情程度呈正相關，提示sICAM-1不僅參與支氣管哮喘發病，還在其病情發展中發揮重要作用。sICAM-1可提高補體C3富集程度，促進肺血管平滑肌細胞的免疫損傷，進而加速平滑肌痙攣，這一過程為支氣管哮喘患者氣道重塑奠定了基礎。本研究支氣管哮喘患者外周血sICAM-1水平與T/D、WA%呈明顯正相關，提示sICAM-1參與了支氣管哮喘患者氣道重塑的發生發展過程。

趨化因子CC亞家族是一類由Th細胞合成的小分子分泌性蛋白，可引起免疫細胞定向遷移至炎癥部位。CCL11作為CC類趨化因子家族重要成員，在機體毛細血管表皮細胞中高度表達。近年發現，CCL11可將體內抗原引起的嗜酸粒細胞定向聚集至病變部位，使得嗜酸粒細胞活性明顯增強，可提高哮喘、鼻炎等過敏性疾病激發試驗結果準確性[24]。研究指出，哮喘患者外周血CCL11水平明顯高于健康對照組，且痰液、呼出氣冷凝液及血漿嗜酸粒細胞陽性蛋白濃度也明顯升高[25-26]。CCL11對嗜酸粒細胞的趨化作用具有高度特異性，僅與嗜酸粒細胞上大量存在的CC趨化因子受體3(CCR3)具有高度親和性。本研究觀察組輕、中、重度患者外周血CCL11水平明顯高于對照組，且其水平與患者病情程度呈正相關，考慮原因與CCL11結合CCR3引發的炎癥反應密切相關。此外，本研究支氣管哮喘患者外周血CCL11水平與T/D、WA%呈正相關，且相關系數較高，提示CCL11與支氣管哮喘患者氣道重塑有關。CCL11可提高嗜酸粒細胞活性，誘導促進炎性細胞浸潤與活化，刺激氣道平滑肌收縮，引起氣道細胞異常增殖，進而推進氣道重塑過程。此外，本研究繪制ROC曲線顯示各指標聯合評估重度支氣管哮喘的AUC為0.932，提示外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11聯合評估重度支氣管哮喘病情程度具有較高的價值。

綜上，支氣管哮喘患者外周血sIL-2R、sICAM-1、CCL11水平明顯升高，且與氣道重塑指標呈正相關，臨床可通過檢測其水平評估病情程度。