CX3CL1、CXCL10及CXCL5在慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者中的表達及其預后評估價值①

李玄丹 李材忠 唐詠婕 蔡瀟陽（儋州市人民醫院呼吸內科，儋州 571799）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種以持續性呼吸道癥狀和氣流受限為主要特征的常見呼吸系統疾病。慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）是由COPD患者氣道炎癥反應進一步加重引發的急性呼吸道疾病，可導致肺功能惡化，增加了患者的住院時間、經濟負擔及病死率，嚴重危害患者的生命健康［1］。目前研究認為，AECOPD的發生發展與多種類型的炎癥細胞、炎癥介質和各種趨化因子有關［2］。CX3趨化因子配體1（CX3 chemokine ligand 1，CX3CL1）是一種具有趨化和促進炎癥反應功能的跨膜糖蛋白，可活化T淋巴細胞及單核細胞募集，進而釋放促炎因子，參與肺部疾病的炎癥反應過程［3］。CX趨化因子配體10（CX chemokine ligand 10，CXCL10）是一種與免疫調節相關的趨化因子，可激活T細胞、巨噬細胞及殺傷細胞，參與免疫性炎癥反應，在調節呼吸道疾病的免疫反應中發揮重要作用［4］。CXCL5作為一種趨化粒細胞的小分子蛋白，可參與調節氣道的免疫應答及炎癥反應，在呼吸道疾病的發生發展中發揮關鍵調控作用［5］。由此推測CX3CL1、CXCL10及CXCL5在AECOPD中具有巨大潛在價值。然而，CX3CL1、CXCL10及CXCL5在AECOPD中的表達情況及其與患者病情進展的關系尚未明確。為此，本研究通過檢測COPD患者血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5表達水平，分析其對AECOPD預后評估的價值，以期為AECOPD的治療提供幫助。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1臨床資料 選取2018年1月至2021年6月儋州市人民醫院收治的COPD患者226例，其中男性141例，女性85例，年齡35～83歲，平 均 年 齡（62.85±11.42）歲。納入標準：①COPD的診斷符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2021年修訂版）》［6］；②均為首次入院，病例資料完整，同意配合本次研究。排除標準：①合并惡性腫瘤、其他肺部疾病、感染性疾病及免疫性疾病者；②妊娠期、哺乳期女性。另選取體檢正常的健康志愿者60例作為對照組，其中男性36例，女性24例，年齡37～80歲，平均年齡（63.48±10.50）歲。本研究經儋州市人民醫院倫理委員會批準，患者知情同意。

1.1.2主要試 劑 與儀器CX3CL1、CXCL10及CXCL5 ELISA試劑盒均購自R&D公司；680型全自動酶標分析儀購自美國Bio-Rad公司。

1.2方法

1.2.1臨床分組 所有患者入院后行心電監護，根據情況做機械通氣，同時對患者進行去痰、吸氧、抗感染、糾正電解質及營養支持治療。根據病情嚴重程度將226例COPD患者分為穩定期COPD組（124例）和AECOPD組（102例），并根據AECOPD患者發病入院后28 d的死亡情況將其分為存活組（64例）和死亡組（38例）。記錄患者入院時的基線資料，包括年齡、性別、基礎疾病、體質指數、心率、血壓、白細胞數、動脈氧分壓、動脈二氧化碳分壓、第1秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%）、第1秒用力呼氣容積占用力肺活量的比值（FEV1/FVC）等。

1.2.2CX3CL1、CXCL10及CXCL5表 達 水 平 檢測 所有受試者均于入院時或體檢時采集空腹靜脈血5 ml，以3 500 r/min、離心半徑15.0 cm離心10 min分離血清待測。ELISA法檢測CX3CL1、CXCL10及CXCL5表達水平。嚴格按照操作常規做高濃度和低濃度兩個水平的室內質控，CX3CL1高濃度為＞

205.60 pg/ml、低濃度為＜145.30 pg/ml，CXCL10高濃度為＞50.10 pg/ml、低濃度為＜30.20 pg/ml，CXCL5高濃度為＞120.40 pg/ml、低濃度為＜95.80 pg/ml，質控結果均在控后才能進行樣本檢測。CX3CL1標準品的上限濃度為710.50 pg/ml、下限濃度為20.35 pg/ml，CXCL10標準品的上限濃度為350.60 pg/ml、下限濃度為5.20 pg/ml，CXCL5標準品的上限濃度為510.40 pg/ml、下限濃度為20.60 pg/ml。CX3CL1、CXCL10及CXCL5表達水平檢測值均在標準品規定的上下限范圍內。

1.3統計學方法 采用SPSS22.0統計軟件分析數據，計量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，組內采用SNK-q檢驗比較；兩組間采用t檢驗比較。計數資料的比較采用χ2檢驗。應用多因素Logistic回歸分析影響AECOPD預后的危險因素。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的價值。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

2.1AECOPD患者死亡組和存活組臨床資料比較 死亡組病程、FEV1%與存活組相比差異有統計學意義（P＜0.001）；其他指標比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 AECOPD患者死亡組和存活組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between death group and survival group of AECOPD patients

2.2AECOPD組、COPD組和對照組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較AECOPD組和COPD組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于對 照 組，且AECOPD組 血 清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于COPD組，差異有統計學意義（P＜0.001）。見表2。

表2 AECOPD組、COPD組 和 對 照 組 血 清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較（±s，pg/ml）Tab.2 Comparison of serum CX3CL1，CXCL10 and CXCL5 levels in AECOPD group，COPD group and control group（±s，pg/ml）

表2 AECOPD組、COPD組 和 對 照 組 血 清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較（±s，pg/ml）Tab.2 Comparison of serum CX3CL1，CXCL10 and CXCL5 levels in AECOPD group，COPD group and control group（±s，pg/ml）

Note：Compared with control group，1）P＜0.05；compared with COPD group，2）P＜0.001.

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2.3AECOPD患者死亡組和存活組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較 死亡組患者血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于存活組，差異有統計學意義（P＜0.001）。見表3。

表3 AECOPD患者死亡組和存活組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較（±s，pg/ml）Tab.3 Comparison of serum CX3CL1，CXCL10 and CXCL5 levels between death group and survival group of AECOPD patients（±s，pg/ml）

表3 AECOPD患者死亡組和存活組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平比較（±s，pg/ml）Tab.3 Comparison of serum CX3CL1，CXCL10 and CXCL5 levels between death group and survival group of AECOPD patients（±s，pg/ml）

Note：Compared with survival group，1）P＜0.001.

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2.4多因素Logistic回歸分析影響AECOPD預后的危險因素 以AECOPD患者28 d是否發生死亡為因變量，有統計學意義的因素為自變量，進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示病程、CX3CL1、CXCL10及CXCL5是影響AECOPD預后的危險因素。見表4。

表4 多因素Logistic回歸分析影響AECOPD預后的危險因素Tab.4 Multivariate Logistic regression analysis of risk factors affecting prognosis of AECOPD

2.5CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的價值 以AECOPD患者28 d發生死亡組為研究對象，存活組作為參考線繪制ROC曲線，結 果 顯 示CX3CL1為390.42 pg/ml、CXCL10為

124.38 pg/ml及CXCL5為241.35 pg/ml時，其 對AECOPD患者預后評估的曲線下面積（AUC）均＞0.810。CX3CL1、CXCL10及CXCL5三 項 聯 合 對AECOPD患者預后評估的AUC高達0.937，敏感度為96.8%，特異度為84.5%。見表5、圖1。

表5 CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的價值Tab.5 Value of CX3CL1，CXCL10 and CXCL5 in evaluating prognosis of AECOPD patients

圖1 CX3CL1、CXCL10及CXCL5對AECOPD患者預后評估的ROC曲線Fig.1 ROC curve of CX3CL1，CXCL10 and CXCL5 for prognosis of AECOPD patients

2.6CX3CL1、CXCL10及CXCL5間 的 相 關 性 分析Pearson相關分析顯示，AECOPD患者血清CX3CL1水 平 與CXCL10呈 正 相 關（r=0.852，P＜0.001），CX3CL1水平與CXCL5呈正相關（r=0.807，P＜0.001），CXCL10水平與CXCL5呈正 相 關（r=0.783，P＜0.001）。見圖2。

圖2 CX3CL1、CXCL10及CXCL5間的相關性Fig.2 Correlation between CX3CL1，CXCL10 and CXCL5

3 討論

AECOPD患者在短期內可出現呼吸系統癥狀加重，并加速肺功能下降及病情惡化，進而導致肺心病和呼吸衰竭的發生，是造成患者病死的主要原因［7］。目前，關于AECOPD患者的預后評估尚缺乏可靠的生物學指標，尋找一種有效的分子標志物對AECOPD患者進行早期預后評估，有助于指導患者的救治及提高患者存活率。近年研究認為，氣道炎癥反應的放大和趨化功能、免疫調節功能的紊亂在AECOPD進展中發揮極為關鍵的作用［8］。CX3CL1是一種具有獨特結構和功能的趨化因子，可通過誘導促炎因子的產生調節機體炎癥反應，在肺部疾病炎癥反應中具有重要促炎作用［9］。CXCL10作為趨化因子家族的重要成員之一，是定位于染色體4q21上的小分子分泌蛋白，可促進機體炎癥反應，對COPD的發生發展過程發揮重要調控作用［10］。CXCL5是由上皮中性粒細胞產生的趨化因子，具有強大的粒細胞趨化作用，可促使中性粒細胞參與炎癥反應及免疫應答，在炎癥性呼吸疾病中發揮重大影響［11］。

本研究顯示，AECOPD組和COPD組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于對照組，且AECOPD組明顯高于COPD組，說明CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平與COPD患者病情嚴重程度有關，其水平越高，患者病情進展越快。WANG等［12］研究顯示，CXCL10在COPD患者中高表達，與COPD患者肺功能的嚴重程度明顯相關，可為COPD的診斷及預后提供重要信息。本研究中死亡組血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平均明顯高于存活組，說明CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平與AECOPD患者預后有關，其水平越高，患者預后越差，發生死亡的風險較高。HAO等［13］研究發現，與健康對照組相比，COPD患者血清中CXCL10及CX3CL1水平顯著提高，其參與COPD的發病機制，并對預測COPD患者的進展具有一定價值。另有研究認為，COPD患者血清CX3CL1水平顯著升高，其水平升高與COPD患者的全身炎癥、小氣道阻塞有關，在COPD的發病機制中起關鍵作用，可能為COPD的診斷及治療提供幫助［14］。

本研究多因素Logistic回歸分析顯示，病程、CX3CL1、CXCL10及CXCL5是影響AECOPD預后的危險因素。HAO等［15］研究也顯示，COPD患者血清CX3CL1水平明顯升高，且高水平的CX3CL1與COPD患者病情加重及肺氣腫密切相關，是預測COPD患者病情加重的危險因素（OR=2.617，95%CI：1.018～6.121）。此外，本研究中病程長可加重AECOPD病情，對AECOPD患者的預后產生較大影響，與既往研究結果相似［16］。本研究應用ROC曲線 分 析 發 現CX3CL1為390.42 pg/ml、CXCL10為

124.38 pg/ml及CXCL5為241.35 pg/ml時，其 評 估AECOPD患者預后的AUC均大于0.810，三項聯合的AUC高達0.937（95%CI：0.874～0.986），敏感度最高。相關性分也顯示CX3CL1、CXCL10及CXCL5間具有良好的正相關性，說明三項聯合評估AECOPD患者預后的效能最好，具有很好的臨床應用價值。這可能是CX3CL1及CXCL10通過誘導促炎因子產生，促進CXCL5對中性粒細胞的趨化作用，三者間相互作用參與了機體炎癥反應，在AECOPD的發生發展過程中發揮了重要作用。CHEN等［17］研究也發現，血清CXCL5水平在COPD患中顯著升高，其與COPD發病過程及病情嚴重程度相關，可能作為COPD診斷及預后評估的潛在標志物。另有研究表明，與健康者相比，COPD患者CX3CL1水平顯著升高，CX3CL1的上調與COPD患者肺功能不良顯著相關，CX3CL1升高是導致COPD患者臨床療效差和預后差的獨立因素，可作為COPD預后評估的可靠生物標志物［18］。

綜上所述，血清CX3CL1、CXCL10及CXCL5水平在AECOPD患者中明顯升高，是影響AECOPD預后的危險因素，三項聯合檢測對AECOPD患者預后評估具有較好的價值，有望作為評估AECOPD患者28 d死亡情況的生物學指標。但本研究為單中心的臨床研究，隨訪時間短，無法全面評估CX3CL1、CXCL10及CXCL5在AECOPD中的長期變化，今后仍需更多的大樣本前瞻性研究來進行深入分析。