血清endocan、CRP、PCT 對AECOPD 的診斷和病情評估價(jià)值研究

王春林，李宏云，趙文飛，苗少一

（河南省鄭州市鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，河南 鄭州）

0 引言

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease， COPD）的急性發(fā)作次數(shù)與患者死亡風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)，慢阻肺急性發(fā)作（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease， AECOPD)加速肺功能下降，不斷破壞肺組織正常結(jié)構(gòu)，給患者造成沉重的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。雖然近年對AECOPD 的病理生理研究有所進(jìn)展，但對AECOPD 的判定主要依據(jù)是患者臨床表現(xiàn)，然而不同患者AECOPD 的臨床表現(xiàn)變化較大，難以準(zhǔn)確開展早期診斷和病情評估，進(jìn)而造成治療的延誤。COPD 急性發(fā)作時(shí)炎性介質(zhì)大量釋放，因此，如果能結(jié)合一些炎性生物學(xué)標(biāo)記物，早期識別AECOPD 病情變化，做到精準(zhǔn)治療，將給病人帶來一個(gè)較好預(yù)后。Koutsokera A[2]等檢測AECOPD 患者多種炎性標(biāo)志物，研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)炎癥指標(biāo)在COPD 急性發(fā)作時(shí)增加并且在惡化過程中消退，但與病情變化相關(guān)性難以確定。雖然有相關(guān)國內(nèi)外研究，但到目前為止，尚無一種生物標(biāo)志物在AECOPD 的診斷應(yīng)用中獲得廣泛認(rèn)可，需進(jìn)一步對可以識別AECOPD 生物標(biāo)志物進(jìn)行研究識別[3]。內(nèi)皮細(xì)胞特異性分子-1（endocan）是內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)蛋白多糖，在腎和肺臟內(nèi)皮高表達(dá)，反映內(nèi)皮激活和功能障礙，其可能成為評估研究呼吸系統(tǒng)阻塞性疾病和炎癥疾病的生物標(biāo)志物[4]。C-反應(yīng)蛋白（C-reactive protein， CRP）、降鈣素原（procalcitonin， PCT）是目前臨床中常用的炎癥反應(yīng)標(biāo)志物，為進(jìn)一步明確上述三種炎癥標(biāo)志物在AECOPD 的意義，分別對AECOPD 患者、COPD穩(wěn)定期患者和健康者的血清中endocan 、CRP 以及PCT 進(jìn)行檢測分析，旨在探討endocan、CRP、PCT 在AECOPD 判定和病情評估中的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇我院呼吸內(nèi)科于2017 年10 月至2019 年1 月收治的 AECOPD 患者85 例，COPD 及AECOPD 診斷符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》[5]，其中男性47例，女性38 例，年齡45～82 歲，平均(65.05±7.80)歲，按照病情嚴(yán)重程度即肺功能結(jié)果以及是否合并呼吸衰竭、需要無創(chuàng)呼吸機(jī)治療將AECOPD 患者從輕度至重度依次分為A 、B、C、D 四組，患者肺功能第一秒用力呼氣容積（FEV1）占預(yù)計(jì)值的百分比（FEV1%預(yù)計(jì)值）≥50%者為A 組，30%≤FEV1%預(yù)計(jì)值＜50%者為B 組，F(xiàn)EV1%預(yù)計(jì)值＜30%者為C 組，動脈血?dú)夥治鎏崾竞粑ソ呋蛐枰獰o創(chuàng)呼吸機(jī)輔助呼吸者為D 組。以上患者經(jīng)治療癥狀體征均緩解到穩(wěn)定狀態(tài)為穩(wěn)定期組，選取同期來本院進(jìn)行體檢的30 例健康體檢者為對照組，年齡40～80 歲，平均(64.20±9.42) 歲。各組受試者一般資料詳見表1。排除標(biāo)準(zhǔn)包括：①有嚴(yán)重的心、肝、腎、惡性腫瘤等嚴(yán)重疾??；②有其他慢性疾病如糖尿病、心臟病、慢性腎炎、風(fēng)濕性自身免疫性疾病等；③有其他肺部疾病如支氣管擴(kuò)張、肺結(jié)核、肺動脈栓塞等；④住院期間不能配合檢查治療的患者。各組間年齡、性別比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，研究數(shù)據(jù)具有可比性。入組患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書，本院倫理委員會已對該項(xiàng)研究審核和批準(zhǔn)。

1.2 研究方法

1.2.1 檢測指標(biāo)

AECOPD 患者及健康體檢者均于入院后或入院第二日即刻抽取空腹靜脈血，COPD 穩(wěn)定期組于評估為穩(wěn)定期后立即抽取空腹靜脈血。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）檢測endocan、PCT，免疫比濁法檢測CRP。

1.2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對計(jì)量資料使用±s 記錄，計(jì)數(shù)資料使用百分比（%）形式記錄，多組間比較時(shí)先使用單因素方差分析，若單方差分析結(jié)果提示存在差異再使用LSD-t檢驗(yàn)進(jìn)行組間兩兩比較，計(jì)數(shù)資料使用卡方檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α 設(shè)為0.05。為減少組間并將加重期的各項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)繪制受試者工作特征（ROC）曲線，計(jì)算曲線下面積AUC(area under the ROC curve)和最佳臨界值，AUC 越大，提示該試驗(yàn)的診斷價(jià)值越高。當(dāng)AUC接近1.0 時(shí)，表示指標(biāo)的診斷效能較高，當(dāng)AUC 在0.7～0.9 之間時(shí)表示指標(biāo)具有一定的診斷效能，當(dāng)AUC=0.5 則指標(biāo)不具有診斷價(jià)值。

2 研究結(jié)果

2.1 患者一般資料比較（表1）

健康對照組、穩(wěn)定期及A、B、C、D 各組間性別、年齡差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，基線資料均衡，具有可比性。

表1 各組受試者基線資料比較

2.2 AECOPD 各組患者各指標(biāo)比較

患者血清endocan 水平各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，并隨分組嚴(yán)重程度增高而增高；患者血清PCT 水平除A 組與B組組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)外，余組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；患者血清CRP 水平除A 組與B 組、C 組與D 組組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)外，余組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，詳見表2。

表2 AECOPD 患者各組指標(biāo)比較

2.3 不同受試者各指標(biāo)對比

穩(wěn)定期患者血清endocan、PCT、CRP 水平均高于健康組，各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。AECOPD 患者血清endocan、PCT、CRP 水平均高于穩(wěn)定期組，各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。詳見表3。

2.4 各指標(biāo)對AECOPD 診斷價(jià)值（表4；圖1）

用endocan、CRP、PCT 診 斷AECOPD 的AUC 為0.900、0.823、0.819；endocan 最佳臨界值為1.315μg/L 時(shí)診斷AECOPD的敏感度(the true positive rate，TPR)為83.5%，特異度(the false positive rate，F(xiàn)PR) 為84.3%；CRP 最佳臨界值為13.565mg/L 時(shí)診斷AECOPD 的TPR 為61.2%，F(xiàn)PR 為93%；PCT 最佳臨界值為0.235μg/L 時(shí)診斷AECOPD 的TPR 為54.1%，F(xiàn)PR 為98.3%。

圖1 endocan、CRP、PCT 診斷AECOPD 的ROC 曲線

3 討論

COPD 的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，目前普遍接受的可能發(fā)病機(jī)制是氣道炎癥學(xué)說，肺內(nèi)炎癥細(xì)胞在致病因素的刺激下活化并分泌大量炎癥因子和其他介質(zhì)，肺內(nèi)微環(huán)境的改變造成肺組織和氣道損傷[6]，炎癥亦在AECOPD 發(fā)病機(jī)制中起著決定性作用，炎癥反應(yīng)可由感染，吸煙，纖塵和其他因素引起，這加劇了支氣管壁的破壞和重塑，導(dǎo)致AECOPD 的反復(fù)發(fā)作。有文章指出，COPD患者血液中炎性生物標(biāo)志物的增加可反映氣道炎癥是AECOPD的關(guān)鍵特征[7]。因此，結(jié)合一些特異性、靈敏性更好的炎性生物學(xué)標(biāo)記物對AECOPD 進(jìn)行診斷是可行的。

Enodcan 主要由肺血管內(nèi)皮、腎臟血管內(nèi)皮以及腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌，在腸道血管內(nèi)皮也可檢測到，其可能在調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附中起重要作用，并且升高的血漿水平可能反映內(nèi)皮功能障礙[8]。 多名國內(nèi)外學(xué)者研究endocan 對肺部炎癥疾病的臨床價(jià)值展開研究。 Mikkelsen 等[9]研究表明，血清endocan 的變化可以預(yù)測肺損傷(ALI) 的發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。Scherpereel 等[10]研究認(rèn)為，endocan對膿毒血癥的診斷和預(yù)測有重要意義，可作為診斷膿毒癥及嚴(yán)重程度分級的生物標(biāo)志物。有研究表明[11]，血清endocan 評估社區(qū)獲得性肺炎（CAP）嚴(yán)重程度方面優(yōu)于 CRP 和白細(xì)胞計(jì)數(shù)（WBC），且與肺炎嚴(yán)重程度顯著相關(guān)。Bechard 等[12]研究表明，endocan 在急性和嚴(yán)重炎癥反應(yīng)過程中被正調(diào)節(jié)，在控制肺部炎癥反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 以上研究說明血清中endocan 可反映肺部炎癥存在、嚴(yán)重程度以及預(yù)后情況，也使endocan 作為診斷AECOPD 的生物標(biāo)志物成為可能。本研究顯示，AECOPD 患者血液中endocan 水平高于COPD 穩(wěn)定期及健康組，并隨AECOPD嚴(yán)重程度增高而呈遞增趨勢，能夠較好的反映AECOPD 嚴(yán)重程度，因此我們認(rèn)為endocan 對于評估AECOPD 的嚴(yán)重程度判斷具有較高臨床價(jià)值。Endocan 在AECOPD 升高的調(diào)節(jié)機(jī)制和信號通路還未明確，研究表明VEGF（血管內(nèi)皮生長因子）、TNF（腫瘤壞死因子）、TGF-β（轉(zhuǎn)化生長因子-β）的表達(dá)增加可以活化蛋白激酶C/ 核因子kB 信號通路，從而上調(diào)endocan mRNA 的表達(dá)[13-16]。而國內(nèi)外多項(xiàng)研究表明VEGF、TNF、TGF-β 在COPD的發(fā)病過程中起重要作用，并在AECOPD 期間明顯升高[17-20]，因此我們推測endocan 在COPD 的急性發(fā)作時(shí)分泌增加可能與VEGF、TNF、TGF-β 相關(guān)。

CRP 是一種肝臟合成的反應(yīng)蛋白，在肺部炎癥的急性期能夠用來判斷進(jìn)展[21-22]，Deng 等[23]認(rèn)為CRP 可以評估AECOPD 病情。本研究也表明其含量水平變化能夠反映AECOPD 患者的病情嚴(yán)重程度，但在個(gè)別組間無明顯統(tǒng)計(jì)意義，表明CRP 對于AECOPD病情進(jìn)展的識別有時(shí)會存在一定困難。PCT 作為降鈣素的前肽物質(zhì)，常應(yīng)用于感染性疾病的診斷[24]。臨床上常將PCT 作為細(xì)菌感染程度判定指標(biāo)，PCT 的升高提示疾病的進(jìn)展，而其降低則提示是患者病情好轉(zhuǎn)。Niu R[25]等表示PCT 可以作為AECOPD 病情嚴(yán)重程度的評價(jià)標(biāo)志物。本研究顯示，AECOPD 患者血液中PCT 水平顯著高于COPD 穩(wěn)定期及健康對照組，AECOPD 嚴(yán)重程度與PCT 水平變化不明確，無法區(qū)分A 組和B 組，表明PCT 在AECOPD 輕度加重時(shí)對于病情變化的提示作用有限。因此CRP、PCT 可為AECOPD 的病情評估提供一定的參考價(jià)值，以上研究可以看出，Endocan、CRP、PCT 均可以提示AECOPD 的發(fā)生及不同程度反映出AECOPD 病情嚴(yán)重程度，但endocan 較CRP、PCT 能夠更好及時(shí)反映出病情變化。

在我們研究中，COPD 穩(wěn)定期患者血清中三項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于健康對照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05)。多名學(xué)者[26-27]研究表明COPD 穩(wěn)定期檢測的相關(guān)炎癥指標(biāo)顯著高于健康組。以上研究提示COPD 穩(wěn)定期患者長期處于氣道炎癥狀態(tài)，這也勢必不斷對局部肺組織造成損傷，促進(jìn)疾病進(jìn)展。在機(jī)體受到外界因素刺激多種因素作用下，多次急性發(fā)作，造成氣道重塑和氣流阻塞，進(jìn)而表現(xiàn)為肺功能的不可逆惡化。這也是COPD 穩(wěn)定期患者肺功能逐漸下降和死亡率增加的一個(gè)重要原因。

通 過ROC 曲 線 對 比 分 析 血 清 endocan、CRP、PCT 對AECOPD 的 診 斷 價(jià) 值 發(fā) 現(xiàn)，endocan、CRP、PCT 對AECOPD 診斷的AUC 分別為0.900、0.823、0.819，endocan 對AECOPD 診斷價(jià)值高于CRP、PCT。當(dāng) endocan 最佳臨界值為1.315μg/L 時(shí)診斷AECOPD 的TPR 為83.5%，F(xiàn)PR 為84.3%；CRP 最佳臨界值為13.565mg/L 時(shí)診斷AECOPD 的TPR 為61.2%，F(xiàn)PR 為93%；PCT 最佳臨界值為0.235μg/L 時(shí)診斷AECOPD 的TPR 為54.1%，F(xiàn)PR為98.3%，結(jié)果顯示endocan 對AECOPD 的診斷敏感度高于PCT、CRP，但其特異度低于CRP、PCT。

生物標(biāo)志物可為COPD 臨床診療提供重要手段，并可用以提高診斷準(zhǔn)確性、評價(jià)治療效果。本研究顯示，血清 endocan 水平在AECOPD 的診斷價(jià)值及病情評估方面優(yōu)于 CRP、PCT，提示其可能作為AECOPD 特異生物標(biāo)志物具有一定的應(yīng)用前景。由于本研究分組方法單一、樣本量較少.且收集的樣本只是于本單位就診的患者，因此擬下一階段對AECOPD 患者進(jìn)行多樣分組.采取大樣本量、覆蓋不同區(qū)域進(jìn)行研究。