熱休克蛋白27對(duì)慢性阻塞性肺疾病急性加重住院患者預(yù)后的預(yù)測(cè)作用

王立芹 李書閱 蔣云書 董亮亮

聊城市第二人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科252600

COPD 是一種具有不可逆性氣流阻塞性質(zhì)的慢性支氣管炎,常伴有肺氣腫[1]。慢性阻塞性肺疾病急 性 加 重 (acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD) 是COPD患者病情惡化,咳嗽、咳痰等原有癥狀加重,并出現(xiàn)新癥狀,是COPD 患者住院和死亡的主要因素之一[2]。有效的血清生物標(biāo)志物可能會(huì)優(yōu)化COPD 急性加重住院患者的治療方案、改善預(yù)后[3]。研究發(fā)現(xiàn)[4],生物標(biāo)志物熱休克蛋白 (heat shock protein,HSP)可能對(duì)COPD 的分類、發(fā)病機(jī)制及治療具有一定的價(jià)值。熱休克蛋白27 (heat shock protein 27,HSP27)屬于小熱休克蛋白,氧化應(yīng)激能誘導(dǎo)HSP 的表達(dá),而氧化應(yīng)激也是COPD 的致病機(jī)制之一[5]。有研究報(bào)道[6],與健康的非吸煙者和吸煙者相比,COPD 患者的HSP27血清濃度顯著增加。血清HSP27濃度與肺活量及高分辨率CT 的相關(guān)性分析表明,在吸煙人群中,HSP27是肺中空氣滯留和肺氣腫的獨(dú)立預(yù)后因子[7]。因此,本研究以聊城市第二人民醫(yī)院住院治療的AECOPD 患者為研究對(duì)象,以全因死亡率為終點(diǎn)隨訪3 年,旨在探索HSP27 在AECOPD 住院患者預(yù)后中的預(yù)測(cè)作用。

1 對(duì)象與方法

1·1 研究對(duì)象 以2014年6月至2016年11月在聊城市第二人民醫(yī)院接受治療的AECOPD 患者246例為研究對(duì)象。根據(jù)入院時(shí)HSP27濃度分為2組,HSP27≥3 098 ng/L 組68 例,HSP27＜3 098 ng/L組178例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合中國(guó)慢性阻塞性肺疾病全球倡議2013年版介紹[8]中的診斷標(biāo)準(zhǔn)。(2)年齡＞60歲;(3)COPD Ⅱ～Ⅳ期的急性加重患者。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)診斷有認(rèn)知障礙者;(2)合并有支氣管哮喘、肺結(jié)核、肺癌等其他呼吸系統(tǒng)疾病者;(3)合并嚴(yán)重肝、腎等功能代謝障礙者;(4)合并類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等免疫障礙疾病者;(5)住院期間死亡的患者。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn) [2014年科研第 (014)號(hào)],所有患者均同意參加研究并簽署知情同意書。

1·2 研究方法 收集研究對(duì)象的年齡、性別、既往疾病史,計(jì)算體質(zhì)量指數(shù) (body mass index,BMI)。記錄患者入院時(shí)實(shí)驗(yàn)室檢查參數(shù),包括全血細(xì)胞計(jì)數(shù)、C 反應(yīng)蛋白 (C-reaction protein,CRP)。采用酶聯(lián)免疫吸附法 (enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)血漿心肌肌鈣蛋白T (高敏)(cardiac troponin T,c Tn T)和N 末端腦鈉肽前體 (N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)濃度。在入院時(shí)、出院時(shí)及出院后180 d收集患者血清樣品,將血液樣品離心分離出血清,分裝保存在-80 ℃直到進(jìn)一步測(cè)試,采用ELISA 檢測(cè)血清HSP27 濃度。ELISA 試劑盒購(gòu)買于上海酶聯(lián)生物科技有限公司,采用Bio Tek ELx800全自動(dòng)酶標(biāo)儀進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)步驟嚴(yán)格按照試劑盒操作步驟執(zhí)行。所有患者出院后隨訪3年 (即入院后1 095 d),觀察的終點(diǎn)是全因死亡率。用于Kaplan-Meier曲線分析和Cox回歸模型分析的血清HSP27濃度的截?cái)嘀祬⒖绩筺ver等[9]研究報(bào)道的結(jié)果。

1·3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料采用±s 表示,組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或單因素方差分析,計(jì)數(shù)資料采用例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析。單因素生存分析采用Kaplan-Meier曲線法,組間比較采用log-rank 檢驗(yàn);多因素生存分析采用Cox回歸模型。P ＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2·1 患者的一般臨床特征 HSP27≥3 098 ng/L組68例,其中男46例、女22例,年齡(74.12±6.94)歲,HSP27＜3 098 ng/L 組178 例,其中男126例、女52例,年齡(72.49±7.06)歲。與HSP27＜3 098 ng/L AECOPD 患者比較,HSP27≥3 098 ng/L AECOPD 患者CPR、c Tn T、NTproBNP水平顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)。HSP27≥3 098 ng/L AECOPD 患者與HSP27＜3 098 ng/L AECOPD 患者在年齡、BMI、性別、GOLD 分級(jí)、長(zhǎng)期家庭氧療、心臟衰竭、動(dòng)脈高血壓、缺血性心臟病、糖尿病等臨床特征方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 值均＞0.05)。見表1。

2·2 AECOPD 患者中HSP27 表達(dá)水平 與HSP27＜3 098 ng/L AECOPD 患者比較,HSP27≥3 098 ng/L AECOPD 患者入院時(shí)和出院時(shí)HSP27水平顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P ＜0.05)。與入院時(shí)比較,HSP27≥3 098 ng/L AECOPD 患者出院時(shí)和出院后180 d HSP27 水平顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)。見表2。

2·3 生存分析 Kaplan-Meier生存曲線結(jié)果示,NT-proBNP ≥900 ng/L、c Tn T ＞14 ng/L、HSP27≥3 098 ng/L AECOPD 患者死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著升高(P =0.000、0.003、0.022);其中HSP27≥3 098 ng/L AECOPD 患者的中位生存時(shí)間為836 d。見圖1～3。多變量Cox比例風(fēng)險(xiǎn)分析示,年齡、GOLD 分級(jí)、NT-proBNP 與AECOPD 患者3 年全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān) (P ＜0.05);HSP27 與AECOPD 患者90 d、180 d、1年全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān) (P ＜0.05),與AECOPD患者3年全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)增加無顯著相關(guān)性(P ＞0.05)。見表3。

圖1 根據(jù)NT-proBNP 濃度分層的Kaplan-Meier生存曲線圖

2·4 HSP27 與其他生物標(biāo)志物的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果示,入院時(shí)血清HSP27濃度與CRP、c Tn T、NT-proBNP 水平呈正相關(guān)(r=0.240、0.353、0.429,P 值均＜0.001)。

表1 患者的一般臨床特征

表2 AECOPD 患者中HSP27表達(dá)水平 (ng/L,±s)

表2 AECOPD 患者中HSP27表達(dá)水平 (ng/L,±s)

注:AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重;HSP27為熱休克蛋白27;與入院時(shí)比較,a P ＜0.05

組別例數(shù)入院時(shí)出院時(shí)出院后180 d HSP27≥3 098 ng/L 68 3 621.57±517.18 2 758.25±456.56a 2 184.04±416.91a HSP27＜3 098 ng/L 178 1 938.99±490.25 1 854.53±439.97 1 572.83±441.63 t值4.722 2.851 2.013 P 值0.003 0.029 0.091

圖2 根據(jù)c Tn T 濃度分層的Kaplan-Meier生存曲線圖

圖3 根據(jù)HSP27濃度分層的Kaplan-Meier生存曲線圖

3 討論

COPD 的急性加重是COPD 患者住院治療的主要因素,可能造成肺功能永久性降低,甚至危及生命[10]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),AECOPD 患者入院時(shí)血清HSP27濃度顯著升高,急性癥狀減輕或出院后HSP 濃度顯著降低,這與Somborac-Baˇcura等[11]研究的結(jié)果一致。HSP27是熱休克蛋白家族的重要成員,是一種多功能的細(xì)胞保護(hù)因子,即通過調(diào)節(jié)許多解毒酶的活性和促進(jìn)錯(cuò)誤折疊蛋白的退化來保護(hù)細(xì)胞,穩(wěn)定線粒體電位和抑制細(xì)胞色素C的釋放,從而抑制細(xì)胞凋亡[12]。此外,HSP27可能通過激活絲裂原活化蛋白激酶及核因子κB 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促進(jìn)氧化應(yīng)激條件的細(xì)胞生存[13]。因此,HSP27的過表達(dá)能對(duì)抗氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡,從而保護(hù)吸煙者和COPD 患者的肺泡細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)[14],血清HSP27可作為肺中空氣滯留和肺氣腫的獨(dú)立預(yù)后因子。因此,我們嘗試以血清中濃度3 098 ng/L 為截?cái)嘀礫9],采用Kaplan-Meier曲線法和Cox 回歸模型進(jìn)行生存分析,確定血清中HSP濃度≥3 098 ng/L能否作為AECOPD 患者短期或長(zhǎng)期全因死亡率的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),HSP27 ≥3 098 ng/L AECOPD 患者CRP、c Tn T、NT-proBNP 水平顯著升高。研究表明[15-18],血清中CRP、c Tn T、NT-proBNP 濃度可作為急性加重發(fā)作后預(yù)測(cè)COPD 患者預(yù)后的標(biāo)志物。張利和肖梅[16]研究發(fā)現(xiàn),CRP可以作為反映AECOPD 患者病情的敏感指標(biāo),在機(jī)體處于感染不斷惡化、持續(xù)炎癥狀態(tài)下,CRP水平持續(xù)增高;且血清中CRP表達(dá)水平越高,AECOPD 患者的肺功能越差。李雪翔等[17]研究發(fā)現(xiàn),在排除急性冠脈綜合征、心力衰竭、合并有其他非冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病性心臟疾病患者及肺栓塞等病變的影響后,AECOPD 伴呼吸衰竭死亡組患者NTproBNP 及c Tn T 兩種標(biāo)志物水平顯著升高,提示常規(guī)檢測(cè)血漿c Tn T、NT-proBNP等有助于判斷AECOPD 伴呼吸衰竭患者的病情嚴(yán)重程度,對(duì)控制病情進(jìn)一步惡化及改善療效和預(yù)后有重要意義。李小玲等[18]研究發(fā)現(xiàn),AECOPD不伴有急性心肌梗死患者中hs-c Tn T 動(dòng)態(tài)增高的主要原因與患者感染加重、呼吸功能減弱及腎功能減退有關(guān)。此外,本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),入院時(shí)血清HSP27 濃度與CRP、c Tn T、NT-proBNP水平呈顯著正相關(guān),提示HSP27可能作為COPD患者急性加重后的預(yù)后標(biāo)志物。

表3 多變量Cox比例風(fēng)險(xiǎn)分析

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),HSP27 ≥3 098 ng/L AECOPD 患者死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著升高,中位生存時(shí)間為836 d;HSP27與AECOPD 患者90 d、180 d、1年全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān),與AECOPD患者3年全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)增加無顯著相關(guān)性,提示血清HSP27濃度可能預(yù)測(cè)COPD 急性加重后短期生存率,但尚不能作為3年長(zhǎng)期全因死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。研究發(fā)現(xiàn)[19-21],其他一些疾病如癌癥、心血管疾病、糖尿病或腎損傷患者的血清也發(fā)現(xiàn)了HSP27濃度顯著升高。因此,血清HSP27作為生物標(biāo)志物在預(yù)測(cè)AECOPD 患者預(yù)后時(shí)的特異性還有待更多樣本人群的進(jìn)一步研究,以及更多前瞻性臨床試驗(yàn)來確定生存預(yù)測(cè)的最佳截?cái)嘀怠?/p>

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突