慢性阻塞性肺疾病急性加重期血漿纖維蛋白原的變化及臨床意義

居建剛 徐武成 吳曉婷 李婷艷 沈林峰

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary diseases，COPD）的特征是不完全可逆的氣流阻塞，近年來該病的患病率及死亡率一直居高不下，不僅嚴重影響了人類的健康和生活質(zhì)量，還造成巨大的經(jīng)濟和社會負擔，已成為威脅生命的第三大疾病[1]。目前對COPD 急性加重的判斷尚無明確的、可量化的指標，還有賴于臨床癥狀及傳統(tǒng)的肺功能檢查等，同時由于COPD 的異質(zhì)性，臨床越來越迫切需要經(jīng)濟有效、高特異性的分子標志物指導診斷和治療。Fib 作為一種應(yīng)激性反應(yīng)蛋白，其水平與氣道炎癥密切相關(guān)，同時也是血液流變學的重要指標，其作為眾多COPD 生物標志物研究中最有可能被認可的一個，越來越受到臨床重視。本研究旨在探討血漿Fib 與COPD 疾病發(fā)展過程中肺功能、炎癥因子等的關(guān)系，為Fib 作為評估COPD 預后及生物標志物提供臨床依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2019 年5 月至2020 年5 月就診于杭州市余杭區(qū)第一人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科的COPD 患者90例，均符合中華醫(yī)學會呼吸病學分會制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》[2]。排除標準：（1）患有COPD 以外的呼吸系統(tǒng)慢性疾病史，如合并哮喘、活動性肺結(jié)核等肺部疾病；（2）患有精神疾病者；（3）年齡＜40 歲或＞90歲，全身情況差，極度衰弱者；（4）患有其他系統(tǒng)的嚴重基礎(chǔ)疾病，如活動性消化道潰瘍、心臟疾病、肝功能和腎功能衰竭、腸梗阻和控制不佳的糖尿病患者；（5）近3 個月內(nèi)有外傷史、手術(shù)史、出血史和近期溶栓及應(yīng)用抗凝、抗血小板聚集類藥物史。根據(jù)診斷標準將COPD 患者分為穩(wěn)定組和急性加重組，每組45 例；選取同期本院體檢中心的健康體檢者30 例作為健康對照組。3 組研究對象性別、年齡、BMI 比較差異均無統(tǒng)計學意義（均P ＞0.05）；與健康對照組比較，穩(wěn)定組和急性加重組患者吸煙指數(shù)更高（均P＜0.01），且各組女性患者吸煙指數(shù)較男性患者低（均P＜0.01），見表1。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審批通過，所有患者均知情同意。

1.2 方法 所有入組對象均行肺功能檢測、COPD 評估測試（COPD assessment test，CAT）評分、BODE 指數(shù)評估、6 min 步行試驗（6MWT）及Fib 和炎癥因子檢測等。

1.2.1 肺功能檢測 采用德國耶格MasterScreen 肺功能儀檢測肺功能，測定第一秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%）和第一秒用力呼氣容積占用力肺活量百分比（FEV1/FVC），連續(xù)進行3 次檢測，選擇最佳值。

1.2.2 BMI、呼吸困難、運動能力、吸煙指數(shù)測定 受試者在不穿鞋的情況下，通過校準的比例尺來測量身高（cm）和體質(zhì)量（kg），BMI（kg/m2）=體質(zhì)量（kg）/身高（m2）計算。使用改良版的英國醫(yī)學研究委員會呼吸困難問卷（modified Medical Research Council scale，mMRC）評估呼吸困難程度，0～1 級計0 分，2 級計1 分，3級計2分，4 級計3 分，評分越高呼吸困難越嚴重。使用6MWT 測量研究對象的運動能力，在科室長約50 m 的走廊中進行，步行距離≥350 m 計0 分，250～349 m 計1分，150～249 m 計2 分，≤149 m 計3 分，分數(shù)越高運動能力越差；吸煙指數(shù)=每天平均吸煙的支數(shù)×吸煙年數(shù)。在測試過程中，每人都進行了標準說明及鼓勵。

1.2.3 BODE 指數(shù)和CAT 評分測定 根據(jù)上述4 個變量的組合為每個參與者計算BODE 指數(shù)，得分如下：（1）BMI 得分：0～1 分，其中BMI＞21 kg/m2計0 分，≤21 kg/m2計1 分；（2）氣流阻塞（FEV1%）得分：0～3 分，其中FEV1%數(shù)值≥65 計0 分，50～64 計1 分，36～49 計2 分，≤35 計3 分。（3）mMRC 評分：0～3 分；（4）運動能力（6MWT 步行距離）得分：0～3 分。按照Celli 等[3]提出的評分計算BODE 指數(shù)，最終得分為0～10 分，得分越高，其病情越嚴重。選用中文版CAT 評分量表對所有入組對象進行生活質(zhì)量評估，并計算其CAT 評分。

表1 3 組研究對象一般情況比較

1.2.4 動脈血氣分析 保持COPD 患者在平穩(wěn)呼吸狀態(tài)下，取血半小時前停止吸氧。采集COPD 患者股動脈或橈動脈血1 ml（肝素抗凝），并在10 min 內(nèi)用美國GEM premier 3500 血氣儀檢測PaO2和PaCO2。

1.2.5 Fib 及炎癥因子檢測 采集所有研究對象空腹靜脈血5 ml，并以1 000 g 離心15 min。將血清樣品分離，等分保存在-80 ℃下。采用免疫比濁法檢測Fib，使用儀器為日本Sysmex cs-2000i 全自動血凝儀；采用ELISA法檢測血清中炎癥因子IL-6、IL-8 水平，所有試劑盒均由西門子有限公司提供，IL-6 試劑盒的最低測量水平為＜5.9 ng/L，IL-8 試劑盒的最低測量水平為＜62 ng/L。應(yīng)用日本Sysmex xn-1000 血液分析儀檢測WBC；采用免疫熒光干式定量法檢測CRP，使用儀器為中翰盛泰Jet-istar3000 免疫分析儀。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t 檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Kruskal-Wallis H 檢驗，兩兩比較采用Mann-Whintey U 檢驗。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗或Fisher 確切概率法。采用Spearman 秩相關(guān)分析急性加重組患者血漿Fib 水平與肺功能指標、PaO2、PaCO2、BODE 指數(shù)、炎癥因子的相關(guān)性。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 3 組研究對象各項目檢測結(jié)果比較 急性加重組患者FEV1%、FEV1/FVC、6MWT 步行距離均低于健康對照組和穩(wěn)定組，而CAT 評分、mMRC 評分、BODE 指數(shù)、IL-6、IL-8、WBC、CRP、Fib 數(shù)值均高于穩(wěn)定組和健康對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。穩(wěn)定組患者FEV1%、FEV1/FVC、6MWT 步行距離均低于健康對照組，而mMRC 評分、CAT 評分、BODE 指數(shù)、IL-6、IL-8、WBC、CRP、Fib 均高于健康對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。急性加重組患者PaO2低于穩(wěn)定組，而PaCO2高于穩(wěn)定組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），見表2。

2.2 急性加重組患者血漿Fib 水平與肺功能指標、PaO2、PaCO2、BODE 指數(shù)、炎癥因子的相關(guān)性分析 急性加重組患者血漿Fib 水平與PaCO2、BODE 指數(shù)、CRP、WBC、IL-6、IL-8 均呈正相關(guān)（r=0.498、0.443、0.654、0.409、0.611、0.389，均P＜0.01），但與PaO2、FEV1%、FEV1/FVC均呈負相關(guān)（r=-0.396、-0.415、-0.639，均P＜0.01）。

3 討論

COPD 是一種復雜的疾病，具有多種表型，其風險預測最常見的臨床因素是氣流阻塞的嚴重程度，其預測值為FEV1%。而COPD 作為一種異質(zhì)性疾病，具有多種肺外表現(xiàn)，但FEV1與癥狀和疾病進展的關(guān)聯(lián)性很差，而表型鑒定和病情加重的早期確診都迫切需要方便、快捷的生物標志物對其進行評價和預測。在過去10 年的研究中已經(jīng)評估了許多潛在的生物標志物，其中一些似乎很有希望，特別是Fib，其已被FDA 和歐洲藥品管理局（EMA）考慮批準作為COPD 的血液生物標志物。

表2 3 組研究對象各項目檢測結(jié)果比較

Fib 是一種主要由肝細胞合成并分泌到血液中的凝血因子，是血液凝固過程重要的參與因子，是造成血栓形成的主要基礎(chǔ)，同時又是一種炎癥應(yīng)激性蛋白,其水平與氣道中炎癥水平緊密相關(guān)，是氣道炎癥和肺部損傷的特異指標[4]。COPD 患者在缺氧、二氧化碳潴留、反復感染等因素作用下造成肺組織損傷，從而存在不同程度的凝血、抗凝與纖溶功能異常。研究發(fā)現(xiàn)，血漿Fib 是血管病變的獨立危險因素，對血管平滑肌細胞有影響，并破壞內(nèi)皮細胞的屏障，參與動脈粥樣硬化及斑塊的形成與發(fā)展，這可能是Fib 導致COPD 病情加重的重要機制之一[5]，而Fib、CRP、IL-8 與COPD 疾病嚴重程度均有相關(guān)性，且在IL-6 刺激下應(yīng)激性升高。本研究發(fā)現(xiàn)急性加重組患者血漿Fib 水平均高于穩(wěn)定組及對照組，而穩(wěn)定組患者高于對照組；急性加重組患者吸煙指數(shù)比穩(wěn)定組高，但有更差的運動耐力和更嚴重的氣流阻塞。研究顯示穩(wěn)定組及急性加重組患者BODE 指數(shù)、mMRC 評分和CAT評分均明顯高于健康對照組，這與Kim 等[6]研究認為血漿Fib 升高反映了COPD 患者更高的發(fā)作頻率及嚴重程度是一致的。Thomsen 等[7]研究發(fā)現(xiàn)CRP、Fib 和WBC的升高與病情加重的風險相關(guān)，尤其存在急性加重史或在較差的FEV1亞組中。眾所周知，COPD 是一種炎癥性疾病，而本研究發(fā)現(xiàn)急性加重組患者IL-6、IL-8、WBC、CRP水平較穩(wěn)定組和對照組升高。另外研究也證實COPD 急性加重期CRP、Fib 和IL-6 的水平明顯升高[8]，而CRP和Fib 水平升高與COPD 住院風險增加相關(guān)[9]。COPD 受試者中Fib 的升高表現(xiàn)出良好的可重復性，并與BODE 指數(shù)和mMRC 評分有關(guān)[10]，這與本研究具有一定的相似性。

本研究進一步分析患者血漿Fib 水平與肺功能指標、PaO2、PaCO2、BODE 指數(shù)、炎癥因子的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血漿Fib 水平與PaCO2、BODE 指數(shù)、CRP、WBC、IL-6、IL-8 均呈正相關(guān)，但與PaO2、FEV1%、FEV1/FVC 均呈負相關(guān)。Su 等[11]的系統(tǒng)評價和薈萃分析表明COPD 與血清CRP、WBC、IL-6、IL-8 和Fib 升高均有關(guān)，但s 與TNF-α無明顯關(guān)聯(lián)。趙蓉等[12]研究也證明血漿Fib 聯(lián)合血清炎癥反應(yīng)因子IL-6、IL-8 可以明確診斷COPD，同時可間接判斷肺功能和預后，這與本研究觀點一致。以上結(jié)果說明Fib 在COPD 急性加重期有較好的敏感性和可重復性。

綜上所述，本研究初步證明了血漿Fib 作為COPD急性加重期生物標志物的潛在可能，同時作為一種血液生物標志物價廉，且容易獲得，與其他類型的生物樣本相比，有更高的重復性和更少的時間消耗，這對于診斷疾病和預測COPD 的急性加重很有價值，因此具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。然而，本研究樣本量尚少，仍需要進一步踢出混雜因素分層大樣本的前瞻性臨床研究證據(jù)或使用全基因組高通量平臺進行生物標志物的鑒定和驗證。