血清Occludin、MMP-2在間質(zhì)性肺炎中的表達(dá)及其對預(yù)后的影響研究

王紅軍，賈金廣，朱婉凌，魏 然

(鄭州人民醫(yī)院呼吸科，河南 鄭州 450000)

特發(fā)性間質(zhì)性肺炎(IIP)是一類主要由肺泡壁病變引起的肺部異質(zhì)性疾病，其病理過程表現(xiàn)為慢性彌漫性肺泡炎或肺泡結(jié)構(gòu)紊亂進展至肺泡結(jié)構(gòu)破壞，最終形成肺泡腔內(nèi)完全纖維化和蜂窩肺。有研究表明，IIP發(fā)生率呈逐年升高趨勢[1]，且多數(shù)患者預(yù)后不良，治療后生存率較低[2]。探究IIP患者預(yù)后相關(guān)影響因素有助于臨床病情監(jiān)控和提高患者生存率。BARTH等[3]研究發(fā)現(xiàn)，咬合蛋白(Occludin)在肺部炎癥小鼠模型肺組織中低表達(dá)，可能與肺泡上皮屏障功能有關(guān)。上調(diào)肺泡上皮細(xì)胞Occludin表達(dá)可增強肺泡上皮細(xì)胞屏障功能，減小脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷[4]。STEVEN等[5]研究報道，支氣管擴張患者誘導(dǎo)痰液中基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)水平升高，可能在氣道重塑和纖維化支氣管擴張中有重要作用。有研究表明，特發(fā)性肺纖維化大鼠模型中肺纖維化進展減輕時，MMP-2表達(dá)水平升高明顯受到抑制[6]。既往研究中，Occludin與MMP-2存在相互作用，共同影響上皮細(xì)胞功能[7-8]。本研究通過檢測IIP患者血清中Occludin、MMP-2表達(dá)水平，分析二者與IIP患者臨床指標(biāo)及預(yù)后關(guān)系，以期為IIP患者的治療及預(yù)后提供新途徑。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2014年8月至2019年8月本院收治的IIP患者79例作為IIP組，其中男49例，女30例；年齡48～76歲，平均(61.25±7.73)歲；特發(fā)性肺纖維化24例，普通型間質(zhì)性肺炎23例，非特異性間質(zhì)性肺炎17例，急性間質(zhì)性肺炎15例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)根據(jù)美國胸科學(xué)會、歐洲呼吸學(xué)會關(guān)于IIP診斷及治療指南[9]，確診為IIP；(2)為首次確診；(3)臨床及隨訪資料完整，且為急性進展期。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并腫瘤；(2)合并重要臟器功能嚴(yán)重不足；(3)合并患有嚴(yán)重心腦血管疾?。虎芎喜⒎尾扛腥炯捌渌课桓腥?。同時選取體檢健康者82例作為對照組，其中男53例，女29例；年齡46～75歲，平均(60.04±7.45)歲。2組均已簽署知情同意書，本研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)同意。

1.2方法 入院時收集患者性別、年齡、吸煙史和白細(xì)胞計數(shù)(WBC)等一般資料。入院后第2天清晨(7:00～9:00)空腹采集外周靜脈血5 mL(對照組于體檢當(dāng)天清晨采集)。外周靜脈血經(jīng)離心分離上清液后于—80 ℃保存。血清Occludin、MMP-2、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(CRP)采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測。試劑盒購自武漢優(yōu)爾生商貿(mào)有限公司。嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行操作。采用肺功能儀(型號：Oxycon Pro，德國Jaeger公司)檢測第1秒用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、一氧化碳測定肺彌散量(DLCO)及肺總量(TLC)。采用血氣分析儀(上海羅氏制藥有限公司，型號：cobas b 123)檢測肺動脈高壓(PH)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、血氧分壓(PaO2)及血氧飽和度(SaO2)。所有患者入組時均進行胸部高分辨CT(HRCT)檢查。取主動脈弓上緣、隆突、膈肌上1 cm水平3個層面，根據(jù)纖維化(磨玻璃影、小葉間隔增厚、蜂窩狀影)占相應(yīng)肺野面積百分比進行評分：無異常改變?yōu)?分，累及范圍為1%～25%、26%～50%、51%～75%、76%～100%時分別記1、2、3、4分。將各評分相加即為肺纖維化評分，即HRCT評分[10]。于入院治療后3個月時記錄IIP組生存情況，并進一步分為死亡亞組(38例)和生存亞組(41例)。

2 結(jié) 果

2.12組一般資料比較 2組性別、年齡及吸煙比例比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。IIP組WBC、CRP水平高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組一般資料比較

2.22組血清Occludin、MMP-2、TNF-α水平及HRCT評分比較 IIP組血清Occludin水平明顯低于對照組，而MMP-2、TNF-α水平及HRCT評分明顯高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組血清Occludin、MMP-2、TNF-α水平及HRCT評分比較

2.3血清Occludin、MMP-2水平及HRCT評分等指標(biāo)相關(guān)性分析 IIP組中，血清Occludin水平與MMP-2水平呈負(fù)相關(guān)(r=—0.420，P=0.000)。血清Occludin水平與TNF-α、CRP水平及HRCT評分呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，而血清MMP-2水平與這些指標(biāo)呈正相關(guān)(P<0.05)。見圖1、表3。

圖1 血清Occludin水平與MMP-2水平相關(guān)性

表3 血清Occludin、MMP-2水平與各指標(biāo)相關(guān)性分析(r)

2.42亞組一般資料及臨床指標(biāo)比較 2組性別、年齡、吸煙比例及入院時PH、SaO2水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。死亡亞組入院時WBC、CRP、TNF-α、PaCO2水平及HRCT評分明顯高于生存組，而FEV1、FVC、DLCO、TLC及PaO2水平明顯低于生存亞組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。死亡亞組中肺部感染21例，呼吸衰竭15例，腎衰竭2例。

表4 2亞組一般資料及臨床指標(biāo)比較

組別nFEV1(x±s,%)FVC(x±s,%)DLCO(x±s,%)TLC(x±s,%)PH(x±s,mmHg)PaCO2(x±s,mmHg)PaO2(x±s,mmHg)SaO2(x±s,%)生存亞組4166.95±8.1673.27±12.3463.14±11.1860.06±13.327.42±0.1731.17±9.9348.94±9.8582.09±16.72死亡亞組3842.11±5.2954.65±10.0344.31±8.0247.43±8.257.39±0.1445.29±12.0639.16±12.5775.58±15.13t/χ2-15.9167.3258.5425.0190.8525.6983.9641.810P-<0.001<0.001<0.001<0.0010.397<0.001<0.0010.074

2.52亞組血清Occludin、MMP-2水平比較 死亡亞組血清Occludin水平明顯低于生存亞組，而MMP-2水平明顯高于生存亞組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表5。

表5 2亞組血清Occludin、MMP-2水平比較

2.6影響IIP患者不良預(yù)后的危險因素分析 以IIP組不同預(yù)后為應(yīng)變量(生存=0，死亡=1)，以表3、5中P<0.05的指標(biāo)為自變量，建立logistic回歸模型。FEV1、PaO2、DLCO、TLC、Occludin、WBC、CRP、PaCO2、MMP-2、TNF-α及HRCT評分是影響IIP患者不良預(yù)后的獨立危險因素(P<0.05)。見表6。

表6 影響IIP患者不良預(yù)后的危險因素分析

2.7血清Occludin、MMP-2水平對IIP患者不良預(yù)后的預(yù)測 血清Occludin水平預(yù)測IIP患者不良預(yù)后的曲線下面積為0.794(95%CI：0.688～0.900)。當(dāng)血清Occludin水平取截斷值88.13 ng/L時，其診斷IIP患者不良預(yù)后的靈敏度為77.40%，特異度為82.90%。血清MMP-2預(yù)測IIP患者不良預(yù)后的曲線下面積為0.845(95%CI：0.753～0.937)。當(dāng)血清MMP-2水平取截斷值5.14 ng/mL時，其診斷IIP患者不良預(yù)后的靈敏度為78.90%，特異度為85.40%。二者聯(lián)合檢測預(yù)測IIP患者不良預(yù)后的曲線下面積為0.861(95%CI：0.771～0.952)，靈敏度為89.50%，特異度為80.50%。見圖2。

圖2 血清Occludin、MMP-2水平預(yù)測IIP患者預(yù)后的ROC曲線

3 討 論

IIP患者在患病初期表現(xiàn)為干咳，隨著病情進展和肺組織損傷加重患者多出現(xiàn)呼吸困難、并發(fā)心力衰竭、肺部感染等，最終發(fā)生呼吸衰竭，嚴(yán)重威脅患者生存。有研究報道，肺泡上皮細(xì)胞損傷、過度修復(fù)、病毒感染和炎性反應(yīng)等均影響IIP發(fā)病。Occludin蛋白基因位于人類染色體5q13.1上，由504個氨基酸組成，多表達(dá)于肺、腎、肝、腦等器官組織上皮細(xì)胞中，能夠參與炎性反應(yīng)、細(xì)胞增殖過程調(diào)節(jié)[3]。EGUCHI等[11]研究發(fā)現(xiàn)，肺腺癌組織中Occludin水平明顯降低，可能與腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲及化療耐藥性有關(guān)。有研究報道，潰瘍性結(jié)腸炎模型小鼠結(jié)腸上皮細(xì)胞中Occludin表達(dá)下調(diào)，可作為結(jié)腸炎發(fā)生及嚴(yán)重程度標(biāo)志物[12]。本研究結(jié)果顯示，IIP組血清Occludin水平明顯低于對照組。提示Occludin水平下調(diào)可能與IIP發(fā)生有關(guān)。慢性丙型肝炎患者血清Occludin水平低表達(dá)，可作為肝纖維化晚期的獨立預(yù)測因子[13]。本研究結(jié)果顯示，死亡亞組血清Occludin水平明顯低于生存亞組。提示Occludin水平下調(diào)可能與IIP患者不良預(yù)后發(fā)生有關(guān)。有研究表明，Occludin缺失可引起腸上皮通透性增加，促進常黏膜屏障損傷和胃腸功能紊亂發(fā)生[14]。上調(diào)Occludin水平可降低視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞通透性[15]。上述研究提示，Occludin水平下調(diào)可能引起肺泡上皮細(xì)胞通透性增加等功能改變，影響IIP發(fā)生發(fā)展，進而導(dǎo)致IIP患者不良預(yù)后發(fā)生。

MMP-2位于人類染色體16q21上，屬于基質(zhì)金屬蛋白酶家族成員，是一種由成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等分泌的具有調(diào)控功能的胞外蛋白水解酶[5]。PIROMKRAIPAK等[16]研究發(fā)現(xiàn)，上調(diào)MMP-2水平和分泌可促進膠質(zhì)母瘤細(xì)胞遷移和侵襲。有研究報道，小鼠腺病毒感染增加MMP-2酶活性，可促進神經(jīng)炎癥進展和血-腦屏障破壞[17]。本研究結(jié)果顯示，與對照組相比，IIP患者血清MMP-2水平明顯上調(diào)。提示MMP-2高表達(dá)可能預(yù)示IIP發(fā)生。心力衰竭進展中，MMP-2高表達(dá)[18]。KEMENY等[19]研究表明，MMP-2可通過參與炎性反應(yīng)發(fā)生，影響慢性阻塞性肺疾病大鼠模型心肺功能恢復(fù)。本研究結(jié)果顯示，死亡亞組血清MMP-2水平明顯高于生存亞組。提示MMP-2水平升高可能預(yù)示IIP患者發(fā)生不良預(yù)后。MMP-2可能參與病毒感染、上皮細(xì)胞功能、炎性反應(yīng)調(diào)節(jié)等生物學(xué)過程，影響IIP患者心肺功能恢復(fù)，使患者生存率降低。

TNF-α、CRP炎性因子等由肺上皮分泌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞等產(chǎn)生，通過促進炎性反應(yīng)參與肺炎和肺纖維化進展[20-21]。溫曉崢等[22]研究報道，IIP患者血清TNF-α高表達(dá)，可能通過影響炎性反應(yīng)促進IIP進展，對早期IIP診斷及患者病情評估有一定價值。韓桂玲等[23]研究發(fā)現(xiàn)，獲得性肺炎患者血清CRP水平變化可能通過反映炎性反應(yīng)水平預(yù)示患者發(fā)熱、咳痰等病情嚴(yán)重程度。有研究表明，患者HRCT評分與CRP等血清炎癥標(biāo)志物水平呈正相關(guān)，可共同預(yù)示患者病情進展[24]。本研究結(jié)果顯示，IIP患者血清Occludin水平與TNF-α、CRP水平及HRCT評分呈負(fù)相關(guān)，而MMP-2水平與TNF-α、CRP水平及HRCT評分呈正相關(guān)。進一步提示，IIP患者血清Occludin、MMP-2可能通過影響淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞等產(chǎn)生炎性因子，促使炎性反應(yīng)進一步增加，進而參與IIP患者病情進展。

YI等[7]在喉鱗狀細(xì)胞癌研究中發(fā)現(xiàn)，MMP-2過表達(dá)后上皮細(xì)胞標(biāo)志物Occludin水平下降，MMP-2可通過調(diào)控Occludin水平激活上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，促進癌細(xì)胞遷移。QIN等[8]研究報道，人大腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中過表達(dá)脂多糖蛋白可通過上調(diào)MMP-2水平降低Occludin表達(dá)，引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染和血-腦屏障破壞。本研究結(jié)果顯示，IIP患者血清Occludin水平與MMP-2水平呈負(fù)相關(guān)。提示MMP-2可能通過調(diào)控Occludin表達(dá)，影響上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、病毒感染等促進IIP發(fā)生、發(fā)展及患者不良預(yù)后發(fā)生。本研究還發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)EV1、PaO2、DLCO、TLC、Occludin、WBC、CRP、PaCO2、MMP-2、TNF-α水平及HRCT評分是影響IIP患者不良預(yù)后的獨立危險因素，且二者聯(lián)合檢測時預(yù)測IIP患者不良預(yù)后的曲線下面積為0.861(95%CI：0.771～0.952)，靈敏度為89.50%，特異度為80.50%。進一步提示，Occludin、MMP-2水平與IIP患者不良預(yù)后發(fā)生密切相關(guān)，且二者聯(lián)合可用于預(yù)測IIP患者死亡發(fā)生情況。本研究中，不同原因死亡患者例數(shù)較少，未能對不同原因死亡患者進行分別分析和討論。

綜上所述，血清Occludin、MMP-2水平與IIP患者不良預(yù)后密切相關(guān)，二者聯(lián)合檢測對預(yù)測IIP患者死亡風(fēng)險有一定價值。由于IIP總體發(fā)生率較低，為使數(shù)據(jù)在統(tǒng)計學(xué)上更具有可比性，本研究盡可能多地收集可用病例及相關(guān)樣本數(shù)據(jù)，因此時間跨度比較長，而這可能會增加研究結(jié)果的偏倚，如選擇偏倚或信息偏倚。此外，由于時間跨度大，樣本的采集、存儲及檢測也可能存在著不同的標(biāo)準(zhǔn)，會影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，后期需要多中心、大樣本的前瞻性研究對該結(jié)果進行進一步驗證。