血清凋亡相關(guān)斑點樣蛋白水平在兒童急性發(fā)作期支氣管哮喘中的變化及意義

余佳佳，陳利琴，陳澤杰

1.潮州市人民醫(yī)院普兒一科，廣東潮州521000；2.梅州市人民醫(yī)院兒內(nèi)一科，廣東梅州514000

支氣管哮喘是以慢性氣道炎癥為特征的可逆性氣流受限的變態(tài)反應(yīng)疾病[1]。兒童哮喘分為過敏性哮喘、感染性哮喘、運動型哮喘、藥物型哮喘、咳嗽變異性哮喘，常于5歲前發(fā)病，治療不及時可導致氣道不可逆的狹窄和重塑[2]。凋亡相關(guān)點樣蛋白（ASC）與天冬氨酸特異性的半胱氨酸蛋白水解酶-1(caspase1)、Nod樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NLRP3)共同組成NLRP3炎癥小體，參與哮喘慢性炎癥的發(fā)生和發(fā)展[3]。NLRP3在哮喘發(fā)作時激活，利用接頭蛋白ASC，激活caspase1，促進白細胞介素1β（IL-1β）、白細胞介素18（IL-18）等炎癥介質(zhì)的釋放。IL-1參與T細胞等固有免疫，是過敏性哮喘和感染性哮喘等急性發(fā)作的重要指標，且與哮喘患者的病情嚴重程度相關(guān)[4]。ASC作為NLRP3炎癥小體重要成分，通過調(diào)控IL-1β、IL-18來調(diào)節(jié)機體細胞免疫，參與支氣管哮喘發(fā)作[5]，但是關(guān)于ASC在急性發(fā)作期支氣管哮喘中的水平變化及臨床意義尚不明確，該研究在2019年6月—2020年6月納入的48例急性發(fā)作期支氣管哮喘兒童和30名健康兒童就此展開研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

方便選擇醫(yī)院收治的48例急性發(fā)作期支氣管哮喘兒童作為觀察組，30名同齡健康體檢兒童作為對照組。觀察組男27例，女21例；平均年齡（10.7±3.1）歲。對照組男15名，女15名；平均年齡（9.4±3.5）歲，兩組性別和年齡等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義 （P＞0.05），具有可比性。支氣管哮喘的診斷依據(jù)《兒童支氣管哮喘診斷和防治指南（2016年版）》[6]。納入標準：5~18歲的急性發(fā)作期支氣管哮喘兒童；患兒家屬知情同意。排除標準：合并結(jié)核、嚴重感染、自身免疫疾病者；研究期間自動退出者；病情變化不適合繼續(xù)研究者。該研究開展得到醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。

1.2 方法

觀察組在急性發(fā)作期支氣管哮喘治療前、哮喘臨床緩解后2個月，對照組則選擇納入研究后隨機采集外周血5 mL，3 500 r離心20 min，小心吸取上清。ASC測定采用人凋亡相關(guān)斑點樣蛋白ELISA檢測試劑盒，IL-18、IL-1β的測定采用IL-18 ELISA檢測試劑盒、IL-1βELISA檢測試劑盒。

1.3 觀察指標

①ASC：包括組間和治療前后ASC水平變化以及ASC與IL-18、IL-1β的相關(guān)關(guān)系。

②ASC與治療效果相關(guān)性：觀察組ASC的水平分為高水平組和低水平組，比較兩組間療效等級差異。

③ASC對療效預(yù)測的效能：將ASC作為獨立預(yù)測指標，繪制接受者操作特性曲線（ROC曲線）進行分析。

1.4 療效評估標準

急性發(fā)作期支氣管哮喘兒童在治療開始后進行2周觀察。療效標準[6]：顯效：癥狀明顯減輕，發(fā)作次數(shù)明顯減少，睡眠質(zhì)量提高，第1秒用力呼氣容積（FEV1）增值＞25%；有效：癥狀有所減輕，發(fā)作次數(shù)減少，偶爾出現(xiàn)間歇性急喘，需使用藥物緩解，F(xiàn)EV1增值15%～25%；無效：哮喘癥狀和發(fā)作次數(shù)無明顯變化，甚至加重，F(xiàn)EV1無變化。

1.5 統(tǒng)計方法

2 結(jié)果

2.1 觀察組和對照組ASC、IL-18、IL-1β水平比較

治療前觀察組、治療后觀察組及對照組間ASC、IL-18，以及IL-1β 水平比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。觀察組治療前和治療后ASC、IL-18，以及IL-1β水平均顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

表1觀察組和對照組外周血ASC、IL-18、IL-1β水平比較[（±s）,pg/mL]

表1觀察組和對照組外周血ASC、IL-18、IL-1β水平比較[（±s）,pg/mL]

指標 觀察組治療前(n=48)觀察組治療后(n=48)對照組(n=30)ASC IL-18 IL-1β 46.71±19.91 230.89±76.17 51.41±22.98 9.76±3.79 79.97±30.78 23.71±11.88 7.65±2.99 13.43±8.38 8.08±3.36

2.2 ASC水平與IL-18、IL-1β水平關(guān)系

治療前ASC水平與IL-18、IL-1β水平均呈正相關(guān)（r=0.926、0.635，P＜0.001），見表2。

2.3 ASC高水平組和低水平組ASC水平對治療效果比較

治療前，ASC高水平組的療效等級平均秩次29.29，顯著高于ASC低水平組患兒的療效等級平均秩次19.17，差異有統(tǒng)計學意義（Z=3.736，P＜0.001），見表3。

表3 ASC高水平組和低水平組患兒治療效果等級比較（n）

2.4 ASC水平對治療效果的預(yù)測價值

以ASC水平作為預(yù)測兒童急性發(fā)作期支氣管哮喘治療效果顯效指標，ROC曲線下面積 （AUC）為0.855（P＜0.001），95% CI為0.743~0.968，見圖1。

圖1 以ASC水平預(yù)測兒童急性發(fā)作期支氣管哮喘效果的ROC曲線

3 討論

支氣管哮喘是由多種炎性細胞參與的炎癥性疾病[7-8]。NLRP3是NOD樣模式識別受體中重要的免疫調(diào)節(jié)復合物，由NLRP3、caspase1和ASC組成。敲除NL RP3的哮喘小鼠模型中，氣道炎癥較對照組明顯減輕[9]，在脂多糖（LPS）誘導的小鼠哮喘模型中caspase1的表達明顯上調(diào)，說明caspase1也參與哮喘炎癥反應(yīng)的發(fā)生機制[10]，ASC參與caspase1的活化激活炎癥反應(yīng)，主要表達在單核細胞和上皮細胞的胞核內(nèi)，受到過敏原或者細菌、病毒等病原體刺激后可進行細胞重新分布至胞質(zhì)中，并促進NLRP3炎癥小體活化，促進IL-1β、IL-18等炎癥因子釋放，參與支氣管哮喘的發(fā)生發(fā)展[11-13]。IL-1β主要由單核-巨噬細胞產(chǎn)生，可以誘導組織中性粒細胞浸潤[14-15]。

研究結(jié)果顯示，急性發(fā)作期支氣管哮喘兒童外周血ASC水平和血清IL-1β、IL-18的水平變化情況。IL-1β、IL-18在哮喘兒童中水平升高較為文獻已證實[1,7]，觀察組患兒治療前后，以及對照組患兒血清中IL-18水平分別為（230.89±76.17）、（79.97±30.78）、（13.43±8.38）pg/mL，IL-1β 水平分別為 （51.41±22.98）、（23.71±11.88）、（8.08±3.36）pg/mL。目前僅見胡博等[16]開展類似研究，研究測得IL-18水平在哮喘兒童和對照兒童血清中則分別為（382.97±81.77）、（247.92±76.53）pB/(ng·L)，IL-1β水平在哮喘兒童和對照兒童血清中則分別為（7.26±2.53）、（2.55±1.12）pB/(ng·L)，水平與其結(jié)果趨勢一致，但考慮到入組患兒的差異性、實驗手段差異性，以及取樣時間的差異性，IL-1β、IL-18在絕對值水平上有所差異。胡博等測定ASC mRNA的水平，結(jié)果顯示，在哮喘組和對照組患兒中數(shù)值分別為 （1.72±0.25）和（1.10±0.08），ASC mRNA水平差異趨勢與該研究中的蛋白水平差異趨勢一致。同時該研究發(fā)現(xiàn)，哮喘發(fā)病后，ASC水平與IL-18、IL-1β水平均呈顯著正相關(guān)，并且ASC水平越高，患者的效果越差，這在既往研究中鮮有報道。在以ASC水平作為預(yù)測兒童急性發(fā)作期支氣管哮喘治療效果顯效指標，ROC曲線下面積 （AUC）為0.855（P＜0.001），95% CI為0.743～0.968。可見ASC與IL-18、IL-1β水平一致，均有效反映疾病的嚴重程度，均有一致性趨勢。分析原因為哮喘患兒中顯著的NLRP3炎癥小體激活，可以促使產(chǎn)生并釋放IL-18、IL-1β[17-18]，從而刺激ASC的水平增高。由于上述病理機制變化，從而在過敏性哮喘、感染性及咳嗽變異性哮喘患兒中ASC的表達明顯升高，且與哮喘的嚴重程度密切相關(guān)，在藥物和運動型哮喘患兒中缺乏過敏原及病原體感染等刺激，誘導caspase1活化能力弱，炎癥細胞產(chǎn)生IL-1β、IL-18等炎癥介質(zhì)較少。

綜上所述，ASC可能在氣道炎癥反應(yīng)和固有免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮巨大作用，可能是輔助判斷兒童支氣管哮喘病情進展和嚴重程度，以及早期預(yù)測患者療效的生化指標。