COPD患者血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4變化及與疾病嚴(yán)重程度、預(yù)后的關(guān)系分析

陳 佩,吳 朔,徐 溪，方 圓

空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院，陜西西安 710032

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種慢性阻塞性呼吸道疾病，其特征是不可逆的氣流受限和持續(xù)的呼吸道癥狀[1]。COPD的主要臨床癥狀為慢性咳嗽、咳痰、呼吸困難、喘息和胸悶等，我國(guó)40歲以上人群發(fā)病率高達(dá)8.2%，且呈上升趨勢(shì)[2]。COPD的發(fā)病機(jī)制比較復(fù)雜，該病可引起上皮細(xì)胞壞死、支氣管壁炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、支氣管閉塞，甚至扭曲變形等病理變化。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，炎性反應(yīng)是導(dǎo)致COPD患者病情加重、生活質(zhì)量降低、預(yù)后不良的重要誘因。因此，尋找有效的生物標(biāo)志物進(jìn)行早期鑒定及預(yù)后評(píng)估具有重要的臨床意義。白細(xì)胞介素(IL)-38是IL-1家族的新成員，其可通過(guò)抑制IL-6、IL-7、干擾素-γ(IFN-γ)等的表達(dá)進(jìn)而參與炎性反應(yīng)。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，IL-38在肺部炎癥性疾病具有潛在調(diào)控作用[3]。晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)是一種多配體模式識(shí)別受體，其可通過(guò)與配體結(jié)合啟動(dòng)多種信號(hào)通路，進(jìn)而參與機(jī)體免疫、防御、創(chuàng)傷愈合及炎性反應(yīng)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，可溶性晚期糖基化終產(chǎn)物受體(sRAGE)信號(hào)在肺發(fā)育和結(jié)構(gòu)中也起著關(guān)鍵作用[4]。sRAGE可與RAGE配體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，進(jìn)而抑制RAGE的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。Toll樣受體4(TLR4)是一種參與先天免疫和適應(yīng)性免疫的模式識(shí)別受體，其可以通過(guò)誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子和趨化因子的合成和釋放進(jìn)而介導(dǎo)炎性反應(yīng)[5]。血管生成素樣蛋白4(ANGPTL4)是一種分泌型糖蛋白，在內(nèi)皮損傷和炎性反應(yīng)中起重要作用。吳明景等[6]發(fā)現(xiàn)，COPD患者血清ANGPTL4存在高表達(dá)。本研究通過(guò)比較COPD患者血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4變化，并分析上述指標(biāo)與疾病嚴(yán)重程度、預(yù)后的關(guān)系，為其臨床診斷和治療提供參考，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年5月至2021年3月本院收治的136例COPD患者作為病例組。病例組按照慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)分級(jí)分為Ⅰ～Ⅱ級(jí)55例，Ⅲ～Ⅳ級(jí)81例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》[7]，并經(jīng)過(guò)胸部X線檢查未見(jiàn)感染病灶，肺紋理增粗不典型；(2)符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》，患者及家屬簽署知情同意書(shū)；(3)臨床資料完整；(4)年齡≥18歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)檢測(cè)前1個(gè)月內(nèi)接受過(guò)影響血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4表達(dá)的治療手段；(2)合并肺部感染患者；(3)合并其他呼吸系統(tǒng)疾病患者；(4)合并心、肝、腎功能疾病患者；(5)合并惡性腫瘤患者；(6)處于妊娠期或哺乳期。另選取同期來(lái)本院體檢的健康者88例作為對(duì)照組，排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)臨床資料不完整；(2)年齡<18歲；(3)處于妊娠期或哺乳期。根據(jù)不同疾病進(jìn)展將病例組分為急性期加重期組(n=79)和穩(wěn)定期組(n=57)。急性期加重期組男45例，女34例；年齡47～79歲，平均(67.20±7.88)歲；體重(22.63±2.15)kg/m2；病程2～7年，平均(4.22±0.97)年； GOLD分級(jí)：Ⅰ～Ⅱ級(jí)29例，Ⅲ～Ⅳ級(jí)50例。穩(wěn)定期組男36例，女21例；年齡45～78歲，平均(65.15±8.06)歲；體重(23.94±2.44)kg/m2；病程2～8年，平均(4.53±1.01)年；GOLD分級(jí)：Ⅰ～Ⅱ級(jí)26例，Ⅲ～Ⅳ級(jí)31例。對(duì)照組男53例，女35例；年齡43～78歲，平均(65.72±8.25)歲；體重(22.94±2.40)kg/m2。病例組和對(duì)照組一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2研究方法 研究對(duì)象入組時(shí)采集清晨空腹血糖3 mL，3 000 r/min離心15 min，分離上清液，置于-20 ℃冰箱保存。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平，所用試劑盒均來(lái)自武漢菲恩生物科技有限公司。病例組進(jìn)行出院后隨訪，記錄病例組患者出院后1年的生存情況。

1.3觀察指標(biāo) (1)分析急性加重期組、穩(wěn)定期組和對(duì)照組血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平。(2)病例組不同GOLD分級(jí)患者血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平比較。(3)根據(jù)病例組患者預(yù)后情況分為生存組和死亡組，兩組血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平進(jìn)行比較。(4)分析IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4表達(dá)對(duì)COPD患者預(yù)后的診斷價(jià)值。(5)死亡組和生存組臨床病理特征比較。(6)對(duì)COPD患者預(yù)后進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1各組血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平比較 急性加重期組患者血清IL-38、TLR4、ANGPTL4水平高于穩(wěn)定期組、對(duì)照組，sRAGE水平低于穩(wěn)定期組、對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

2.2病例組不同GOLD分級(jí)患者血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平比較 病例組Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者血清IL-38、TLR4、ANGPTL4水平高于Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者，Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者血清sRAGE水平低于Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表2。

2.3死亡組和生存組血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平比較 死亡組患者血清IL-38、TLR4、ANGPTL4水平高于生存組，sRAGE水平低于生存組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表3。

表1 病例組和對(duì)照組血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平比較

表2 不同嚴(yán)重程度COPD患者血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平比較

表3 死亡組和生存組血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4水平比較

2.4IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4表達(dá)對(duì)COPD患者預(yù)后的診斷價(jià)值 當(dāng)約登指數(shù)最大值時(shí)取最佳截?cái)嘀?，結(jié)果顯示，血清IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4診斷COPD患者預(yù)后的最佳截?cái)嘀禐?1.52 ng/L、272.72 ng/L、4.24 ng/mL、1 172.50 ng/L，ROC曲線分析顯示，IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4聯(lián)合預(yù)測(cè)COPD患者預(yù)后的曲線下面積(AUC)為0.952高于IL-38(0.735)、sRAGE(0.812)、TLR4(0.783)、ANGPTL4(0.760)的AUC，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z分別為4.076、3.612、3.776、3.997，P<0.05)，見(jiàn)表4、圖1。

表4 IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4表達(dá)對(duì)COPD患者預(yù)后的診斷價(jià)值

2.5死亡組和生存組臨床病理特征比較 死亡組和生存組在GOLD分級(jí)、急性生理學(xué)與慢性健康狀況評(píng)分系統(tǒng)Ⅱ(APACHEⅡ)評(píng)分、IL-38表達(dá)、sRAGE表達(dá)、TLR4表達(dá)、ANGPTL4表達(dá)水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而在性別、年齡、體重方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表5。

2.6COPD患者預(yù)后多因素分析 采用二元Logistic分析，GOLD分級(jí)、APACHEⅡ評(píng)分、IL-38表達(dá)>61.52 ng/L、sRAGE表達(dá)≤272.72 ng/L、TLR4表達(dá)>4.24 ng/mL、ANGPTL4表達(dá)>1 172.50 ng/L均為影響COPD患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，見(jiàn)表6。

表5 兩組臨床病理特征比較[n(%)]

續(xù)表5 兩組臨床病理特征比較[n(%)]

表6 COPD患者預(yù)后多因素分析

3 討 論

COPD是一種復(fù)雜的異質(zhì)性疾病，可引起慢性支氣管炎和肺氣腫。COPD與吸煙、感染、氣候變化、職業(yè)粉塵、空氣污染等多種因素有關(guān)，目前研究人員普遍認(rèn)為炎性反應(yīng)是COPD的主要發(fā)病機(jī)制。慢性炎癥可刺激氣道上皮細(xì)胞釋放生長(zhǎng)因子，促進(jìn)氣道周圍平滑肌增生，進(jìn)而導(dǎo)致氣道重構(gòu)[8]。

IL-38基因位于同一DNA鏈上白細(xì)胞介素-1受體拮抗劑(IL-1Ra)基因上游49479 bp處，其在多種慢性疾病中均表達(dá)升高。IL-38通過(guò)抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生而發(fā)揮抗炎特性，其COPD急性加重期的診斷價(jià)值優(yōu)于降鈣素原，可以作為評(píng)價(jià)COPD的血清學(xué)標(biāo)志。與對(duì)照組、穩(wěn)定期組相比，急性加重期組血清IL-38水平升高，推測(cè)IL-38可能參與COPD的發(fā)生和發(fā)展。進(jìn)一步研究表明，病例組Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者血清IL-38水平高于Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者，提示IL-38表達(dá)與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)。分析其原因可能是因?yàn)镮L-8和IL-17等炎癥因子可使中性粒細(xì)胞聚集在肺部，引發(fā)肺功能損傷，進(jìn)而加重疾病病情。二元Logistic分析結(jié)果顯示，IL-38表達(dá)>61.52 ng/L為COPD患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示IL-38表達(dá)可作為預(yù)后評(píng)估。

RAGE主要由Ⅰ型肺泡上皮細(xì)胞表達(dá)，其可激活誘導(dǎo)核因子活化B細(xì)胞κ輕鏈增強(qiáng)子(NF-κB)介導(dǎo)的促炎反應(yīng)并參與肺泡組織損傷。sRAGE是一種缺少跨膜結(jié)構(gòu)域的RAGE，其可通過(guò)結(jié)合RAGE配體并抑制RAGE的同源二聚化，進(jìn)而抑制下游炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。本研究中，急性加重期組血清sRAGE水平低于穩(wěn)定期組和對(duì)照組，提示sRAGE表達(dá)水平降低可能與COPD的發(fā)生相關(guān)。ZAIGHAM等[9]通過(guò)皮膚自發(fā)熒光測(cè)量皮膚中的晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)，發(fā)現(xiàn)AGE的積累與肺功能下降顯著相關(guān)。病例組Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者血清sRAGE水平低于Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者；sRAGE表達(dá)≤272.72 ng/L為COPD患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示sRAGE表達(dá)降低與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)，可用于COPD患者的預(yù)后評(píng)估。分析其原因，可能是因?yàn)閟RAGE與COPD患者通氣功能和彌散功能相關(guān)。最近一項(xiàng)研究表明，RAGE與其配體相互作用可促進(jìn)CXC趨化因子配體10(CXCL10)、高遷移率族蛋白B1(HMGB1)等基因轉(zhuǎn)錄，而上調(diào)的HMGB1也可于RAGE結(jié)合，觸發(fā)并放大炎性反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)持續(xù)性炎性反應(yīng)和組織損傷，導(dǎo)致不良預(yù)后。

TLR4為Ⅰ類跨膜蛋白，主要分布于單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞和外周血管束等。TLR4可在細(xì)胞內(nèi)與其特異性配體結(jié)合產(chǎn)生MyD88，激活NF-κB信號(hào)通路，進(jìn)而誘導(dǎo)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。此外，TLR4通過(guò)結(jié)合脂多糖配體激活NF-κB通路，進(jìn)而發(fā)揮調(diào)控炎性反應(yīng)的作用。ZUO等[10]研究發(fā)現(xiàn)，TLR4/NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與了肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病機(jī)制，TLR4/NF-κB水平表達(dá)可能反映肺動(dòng)脈高壓的嚴(yán)重程度。本研究中，與對(duì)照組、穩(wěn)定期組相比，急性加重期組血清TLR4水平升高，推測(cè)TLR4可能參與COPD的發(fā)生和發(fā)展。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，病例組Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者血清TLR4水平高于Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者，提示TLR4表達(dá)與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)。本研究TLR4表達(dá)>4.24 ng/mL為COPD患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，這與鄒雯等[11]的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)門LR4可通過(guò)調(diào)節(jié)TLR4/MyD88/NF-κB信號(hào)通路，引發(fā)肺組織充血、水腫、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，造成肺組織病理性損傷，進(jìn)而影響患者預(yù)后。

ANGPTL4是一種參與炎癥過(guò)程的急性期蛋白，其在肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和脂肪細(xì)胞中均有表達(dá)，介導(dǎo)了脂質(zhì)代謝、細(xì)胞遷移及多種炎癥疾病過(guò)程。本研究中，與對(duì)照組、穩(wěn)定期組相比，急性加重期組血清ANGPTL4水平升高，與以往的研究結(jié)果一致[12]。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，病例組Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者血清ANGPTL4水平高于Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者；ANGPTL4表達(dá)>1 172.50 ng/L為COPD患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示ANGPTL4表達(dá)與病情嚴(yán)重程度相關(guān)，可用于預(yù)后評(píng)估。究其原因，可能是ANGPTL4可促進(jìn)氧化應(yīng)激、糖脂代謝，進(jìn)一步加重機(jī)體炎性反應(yīng)，導(dǎo)致病情加重。

本研究中，死亡組患者血清IL-38、TLR4、ANGPTL4水平高于生存組，sRAGE水平低于生存組(P<0.05)，提示IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4可作為預(yù)后的標(biāo)志物。進(jìn)一步ROC曲線分析，IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4聯(lián)合預(yù)測(cè)COPD患者預(yù)后的AUC高于單一指標(biāo)，提示IL-38、sRAGE、TLR4、ANGPTL4聯(lián)合預(yù)測(cè)的價(jià)值較高，可以通過(guò)聯(lián)合檢測(cè)診斷COPD患者預(yù)后。

綜上所述，COPD患者血清IL-38、TLR4、ANGPTL4表達(dá)水平升高，sRAGE表達(dá)降低，四者與COPD病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)，可用于預(yù)后評(píng)估。