胱抑素C在特發(fā)性肺纖維化中的價(jià)值及與肺功能的關(guān)系

朱明娣, 李樹民,梁建合

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,黑龍江 佳木斯 154003)

肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)的病因目前尚未明確,是一組以肺泡結(jié)構(gòu)破壞、成纖維細(xì)胞的增殖、膠原蛋白的過渡沉積尤其是以Ⅰ型和Ⅲ型膠原沉積為主要特征的肺間質(zhì)過度修復(fù)性疾病[1]。一些藥物已被用于治療IPF,無論是單獨(dú)使用還是聯(lián)合使用,迄今為止,都沒有明確的藥物治療可以改善IPF患者的生存率。其他已知藥物中僅吡非尼酮、吡非尼酮可能對(duì)輕中度IPF患者的肺功能下降有緩解作用。但I(xiàn)PF的預(yù)后仍然非常差,約50%的患者在診斷后2-5年內(nèi)死亡。這種預(yù)后不良的部分原因是IPF在早期通常無特殊表現(xiàn),直到疾病處于晚期才出現(xiàn)喘憋,這也延遲了IPF的診斷。Grubb等[2]人研究發(fā)現(xiàn)胱抑素C(cystatin C,CysC)是作為腎功能評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一,能反映出腎小球?yàn)V過膜通透性改變的情況,另一方面,在一些纖維化疾病中,發(fā)現(xiàn)血清CysC水平升高,如多發(fā)性硬化癥、慢性肝纖維化。Bollengier等[3]研究發(fā)現(xiàn)纖維化疾病的特征為細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的過度沉積,其中組織蛋白酶參與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的動(dòng)態(tài)調(diào)控過程。Turk等研究發(fā)現(xiàn)CysC可能參與組織蛋白酶在IPF中蛋白水解活性的調(diào)控,進(jìn)而促進(jìn)纖維化的發(fā)展[4]。在肺氣腫、肺部炎癥疾病和慢性腎臟疾病的患者中發(fā)現(xiàn)CysC水平升高。然而,CysC水平與肺功能之間的關(guān)系及其在IPF中的潛在價(jià)值尚未完全了解。此研究目的是評(píng)估IPF急性加重患者的CysC水平,并將其與IPF患者的穩(wěn)定期進(jìn)行比較。此外,通過研究以明確IPF患者的CysC與肺功能、C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)過佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過后收集研究對(duì)象相關(guān)資料,并進(jìn)行下列研究,所選研究對(duì)象均簽署知情同意書。選取2022年4月至2022年12月佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科收治的確診的30例IPF的患者,其中穩(wěn)定期特發(fā)性肺纖維化組17例,急性加重期特發(fā)性肺纖維化組(acute exacerbations of idiopathic pulmonary fibrosis,AE-IPF)13例,抽取同時(shí)期院內(nèi)體檢中心健康體檢者15例作為對(duì)照組。其中,IPF男13例、女17例,年齡(63.7±12.4)歲。健康對(duì)照組男7例、女8例,年齡(63.1±8.83)歲。兩組研究對(duì)象在一般資料的對(duì)比上差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)2018年美國胸科學(xué)會(huì)/歐洲呼吸學(xué)(ATS/ERS/JRS/ ALAT)定制的IPF診斷標(biāo)準(zhǔn)[5],入組患者為行HRCT確診的30例IPF患者(17例穩(wěn)定期IPF患者、13例AE-IPF患者)。2016年國際工作組報(bào)告提出了以下AE-IPF診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]：(a)既往已確診的IPF或急性加重期確診的IPF;(b)通常1個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)病情急劇惡化或嚴(yán)重呼吸困難;(c)高分辨率CT提示出現(xiàn)新的肺泡浸潤(rùn)影;(d)排除心源性因素或液體量增多引起的肺水腫。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn):近期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療或患血液病的患者;其他肺部疾病,如塵肺、慢性阻塞性肺疾病等;惡性腫瘤患者;有其他臟器功能衰竭患者。

1.3 方法

兩組入選者在入院時(shí),使用間接法酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)測(cè)定血清中CysC水平,美國care Fusion公司肺功能儀檢測(cè)患者的用力肺活量預(yù)計(jì)值(FVC%pred)指標(biāo),血清中的CRP水平使用儀器XN-3000全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀進(jìn)行測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 CysC、CRP、FVC%pred比較

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)3組間在年齡(P>0.05)、性別(P>0.05)方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。穩(wěn)定期特發(fā)性肺纖維化組與急性加重期特發(fā)性肺纖維化組的平均血清CysC水平均顯著高于對(duì)照組(P<0.001)。穩(wěn)定期特發(fā)性肺纖維化與急性加重期特發(fā)性肺纖維化間CysC水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。AE-IPF組的平均CRP水平顯著高于穩(wěn)定IPF組(P<0.001)。AE-IPF的FVC%pred水平明顯低于穩(wěn)定組(P<0.001)。

表1 各組間CysC、FVC、FVC%pred、CRP的比較

2.2 相關(guān)性分析

特發(fā)性肺纖維化患者中血清CysC水平與血清CRP水平呈正相關(guān)(r=0.568,P<0.01);CysC水平與FVC%pred呈負(fù)相關(guān)(r=-0.438,P<0.05),見圖1,2。

圖1 CysC、CRP相關(guān)性分析

圖2 CysC、FVC%pred相關(guān)性分析

3 討論

特發(fā)性肺纖維化(IPF)是一種進(jìn)行性間質(zhì)性肺病,其特征是肺組織瘢痕的形成,導(dǎo)致氣體交換受損,導(dǎo)致呼吸困難、干咳和全身疲勞等癥狀。IPF在男性中比女性更普遍,風(fēng)險(xiǎn)因素包括年齡增長(zhǎng)、吸煙史以及在空氣質(zhì)量差的環(huán)境中工作,如采礦業(yè)[7]?；颊呱尜|(zhì)量受到嚴(yán)重影響。盡管吡非尼酮和尼替達(dá)尼在臨床試驗(yàn)中都被證明可以減緩IPF的進(jìn)展。此外,IPF的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚。然而,目前認(rèn)為反復(fù)的肺損傷或感染會(huì)導(dǎo)致異常的過度修復(fù)過程,導(dǎo)致大量的細(xì)胞外基質(zhì)沉積和肺組織瘢痕形成,這是IPF的主要特征。在肺纖維化的病理過程中,炎癥是由多種細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的,包括巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴樣細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等[8]。

CysC是由有核細(xì)胞產(chǎn)生,經(jīng)過腎小球?yàn)V過從血液中清除,被認(rèn)為是腎小球?yàn)V過率的生物標(biāo)志物[9],優(yōu)于肌酐。CysC的濃度比較穩(wěn)定,不受性別、年齡和肌肉含量等腎外因素的影響。最近,一些研究表明,CysC水平在多發(fā)性硬化及肝纖維化期間有所升高。即使在沒有確診慢性腎病的個(gè)體中也是如此。Sarir等研究發(fā)現(xiàn)除了一些常見蛋白酶外,半胱氨酸組織蛋白酶也是一種在肺穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用的膠原酶,CysC是其天然抑制劑[10]。因此,CysC除了作為腎功能受損的指標(biāo)外,還可能在纖維化疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而,CysC與特發(fā)性肺纖維化的關(guān)系尚未完全闡明。

Balta S等[11]研究發(fā)現(xiàn) CysC 也作為一種內(nèi)源性組織蛋白酶抑制劑來調(diào)節(jié)抗蛋白酶和血管壁蛋白酶的平衡,研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)CysC與CRP的水平呈正相關(guān),均可用來反映疾病的炎癥程度。與炎癥參數(shù)如白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子a(tumor necrosis factor alpha,TNF-a)和CRP有顯著關(guān)系,也認(rèn)為CysC的升高與肺部的炎癥反應(yīng)有關(guān)[12]。Frende‘us等人進(jìn)行的體外研究發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)物中添加胱抑素C ,可使γ干擾素(interferon-γ,IFN-γ)誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)胞中TNF-a的表達(dá)增強(qiáng),這表明,胱抑素C可能會(huì)通過 IFN-γ啟動(dòng)巨噬細(xì)胞,促進(jìn)TNF-a分泌[13]。推測(cè)IPF患者中胱抑素C的增加可能通過促進(jìn)TNF-a產(chǎn)生,進(jìn)而促進(jìn)肺纖維化的形成。

羅紅艷等[14]研究證明在組織急性缺氧時(shí),肺組織合成并釋放大量CysC ,調(diào)節(jié)從壞死組織或參與炎癥反應(yīng)的細(xì)胞中分泌出來的組織蛋白酶的活性,進(jìn)而導(dǎo)致大量合成和釋放炎癥因子。Telo S等[15]學(xué)者研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)吸煙并伴有肺氣腫的患者 CysC 的水平會(huì)明顯高于健康人群,由于呼吸困難而導(dǎo)致低氧血癥的發(fā)生,巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞在缺氧受損等情況及嚴(yán)重的肺部感染時(shí)會(huì)釋放出大量的 CysC,從而導(dǎo)致患者血清 CysC 水平升高。本研究發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定期特發(fā)性肺纖維化組與急性加重期特發(fā)性肺纖維化組的平均血清CysC水平均顯著高于對(duì)照組,并且CysC 水平與肺功能FVC%pred值呈負(fù)相關(guān),因此我們推測(cè) CysC 參與肺纖維化的炎癥過程,并且患者血清 CysC 水平越高,肺功能越差,患者的病情越嚴(yán)重。這一結(jié)果提示血清 CysC 水平有機(jī)會(huì)應(yīng)用于評(píng)價(jià)肺纖維化的患者肺功能及炎癥水平,方便臨床工作中更早期明確患者肺纖維化進(jìn)展情況,及時(shí)科學(xué)地調(diào)整治療方案。

本研究有一些局限性。首先,樣本量相對(duì)較小。第二,為了更好地探索與特發(fā)性肺纖維化嚴(yán)重程度相關(guān)的因素,患者均為住院患者,比門診患者更容易被識(shí)別為特發(fā)性肺纖維化急性加重期。因此,該結(jié)論不適用于門診患者。最后,由于本研究采用了橫斷面設(shè)計(jì),結(jié)果只能證明CysC與特發(fā)性肺纖維化肺嚴(yán)重程度之間的關(guān)系,而不是因果關(guān)系。然而,基于研究結(jié)果,相信結(jié)果可以證明血清 CysC 水平有機(jī)會(huì)應(yīng)用于評(píng)價(jià)肺纖維化的患者肺功能及炎癥水平程度。在未來的實(shí)驗(yàn)中,需要更大隊(duì)列的前瞻性研究,同時(shí)包括住院患者和門診患者。