血清人軟骨糖蛋白-39對(duì)慢性阻塞性肺疾病急性加重的診斷價(jià)值

姬澤萱，張長(zhǎng)洪，馮平，馮改霞，郭志青

作者單位：河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥學(xué)科，河北 張家口075000

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種以持續(xù)氣流受限以及急性加重為主要特征的進(jìn)行性發(fā)展的慢性炎癥性疾?。?］，COPD的急性加重常導(dǎo)致病人住院，不僅增加了病人經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，還導(dǎo)致病人肺功能急劇下降，影響病人的運(yùn)動(dòng)耐力和生活質(zhì)量。因此，尋找與COPD急性加重相關(guān)的并且能夠評(píng)估病情，評(píng)價(jià)治療效果的潛在炎性標(biāo)志物，對(duì)提前干預(yù)，預(yù)防病情惡化以及指導(dǎo)治療具有重要意義。近年來，慢性阻塞性肺疾病的發(fā)病機(jī)制成為研究熱點(diǎn)，其中細(xì)胞因子和炎癥因子被認(rèn)為在COPD的進(jìn)展中起著重要的作用［2-3］。人軟骨糖蛋白-39（YKL-40）由活化的巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞以及軟骨細(xì)胞分泌，能夠廣泛與幾丁質(zhì)結(jié)合，被認(rèn)為是炎癥活動(dòng)的另一個(gè)潛在生物標(biāo)志物［4］。有研究表明，YKL-40可在慢性炎癥性疾病例如炎性腸病、心血管疾?。?］、終末期腎?。?］、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎［7］中升高，也有研究顯示，YKL-40對(duì)于預(yù)測(cè)COPD炎癥反應(yīng)程度及評(píng)估疾病預(yù)后具有一定的價(jià)值［8］。目前對(duì)于YKL-40能否監(jiān)測(cè)AECOPD病人的病情變化以及評(píng)估AECOPD病人病情嚴(yán)重程度的研究較少，因此本研究通過對(duì)比血清YKL-40水平在不同AECOPD臨床分級(jí)病人的變化，探討其對(duì)AECOPD病人的臨床診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究共納入2018年9月至2019年6月于河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院住院的AECOPD病人85例（病例組），男52例，女33例，年齡（74.5±10.30）歲，并根據(jù)AECOPD的臨床分級(jí)［9］將病人分為Ⅰ級(jí)24例、Ⅱ級(jí)35例、Ⅲ級(jí)26例，同時(shí)選取同期70例COPD穩(wěn)定期病人作為照組，其中男48例，女22例，年齡（72.8±10.35）歲，兩組病人在性別、年齡及身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有受試者均簽署了知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn)：納入病人疾病符合AECOPD診治中國(guó)專家共識(shí)（2017年更新版）［9］。在招募時(shí)收集病人的流行病學(xué)（年齡、性別、身體質(zhì)量指數(shù)）和臨床數(shù)據(jù)（血壓、吸煙狀況、家庭氧療、是否有合并癥）。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有活動(dòng)性肺結(jié)核、支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張或囊性纖維化病史的病人；②存在精神異?；蛘J(rèn)知功能障礙的病人；③合并有癌癥、肝硬化、妊娠、慢性腎功能衰竭、自身免疫系統(tǒng)疾病、阻塞性呼吸暫停綜合征、其他部位感染以及失代償心力衰竭的病人；④4周內(nèi)接受免疫抑制劑、抗生素、或皮質(zhì)類固醇治療的病人。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。

1.2 標(biāo)本的采集 所有受試者均于入院當(dāng)天空腹采集靜脈血3～5 mL送檢降鈣素原（PCT）、C-反應(yīng)蛋白（CRP），同時(shí)分別抽取受試者靜脈血5 mL后，2 500 r/min離心10 min，離心半徑10 cm，用吸管分離血清，置于-80 ℃冰箱內(nèi)保存用于YKL-40的檢測(cè)，病人入院后安靜休息15 min后采取橈動(dòng)脈血標(biāo)本并送檢，血標(biāo)本嚴(yán)格與空氣隔絕。

1.3 檢測(cè)方法 使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）檢測(cè)受試者血清YKL-40水平，使用免疫熒光法檢測(cè)PCT，細(xì)胞分析儀檢測(cè)CRP。通過肺功能儀測(cè)定肺功能指標(biāo)，包括第1秒用力呼氣量（FEV1）、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比（FEV1/pred）和FEV1/用力肺活量（FVC）值，血?dú)夥治鰞x測(cè)定動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）、動(dòng)脈血二氧化碳分壓（PaCO2）。

1.4 觀察指標(biāo) 比較COPD穩(wěn)定期和急性加重期YKL-40、PCT、CRP表達(dá)水平，觀察YKL-40、PCT、CRP、肺功能、PaO2及PaCO2在不同AECOPD臨床分級(jí)中的變化，以及YKL-40與PCT、CRP、肺功能、PaO2及PaCO2的相關(guān)性。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料使用，兩組間均數(shù)比較使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組間均數(shù)比較使用單因素方差分析（analysis of variance，ANOVA）。使用Pearson直線相關(guān)分析分析YKL-40與PCT、CRP、肺功能、PaO2、PaCO2的關(guān)系，AECOPD病人病情加重的危險(xiǎn)因素分析使用logistic非條件回歸。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組YKL-40、PCT、CRP比較 兩組血清YKL-40、PCT、CRP比較均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 COPD急性加重85例及COPD穩(wěn)定期70例YKL-40、PCT、CRP比較/

表1 COPD急性加重85例及COPD穩(wěn)定期70例YKL-40、PCT、CRP比較/

注：COPD為慢性阻塞性肺疾病，YKL-40血清人軟骨糖蛋白-39，PCT降鈣素原，CRP為C反應(yīng)蛋白。

CRP/（mg/L）52.91±27.77 99.29±34.98 9.20＜0.001組別對(duì)照組病例組t值P值例數(shù)70 85 YKL-40/（μg/L）38.69±8.72 58.03±12.78 11.15＜0.001 PCT/（μg/L）3.72±1.79 7.54±2.71 10.51＜0.001

2.2 不同AECOPD臨床分級(jí)的YKL-40、PCT、CRP的比較 AECOPDⅠ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)YKL-40、PCT及CRP均數(shù)兩兩比較均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 AECOPD組不同臨床分級(jí)血清YKL-40、PCT、CRP水平比較/

表2 AECOPD組不同臨床分級(jí)血清YKL-40、PCT、CRP水平比較/

注：AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重期，YKL-40為血清人軟骨糖蛋白-39，PCT為降鈣素原，CRP為C反應(yīng)蛋白。①與Ⅰ級(jí)相比，P＜0.05。②與Ⅱ級(jí)相比，P＜0.05。

CRP/（mg/L）62.18±21.51 98.02±21.16①135.24±20.23①②75.79＜0.001 AECOPD分級(jí)Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí)F值P值例數(shù)24 35 26 YKL-40/（μg/L）49.23±11.26 56.70±10.38①67.93±10.32①②19.81＜0.001 PCT/（μg/L）4.61±0.97 7.06±1.32①10.88±2.71①②41.74＜0.001

2.3 不同AECOPD臨床分級(jí)病人肺功能指標(biāo)、血?dú)庵笜?biāo)的比較 AECOPDⅠ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)FEV1/FVC、FEV1/pred、PaCO2、PaO2兩兩均數(shù)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 不同AECOPD臨床分級(jí)病人肺功能、血?dú)庵笜?biāo)的比較/

表3 不同AECOPD臨床分級(jí)病人肺功能、血?dú)庵笜?biāo)的比較/

注：AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重，F(xiàn)EV1/FVC為第一秒用力呼氣量占用力肺活量百分率，F(xiàn)EV1/pred為第一秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值的百分比，PaCO2為動(dòng)脈血二氧化碳分壓，PaO2為動(dòng)脈血氧分壓。①與Ⅰ級(jí)相比，P＜0.05。②與Ⅱ級(jí)相比，P＜0.05。

PaO2/mmHg 64.25±2.07 54.91±2.99①42.69±3.89①②43.81＜0.001 AECOP分級(jí)Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí)F值P值例數(shù)24 35 26（FEV1/FVC）/%69.96±7.18 52.84±6.96①33.73±5.55①②187.06＜0.001（FEV1/pred）/%65.81±8.55 58.52±5.76①43.52±8.14①②62.26＜0.001 PaCO2/mmHg 42.17±4.66 54.31±1.81①71.00±4.81①②44.31＜0.001

2.4 AECOPD病人血清YKL-40水平與各臨床參數(shù)的相關(guān)性 Pearson相關(guān)分析顯示，AECOPD病人血清YKL-40濃度與血清PCT及CRP濃度及PaCO2呈正相關(guān)（r=0.51、0.41、0.52，均P＜0.001），與FEV1/FVC、FEV1/pred及PaO2呈負(fù)相關(guān)（r=-0.55、-0.52、-0.54，均P＜0.001）。

2.5 AECOPD病人病情急性加重危險(xiǎn)因素分析將影響AECOPD病人病情急性加重的危險(xiǎn)因素進(jìn)行l(wèi)ogistic非條件回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)年齡＞60歲，男性，合并肺部感染，存在其他臟器損傷，吸煙以及血清YKL-40濃度升高將影響COPD病人急性加重（P＜0.05），見表4。

表4 AECOPD病人85例病情加重的危險(xiǎn)因素的logistic回歸分析

3 討論

COPD是一種累及肺血管、氣道及肺泡壁的炎癥性疾病，人口老齡化、大量吸煙以及空氣污染等原因，導(dǎo)致COPD的發(fā)病率正逐年上升，給社會(huì)及家庭帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)［10］；而COPD的急性加重更容易促進(jìn)COPD的惡化，導(dǎo)致肺功能急劇惡化，嚴(yán)重影響了病人的日常生活，因此及時(shí)診斷并干預(yù)AECOPD對(duì)延長(zhǎng)病人的生命及改善病人的生活質(zhì)量具有重要意義。目前已知的COPD的發(fā)病機(jī)制包括慢性氣道炎癥反應(yīng)、自主功能神經(jīng)失調(diào)、氧化應(yīng)激、營(yíng)養(yǎng)不良、蛋白酶/抗蛋白酶失衡，其中炎癥細(xì)胞的活化以及細(xì)胞因子的釋放并且通過多種環(huán)節(jié)引起氣道慢性炎癥的發(fā)生及發(fā)展，從而破壞肺實(shí)質(zhì)是導(dǎo)致COPD的重要環(huán)節(jié)。研究表明，YKL-40水平在健康吸煙者［11］、COPD病人血清中均明顯升高［12］，YKL-40可能與COPD的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)，并且可能參與COPD的具體發(fā)病機(jī)制［13］。但是目前關(guān)于血清YKL-40水平對(duì)COPD急性加重的診斷價(jià)值及指導(dǎo)治療的意義的研究仍較少，本研究通過觀察血清YKL-40水平在不同的AECOPD臨床分級(jí)的變化以及YKL-40與相關(guān)臨床參數(shù)的關(guān)系，明確血清YKL-40濃度對(duì)AECOPD診斷價(jià)值。

在本研究中，AECOPD病人血清PCT、CRP及YKL-40水平均高于穩(wěn)定組，同時(shí)血清PCT、CRP及YKL-40水平在不同AECOPD臨床分級(jí)中均有升高，并且兩兩比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而PCT、CRP與AECOPD相關(guān)性研究廣泛，其對(duì)于AECOPD的預(yù)測(cè)以及其與感染的相關(guān)性已經(jīng)得到學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。Colak等［14］發(fā)現(xiàn)在AECOPD病人的血清中PCT、CRP均高于COPD穩(wěn)定期以及健康人群，而Moraes等［15］發(fā)現(xiàn)血清中PCT、CRP水平在AECOPD時(shí)明顯升高，而在穩(wěn)定期逐漸下降。在本研究中血清YKL-40濃度與PCT、CRP呈正相關(guān)，同時(shí)在不同AECOPD臨床分級(jí)中均有不同程度的升高，表明YKL-40可預(yù)測(cè)COPD病人的急性加重，并且對(duì)于AECOPD嚴(yán)重程度有診斷價(jià)值，而這一點(diǎn)，也在Gumus等［16］研究中得到證實(shí)。

YKL-40主要由活化的巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、軟骨細(xì)胞分泌，在AECOPD病人中，由于炎癥的加重，增加了TNF-α刺激巨噬細(xì)胞分泌YKL-40及釋放［17］，同時(shí)隨著COPD的發(fā)展可出現(xiàn)肺組織纖維化，這主要是由于細(xì)胞外基質(zhì)沉積導(dǎo)致［18］，而有研究證明YKL-40可促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)沉積以及組織重塑［5］，以上機(jī)制均可能導(dǎo)致AECOPD病人血清中YKL-40濃度升高。

另外在本研究中，AECOPD病人的FEV1/pred、PaO2及PaCO2在不同AECOPD臨床分級(jí)中均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而血清YKL-40濃度與FEV1/FVC、FEV1/pred、PaO2呈負(fù)相關(guān)，而與PaCO2呈正相關(guān)，而FEV1/FVC、FEV1/pred及PaO2、PaCO2是分別用來評(píng)估AECOPD病人肺功能受損程度以及呼吸衰竭嚴(yán)重程度的指標(biāo)，這表明當(dāng)AECOPD病人炎癥反應(yīng)加重會(huì)導(dǎo)致血清YKL-40水平升高，氣流受限以及呼吸衰竭加重，也提示血清YKL-40濃度可用于AECOPD病人肺功能受損程度以及呼吸困難嚴(yán)重程度的評(píng)估。同時(shí)在AECOPD病人病情急性加重危險(xiǎn)因素的logistic回歸分析中顯示年齡＞60歲、男性、伴有肺部感染、合并其他臟器損傷、吸煙以及血清YKL-40水平的升高均提示病人有急性加重的風(fēng)險(xiǎn)，由此可見，血清YKL-40水平對(duì)于預(yù)測(cè)AECPD病人急性加重具有一定的參考意義，同時(shí)也需要考慮到其他的干擾因素，比如一些COPD急性加重期常用藥物影響，有研究表明，布地奈德聯(lián)合辛伐他汀對(duì)COPD大鼠的抗炎作用有協(xié)同作用，能夠降低YKL-40的表達(dá)水平［19］。

綜上所述，AECOPD病人血清中YKL-40水平高于COPD穩(wěn)定期病人，并且可隨著的病情加重而進(jìn)一步升高。血清YKL-40水平對(duì)于評(píng)估AECOPD病人炎癥程度、肺功能受損程度以及呼吸衰竭的嚴(yán)重程度具有診斷意義，對(duì)于預(yù)測(cè)病情的急性加重也有一定的參考價(jià)值，值得臨床借鑒。