慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者血漿miR-205、miR-21表達(dá)水平及臨床意義

董慧文,苑 萌,張志斌

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種致殘率和病死率很高的常見呼吸系統(tǒng)疾病,早期癥狀是慢性咳嗽,常見癥狀有氣短、胸悶、呼吸困難等,具有持續(xù)氣流受限特征,可發(fā)展為慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)[1-2]。AECOPD病死率高,預(yù)后差,嚴(yán)重威脅患者的生命安全。微小核糖核酸(miRNA)是一種新型的基因調(diào)控分子,參與人體的多個生命過程,可通過影響靶基因的表達(dá)來調(diào)節(jié)信號通路和炎癥反應(yīng),且在COPD的發(fā)病中發(fā)揮重要作用[3]。miR-205在肺部疾病患者中高表達(dá),可作為肺部疾病的生物學(xué)指標(biāo)[4],但其是否與AECOPD存在關(guān)聯(lián)尚未知。既往研究表明,COPD患者中miR-21呈高表達(dá),是影響COPD發(fā)病的重要因子之一[5],但miR-21是否與AECOPD同樣存在關(guān)聯(lián)相關(guān)研究較少。因此本研究擬檢測AECOPD患者血漿miR-205、miR-21表達(dá)水平,分析其對AECOPD的臨床診斷價值和預(yù)后影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2022年1—12月我院收治的COPD 140例。納入標(biāo)準(zhǔn):符合COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)[6],即依據(jù)危險因素暴露史、癥狀、體征及肺功能檢查等臨床資料綜合判斷,肺功能檢查表現(xiàn)為持續(xù)氣流受限。急性加重期診斷標(biāo)準(zhǔn)[7],即患者呼吸道癥狀超過日常變異范圍的持續(xù)惡化,并需改變藥物治療方案,在疾病過程中,患者常有短期內(nèi)咳嗽、咳痰、氣短和(或)喘息加重,痰量增多,膿性或黏液膿性痰,可伴有發(fā)熱等炎癥明顯加重的表現(xiàn);臨床數(shù)據(jù)完整。排除標(biāo)準(zhǔn):嚴(yán)重肝腎功能不全者;合并其他肺部疾病者;合并其他惡性腫瘤者;精神疾病或認(rèn)知異常及配合度差者。140例中男76例,女64例;年齡41～78(55.28±7.52)歲;體質(zhì)量指數(shù)(BMI)18～30(22.26±4.18)kg/m2。根據(jù)COPD是否進(jìn)入急性加重期將患者分為急性加重組63例與穩(wěn)定組77例。穩(wěn)定組男44例,女33例;年齡41～77(54.92±7.06)歲;BMI 18～29(22.11±3.98)kg/m2。急性加重組男32例,女31例;年齡41～78(55.72±6.98)歲;BMI 18～30(22.44±4.03)kg/m2。另選取同期來我院體檢的健康人群70例作為健康組,男32例,女38例;年齡40～75(54.13±7.49)歲;BMI 18～30(20.81±4.17)kg/m2。3組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過(K2023017),患者均知情同意。

1.2 方法

1)臨床資料:收集COPD患者臨床資料,包括年齡、BMI、COPD病程、入院急性生理與慢性健康狀況Ⅱ系統(tǒng)評分(APACHEⅡ評分)、入院肺功能檢測指標(biāo)、吸煙史、飲酒史、基礎(chǔ)病史等。

2)血漿miR-205、miR-21檢測:采集所有研究對象入組當(dāng)天空腹靜脈血5 mL,經(jīng)離心處理后,保留上層清液,采用實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)檢測血漿miR-205、miR-21水平。采用2-ΔΔCt法計(jì)算miR-205、miR-21的相對表達(dá)量(以GAPDH作為內(nèi)參)。miR-205上游引物:5'-GTGGAGGAGCTCTTCAGGGA-3',下游引物:5'-AGGCACCCAGGGTGATGCAA-3';miR-21上游引物:5'-TGTACGGCAGTGGCTGAACCAA-3',下游引物:5'-CGCTGAATCGAAAGCCCTGTATT-3';GAPDH上游引物:5'-TTCACCACCATGGAGAAGGC-3',下游引物:5'-GGCATGGACTGTGGTCATGAG-3'。

3)肺功能檢測:使用肺功能儀(北京芯瑞康科技有限公司)測定AECOPD患者入院時的第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%)、用力肺活量(FVC)、FVC占預(yù)計(jì)值百分比(FVC%)及第1秒用力呼氣容積占用力肺活量的百分比(FEV1/FVC)。

4)預(yù)后隨訪及分組:根據(jù)63例AECOPD患者入院后28 d內(nèi)死亡情況,分為死亡組15例、生存組48例。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 血漿miR-205、miR-21水平

穩(wěn)定組和急性加重組COPD患者血漿miR-205、miR-21水平均高于健康組,且急性加重組高于穩(wěn)定組(P<0.05)。見表1。

表1 3組血漿miR-205、miR-21水平比較

2.2 血漿miR-205、miR-21預(yù)測AECOPD價值

血漿miR-205、miR-21預(yù)測AECOPD發(fā)生的AUC分別為0.741、0.887,二者聯(lián)合預(yù)測的AUC為0.913。二者聯(lián)合預(yù)測AECOPD發(fā)生的AUC大于二者單獨(dú)預(yù)測。見表2、圖1。

AECOPD為慢性阻塞性肺疾病急性加重期,ROC為受試者工作特征。

表2 血漿miR-205、miR-21對AECOPD發(fā)生的預(yù)測價值

2.3 死亡組與生存組AECOPD患者血漿miR-205、miR-21水平

死亡組AECOPD患者血漿miR-205、miR-21水平高于生存組(P<0.05)。見表3。

表3 死亡組與生存組AECOPD患者血漿miR-205、miR-21水平比較

2.4 AECOPD患者入院后28 d死亡單因素分析

死亡組年齡、入院APACHEⅡ評分高于生存組,入院肺功能檢測指標(biāo)FVC、FEV1、FEV1/FVC水平低于生存組(P<0.01)。見表4。

表4 AECOPD患者入院后28 d死亡單因素分析

2.5 AECOPD患者入院后28 d死亡的多因素Logistic逐步回歸分析

將AECOPD患者入院后28 d是否死亡作為因變量(否=0、是=1),將單因素分析差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)及血漿miR-205、miR-21作為自變量進(jìn)行多因素Logistic逐步回歸分析(賦值:miR-205<0.66=0、≥0.66=1,miR-21<2.58=0、≥2.58=1,APACHEⅡ評分0～1分=0、≥2分=1),結(jié)果顯示,血漿miR-205、miR-21高表達(dá)及APACHEⅡ評分≥2分是AECOPD患者入院后28 d死亡的危險因素(P<0.01)。見表5。

表5 AECOPD患者入院后28 d死亡的多因素Logistic逐步回歸分析

3 討論

AECOPD是COPD患者在短時間內(nèi)呼吸系統(tǒng)出現(xiàn)急性加重的表現(xiàn)(如呼吸困難、咳嗽加劇、咳痰量增加等),在這個過程中,患者肺功能下降的速度加快,引發(fā)心動過速、全身不適、失眠抑郁等非特異性癥狀,甚至出現(xiàn)肺通氣、換氣功能障礙,嚴(yán)重危及患者生命安全[8-9]。呼吸道感染、炎癥反應(yīng)加重是AECOPD發(fā)生的主要誘因,因此臨床常采用抗感染來減輕患者氣道痙攣和劇烈咳嗽癥狀[10-11]。目前臨床上用于早期診斷和預(yù)測AECOPD的可靠生物學(xué)指標(biāo)較少,因此本研究分析了血漿miR-205、miR-21水平對AECOPD患者的影響。

miRNA是由21～25個核苷酸組成的一種內(nèi)源性非編碼RNA分子[12],其調(diào)節(jié)人類1/3的基因,參與目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,并通過切割和抑制蛋白質(zhì)翻譯,在細(xì)胞分化、增殖、凋亡、血管生成和炎癥免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[13-14]。相關(guān)研究表明,肺特異性miRNAs可作為慢性肺疾病的生物學(xué)標(biāo)記和治療靶標(biāo)。持續(xù)的慢性炎癥會使某些miRNAs表達(dá)紊亂,影響組織修復(fù)和重建,導(dǎo)致支氣管重塑、血管重塑和肺氣腫形成[15-16]。miRNAs表達(dá)量隨COPD病情發(fā)展階段、急性加重期時間、病情輕重而不同,因此,miRNAs的表達(dá)可為COPD發(fā)展的診斷、靶向分子治療及預(yù)后評價等提供依據(jù)[17]。miR-205、miR-21是2種重要的miRNA分子。相關(guān)研究表明,肺癌組織中miR-205呈高表達(dá),可作為診斷肺癌的生物標(biāo)志物;miR-21有促纖維化的作用,在多種呼吸系統(tǒng)疾病如哮喘、肺纖維化、肺癌等患者中表達(dá)上調(diào)[18-19]。本研究結(jié)果顯示,穩(wěn)定組和急性加重組COPD患者血漿miR-205、miR-21水平高于健康組,且急性加重組高于穩(wěn)定組。提示血漿miR-205、miR-21表達(dá)水平與AECOPD相關(guān)。分析其原因可能為,miRNA表達(dá)在感染和炎癥引起的器官損傷中具有潛在的調(diào)控作用,miR-205、miR-21可以激活炎性細(xì)胞,并釋放出炎性介質(zhì)促進(jìn)COPD患者支氣管上皮細(xì)胞凋亡,影響肺血管重塑、蛋白酶及抗蛋白酶活性,進(jìn)而促進(jìn)COPD發(fā)展[20]。miR-21可能通過促進(jìn)自噬而影響COPD的發(fā)病機(jī)制[21]。本研究結(jié)果顯示,miR-205、miR-21預(yù)測AECOPD的AUC分別為0.741、0.887;二者聯(lián)合預(yù)測AECOPD的AUC為0.913;且miR-205水平≥0.66、miR-21≥2.58是AECOPD發(fā)生的影響因素。提示檢測miR-205、miR-21水平可作為預(yù)測AECOPD發(fā)生的指標(biāo)。

鑒于miR-205、miR-21表達(dá)水平與AECOPD的關(guān)系,本研究推斷miR-205、miR-21與AECOPD的預(yù)后存在相關(guān)性。AECOPD患者的病死率較高,因此早期篩查預(yù)后危險因素非常重要。本研究結(jié)果顯示,AECOPD患者入院后28 d死亡的主要危險因素是miR-205、miR-21高表達(dá)與APACHEⅡ評分≥2分。分析原因,APACHEⅡ評分分值越高,說明患者病情越重,預(yù)后越差,病死率越高。已有研究顯示,APACHEⅡ評分對AECOPD患者預(yù)后評估有一定價值[22-23]。另外,年齡、肺功指標(biāo)也可能與AECOPD患者預(yù)后有關(guān),分析原因:年齡較大的患者身體素質(zhì)及抵抗力迅速降低,對疾病的耐受程度也會隨之降低,這類患者更容易出現(xiàn)原發(fā)病合并其他疾病及預(yù)后不理想的風(fēng)險;肺功能參數(shù)越低患者肺功能狀態(tài)越差,嚴(yán)重者可危及生命。

綜上所述,miR-205、miR-21表達(dá)水平與AECOPD的診斷與預(yù)后密切相關(guān),可作為評估AECOPD病情的生物學(xué)指標(biāo),且二者聯(lián)合預(yù)測的效能更高。本研究納入樣本來自單中心、未考慮到AECOPD患者遠(yuǎn)期預(yù)后隨訪情況,后續(xù)可擴(kuò)大樣本來源單位,延長隨訪時間,進(jìn)一步探討miR-205、miR-21在AECOPD中的臨床價值。