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特发性肺纤维化患者血清LTBP2、CXCL14水平变化及其与预后的关系

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  • 更新时间2022-05-07
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摘    要:目的 探讨特发性肺纤维化(IPF)患者血清潜在转化生长因子结合蛋白2(LTBP2)、CXC趋化因子配体14(CXCL14)水平变化及其与预后的关系。方法 选择IPF患者153例,经规范治疗病情稳定后出院。出院后定期随访1年,预后良好93例、预后不良60例。IPF患者入组次日采集清晨空腹肘静脉血,离心留取血清,采用ELISA双抗体夹心法检测血清LTBP2、CXCL14。IPF患者入组后收集一般临床资料[包括性别、年龄、吸烟史、饮酒史、并发症(如高血压、糖尿病)]、肺功能相关资料[包括支气管扩张剂吸入前后第一秒用力呼气容积占预计值百分比、肺一氧化碳弥散量占预计值百分比(DLCO%pred)、肺总量占预计值百分比(TLC%pred)、气道壁面积占总横截面积百分比、肺密度比]、动脉血气分析资料[包括动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压]、6 min步行距离(6MWD)、呼吸困难量表(MRC)评分、圣乔治呼吸问卷(SGRQ)评分以及血清LTBP2、CXCL14水平,比较IPF患者预后良好者与预后不良者一般临床资料、肺功能相关资料、动脉血气分析资料、6MWD、MRC评分、SGRQ评分以及血清LTBP2、CXCL14水平,将有统计学差异的资料纳入多因素Logistic回归模型,分析IPF患者预后不良的影响因素。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清LTBP2、CXCL14水平对IPF患者预后不良的预测效能。结果 预后良好者血清LTBP2、CXCL14水平均低于预后不良者(χ2分别为12.625、5.576,P均<0.01)。预后良好者SGRQ评分低于预后不良者,而DLCO%pred、TLC%pred、肺密度比、PaO2、6MWD高于预后不良者(P均<0.05),其余一般临床资料、肺功能相关资料、动脉血气分析资料及MRC评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。多因素Logistic回归分析显示,血清LTBP2、CXCL14水平为IPF患者预后不良的独立危险因素,而DLCO%pred、PaO2则为其保护因素(P均<0.05)。ROC曲线分析显示,血清LTBP2、CXCL14水平预测IPF患者预后不良的曲线下面积(AUC)分别为0.791、0.784,二者联合预测IPF患者预后不良的AUC为0.871。血清LTBP2、CXCL14水平联合预测IPF患者预后不良的AUC高于二者单独(Z分别为5.187、4.569,P均<0.01)。结论 IPF患者预后不良者血清LTBP2、CXCL14水平明显升高;血清LTBP2、CXCL14水平是IPF患者预后不良的独立危险因素,二者对IPF患者预后不良均具有一定预测价值,二者联合时预测价值更高。


关键词:特发性肺纤维化;潜在转化生长因子结合蛋白2;CXC趋化因子配体14;预后;


特发性肺纤维化(IPF)是一种以弥漫性肺泡炎和肺泡结构紊乱最终导致肺间质纤维化为主要特征的间质性肺病,好发于中老年人,典型的临床表现为干咳和劳力性呼吸困难,极易引起肺动脉高压、肺气肿等并发症,预后较差[1]。迄今为止,IPF尚无肯定显著有效的治疗药物,肺移植是唯一被认可治疗有效的手段,但存在供体缺乏、移植后易发生感染和免疫排斥反应以及移植费用高等缺点[2]。因此,探索IPF精准治疗和预后判断的生物标志物成为近年研究的热点。潜在转化生长因子结合蛋白2(LTBP2)是一种细胞外基质糖蛋白,能够参与细胞黏附、弹性纤维凝聚过程。任亮等[3]研究认为,LTBP2与肺纤维化的发生、发展密切相关。CXC趋化因子配体14(CXCL14)是趋化因子CXC家族成员之一,可促进肝、肾、肺等组织纤维化[4]。IPF肺间质纤维化明显,LTBP2、CXCL14可能参与其肺间质纤维化过程,但目前二者与IPF病情和预后的关系尚不完全清楚。本研究探讨了IPF患者血清LTBP2、CXCL14水平变化及其与预后的关系。现报告如下。


1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2018年1月—2020年5月南京市第二医院收治的IPF患者153例。所有患者符合《特发性肺纤维化诊断和治疗中国专家共识》[5]。纳入标准:(1)符合IPF诊断标准;(2)病程>3个月;(3)住院时间>1周;(4)病历资料完整。排除标准:(1)IPF急性加重期者;(2)合并肺栓塞或气胸者;(3)由结缔组织病、过敏性肺炎、尘肺等疾病引起的肺组织纤维化者;(4)合并心、肝、肾等重要器官功能障碍者。IPF患者按照《特发性肺纤维化诊断和治疗中国专家共识》规范治疗,病情稳定后出院。所有患者出院后定期随访1年,随访期间未出现IPF急性加重、肺部并发症(如肺动脉高压、肺气肿、胃食管反流等)、肺移植治疗或死亡判定为预后良好,出现上述情况则判定为预后不良。本研究经南京市第二医院医学伦理委员会审批同意(伦理编号:NJEY202001100235),患者或其家属知情同意。


1.2 血清LTBP2、CXCL14检测

所有研究对象入组当日采集清晨空腹肘静脉血12 m L,置于真空采血管中静置6 min,3 500 r/min离心16 min、离心半径10 cm,留取上层血清,置于-50℃冰箱保存。待标本成批后,采用ELISA双抗体夹心法检测血清LTBP2、CXCL14。其中,LTBP2 ELISA试剂盒购自上海德波生物技术有限公司,CXCL14 ELISA试剂盒购自武汉优尔生科技股份有限公司。所有操作严格按试剂盒说明进行。


1.3 资料收集与分析

所有研究对象入组后收集一般临床资料、肺功能相关资料、动脉血气分析资料、6 min步行距离(6MWD)、呼吸困难量表(MRC)评分[6]、圣乔治呼吸问卷(SGRQ)评分[7]以及血清LTBP2、CXCL14水平。其中,一般临床资料包括性别、年龄、吸烟史、饮酒史、并发症(如高血压、糖尿病);肺功能相关资料包括支气管扩张剂吸入前后第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%pred)、肺一氧化碳弥散量占预计值百分比(DLCO%pred)、肺总量占预计值百分比(TLC%pred)、气道壁面积占总横截面积百分比(WA%)、肺密度比;动脉血气分析资料包括动脉血氧分压(Pa O2)、动脉血二氧化碳分压(Pa CO2)。比较IPF患者预后良好者与预后不良者一般临床资料、肺功能相关资料、动脉血气分析资料、6MWD、MRC评分、SGRQ评分以及血清LTBP2、CXCL14水平,将有统计学差异的资料纳入多因素Logistic回归模型,分析IPF患者预后不良的影响因素。


1.4 统计学方法

采用spss19.0统计软件。服从正态分布的计量资料以表示,结果比较采用独立样本t检验。计数资料比较采用χ2检验。影响因素分析采用多因素Logistic回归模型。预测效能分析采用受试者工作特征(ROC)曲线。P<0.05为差异有统计学意义。


2 结果

2.1 IPF患者预后良好者与预后不良者血清LTBP2、CXCL14水平比较

IPF患者经规范治疗病情稳定后出院,出院后定期随访1年,预后良好93例、预后不良60例。预后良好者与预后不良者血清LTBP2水平分别为(10.25±4.69)、(19.63±4.15)ng/m L,血清CXCL14水平分别为(310.33±65.42)、(374.62±75.74)pg/m L,预后良好者血清LTBP2、CXCL14水平均低于预后不良者(χ2分别为12.625、5.576,P均<0.01)。


2.2 IPF患者预后不良的影响因素分析

预后良好者男60例、女33例,年龄(64.32±14.63)岁,有吸烟史35例,有饮酒史41例,合并高血压10例、糖尿病15例;预后不良者男41例、女19例,年龄(65.17±15.24)岁,有吸烟史27例,有饮酒史26例,合并高血压6例、糖尿病9例。预后良好者与预后不良者性别、年龄、吸烟史、饮酒史、合并症比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。预后良好者与预后不良者其他临床资料比较见表1、2。


以IPF患者预后(预后不良=1,预后良好=0)为因变量,以DLCO%pred、TLC%pred、肺密度比、Pa O2、6MWD、SGRQ评分以及血清LTBP2、CXCL14水平为自变量,纳入多因素Logistic回归模型。结果发现,血清LTBP2、CXCL14水平为IPF患者预后不良的独立危险因素,而DLCO%pred、Pa O2则为其保护因素(P均<0.05)。见表3。


2.3 血清LTBP2、CXCL14水平对IPF患者预后不良的预测效能分析

ROC曲线分析显示,血清LTBP2水平预测IPF患者预后不良的曲线下面积(AUC)为0.791(95%CI:0.717~0.852),最佳截断值为12.580 ng/m L,此时其预测IPF患者预后不良的灵敏度为76.67%、特异度为77.42%;血清CXCL14水平预测IPF患者预后不良的AUC为0.784(95%CI:0.710~0.846),最佳截断值为329.280 pg/m L,此时其预测IPF患者预后不良的灵敏度为83.33%、特异度为64.52%;二者联合预测IPF患者预后不良的AUC为0.871,其预测IPF患者预后不良的灵敏度为75.00%、特异度为84.95%。血清LTBP2、CXCL14水平联合预测IPF患者预后不良的AUC高于二者单独(Z分别为5.187、4.569,P均<0.01)。见图1。


3 讨论

IPF起病隐匿,但病情进展迅速,肺组织出现明显纤维化后,往往因病情急性加重或肺内外并发症而死亡,中位生存时间仅3年[8]。迄今为止,IPF尚无肯定显著有效的治疗药物,肺移植虽然是唯一被认可治疗有效的手段,但临床推广难度较大。因此,探索IPF精准治疗和预后判断的生物标志物成为近年研究的热点。基质金属蛋白酶3、肺表面活性蛋白A、人Ⅱ型肺泡细胞表面抗原等是目前研究较多的IPF生物标志物,但IPF发病机制复杂,这些生物标志物在IPF预后判断方面的总体预测效能并不理想[9]。


LTBP2是一种细胞外基质糖蛋白,在人类肝、肺、脾等组织中均有表达,在动脉损伤修复、细胞黏附、弹性纤维凝聚等过程中发挥重要作用[10]。顾长江等[11]研究报道,LTBP2的细胞黏附和间质蛋白聚集作用在恶性肿瘤侵袭、转移过程中具有重要作用。ENOMOTO等[12]研究报道,LTBP2由肺肌成纤维细胞分泌,能够参与肺间质纤维化,是IPF的潜在生物标志物。但LTBP2与IPF病情和预后的关系尚不完全清楚。本研究结果显示,IPF患者预后不良者血清LTBP2水平升高,血清LTBP2水平是IPF患者预后不良的独立危险因素。提示血清LTBP2水平能够较好地反映IPF患者肺功能损伤程度,并可作为评估IPF预后的生物标志物。究其原因,LTBP2可通过促进肺间质细胞黏附、纤维蛋白聚集,促进肺间质纤维化,继而引起肺功能急剧下降,从而引起病情进展和肺内外并发症发生,导致IPF患者预后较差[10]。


有研究报道,IPF的发生与肺泡内皮细胞功能紊乱、机体免疫炎症损伤等引起的肺纤维化密切相关[13]。CXCL14是趋化因子CXC家族成员之一,可参与机体免疫炎症反应、宿主对肿瘤特异性免疫的激活以及肿瘤生长的自分泌调节等[14,15,16]。有研究报道,CXCL14联合肿瘤坏死因子α、人Ⅱ型肺泡细胞表面抗原及肺表面活性蛋白D可提高IPF诊断的准确性[17]。朱益鹏等[18]研究证实,CXCL14是诊断IPF的潜在生物标志物。但目前CXCL14与IPF预后的关系尚不完全清楚。本研究结果显示,IPF患者预后不良者血清CXCL14水平明显高于预后良好者;进一步研究发现,血清CXCL14水平是IPF患者预后不良的独立危险因素。提示血清CXCL14水平能够较好地反映IPF患者肺功能损伤程度,并可作为评估IPF预后的生物标志物。肺、肝、肾等组织纤维化的发生与Hedgehog信号通路激活密切相关。正常情况下,Hedgehog信号通路处于静默状态,当机体受到外界刺激时被激活,进而诱发组织纤维化或重塑[19]。激活的Hedgehog信号通路能够促进肺组织纤维蛋白原产生,进而促进肺间质纤维化。而CXCL14是反映机体Hedgehog信号通路激活状态的重要标志物,Hedgehog信号通路激活可促进CXCL14分泌,导致IPF病情进展。


本研究ROC曲线分析显示,血清LTBP2、CXCL14水平预测IPF患者预后不良的AUC分别为0.791、0.784,二者联合预测IPF患者预后不良的AUC为0.871。血清LTBP2、CXCL14水平联合预测IPF患者预后不良的AUC高于二者单独。提示血清LTBP2、CXCL14水平联合能够提高对IPF患者预后不良的预测效能。


此外,本研究还发现,IFP患者预后不良者DLCO%pred、TLC%pred、肺密度比、Pa O2、6MWD均低于预后良好者,而SGRQ评分高于预后良好者,提示IFP患者预后不良者肺弥散功能明显下降,通气障碍加重,对其生活质量的影响更大。进一步研究发现,DLCO%pred、Pa O2降低是IPF患者预后不良的独立危险因素。这是因为弥散功能下降和摄氧不足易引起病情加重、心肌缺氧等一系列病理反应,从而导致IPF患者预后不良[20]。


综上所述,IPF患者预后不良者血清LTBP2、CXCL14水平明显升高;血清LTBP2、CXCL14水平是IPF患者预后不良的独立危险因素,二者对IPF患者预后不良均具有一定预测价值,二者联合时预测价值更高。


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