不同控制水平哮喘患者血清中IL-18及IL-33水平的变化及意义

解现金， 叶 伶

1.山东省交通医院呼吸内科，济南 250031 2.复旦大学附属中山医院呼吸内科，上海 200032

短篇论著

不同控制水平哮喘患者血清中IL-18及IL-33水平的变化及意义

解现金1， 叶 伶2*

1.山东省交通医院呼吸内科，济南 250031 2.复旦大学附属中山医院呼吸内科，上海 200032

目的：探讨血清中白细胞介素-18(IL-18)、白细胞介素-33(IL-33)水平在支气管哮喘不同控制水平患者中的变化及其临床意义。方法：选择2014年1月—2015年12月于山东省交通医院呼吸内科诊治的90例哮喘患者(哮喘组)进行研究。根据哮喘控制水平分级，将哮喘组患者分为未控制组、部分控制组及控制组3个亚组，每组各30例。另选30例健康对象作为健康组。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组受试者血清中IL-18、IL-33水平，并测定哮喘患者肺通气功能。结果：哮喘组患者血清中IL-18、IL-33水平高于健康组(P<0.05)。哮喘未控制组、部分控制组患者血清中IL-18、IL-33水平均高于控制组(P<0.05)；未控制组患者血清中这两项指标高于部分控制组(P<0.05)；IL-18与IL-33在控制组与健康组间差异无统计学意义(P>0.05)。哮喘组患者第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%pred)与血清中IL-18水平呈负相关(P<0.05)，但与IL-33无显著相关性。在3个哮喘亚组中，患者血清中IL-18和IL-33的表达水平均与FEV1%pred无显著相关性。结论：哮喘患者血清中IL-18与IL-33水平与其哮喘控制水平相关。

哮喘；白细胞介素-18；白细胞介素-33；哮喘控制；肺功能

支气管哮喘是临床上常见的慢性呼吸系统疾病之一。哮喘的发病率和病死率在世界范围内呈上升趋势。目前我国约有3 000万人罹患哮喘[1]。哮喘的本质是气道慢性炎症。炎症细胞因子可以促进嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、肥大细胞等在气道浸润，加重气道上皮黏膜的损伤，导致气道重塑，在哮喘的发病机制中发挥着重要作用[2-3]。

白细胞介素18(interleukin-18, IL-18)及白细胞介素33(IL-33)均为IL家族成员。在哮喘状态下，IL-18与IL-33可以促使淋巴细胞分泌Th2型细胞因子，促进肥大细胞释放炎症介质，从而加重气道炎症和气道高反应性[4-5]。哮喘患者血清中IL-18和IL-33水平显著高于健康人群[6-7]。进一步研究[8]显示，哮喘急性发作患者治疗前血清中IL-18与IL-33水平明显高于治疗后；且治疗前IL-18与IL-33均与第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%pred)负相关。目前临床上多采用“哮喘控制水平分级”对哮喘患者进行病情评估[9]。但对于IL-18和IL-33在哮喘不同控制水平哮喘患者血清中的变化及其临床意义鲜有研究。因此，本研究拟检测不同控制水平患者血清中IL-18和IL-33的表达水平，进而分析其与肺通气功能指标的相关性，从而进一步明确IL-18和IL-33在临床应用中的价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料 随机选择于2014年1月—2015年12月在山东省交通医院呼吸内科诊治的哮喘患者(哮喘组)进行研究。入选标准：(1)符合支气管哮喘防治指南所制定的哮喘诊断标准[9]；(2)患者年龄18～65岁；(3)既往无吸烟史；(4)近3个月来依据第3级阶梯治疗方案(布地奈德/福莫特罗160/4.5 μg，2次/d，每次1吸)规范地治疗哮喘。排除标准：(1)伴有肺部肿瘤、慢性阻塞性肺病、间质性肺病等其他肺部疾病；(2)合并自身免疫性疾病、结缔组织性疾病；(3)合并导致其他系统脏器功能严重不全的疾病；(4)妊娠及哺乳期妇女。根据哮喘防治指南中的“控制水平分级”[9]，将哮喘组患者分为未控制组、部分控制组和控制组3个亚组。每个亚组入组30例，合计90例哮喘患者。另从体检的人群中选择30例健康对象作为健康组。健康组均无吸烟史，年龄、性别与哮喘组相匹配。本项研究通过山东省交通医院伦理委员会批准。所有研究对象知情同意并签署知情同意书。

1.2 方 法

1.2.1 IL-18和IL-33检测 抽取哮喘组和健康组受试者静脉血2 mL，2 417×g离心10 min，留取血清，无菌分装后置-80℃冰箱待测。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中IL-18、IL-33的表达水平。严格按照ELISA试剂盒(购自南京凯基生物科技发展有限公司)说明书进行操作。

1.2.2 肺功能检测 在抽血当天使用肺功能仪(意大利科时迈 Quark PFT)测定哮喘受试者肺通气功能。主要观察指标：FEV1%pred。患者在测定肺功能前每日按时吸入布地奈德福莫特罗。

2 结 果

2.1 一般资料比较 哮喘未控制组、部分控制组、控制组以及健康对照组间年龄、性别差异均无统计学意义(表1)。

表1 各组基本资料比较

2.2 血清中IL-18、IL-33水平 哮喘组患者血清中IL-18、IL-33水平均高于健康组受试者[(289.0±73.3) pg/mLvs(201.3±57.5) pg/mL，P=0.014；(213.8±67.2) pg/mLvs(150.8±44.2) pg/mL，P=0.044]。进一步研究显示，哮喘控制组患者血清中IL-18、IL-33水平与健康组差异均无统计学意义(P=0.695、0.965)；哮喘部分控制组患者血清中IL-18、IL-33的表达水平均高于控制组(P=0.005，0.027)；哮喘未控制组患者血清中IL-18、IL-33水平均高于控制组(P=0.000、0.000)及部分控制组(P=0.045、0.028，表2)。因此，哮喘控制水平越差的患者，其血清中表达的IL-18和IL-33水平越高。

表2 不同控制水平哮喘患者血清中IL-18、IL-33水平 ， ρB/(pg·mL-1)

aP<0.05与健康组比较;bP<0.05与部分控制组比较;cP<0.05与控制组比较

2.3 肺功能参数 哮喘未控制组和部分控制组患者的FEV1%pred均低于控制组(P=0.000、0.034)；未控制组FEV1%pred低于部分控制组(P=0.005)。哮喘未控制组患者的FEV1/FVC低于控制组(P=0.003)，但与部分控制组差异无统计学意义(P=0.096)；部分控制组与控制组间FEV1/FVC差异亦无显著性意义(P=0.086，表3)。

表3 不同控制水平哮喘患者的肺功能参数 ，%

aP<0.05与控制组比较；bP<0.05与部分控制组比较

2.4 血清IL-18、1L-33与FEV1%pred的相关性 哮喘组患者FEV1%pred与血清中IL-18水平呈负相关(r=-0.632，P=0.005)，但与IL-33水平无显著相关性(r=-0.447，P=0.063)。3个哮喘亚组患者血清中IL-18和IL-33的表达水平均与FEV1%pred无显著相关性(表4)。

表4 血清IL-18、1L-33水平与肺功能参数的相关性

3 讨 论

哮喘是由多种细胞，包括气道的炎性细胞、结构细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病，伴有气道高反应性和气道可逆性。IL-18与IL-33属于IL-1家族中的新成员。IL-18主要由单核巨噬细胞产生，通过作用于IL-18受体发挥生物活性。IL-18可以诱导Th1细胞活化并产生IFN-γ。因此曾经认为IL-18对哮喘具有保护作用。但随着研究的不断深入，IL-18被发现促进了哮喘的气道炎症反应。可能的原因包括：在抗原与IL-18共同刺激下，Th1细胞产生Th2型细胞因子(如IL-9、IL-13)、嗜酸性粒细胞趋化因子等；IL-18可以不依赖于IL-4而诱导Th0细胞分化为Th2细胞；IL-18作用于肥大细胞和嗜碱性粒细胞，刺激其释放IL-4和IL-13[10]。哮喘患者血清中IL-18的表达水平明显高于健康人群，且控制不佳者血清中IL-18水平显著高于控制良好者[6,11]。我们的研究结果亦表明，血清中IL-18的表达水平与哮喘控制水平相关。进一步研究显示，哮喘组患者血清中IL-18水平与FEV1%pred负相关。FEV1%pred反映了气道阻塞的严重程度，其数值越低说明气道阻塞越严重。而且，FEV1%pred还是“哮喘控制水平分级”中的一项评判指标，<80%提示哮喘控制不佳。IL-18水平与其负相关提示，IL-18介导的气道炎症反应加重了哮喘患者的阻塞性通气功能障碍。但在各哮喘亚组，无论是IL-18还是IL-33的表达水平均与FEV1%pred无显著相关性。事实上，哮喘患者阻塞性通气功能障碍是多因素共同作用的结果。只能说从总体趋势上看，哮喘控制不佳患者相比控制者气道炎症反应更强烈(如IL-18升高)，肺通气功能更差(如FEV1%pred降低)。

IL-33主要由内皮细胞和上皮细胞表达。IL-33以ST2依赖性方式作用于Th2细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞等靶细胞上，促使这些细胞释放IL-5、IL-6、IL-13、肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎症介质，从而促进嗜酸性粒细胞性气道炎症的形成[12]。研究[13-14]表明，给予哮喘模型IL-33中和抗体后，嗜酸性粒细胞性气道炎症显著减轻。一项meta分析[8]显示，哮喘患者血清中IL-33的表达水平显著高于健康人群。本研究亦证实了这点。进一步研究显示，哮喘控制水平越差，患者血清中IL-33水平越高；但控制组患者血清中IL-33水平与健康组差异无统计学意义。

综上所述，哮喘组患者血清中IL-18和IL-33的表达水平均高于健康组，且与哮喘控制水平相关。此外，IL-18与FEV1%pred呈负相关。这说明，通过监测和随访IL-18和IL-33有助于评估治疗哮喘的疗效。

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[本文编辑] 廖晓瑜， 贾泽军

Changes and significance of serum IL-18 and IL-33 levels in patients with different levels of asthma control

XIE Xian-jin1, YE Ling2*

1.Department of Respiratory Medicine, Shandong Jiao Tong Hospital, Ji’nan 250031, Shandong, China 2.Department of Respiratory Medicine, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China

Objective：To investigate the changes and clinical significance of serum interleukin-18 (IL-18) and interleukin -33 (IL-33) levels in patients with different levels of bronchial asthma control.Methods：A total of 90 cases of asthma patients treated in the Department of Respiratory Medicine, Shandong Jiao Tong Hospital from January 2014 to December 2015 were selected.According to the level of asthma control, the patients were divided into three subgroups: the uncontrolled group, the partly controlled group and the controlled group, with 30 cases in each group.Another 30 cases of healthy subjects formed the healthy group.The levels of IL-18 and IL-33 in the serum of each group were detected by ELISA, and the pulmonary ventilation function was measured in patients with asthma.Results：The levels of IL-18 and IL-33 in the serum of the asthma group were significantly higher than those in the healthy group (P<0.05).The levels of IL-18 and IL-33 in the uncontrolled group and the partly controlled group were significantly higher than those in the controlled group (P<0.05).The two indexes in the uncontrolled group were significantly higher than those in the partly controlled group (P<0.05).There was no statistical difference between IL-18 and IL-33 in the controlled group and the healthy group (P>0.05).In the asthma group, FEV1%pred was negatively correlated with the level of IL-18 in the serum (P<0.05), but not correlated with IL-33.The expression levels of IL-18 and IL-33 in each subgroup of asthma were not correlated with FEV1%pred.Conclusions：The serum levels of IL-18 and IL-33 are correlated with the level of asthma control.

asthma; interleukin-18; interleukin-33; asthma control; pulmonary function

2016-08-30[接受日期]2016-09-20

解现金，硕士，主治医师.E-mail: doctorxxj@medmail.com.cn

*通信作者(Corresponding author).Tel: 021-64041990-2425， E-mail: ye.ling@zs-hospital.sh.cn

10.12025/j.issn.1008-6358.2016.20160842

R 562.2+5

A