慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者呼气冷凝液中肺部活化调节趋化因子、Clara细胞蛋白16、细胞间黏附分子1水平变化及其与患者短期预后的关系研究

吉训恋，倪琼玮

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是以固定性气流受限为特征的全身慢性疾病，临床主要表现为呼吸困难、喘息、胸闷、咳嗽，可在急性加重期发展为肺源性心脏病、呼吸衰竭等而导致致残率、病死率升高［1-2］。研究表明，多种炎性递质及细胞因子参与的慢性持续性炎症是导致COPD发生发展的主要原因［3］。因此，研究相关细胞因子水平变化可为COPD诊疗及患者短期预后判断提供参考。呼出气冷凝液（exhaled breath condensate，EBC）是近年新出现的用于研究下呼吸道抗氧化物、过敏原及可溶性标志物等生物递质的方法，是评价气道炎症和氧化应激程度的无创性采样手段，具有安全、无创、可重复性强的特点，目前已广泛用于呼吸系统疾病的诊疗［4］。肺部活化调节趋化因子（pulmonary activation regulated chemokine，CCL18）、Clara细胞蛋白16（Clara cell protein 16，CC16）、细胞间黏附分子1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）是与肺部炎症有关的调节趋化因子，其与COPD发生发展及炎症程度密切相关［5-7］。近年临床关于血清CCL18、CC16、ICAM-1与COPD关系的研究较多，但其在慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD） 患者EBC中表达意义的相关研究较少。本研究旨在分析AECOPD患者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平变化及其与患者短期预后的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年6月—2019年6月海口市人民医院收治的COPD患者159例，均符合中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组制定的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》［8］中的COPD诊断标准，且近期未接受相关药物治疗。排除标准：（1）合并肺栓塞、气胸、充血性心力衰竭、严重肾功能障碍者；（2）合并恶性肿瘤、全身免疫性疾病及血液系统疾病者；（3）伴有精神障碍等疾病而无法正常沟通交流者。根据疾病分期将所有患者分为A组99例（急性加重期）和B组60例（缓解期）；另选取本院同期体检健康者60例为C组。根据短期预后情况将AECOPD患者分为预后良好亚组24例和预后不良亚组75例。AECOPD患者短期预后良好判断标准：呼吸困难、喘息、咳嗽等呼吸道感染症状基本得到控制，动脉血二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide，PaCO2） 为 35～45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、动脉血氧分压（partial pressure of oxygen，PaO2）＞60 mm Hg。A组中男63例，女36例；年龄55～93岁，平均年龄（70.0±10.3）岁；病程3～18年，平均病程（8.8±2.4）年。B组中男45例，女15例；年龄54～90岁，平均年龄（68.6±9.9）岁；病程4～18年，平均病程（8.7±2.3）年。C组中男35例，女25例；年龄52～88岁，平均年龄（67.0±8.9）岁。三组受试者性别（χ2=3.897）、年龄（F=1.758）比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经海口市人民医院医学伦理委员会审核批准，且所有受试者对本研究知情同意。

1.2 EBC收集方法 指导受试者在平静状态下进行潮式呼吸，使用Eco Screen冷凝器（德国Eric Jaeger公司生产，Eco Screen冷凝器由制冷器和EBC收集管路构成，以通气管道为阻唾液套管，呼出气可通过进气口进入冷凝室并遇冷凝集成液体，再由出气口排出）经口收集其EBC 400 μl，收集15 min，而后采用酶联免疫吸附试验法试剂盒（江苏晶美生物科技有限公司生产）检测CCL18、CC16、ICAM-1水平，具体操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.3 观察指标 （1）比较A、B、C组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平。（2）比较预后良好亚组、预后不良亚组患者临床资料，包括性别、年龄、病程、体质指数（BMI）、合并症数量、个人史（包括吸烟史、饮酒史）、激素使用时间、机械通气时间、意识障碍情况、实验室检查指标〔包括白细胞计数（WBC）、中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR）、C反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）〕、血气分析指标（包括PaCO2、PaO2）、肺功能指标〔包括第1秒用力呼气容积占预计值百分比（FEV1%）、第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值（FEV1/FVC）〕及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平。

1.4 统计学方法 采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计量资料以（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用SNK-q检验；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验；AECOPD患者短期预后的影响因素分析采用多因素Logistic回归分析；绘制受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）以评价 EBC 中 CCL18、CC16、ICAM-1水平对AEPOCD患者短期预后的预测价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 A、B、C组受试者 EBC 中 CCL18、CC16、ICAM-1水平比较 三组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；其中A组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于B、C组，B组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于C组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表1）。

2.2 预后良好亚组与预后不良亚组患者临床资料比较 预后不良亚组患者合并症数量≥2个者所占比例，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于预后良好亚组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组患者男性比例、年龄、病程、BMI、吸烟率、饮酒率、激素使用时间、机械通气时间、意识障碍发生率、WBC、NLR、PaCO2、PaO2、FEV1%、FEV1/FVC比较，差异无统计学意义（P＞0.05，见表2）。

2.3 AECOPD患者短期预后影响因素的多因素Logistic回归分析 将表2中有统计学差异的指标作为自变量（合并症数量赋值：＜2个=0，≥2个=1；CRP、PCT、CCL18、CC16、ICAM-1为连续变量），短期预后（赋值：良好=0，不良=1）为因变量行多因素Logistic回归分析，结果显示，合并症数量≥2个，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平是AECOPD患者短期预后的独立影响因素（P＜0.05，见表3）。

表1 三组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平比较（± s，μg/L）Table 1 Comparison of CCL18，CC16 and ICAM-1 in EBC among groups A，B and C

表1 三组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平比较（± s，μg/L）Table 1 Comparison of CCL18，CC16 and ICAM-1 in EBC among groups A，B and C

注：与A组比较，aP＜0.05；与B组比较，bP＜0.05；CCL18=肺部活化调节趋化因子，CC16=Clara细胞蛋白16，ICAM-1=细胞间黏附分子1

组别 例数 CCL18 CC16 ICAM-1 A组 99 1.85±0.30 0.35±0.11 0.56±0.15 B 组 60 1.22±0.23a 0.23±0.07a 0.40±0.10a C 组 60 0.15±0.05ab 0.08±0.02ab 0.20±0.05ab F值 964.624 246.575 178.638 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表2 预后良好亚组与预后不良亚组患者临床资料比较Table 2 Comparison of clinical data between good prognosis subgroup and poor prognosis subgroup

表3 AECOPD患者短期预后影响因素的多因素Logistic回归分析Table 3 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of short-term prognosis in patients with AECOPD

2.4 EBC中 CCL18、CC16、ICAM-1水平对 AEPOCD患者短期预后的预测价值 ROC曲线分析显示，EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平预测AECOPD患者短期预后的曲线下面积（AUC）分别为0.856〔95%CI（0.435，0.902）〕、0.820〔95%CI（0.401，0.842）〕、0.705〔95%CI（0.380，0.758）〕，灵敏度分别为89.90%、82.83%、76.77%，特异度分别为78.79%、70.71%、63.64%，见图1、表4。

3 讨论

图1 EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平对AEPOCD患者短期预后预测价值的ROC曲线Figure 1 ROC curve for CCL18，CC16，ICAM-1 in EBC in predicting short-term prognosis in patients with AECOPD

表4 EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平对AEPOCD患者短期预后的预测价值Table 4 Predictive value of CCL18，CC16 and ICAM-1 in EBC on shortterm prognosis in patients with AECOPD

COPD是一种慢性气道炎症性疾病，具有可防、可 治的特点，多与人体免疫功能及外部因素等有关，且常易反复发作，可导致肺功能损伤及心肺并发症，严重影响患者的生活质量［9］。既往常将CRP、白介素、PCT等炎性递质作为COPD诊断和治疗效果评估的参考指标，但关于COPD严重程度仍缺乏科学、有效的判定依据［10］。研究表明，AECOPD患者血清CCL18水平高于健康人群、COPD患者［11］，但其他生物学指标是否能够有效反映COPD病情严重程度还需进一步证实。

EBC是用于研究下呼吸道抗氧化物、过敏原及可溶性标志物等生物递质的可靠方法［4］，因其检测手段安全、无创、可重复性强，因此在临床中应用广泛。CCL18是表达于肺部的巨噬细胞、树突细胞、淋巴结生发中心及扁桃体T细胞区域的炎性趋化因子，能诱导T淋巴细胞到达炎症部位而参与人首次免疫应答反应［12］。孙蕾艳等［13］研究表明，COPD并Ⅱ型呼吸衰竭患者CCL18水平异常升高，经治疗后其水平下降，证实了CCL18参与疾病发展。CC16是细支气管黏膜上无纤毛立方形上皮细胞Clara细胞分泌的蛋白，具有一定的免疫抑制、抗炎作用，其表达水平可受炎性因子刺激而升高［14］。林锦乐等［15］研究表明，CC16表达水平越高则急性呼吸窘迫综合征患者肺顺应性越低，且二者呈负相关。ICAM-1属黏附分子中免疫球蛋白超家族，其表达水平可受炎性因子刺激而迅速升高［16］。古力鲜•马合木提等［17］研究表明，ICAM-1在COPD、支气管哮喘、COPD合并支气管哮喘中均异常表达。本研究结果显示，A组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于B、C组，B组受试者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于C组，表明EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平能够在一定程度上反映COPD发生、发展情况。

血清CRP、PCT水平及EBC中 CCL18、CC16、ICAM-1水平异常表达则提示机体发生炎性反应和免疫抑制，且指标异常变化越明显，患者病情越严重、短期预后越差［18］。本研究结果还显示，预后不良亚组患者合并症数量≥2个者所占比例，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平高于预后良好亚组，且经多因素Logistic回归分析结果显示，合并症数量≥2个，血清CRP、PCT水平及EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平是AECOPD患者短期预后的独立影响因素，分析原因为AECOPD主要发生于老年人，多数伴有不同程度慢性疾病，机体免疫力低，进而导致AECOPD治疗难度大、短期预后差［19］。此外，本研究结果还显示，EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平预测AECOPD患者短期预后的AUC分别为0.856〔95%CI（0.435，0.902）〕、0.820〔95%CI（0.401，0.842）〕、0.705〔95%CI（0.380，0.758）〕，可见EBC中 CCL18、CC16、ICAM-1水平对AECOPD患者短期预后均具有一定的预测价值。

综上所述，COPD患 者EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平明显升高，且急性加重期患者高于稳定期患者；EBC中CCL18、CC16、ICAM-1水平是AECOPD患者短期预后的独立影响因素，对AECOPD短期预后具有一定预测价值；但本研究纳入样本量小，且未对AECOPD患者长期预后预测效果进行评价，今后仍需联合多中心、扩大样本量、延长随访时间进行前瞻性随访研究，以进一步证实本研究结论。

作者贡献：吉训恋、倪琼玮进行文章的构思与设计、研究的实施与可行性分析，进行数据收集、整理、分析，并负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责、监督管理；吉训恋负责撰写论文及论文的修订。

本文无利益冲突。