Ⅱ期结节病中SACE与免疫炎症指标、影像表现及肺功能的相关性研究

陈凤芳 马俊 王琳 黄劲 杨光红 冯永红

1贵州医科大学公共卫生学院 环境污染与疾病监控教育部重点实验室,贵阳550025；2上海市结核病(肺)重点实验室 结核病临床研究中心 同济大学附属上海市肺科医院200433；3上海市 (复旦大学附属)公共卫生临床中心影像科201508

结节病是一种以T 细胞驱动的炎症性疾病,病因不明,在病理解剖学上,该疾病的特征在于非干酪样坏死性肉芽肿的出现,几乎可以影响身体的任何器官,以肺部受累最为常见。Scadding[1]将结节病分为4期,其中Ⅰ期在影像学上表现为两侧肺门和/或纵隔淋巴结肿大,肺内无异常,患者一般无需治疗。但到Ⅱ期结节病除了两侧肺门和/或纵隔淋巴结肿大之外,还伴有肺内浸润,此时患者需要接受治疗。而血清血管紧张素转化酶 (serum angiotensin converting enzyme,SACE)是一种与肺内皮细胞相关的蛋白,结节病患者SACE 活性较高,反映了疾病的活动性,可作为治疗效果的标记物[2]。2016年的一项研究表明,SACE 值与胸外受累之间存在相关性[3]。然而SACE 在早期具有肺部浸润的结节病中的临床相关性的报道较少。本研究的目的是探讨Ⅱ期结节病高SACE 与正常SACE之间的临床表现、免疫炎症指标、CT 异常指标及肺功能是否存在差异,并进行相关性分析。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2008-2018年在上海市肺科医院初次住院就诊的274例Ⅱ期结节病患者,所有的患者此前未经治疗且具有完整SACE 数据。根据患者就诊时SACE水平,分成2组：SACE正常组174 例 (18～70 U/L),SACE 升高组100 例(＞70 U/L)。结节病的诊断标准参照ATS、ERS和世界结节病和其他肉芽肿性疾病协会[4]：(1)符合临床和/或影像表现;(2)非干酪性肉芽肿的组织学证据;(3)排除产生类似组织学或临床表现的其他疾病。排除标准：(1)非上海市肺科医院初治患者;(2)抗痨治疗史、激素治疗史; (3)缺失SACE和CT 检查的患者;(4)由于SACE 低于正常值的病例数较少,只有9 例,因此也将SACE低于正常值的病例排除在外。本研究符合《赫尔辛基宣言》的原则。

1.2 研究方法 收集以下临床资料进行回顾性分析。(1)患者的基本信息(性别、年龄、身高、体质量、体质量指数)、现病史、既往史。(2)临床免疫炎症指标[淋巴细胞比例、单核细胞比例、血小板/淋巴细胞数、CD3+、可溶性白介素2 受体(soluble interleukin-2 receptor,sIL-2R)、肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)、SACE、血钙、24 h尿钙]。(3)常规肺功能检查。采用Master Screen Diffusion肺功能检查仪 (德国Erich Jaeger公司)检测,主要包括肺活量、第1秒用力呼气容积 (forced expiratory volume in one second,FEV1)/FVC、肺总量、DLCO。 (4)影像学上结节病的肺部损伤区域数及CT 异常特征均由2位经验丰富的影像科医师通过盲法的形式完成。其中肺部损伤区域数是分别以第二、第四肋骨前端下缘画一水平线,将肺部按水平线分成6个肺野,病灶出现在几个区域,就算几个肺部损伤区域数。观察CT 异常特征包括肺内结节、磨玻璃影、实变、融合、小叶间隔增厚及支气管血管束增厚6项指标[5]。

1.3 统计学分析 应用SPSS 19.0软件进行统计分析。计量资料以±s (正态分布)或M(P25～P75)(非正态分布)表示,采用t 检验或Mann-Whitney U 检验进行比较。计数资料以百分率表示,采用χ2检验进行比较。使用pearson 相关(正态分布)及Spearmam 相关 (非正态分布)分析SACE与免疫炎症指标、影像学特征及肺功能参数间的相关性,计算相关系数 (r)。P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象基本特征 SACE 升高组和SACE正常组性别、年龄差异无统计学意义。与SACE正常组相比,SACE 升高组BMI 水平低 (t =-2.76,P ＜0.05)。274 例结节病患者中173 例(63.14%)有咳嗽症状。2组临床症状包括咳嗽、咳痰、乏力及气促进行比较,差异无统计学意义。SACE升高组和SACE正常组患者均合并有较高比例的高血压,分别为18.00%、18.39%,差异无统计学意义。见表1。

2.2 2组免疫炎症指标及肺功能参数比较 研究发现,SACE升高组中的免疫炎症指标包括单核细胞比例、血小板/淋巴细胞数、sIL-2R 及TNF-α显著高于SACE 正常组 (t 值分别为-4.58、-3.23、-5.60、-3.07,P 值均＜0.05),而淋巴细胞比例和CD3+的水平低于SACE 正常组 (t值分别为-2.18、-3.70,P 值均＜0.05),2组血钙、尿钙差异无统计学意义。比较肺功能参数,发现SACE升高组中FEV1/FVC、DLCO%pred均低于SACE正常组(t值分别为2.00、2.05,P 值均＜0.05)。见表2。

2.3 2组影像表现的比较 结果表明,Ⅱ期结节病患者影像表现主要为小叶间隔增厚 (66.42%)、肺内结节 (77.74%)、支气管血管束增厚(50.73%)和磨玻璃影 (25.55%)。SACE 升高组中小叶间隔增厚的发生率显著高于SACE 正常组(χ2=7.90,P ＜0.05),其他影像指标比较差异无统计学意义 (表3)。SACE 升高组中肺部损伤区域数也大于SACE 正常组 (3.67±1.67比3.07±1.53,t=3.02,P ＜0.05)。

2.4 相关性分析 通过相关性分析发现,在免疫炎症指标上SACE 与sIL-2R、单核细胞比例、TNF-α、CD3+、血小板/淋巴细胞数、淋巴细胞比例、血钙、尿钙存在相关性。影像学上,SACE 与小叶间隔增厚及肺部损伤区域数也具有相关性。在肺功能上,SACE与肺功能参数之间无相关性。见表4。

表1 Ⅱ期结节病患者中SACE升高组与SACE正常组基本特征的比较

表2 结节病患者中SACE升高组与SACE正常组免疫炎症指标及肺功能参数的比较

表3 SACE升高组与SACE正常组影像表现的比较 [例 (%)]

3 讨论

SACE水平升高是诊断结节病的重要检测指标之一,其作为诊断标志物的敏感度和特异度已有描述[6],然而关于SACE 升高与正常在结节病中的临床差异的描述非常有限。因此,了解SACE 升高在结节病中的临床意义,为临床诊疗提供参考有重要意义。为了探讨SACE 与早期具有肺部浸润结节病患者的临床症状、免疫炎症指标、影像学特征及肺功能的关系,本研究收集了274例Ⅱ期结节病患者的临床数据进行回顾性分析。

3.1 Ⅱ期结节病SACE 升高组与SACE 正常组临床症状特征分析 274 例Ⅱ期结节病患者中有63.14%的患者有咳嗽症状,有研究报道约一半的结节病患者以呼吸系统症状为首发表现,其中最常见的症状是咳嗽[7]。本研究根据SACE 水平进一步将结节病分为SACE 升高组和SACE 正常组,对SACE 升高组和SACE 正常组的临床表现进行比较,与Sejdic等[8]的报道一致,2组咳嗽、咳痰及合并症等表现差异无统计学意义,SACE 升高组和SACE正常组患者中仍有较高比例的高血压,分别占18.00%、18.39%。

3.2 Ⅱ期结节病SACE 与免疫炎症指标的相关性分析 虽然SACE 升高组与正常组间尿钙水平无统计学差异,但通过相关性分析发现结节病中SACE水平与尿钙存在相关,反映了由结节性肉芽肿产生的血管紧张素转化酶和1，25-二羟基胆钙化醇之间存在弱生理联系[9]。另外有研究报道由于结节病肉芽肿巨噬细胞自发产生过度的1，25-二羟基维生素D,导致结节病组中高钙尿症发生率比对照组高3倍[10],提示高钙尿症是结节病重要的疾病活动的反映。TNF-α是由单核巨噬细胞及活化T细胞产生释放的一种前炎性细胞因子,在各类炎症性疾病中起关键作用[11]。Wikén 等[12]研究发现,与对照组相比,结节病单核细胞和巨噬细胞中TNF-α的表达增加,TNF-α调节结节病肉芽肿的形成及维持,被认为是结节病的主要细胞因子[13],其水平随疾病活动而波动[14-15]。本研究发现SACE升高组中TNF-α、单核细胞比例高于SACE 正常组,且SACE与TNF-α和单核细胞比例呈正相关。结节病中TNF-α增加可能与血管紧张素Ⅱ诱导成纤维细胞产生TNF-α有关[16]。

表4 Ⅱ期结节病中SACE与免疫炎症指标、影像学及肺功能参数相关性分析

血小板与淋巴细胞比率在不同的临床条件下都有不同程度的升高,如恶性肿瘤、呼吸系统疾病、心血管疾病及多种炎性疾病,其高水平与预后差有关,低水平与预后好有关,可视为急性期反应[17-21]。在结节病中,肉芽肿中的炎症细胞增多,主要是淋巴细胞,有学者提出肉芽肿周围的调节性T 淋巴细胞的累积会导致外周淋巴细胞减少,并对效应T 淋巴细胞具有抗增殖作用[22]。Gupta等[23]在26%的结节病患者中发现了淋巴细胞减少症。Sweiss等[24]报道结节病患者外周血中明显的淋巴细胞减少与严重的疾病表现相关,与治疗无关。本研究结果显示,SACE升高组中血小板与淋巴细胞比率高于SACE 正常组,血小板与淋巴细胞比率的升高可能是源于淋巴细胞减少症,相关性分析发现结节病中血小板与淋巴细胞的比率与SACE 存在较弱相关,联合检测这些指标可能更有益于早期结节病活动性的判断,也可能有助于临床更加全面地判断结节病的免疫状态。

sIL-2R 是一种55 000的蛋白,可调节淋巴细胞对IL-2的反应性,诱导T 细胞增生,可以反映机体的免疫状态,是较早被发现的与结节病诊断和预后相关的标记物,结节病患者血清sIL-2R 水平升高,可反映疾病的严重程度[25-27]。本研究结果显示SACE 升高组中sIL-2R 显著高于SACE 正常组,且sIL-2R 与SACE相关,与日本学者Keicho等[28]的研究一致,但Grutters 等[29]的研究认为SACE与sIL-2R 之间无相关性。之所以会出现上述不同的结果,可能是由于： (1)sIL-2R 是作为病变部位T 淋巴细胞活化标志物被检测,反映了体内淋巴细胞的免疫激活状态,而SACE 是反映结节病体内已形成肉芽肿的负荷情况。目前研究表明,结节病SACE 是否升高,还取决于患者的血管紧张素转化酶基因多态性[30]; (2)2篇报道在SACE与sIL-2R 相关性上结果不同的原因可能在于研究所涉及病例中结节病累及肺外的器官以及疾病进展不同;(3)目前发现这些生物学标志物的基因编码与人种有关[31-32],因此,文献中相关性研究的差异可能与纳入研究的人种不同有关。

3.3 Ⅱ期结节病中SACE 与影像表现及肺功能参数相关性分析 在结节病中被激活的肺泡巨噬细胞分泌SACE,促使肺泡巨噬细胞转化为类上皮细胞,融合成多核巨细胞,参与肺结节病肉芽肿的形成,肉芽肿的构成细胞(肺泡巨噬细胞、淋巴细胞和类上皮细胞等)释放多种炎症介质,损伤肺组织[33],其水平反映了结节病肉芽肿的负荷,在一定程度上可以认为SACE 是疾病活动的指标[34]。Prasse等[35]的研究发现,SACE 水平的升高不仅能反映结节病病情活动,还与结节病病变范围有一定相关性。结节病的影像学征象除纵隔及两侧肺门淋巴结肿大外,肺部改变多种多样。其中Ⅱ期结节病主要表现为肺内结节、磨玻璃影、支气管血管束增厚、实变、小叶间隔增厚、融合等[36-37]。本研究中也观察到Ⅱ期结节病中有较高比例的磨玻璃影(25.55%)、小叶间隔增厚 (66.42%)、肺内结节(77.74%)及支气管血管束增厚(50.73%)。磨玻璃影即肺内病变区密度轻度增高,在CT 上多数表现为微小肉芽肿[38]。另外,支气管血管束增厚是结节病的另一种主要征象,高分辨率CT 表现为支气管血管束及周围微结节增厚,病理上与支气管血管束结缔组织鞘周围肉芽肿相对应,可引起支气管血管束结节状或不规则增厚[39],无论肉芽肿位于支气管周间质还是小叶间质中,这2个迹象都代表肉芽肿在肺中的蓄积。本研究结果显示SACE 升高组中小叶间隔增厚发生率高于SACE 正常组,肺部损伤区域数也高于SACE 正常组,相关性分析结果也显示SACE 与肺部损伤区域数存在相关,表明SACE较高的患者更倾向于表现较多的肺部损伤。在肺功能参数上,FEV1/FVC 是反映肺通气功能情况的重要指标,DLCO 是反映肺弥散功能的指标。本研究结果显示,Ⅱ期结节病中SACE升高组的FEV1/FVC 和DLCO%pred低于SACE正常组,这提示Ⅱ期结节病患者肺部肺泡炎症致肺泡壁完整性破坏、气体交换面积减少、肺间质肉芽肿病变导致肺顺应性下降、小气道细支气管及邻近部位病变导致气道阻塞[40-41],高SACE 水平的患者肺部浸润损伤部位更多,肺功能降低更大,但SACE在Ⅱ期结节病与肺损伤的相关性更大,与肺功能指标FEV1/FVC 和DLCO%pred的相关性不显著。

综上所述,本研究结果表明,在Ⅱ期结节病患者中,尽管在临床症状表现方面没有显著性差异,但SACE 升高组的sIL-2R、单核细胞比例、血小板与淋巴细胞的比率、TNF-α 等炎症指标高于SACE正常组,且SACE水平与这些炎症指标存在显著相关性。SACE较高的患者小叶间隔增厚、肺部损伤区域数较多,表现较多的肺部损伤和降低的肺功能,提示在结节病早期,SACE 水平可能是病情进展的指征。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突