慢性阻塞性肺疾病急性加重期血浆纤维蛋白原的变化及临床意义

居建刚 徐武成 吴晓婷 李婷艳 沈林峰

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary diseases，COPD）的特征是不完全可逆的气流阻塞，近年来该病的患病率及死亡率一直居高不下，不仅严重影响了人类的健康和生活质量，还造成巨大的经济和社会负担，已成为威胁生命的第三大疾病[1]。目前对COPD 急性加重的判断尚无明确的、可量化的指标，还有赖于临床症状及传统的肺功能检查等，同时由于COPD 的异质性，临床越来越迫切需要经济有效、高特异性的分子标志物指导诊断和治疗。Fib 作为一种应激性反应蛋白，其水平与气道炎症密切相关，同时也是血液流变学的重要指标，其作为众多COPD 生物标志物研究中最有可能被认可的一个，越来越受到临床重视。本研究旨在探讨血浆Fib 与COPD 疾病发展过程中肺功能、炎症因子等的关系，为Fib 作为评估COPD 预后及生物标志物提供临床依据。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2019 年5 月至2020 年5 月就诊于杭州市余杭区第一人民医院呼吸内科的COPD 患者90例，均符合中华医学会呼吸病学分会制定的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》[2]。排除标准：（1）患有COPD 以外的呼吸系统慢性疾病史，如合并哮喘、活动性肺结核等肺部疾病；（2）患有精神疾病者；（3）年龄＜40 岁或＞90岁，全身情况差，极度衰弱者；（4）患有其他系统的严重基础疾病，如活动性消化道溃疡、心脏疾病、肝功能和肾功能衰竭、肠梗阻和控制不佳的糖尿病患者；（5）近3 个月内有外伤史、手术史、出血史和近期溶栓及应用抗凝、抗血小板聚集类药物史。根据诊断标准将COPD 患者分为稳定组和急性加重组，每组45 例；选取同期本院体检中心的健康体检者30 例作为健康对照组。3 组研究对象性别、年龄、BMI 比较差异均无统计学意义（均P ＞0.05）；与健康对照组比较，稳定组和急性加重组患者吸烟指数更高（均P＜0.01），且各组女性患者吸烟指数较男性患者低（均P＜0.01），见表1。本研究经医院医学伦理委员会审批通过，所有患者均知情同意。

1.2 方法 所有入组对象均行肺功能检测、COPD 评估测试（COPD assessment test，CAT）评分、BODE 指数评估、6 min 步行试验（6MWT）及Fib 和炎症因子检测等。

1.2.1 肺功能检测 采用德国耶格MasterScreen 肺功能仪检测肺功能，测定第一秒用力呼气容积占预计值百分比（FEV1%）和第一秒用力呼气容积占用力肺活量百分比（FEV1/FVC），连续进行3 次检测，选择最佳值。

1.2.2 BMI、呼吸困难、运动能力、吸烟指数测定 受试者在不穿鞋的情况下，通过校准的比例尺来测量身高（cm）和体质量（kg），BMI（kg/m2）=体质量（kg）/身高（m2）计算。使用改良版的英国医学研究委员会呼吸困难问卷（modified Medical Research Council scale，mMRC）评估呼吸困难程度，0～1 级计0 分，2 级计1 分，3级计2分，4 级计3 分，评分越高呼吸困难越严重。使用6MWT 测量研究对象的运动能力，在科室长约50 m 的走廊中进行，步行距离≥350 m 计0 分，250～349 m 计1分，150～249 m 计2 分，≤149 m 计3 分，分数越高运动能力越差；吸烟指数=每天平均吸烟的支数×吸烟年数。在测试过程中，每人都进行了标准说明及鼓励。

1.2.3 BODE 指数和CAT 评分测定 根据上述4 个变量的组合为每个参与者计算BODE 指数，得分如下：（1）BMI 得分：0～1 分，其中BMI＞21 kg/m2计0 分，≤21 kg/m2计1 分；（2）气流阻塞（FEV1%）得分：0～3 分，其中FEV1%数值≥65 计0 分，50～64 计1 分，36～49 计2 分，≤35 计3 分。（3）mMRC 评分：0～3 分；（4）运动能力（6MWT 步行距离）得分：0～3 分。按照Celli 等[3]提出的评分计算BODE 指数，最终得分为0～10 分，得分越高，其病情越严重。选用中文版CAT 评分量表对所有入组对象进行生活质量评估，并计算其CAT 评分。

表1 3 组研究对象一般情况比较

1.2.4 动脉血气分析 保持COPD 患者在平稳呼吸状态下，取血半小时前停止吸氧。采集COPD 患者股动脉或桡动脉血1 ml（肝素抗凝），并在10 min 内用美国GEM premier 3500 血气仪检测PaO2和PaCO2。

1.2.5 Fib 及炎症因子检测 采集所有研究对象空腹静脉血5 ml，并以1 000 g 离心15 min。将血清样品分离，等分保存在-80 ℃下。采用免疫比浊法检测Fib，使用仪器为日本Sysmex cs-2000i 全自动血凝仪；采用ELISA法检测血清中炎症因子IL-6、IL-8 水平，所有试剂盒均由西门子有限公司提供，IL-6 试剂盒的最低测量水平为＜5.9 ng/L，IL-8 试剂盒的最低测量水平为＜62 ng/L。应用日本Sysmex xn-1000 血液分析仪检测WBC；采用免疫荧光干式定量法检测CRP，使用仪器为中翰盛泰Jet-istar3000 免疫分析仪。

1.3 统计学处理 采用SPSS 23.0 统计软件。符合正态分布的计量资料以表示，组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t 检验；不符合正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用Kruskal-Wallis H 检验，两两比较采用Mann-Whintey U 检验。计数资料组间比较采用χ2检验或Fisher 确切概率法。采用Spearman 秩相关分析急性加重组患者血浆Fib 水平与肺功能指标、PaO2、PaCO2、BODE 指数、炎症因子的相关性。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3 组研究对象各项目检测结果比较 急性加重组患者FEV1%、FEV1/FVC、6MWT 步行距离均低于健康对照组和稳定组，而CAT 评分、mMRC 评分、BODE 指数、IL-6、IL-8、WBC、CRP、Fib 数值均高于稳定组和健康对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。稳定组患者FEV1%、FEV1/FVC、6MWT 步行距离均低于健康对照组，而mMRC 评分、CAT 评分、BODE 指数、IL-6、IL-8、WBC、CRP、Fib 均高于健康对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。急性加重组患者PaO2低于稳定组，而PaCO2高于稳定组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

2.2 急性加重组患者血浆Fib 水平与肺功能指标、PaO2、PaCO2、BODE 指数、炎症因子的相关性分析 急性加重组患者血浆Fib 水平与PaCO2、BODE 指数、CRP、WBC、IL-6、IL-8 均呈正相关（r=0.498、0.443、0.654、0.409、0.611、0.389，均P＜0.01），但与PaO2、FEV1%、FEV1/FVC均呈负相关（r=-0.396、-0.415、-0.639，均P＜0.01）。

3 讨论

COPD 是一种复杂的疾病，具有多种表型，其风险预测最常见的临床因素是气流阻塞的严重程度，其预测值为FEV1%。而COPD 作为一种异质性疾病，具有多种肺外表现，但FEV1与症状和疾病进展的关联性很差，而表型鉴定和病情加重的早期确诊都迫切需要方便、快捷的生物标志物对其进行评价和预测。在过去10 年的研究中已经评估了许多潜在的生物标志物，其中一些似乎很有希望，特别是Fib，其已被FDA 和欧洲药品管理局（EMA）考虑批准作为COPD 的血液生物标志物。

表2 3 组研究对象各项目检测结果比较

Fib 是一种主要由肝细胞合成并分泌到血液中的凝血因子，是血液凝固过程重要的参与因子，是造成血栓形成的主要基础，同时又是一种炎症应激性蛋白,其水平与气道中炎症水平紧密相关，是气道炎症和肺部损伤的特异指标[4]。COPD 患者在缺氧、二氧化碳潴留、反复感染等因素作用下造成肺组织损伤，从而存在不同程度的凝血、抗凝与纤溶功能异常。研究发现，血浆Fib 是血管病变的独立危险因素，对血管平滑肌细胞有影响，并破坏内皮细胞的屏障，参与动脉粥样硬化及斑块的形成与发展，这可能是Fib 导致COPD 病情加重的重要机制之一[5]，而Fib、CRP、IL-8 与COPD 疾病严重程度均有相关性，且在IL-6 刺激下应激性升高。本研究发现急性加重组患者血浆Fib 水平均高于稳定组及对照组，而稳定组患者高于对照组；急性加重组患者吸烟指数比稳定组高，但有更差的运动耐力和更严重的气流阻塞。研究显示稳定组及急性加重组患者BODE 指数、mMRC 评分和CAT评分均明显高于健康对照组，这与Kim 等[6]研究认为血浆Fib 升高反映了COPD 患者更高的发作频率及严重程度是一致的。Thomsen 等[7]研究发现CRP、Fib 和WBC的升高与病情加重的风险相关，尤其存在急性加重史或在较差的FEV1亚组中。众所周知，COPD 是一种炎症性疾病，而本研究发现急性加重组患者IL-6、IL-8、WBC、CRP水平较稳定组和对照组升高。另外研究也证实COPD 急性加重期CRP、Fib 和IL-6 的水平明显升高[8]，而CRP和Fib 水平升高与COPD 住院风险增加相关[9]。COPD 受试者中Fib 的升高表现出良好的可重复性，并与BODE 指数和mMRC 评分有关[10]，这与本研究具有一定的相似性。

本研究进一步分析患者血浆Fib 水平与肺功能指标、PaO2、PaCO2、BODE 指数、炎症因子的相关性，结果发现血浆Fib 水平与PaCO2、BODE 指数、CRP、WBC、IL-6、IL-8 均呈正相关，但与PaO2、FEV1%、FEV1/FVC 均呈负相关。Su 等[11]的系统评价和荟萃分析表明COPD 与血清CRP、WBC、IL-6、IL-8 和Fib 升高均有关，但s 与TNF-α无明显关联。赵蓉等[12]研究也证明血浆Fib 联合血清炎症反应因子IL-6、IL-8 可以明确诊断COPD，同时可间接判断肺功能和预后，这与本研究观点一致。以上结果说明Fib 在COPD 急性加重期有较好的敏感性和可重复性。

综上所述，本研究初步证明了血浆Fib 作为COPD急性加重期生物标志物的潜在可能，同时作为一种血液生物标志物价廉，且容易获得，与其他类型的生物样本相比，有更高的重复性和更少的时间消耗，这对于诊断疾病和预测COPD 的急性加重很有价值，因此具有广阔的临床应用前景。然而，本研究样本量尚少，仍需要进一步踢出混杂因素分层大样本的前瞻性临床研究证据或使用全基因组高通量平台进行生物标志物的鉴定和验证。