COPD 急性加重期患者血清suPAR、HNP1-3水平变化及意义

白玉霞，黄少祥，刘静，马丽，刘鹏

天津市第五中心医院，天津300450

慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）可致患者肺功能急剧下降，增加肺栓塞发病机率，是慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者死亡的主要原因［1-2］。探讨与AECOPD 患者病情和预后相关的分子机制有助于指导临床治疗，改善患者预后。局部和全身炎症反应是AECOPD 发病的病理基础之一［3］，可溶性尿激酶型纤溶酶原激活物受体（suPAR）属于纤溶酶原激活物系统，被认为是一种稳定的炎症标志物，参与感染、慢性疾病、肿瘤等多种疾病发病过程［4］。人中性粒细胞肽1-3（HNP1-3）是人体天然防御体系组成部分，具有杀伤病原菌、免疫调节、趋化、抑制肿瘤等广泛生物学作用［5］。suPAR、HNP1-3 在AECOPD中的报道较少，尤其是与AECOPD 预后的关系尚不明确。本研究通过检测ACEOPD 患者血清suPAR、HNP1-3 水平，探讨其与AECOPD 肺功能和预后的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2016年11月－2020年4月我院呼吸科住院部收治的90 例AECOPD 患者（AECO‑PD 组），纳入标准：①经X 线检查、胸部CT 检查和肺功能检测确诊为AECOPD 患者，符合中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组发布的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2013 年修订版）》中AECOPD相关诊断标准［6］；②入院前未接受过任何形式的治疗；③可完成各项检测并积极配合的患者。排除标准：①肺结核、支气管肺炎、哮喘、肺气肿、肺癌等其他肺疾病；②存在自身免疫性疾病；③存在全身性感染性疾病；④合并恶性肿瘤患者。其中男53 例，女37 例，年龄53～68（58.17 ± 4.87）岁；病程1～10（5.12 ± 2.36）年。另选择同期我院呼吸内科门诊接诊的57 例稳定期COPD 患者（COPD 组）及体检中心接诊的50例查体健康志愿者（对照组）。COPD 组男35 例，女22 例，年龄49～69（58.17±4.64）岁；病程2～12（5.64 ± 2.94）年。对照组男30 例，女20例，年龄53～70（57.92±4.63）岁。三组年龄、性别比较差异无统计学意义，具有可比性。AECOPD 组和COPD 组病程比较差异无统计学意义，具有可比性。本研究获得我院伦理会批准，患者或其家属签署知情同意书，诊疗过程严格遵循伦理学原则，保护患者隐私和安全。

1.2 血清suPAR 、HNP1-3 检测 患者入院后24 h内均采集空腹静脉血5 mL（对照组体检当日空腹），取上清液置于TDZ4-WS 低速自动平衡离心机3 000 r/min 离心15 min（离心半径10 cm），取血清保存于-80 ℃超低温冰箱（Thermo Fisher 公司）。快速解冻清样品，采用ALISEI 全自动酶标仪应用酶联免疫吸附试验检测血清suPAR、HNP1-3 水平，试剂盒购自北京科美东雅生物技术有限公司。

1.3 肺功能检测 所有患者入组后24 h内完成（对照组体检当日）。Master Screen 肺功能仪（德国耶格公司），检测前吸入200 μg 沙丁胺醇，15 min 后测量第1 秒用力呼气容积（FEV1），计算FEV1与用力肺活量（FVC）的比值（FEV1/FVC）、FEV1占预计值百分数（FEV1%pred）。

1.4 临床结局追踪 AECOPD 患者均追踪临床结局，统计患者发病后30 d内全因死亡情况，根据临床结局分为死亡组和存活组。

1.5 统计学方法 采用SPSS25.0 统计软件。计量资料以±s表示。采用单因素方差分析或独立样本t检验。计数资料比较采用χ2检验。Pearson 相关分析变量间相关性，采用受试者工作特征（ROC）曲线分析血清suPAR、HNP1-3 水平对AECOPD 预后的预测价值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 受试者血清suPAR、HNP1-3 水平比较 AE‑COPD 组、COPD 组血清suPAR、HNP1-3 水平均高于对 照 组（P 均＜0.05），AECOPD 组 血 清suPAR、HNP1-3 水平高于COPD组（P均＜0.05），见表1。

2.2 受试者肺功能比较 AECOPD 组、COPD 组FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred 水平均低于对照组（P均＜0.05），AECOPD 组FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred水平低于COPD组（P均＜0.05），见表2。

表1 三组受试者血清suPAR、HNP1-3水平比较（ ± s）

表1 三组受试者血清suPAR、HNP1-3水平比较（ ± s）

注：与对照组相比，*P＜0.05；与COPD组相比，△P＜0.05。

组别AECOPD组COPD组对照组HNP1-3（ng/L）2.84±0.97*△1.83±0.54*0.62±0.25 n 90 57 50 suPAR（ng/mL）13.26±3.94*△9.35±2.01*3.26±0.54

表2 三组受试者肺功能指标比较（ ± s）

表2 三组受试者肺功能指标比较（ ± s）

注：与对照组相比，*P＜0.05；与COPD组相比，△P＜0.05。

组别AECOPD组COPD组对照组n FEV1%pred（%）42.13±4.72*△53.26±6.21*89.35±8.25 90 57 50 FEV1（mL）61.22±2.35*△68.52±4.52*83.56±6.21 FEV1/FVC（%）52.31±5.26*△62.35±7.52*83.26±9.58

2.3 AECOPD组血清suPAR、HNP1-3水平与肺功能的相关性 Pearson 相关性分析结果显示，AECOPD患者血清suPAR水平与FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred呈负相关（r 分别为-0.519、-0.635、-0.664，P 均＜0.05），HNP1-3 水平与FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred呈负相关（r 分别为-0.537、-0.595、-0.603，P 均＜0.05）。

2.4 血清suPAR、HNP1-3 水平对AECOPD 预后的预测价值 本组90 例AECOPD 患者3 例出院后失访，发病后30 d 内死亡11 例，5 例死于院内，6 例死于院外，死亡者（11 例）血清suPAR、HNP1-3 水 平 分 别 为（18.23 ± 4.12）ng/mL、（5.42 ± 1.36）ng/L，存活者（76 例）血清suPAR、HNP1-3 水 平 分 别 为（12.91 ± 3.05）ng/mL、（2.53 ± 0.49）ng/L，死亡者血清suPAR、HNP1-3水平均高于存活者（P 均＜0.05）。以AECOPD 患者是否发生死亡为因变量（0=否，1=是），ROC曲线分析血清suPAR、HNP1-3、suPAR+HNP1-3预测AECOPD 预后的ROC 曲线下面积（AUC）分别 为0.682、0.785、0.891，suPAR+HNP1-3 预 测AECOPD 患者预后的AUC 高于单独suPAR、HNP1-3（Z 分别为3.261、2.851，P 均＜0.05）。血清suPAR、HNP1-3、suPAR+HNP1-3 预测AECOPD患者预后的效能见表3。

表3 血清suPAR、HNP1-3、suPAR+HNP1-3预测AECOPD患者预后的效能

3 讨论

COPD 是较为常见的呼吸系统疾病之一，主要以气流受限为临床特征，患者常表现为呼吸困难和咳嗽等，病情严重时会导致患者死亡，全世界每年有300 多万人死于COPD，尽管临床治疗技术不断提高，预防AECOPD 方面取得进展，但在抑制ACEOPD疾病进展、降低病死率方面并无进展［7］。目前研究认为，呼吸困难程度、年龄、心力衰竭、白细胞计数高、肺气肿等与AECOPD 预后有关，但缺乏有效的生物学标志物。

suPAR是尿激酶型纤维酶原激活物受体的可溶形式，表达于单核、T 淋巴细胞、中性粒细胞等多种免疫活化细胞表面，通过与配体尿激酶型纤溶酶原激活物结合介导纤溶酶原活化、信号转导、黏附转移细胞等，可在外周血液中检测到，被认为是一种炎症反应、免疫激活的血清生物标志物［8］。suPAR 表达异常与脓毒症［9］、肾功能损伤［10］、肿瘤［11］、心血管疾病［12］等疾病有关。近期研究发现，suPAR 通过复杂分子信号通路、基因表达模式参与小气道纤维化和肺气肿等COPD 发病机制［13］。本研究发现，AECO‑PD 组血清suPAR 水平高于COPD 组和对照组，说明suPAR 参与AECOPD 发病和肺功能损伤进程。su‑PAR 被认为与慢性疾病预后有关，suPAR 水平升高可增加慢性心力衰竭患者发病后3 年内近1 倍的死亡率［14］。suPAR与AECOPD 预后的相关性尚未被阐述，本研究发现，死亡者血清suPAR 水平高于存活者，说明suPAR 水平升高可能与AECOPD 病情加重和死亡有关。suPAR参与AECOPD 的发病机制尚不清楚，可能为炎症反应刺激下，AECOPD 患者小气道上皮细胞中suPAR 呈高度表达，suPAR 表达增加诱导气道上皮细胞发生间质转化形成成纤维细胞或肌成纤维细胞，加快肺纤维化进程［15］。本研究ROC 曲线分析结果说明suPAR 对AECOPD 预后评估有一定价值，提示suPAR 可作为AECOPD 新型标志物进行疾病预后评估。

HNP1-3 是人体α 防御素中的一种，主要存在于中性粒细胞嗜天青颗粒中，在中性粒细胞活化后会迅速释放，参与宿主防御和炎症反应。HNP1-3通过与病原菌抗原结合，抑制病原菌增殖，对细菌、病毒、真菌等均有较大杀伤作用［16］。HNP1-3 还具有趋化效应、诱导细胞因子，免疫调节作用，HNP1-3细胞毒性作用可抑制肿瘤细胞增殖侵袭。HNP-13 表达异常与支气管肺炎［17］、冠心病［18］、败血症［19］等有关。中性粒细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞等均参与COPD气道和全身炎症反应过程，其中中性粒细胞是COPD 炎症反应的关键，HNP1-3 作为中性粒细胞多肽，与COPD 发病有密切关系，HNP1-3 含量被证实在COPD 患者明显升高［20］，本研究观察AECOPD 患者血清HNP1-3 水平更高，高于稳定期COPD 患者和健康对照组，相关性分析提示HNP1-3 水平越高患者FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred 越低，说明HNP1-3参与AECOPD 发病和肺功能损伤机制。HNP1-3 与AECOPD 预后的报道少见，本研究发现死亡者血清HNP1-3 水平高于存活者，提示HNP1-3 水平升高与AECOPD 近期病死率有关，机制可能为高水平HNP1-3可通过介导脂蛋白相关受体表达，破坏血管上皮屏障功能，引起肺组织急性损伤［20］。其次，中性粒细胞进入气道释放HNP1-3，刺激支气管上皮细胞产生IL-8，加剧气道炎症反应，加重下呼吸道症状、气流阻塞症状［21］，最终导致疾病进展和不良结局发生。ROC 曲线分析结果显示，HNP1-3预测AECOPD预后的AUC 达0.785，灵敏度、特异度分别达73.68%、77.63%，说明HNP1-3 可作为AECOPD 疾病预后评估的主要血清学生物标志物。联合su‑PAR、HNP1-3 可明显提高对AECOPD 预后的预测价值，提示血清suPAR、HNP1-3 水平同时升高的AE‑COPD 患者死亡率更高，临床应引起重视，积极治疗，改善患者预后。

综上所述，AECOPD 患者血清suPAR、HNP1-3水平均升高，高水平suPAR、HNP1-3 与AECOPD 患者肺功能低下和不良预后有关；检测血清suPAR、HNP1-3水平可为AECOPD 病情评估、预后判断提供一定参考。