补体C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白与慢阻肺伴肺栓塞患者肺功能的相关性及对临床结局预测价值

杨 兴,董嘉良,李志玲,张坤燕

(天津市宁河区医院 1.检验科；2.体检科,天津301500;3.天津市海河医院 结核科,天津300350)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)以持续气流阻塞为主要特征，且呈进行性发展态势[1]。该病的发生与病原菌感染、空气污染、吸烟等密切相关，疾病进展后易出现急性加重、肺气肿等症状，导致肺心病、呼吸衰竭的发生，严重危及患者生命安全[2-3]。COPD异常炎症反应可通过损伤血管内皮以及激活凝血纤溶系统导致肺栓塞(pulmonary embolism,PE)的发生，是引起肺栓塞的独立危险因素，研究显示，慢阻肺急性加重住院患者的PE发病率可达24.7%[4]。由于COPD合并PE的临床病症不典型，易误诊或漏诊，导致预后较差。C1q肿瘤坏死因子相关蛋白(C1q tumor necrosis factor related protein,CTRP)是脂肪组织细胞分泌的一类新型脂肪因子，参与COPD的发生、发展，其中，CTRP-4可通过NF-κB 途径调控宿主细胞的代谢过程，破坏机体免疫功能，调控血清促炎因子(TNF-α和IL-6)的表达[5-6]；CTRP-9可通过抑制缺氧条件下肺部微血管内皮细胞的表达而改善肺动脉高压状态，还可促进炎症细胞的活化、迁移及血管平滑肌细胞的增殖作用等[7]。但目前关于血清CTRP-4、CTRP-9水平与COPD合并肺栓塞患者预后关系的相关性报道较少。本研究探讨血清CTRP-4、CTRP-9与COPD合并PE患者肺功能的相关性及对临床结局的预测效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择于2016年6月至2017年12月期间收治的单纯性COPD患者98例作为非肺栓塞组，88例COPD合并PE患者作为肺栓塞组，同期体检的健康人群80例作为对照组。非肺栓塞组男53例，女45例，年龄34-80(55.4±5.4)岁，病程4-15(9.3±2.2)年；肺栓塞组男56例，女32例，年龄34-80(55.8±5.2)岁，病程4-15(9.6±2.2)年；对照组男43例，女37例，年龄34-80(55.9±5.0)岁。3组研究对象基本资料差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。所有患者及家属均签署知情同意书，本研究获得本院伦理委员会批准。

纳入标准：(1)COPD患者符合2013年版年中华医学会呼吸病分会制定的关于COPD的诊断标准[8]，临床表现为咳嗽和咳痰，慢性、进行性加重的呼吸困难，第1秒用力呼气容积/用力肺活量百分比≤70%；(2)PE患者符合2014版《急性肺栓塞诊治指南》中的诊断标准[9]，至少满足以下1项标准，CT或者MRI肺动脉内血栓的直接证据，肺核素扫描显示高度可疑者，肺动脉造影显示阳性；(3)病例资料完整，依从研究方案。

排除标准：(1)合并恶性肿瘤，自身免疫性疾病，造血系统疾病；(2)合并心、肾、肝等重要脏器功能障碍；(3)合并急性脑梗死、急性心肌梗死等缺血性疾病；(4)合并间质性肺疾病、活动性肺结核、支气管扩张等其他肺部疾病；(5)妊娠期、哺乳期妇女。

1.2 方法

1.2.1血清CTRP-4、CTRP-9水平 所有研究对象入组后清晨空腹抽取外周静脉血约5 ml，静置1 h，3 000 rpm离心10 min(半径13.5 cm)，取上层血清于-80℃冻存待用。采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清CTRP-4、CTRP-9水平，酶标仪(Model 680型)购自于美国Bio-Rad公司，试剂盒购自于Uscn Life Science Inc，测定操作严格按照试剂盒说明书进行，控制批内变异<10%，批间变异<15%。

1.2.2肺功能 采用捷斯特肺功能仪(产地：日本；型号：CHESTGRAPH HI-10)测定所有研究对象第1秒用力肺活量占预计值百分比(FEV1%pred)。

1.2.3临床结局 COPD合并PE患者经院内常规治疗，出院后随访2年，记录患者存活情况。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 3组受患者血清CTRP-4、CTRP-9以及FEV1%pred水平比较

3组患者血清CTRP-4、CTRP-9以及FEV1%pred水平差异具有统计学意义(P<0.05)，其中肺栓塞组血清CTRP-4、CTRP-9水平高于非肺栓塞组和对照组(P<0.05)，FEV1%pred水平低于非肺栓塞组、对照组(P<0.05)，见表1。

表1 3组患者血清CTRP-4、CTRP-9以及FEV1%pred水平比较

2.2 血清CTRP-4、CTRP-9与FEV1%pred的相关性分析

采用Pearson相关性分析血清CTRP-4、CTRP-9与FEV1%pred的相关性，结果显示：CTRP-4、CTRP-9均与FEV1%pred呈负相关(r=-0.681,-0.693,P均<0.01)，见图1。

图1 血清CTRP-4、CTRP9与FEV1%pred的相关性分析

2.3 COPD合并PE患者临床结局及其单因素分析

88例COPD合并PE患者随访22-27(24.3±0.56)个月，失访4例，其中2例搬家失联，2例更换联系方式失联。其中死亡24例(28.57%)，存活60例(71.43%)。存活组和死亡组患者血清CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred以及肺功能分级差异具有统计学意义(P<0.05)，其中存活组血清CTRP-4、CTRP-9低于死亡组，肺功能分级(Ⅰ-Ⅱ级)、FEV1%pred高于死亡组。两组患者年龄、性别、吸烟、BMI等一般资料差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

2.4 影响临床结局的Logistic回归分析

以临床结局为因变量，选择单因素分析中具有统计学意义的变量CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred以及肺功能分级作为自变量，变量赋值见表3。Logistic回归分析结果显示CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred、肺功能分级均为COPD合并PE患者死亡的独立危险因素(P<0.05)，见表4。

表3 变量赋值

表4 患者生存影响因素多因素分析

2.5 血清CTRP-4、CTRP-9对COPD合并PE患者临床结局的预测效果

以12.58 ng/mL为截断值，CTRP-4预测死亡的灵敏度为87.50%，特异度为71.67%，ROC曲线下面积为0.766(95%CI：0.704-0.847)；以169.76 ng/mL为截断值，CTRP-9预测死亡的灵敏度为83.33%，特异度为78.33%，ROC曲线下面积为0.832(95%CI：0.767-0.904)，预测效果良好，见表5、图2。

表5 血清CTRP-4、CTRP-9对COPD合并肺栓塞患者的预后判断价值

图2 血清CTRP-4、CTRP-9表达水平预测死亡的ROC曲线分析

3 讨论

COPD临床致残率、病死率呈逐年增加的趋势，我国每年约100万人因COPD死亡，约占总体死亡人数的10%[10]。COPD的具体发病机制尚未明确，长期的慢性炎症反应、氧化失衡、细胞凋亡是COPD发生的重要原因。研究发现COPD患者的机体处于异常炎症反应状态，从而激活炎性因子、超氧化物的释放，损伤血管内膜，同时纤维蛋白原沉积、血小板活化聚集等进一步促进血栓形成，增加了COPD合并PE的发生风险[11-12]。近年来COPD合并PE越来越受到临床重视，与单纯性COPD具有相近的临床病症(如咳嗽、胸痛、呼吸困难等)，且血清炎性因子(如CRP、FIB、D-二聚体)均处于高表达水平，故而容易被忽视。因此，研究引起COPD合并PE发生的危险因素对于疾病的诊断、治疗方案的制定以及预后评估具有重要意义。

本次研究结果显示3组受试者血清CTRP-4、CTRP-9水平差异显著，其中肺栓塞组血清CTRP-4、CTRP-9水平显著明显高于非肺栓塞组、对照组，表明COPD合并肺栓塞患者的血清CTRP-4、CTRP-9水平处于高表达状态。COPD患者存在肺循环异常炎症反应，肺部微循环受损，线粒体功能障碍等，机体代偿性机制刺激CTRP-9的分泌，从而激活磷脂酰肌醇3激酶-丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(PI3K-Akt)信号通路，改善内皮细胞功能障碍，减少肺动脉内皮细胞凋亡。同时本次研究采用Pearson相关性分析显示CTRP-4、CTRP-9分别与FEV1%pred呈负相关性(r=-0.681,-0.693,P<0.01)，提示CTRP-4、CTRP-9 能反映COPD 患者气流阻塞程度以及病情严重程度，即CTRP-4、CTRP-9越高，FEV1%pred越低，患者气流阻塞越严重。由于机体保护性机制的存在，病情越严重则刺激CTRP-9分泌的作用越强，故而血清表达水平越高，CTRP-9可降低基质金属蛋白酶-2的表达，抑制NF-κB通路等，最终改善机体炎症反应，保护血管[13]。CTRP-4可激活白细胞介素-6/信号转导与转录激活因子3信号通路，调控巨噬细胞、中性粒细胞、气道上皮细胞等多种细胞分泌功能，加重气道炎症反应、黏液高分泌状态，从而引起气流堵塞。韦海燕等[14]研究发现血清CTRP-4水平与IL-8水平呈正相关，推测CTRP-4参与了COPD患者的局部、全身炎症反应，且与肺功能有关。

COPD患者和COPD合并PE患者均可以出现低氧血症，缺乏特异性，其中单纯性COPD引起的低氧血症可通过解痉、正压通气、吸氧的方法进行改善，但对于合并PE患者，由于通气/血流比例严重失调，治疗效果较差，严重影响预后，因此通过评估患者预后危险因素可及早干预治疗，降低死亡风险。本次研究通过Logistic回归分析显示CTRP-4、CTRP-9、FEV1%pred、肺功能分级均为影响COPD合并肺栓塞患者死亡的独立危险因素(P<0.05)。Chen等[15]认为由于COPD患者肺储备功能不足，一旦发生PE，进一步促进血栓形成，导致支气管收缩，引起局部缺血缺氧性损伤和炎性损伤，其中缺氧、全身炎症是COPD患者促凝血状态的关键原因，从而加重PE进展，产生恶性循环，PE是COPD加重患者预后不良的独立预测因子。因此，在治疗前需要进行血液学检测，评估炎症反应状态以及血凝块情况，对于无治疗禁忌症者应及时纠正血栓前状态，对于危重者则需根据病情给予溶栓和抗凝治疗。CTRP-4促进TNF-α、IL-6等炎性因子的表达，加重炎症反应促进肺部血管栓塞形成，特别是肺动脉栓塞，从而增加死亡风险[5]。CTRP-9作为危险因子，童聪等[16]研究发现CTRP-9与COPD密切相关，其水平升高可通过促进肺部炎症损伤导致急性加重的发生，从而增加COPD进展为PE的风险。同时通过ROC曲线分析发现CTRP-4预测死亡的灵敏度为87.50%，特异度为71.67%，而CTRP-9预测死亡的灵敏度为83.33%，特异度为78.33%，其中灵敏度均高于80%，表明血清CTRP-4、CTRP-9对于COPD合并PE患者的预后情况有一定的预测价值。但特异度均低于80%，推测为COPD引起的血栓状态、炎症反应可干扰CTRP-4、CTRP-9的血清水平，如张森等[18]研究发现COPD 稳定期患者血清CTRP-9水平明显高于健康对照组，与FEV1%pred呈负相关，故而对于合并PE患者严重程度、预后评估仍需采用多种因子(凝血因子、炎症因子等)联合检测，从而提高预测效能。另外，此次研究存在一定局限性，患者治疗过程中血清CTRP-4、CTRP-9水平处于动态变化状态，而此次研究并未连续检测其的变化趋势与预后的相互关系。尽管研究发现血清CTRP-4、CTRP-9水平与肺功能存在相关性，对于具体机制仍需进一步论证。

综上所述，COPD合并PE患者血清CTRP-4、CTRP-9高表达，其水平与肺功能呈正相关，是导致患者死亡的独立危险因素，预测临床结局效果良好，具有一定的应用价值。