HIF-1α、VEGF、PCT在COPD患者中的表达及临床意义

马 明,于 康

山东省聊城市人民医院检验科,山东聊城 252000

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是临床上常见的一种以持续气流受限导致机体出现相应的呼吸系统症状的疾病,主要表现为咳嗽、喘息等。随着人口老龄化的加剧、吸烟率的上升,COPD患病率在未来40年将会持续上升,预计到2060年其疾病相关死亡病例将超过540万[1]。以往临床上针对这类疾病大多通过肺功能检查来诊断并评估病情,但部分患者依从性差,症状也较重,不能接受肺功能检查,单纯的肺功能检查也无法全面反映患者病情变化[2]。因此,一些血清学指标已成为临床研究的重点。缺氧诱导因子(HIF-1α)是目前发现的在缺氧状态下可发挥活性的唯一的高度特异性核转录因子,与人类缺氧性疾病相关[3];血管内皮生长因子(VEGF)能够有效调节肺泡上皮细胞、血管内皮细胞,重塑炎症对肺组织的损伤[4];降钙素原(PCT)是细菌感染性疾病的敏感指标,是预测COPD患者病情发展的有效指标之一[5]。基于此,本研究通过研究HIF-1α、VEGF、PCT在COPD患者中的表达及其临床意义,旨在为临床治疗提供数据支持,现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2021年1月至2022年6月本院收治的125例COPD患者作为观察组,其中男80例,女45例;年龄40～76岁,平均(59.3±8.0)岁。纳入标准:(1)年龄30～70岁,临床资料完整;(2)符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南(2021年修订版)》[6]中相关诊疗标准。排除标准:(1)存在肝、肾等重要脏器功能障碍;(2)既往使用过糖皮质激素类药物;(3)合并严重免疫系统疾病;(4)存在其他肺部疾病;(5)存在无创呼吸机治疗禁忌证。再根据急性生理和慢性健康状况(APACHEⅡ)评分评估患者病情,主要包括急性生理学评分、年龄评分、慢性健康状况评分3部分。分值越高,患者病情越严重。依据APACHEⅡ评分将入组的所有COPD患者分为轻症组75例,重症组50例。根据预后情况,将重症组患者进一步分为预后良好组和预后不良组。同期招募100例健康体检者作为对照组,其中男64例,女36例;年龄30～70岁,平均(58.8±7.6)岁。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有研究对象均签署知情同意书,本研究经本院医学伦理委员会批准。

1.2方法 各组研究对象在空腹状态下抽取静脉血3 mL,真空负压吸入无添加剂干燥试管,颠倒混匀数次。静置30 min后以3 000 r/min离心10 min,取上清液保存于-20 ℃的低温冰箱中待测。HIF-1α、VEGF采用酶联免疫吸附试验(ELISA)进行检测,HIF-1α检测试剂盒购自美国Cloud-Clone Corp公司,VEGF检测试剂盒购自武汉博士德公司,酶标仪购自瑞士帝肯公司。所有操作严格按照试剂盒说明书进行,阴阳性对照均在质控范围内。

2 结 果

2.1观察组与对照组HIF-1α、VEGF、PCT水平比较 观察组的 HIF-1α、PCT水平明显高于对照组,VEGF水平明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 观察组与对照组HIF-1α、VEGF、PCT水平比较

2.2不同严重程度COPD患者HIF-1α、VEGF、PCT水平比较 重症组的 HIF-1α、PCT水平明显高于轻症组,VEGF水平明显低于轻症组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 不同严重程度COPD患者HIF-1α、VEGF、PCT水平比较

2.3HIF-1α、VEGF、PCT水平与APACHEⅡ评分的相关性 HIF-1α、PCT水平与APACHEⅡ评分呈正相关(r=0.621,P=0.027;r=0.603,P=0.035),VEGF水平与APACHEⅡ评分呈负相关(r=-0.563,P=0.035)。

2.4HIF-1α、VEGF、PCT对重症COPD患者的预测价值 绘制ROC曲线可知,HIF-1α、VEGF、PCT预测重症COPD的曲线下面积(AUC)分别为0.772、0.701、0.643,3项指标联合检测的AUC为0.803,灵敏度和特异度分别为90.1%、70.1%,优于单项指标检测。见表3和图1。

表3 HIF-1α、GP73、PCT对重症COPD患者的预测价值

图1 HIF-1α、VEGF、PCT预测重症COPD的ROC曲线

2.4重症COPD患者发生预后不良的单因素分析 根据不同预后情况,将重症COPD患者分为预后良好组30例和预后不良组20例,单因素分析结果显示,与预后良好组比较,预后不良组HIF-1α、PCT水平明显升高,VEGF水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 重症COPD患者发生预后不良的单因素分析

2.5重症COPD患者发生预后不良的多因素分析 以重症COPD患者为样本,以是否发生预后不良为因变量(未发生=0,发生=1),以HIF-1α(≥35.25 pg/mL)、VEGF(≤130.10 pg/mL)、PCT(≥2.95 ng/mL)为自变量,建立Logistic回归模型,结果显示,HIF-1α≥35.25 pg/mL、VEGF≤130.10 pg/mL、PCT≥2.95 ng/mL是重症COPD患者发生预后不良的危险因素(P<0.05)。见表5。

表5 重症COPD患者发生预后不良的多因素分析

3 讨 论

COPD在临床上具有较高的发病率和病死率,给患者和社会带来了严重的负担,目前还没有能够阻止或逆转COPD进展的有效方法[7]。COPD的发病机制目前尚未完全明确,但大多数报道显示炎症反应、氧化应激反应是其重要影响因素[8]。

HIF-1α是一种核转录蛋白,对环境中的缺氧程度比较敏感,是机体低氧表达过程中最关键的调节因子之一,其特点是在低氧环境下快速表达,常氧环境下迅速降解,与COPD的发生、发展密切相关[9]。冯力等[10]的研究指出,HIF-1α参与了COPD的缺氧、氧化应激、炎症反应过程,能够在一定程度上反映出COPD患者的肺功能水平。VEGF是一种促进人体血管生成的生长因子,可以调节血管渗透压,参与调控肺泡上皮细胞和血管内皮细胞凋亡信号通路,在肺组织血管的再生及修复中起重要作用[11]。VEGF还能减轻患者因炎症产生的肺泡损伤,促进人体内皮细胞的增殖和迁移,增加超氧化物歧化酶在内皮细胞中的表达以对抗氧化应激反应[12]。PCT主要来自甲状腺C细胞,是降钙素的前体蛋白,在健康人血清中低表达或不表达,是机体细菌感染引发呼吸系统炎症反应时较好的诊断性标志物,在合并细菌感染的早期诊断中具有重要作用[13]。本研究结果显示,观察组的 HIF-1α、PCT水平明显高于对照组,VEGF水平明显低于对照组,在重症组COPD患者中以上指标异常更明显,说明这些指标与疾病的发生、发展密切相关。孙永苗等[14]的研究显示,HIF-1α在COPD患者中过表达对患者短期预后不良有一定预测价值。王永丽[15]的报道中提到,COPD患者血清VEGF水平下降,与疾病进展存在密切关系。李庆旭[5]指出,PCT可有效预测COPD合并呼吸衰竭患者的预后,本研究与之结论基本一致。本研究Pearson相关分析显示,HIF-1α、PCT水平与APACHEⅡ评分呈正相关(P<0.05),VEGF水平与APACHEⅡ评分呈负相关(P<0.05)。由此可见,这些指标均与COPD的发生、发展相关。

另外,Logistic回归模型显示,HIF-1α≥30.25 pg/mL、VEGF≤130.10 pg/mL、PCT≥2.95 ng/mL是重症COPD患者发生预后不良的危险因素。叶飒等[16]的报道显示,HIF-1α水平与COPD的病情发展有关,高HIF-1α水平的COPD患者预后较差。魏婷婷等[17]指出,VEGF缺乏是COPD发生、发展的独立危险因素(P<0.05)。陈健等[18]的研究显示,PCT是老年COPD患者病情及预后评估的敏感指标。本研究结论与以上研究结论基本相符。

综上所述,HIF-1α、VEGF、PCT在COPD患者中出现明显异常,在重症患者中更明显,3项指标联合检测对疾病的诊断、病情评估、预后预测具有重要作用。