間質(zhì)性肺病相關(guān)特異性血清標(biāo)志物的分析

徐曉萍，徐 磊，秦 慧，趙旭霽， 李 敏

（1. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海 200127；2. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院呼吸科，上海 200127）

間質(zhì)性肺?。╥nterstitial lung disease，ILD）是一組主要累及肺間質(zhì)、肺泡和/或細(xì)支氣管的肺部彌漫性疾病，包括病因不明的特發(fā)性間質(zhì)性肺炎、伴有自身免疫特征的間質(zhì)性肺炎（interstitial pneumonia with autoimmune feature，IPAF）和病因明確的藥物性肺炎、放射性肺炎等。ILD的診斷及鑒別診斷主要依據(jù)肺功能檢查和高分辨率電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）。ILD的病程發(fā)展差異很大，可長期穩(wěn)定，也會急性惡化，目前還缺乏血清學(xué)診斷及預(yù)測指標(biāo)，患者往往僅有炎癥及部分風(fēng)濕病指標(biāo)可作為提示。為此，本研究選取臨床已明確診斷為ILD和其他肺部疾病的患者，檢測其血清涎液化糖鏈抗原6（Krebs Von den Lungen-6，KL-6）、基質(zhì)金屬蛋白酶-3（matrix metalloproteinase-3，MMP-3）、纖維連接蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）、C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）的變化規(guī)律，以期能找到ILD相關(guān)特異性血清學(xué)標(biāo)志物。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2016年6月—2017年2月上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院住院的肺部疾病患者251例，其中男121例、女130例，年齡22～88歲，包括臨床確診的ILD患者134例[男40例，女94例，年齡22～85歲，其中124例為結(jié)締組織相關(guān)性間質(zhì)性肺?。╟onnective tissue disease interstitial lung disease，CTD-ILD）患者（男34例，女90例，年齡22～85歲）]、普通肺炎患者48例（男28例，女20例，年齡32～88歲）、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者22例（男18例，女4例，年齡49～77歲）、肺癌患者38例（男30例，女8例，年齡36～74歲）、其他肺部疾?。ńY(jié)核、哮喘）患者9例（男5例，女4例，年齡49～73歲）。另選取同期上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院體檢健康者30名作為正常對照組，其中男15名、女15名，年齡23～68歲。

1.2 方法

抽取所有對象空腹靜脈血4 mL，離心分離血清，-80 ℃凍存，統(tǒng)一檢測，所有樣本均復(fù)溶1次。采用乳膠凝集法檢測KL-6、MMP-3，試劑盒及配套標(biāo)準(zhǔn)品、質(zhì)控品由日本積水醫(yī)療株式會社提供。采用免疫比濁法檢測FN，試劑盒由北京九強(qiáng)生物技術(shù)股份有限公司提供。采用免疫透射比濁法檢測CRP，試劑盒由浙江東甌診斷產(chǎn)品有限公司提供。檢測儀器為HITACHI 7600全自動生化分析儀（日本日立公司）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性分布檢驗(yàn)。呈正態(tài)分布的計(jì)量資料采用±s表示，組間比較采用Oneway ANOVA檢驗(yàn)及q檢驗(yàn)。呈非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)（M）[四分位數(shù)（P25～P75）]表示，組間比較采用非參數(shù)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評估血清KL-6診斷ILD的價(jià)值，同時(shí)依據(jù)臨床對ILD診斷的高特異性要求確定最佳臨界值。

2 結(jié)果

2.1 各組血清KL-6、FN、CRP水平的比較

與正常對照組比較，ILD組、肺癌組及普通肺炎組血清KL-6水平明顯升高（P＜0.01、P＜0.05），其中ILD組KL-6水平最高。ILD組、普通肺炎組、COPD組及其他肺部疾病組血清FN水平均明顯降低（P＜0.01）。肺部疾病各組CRP水平均明顯升高（P＜0.01）。肺部疾病各組之間KL-6、FN水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000、P=0.038），兩兩比較顯示ILD組血清KL-6水平最高（P＜0.01），肺癌組次之（P＜0.05），而普通肺炎組、COPD組及其他肺病組之間血清KL-6水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。肺癌組血清FN水平明顯高于COPD組、ILD組、普通肺炎組及其他肺病組（P＜0.01、P＜0.05）。肺部疾病各組間CRP水平差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

2.2 KL-6診斷ILD的價(jià)值

ROC曲線分析顯示，KL-6診斷ILD的曲線下面積[95%可信區(qū)間（confidence interval，CI）]為0.814（0.763～0.866），綜合臨床診斷的特異性要求，確定最佳臨界值為430 U/mL，敏感性為59.4%，特異性為89.8%。見圖1。

表1 各組血清KL-6、FN、CRP水平的比較

圖1 KL-6診斷ILD的ROC曲線

2.3 ILD組血清MMP-3水平分析

ILD組血清MMP-3水平為155（84.5～290.5）ng/mL，范圍為13～1 855 ng/mL，較試劑說明書提供的參考區(qū)間（男＜121 ng/mL，女＜60 ng/mL）升高了2～15倍。124例CTD-ILD患者血清MMP-3的陽性率為84.7%（105/124），男、女性陽性率分別為91.2%（31/34）和82.2%（74/90）。

3 討論

ILD是以彌漫性肺泡炎和肺泡結(jié)構(gòu)紊亂，最終導(dǎo)致肺間質(zhì)纖維化為特征的一組疾病，臨床常見的有特發(fā)性肺纖維化（idiopathic pulmonary fibrosis，IPF）、CTD-ILD、IPAF等。目前，ILD發(fā)病率逐年上升，致殘率、致死率均較高，診斷及鑒別診斷困難。KL-6于1985年被日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)，屬于上皮性黏蛋白1，由增殖的、受激發(fā)的或受損的Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞分泌，正常肺組織和終末細(xì)支氣管上皮細(xì)胞只有極少量表達(dá)。若肺基底膜發(fā)生損傷，可導(dǎo)致血管通透性增加，使KL-6進(jìn)入血液。因此，血清KL-6可敏感地反映肺泡上皮和間質(zhì)的損傷程度、Ⅱ型肺泡細(xì)胞再生和多種間質(zhì)性肺疾病的活動度，具有很高的特異性。KL-6 高水平表達(dá)可能與ILD、急性肺損傷、放射性肺炎、病毒性肺炎、藥物相關(guān)性間質(zhì)性肺炎、腫瘤等疾病有關(guān)，其作用可能是促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖和遷徙，從而影響纖維化的發(fā)生和發(fā)展。有研究結(jié)果顯示，血清KL-6水平與多項(xiàng)肺功能指標(biāo)相關(guān)，KL-6水平越高，患者肺功能越差；KL-6水平與血氧飽和度呈負(fù)相關(guān)，提示其與疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān)；活動期的ILD患者KL-6水平明顯升高[1-3]。本研究結(jié)果顯示，ILD患者血清KL-6水平明顯高于普通肺炎患者、COPD患者及正常對照者（P＜0.01），肺癌患者血清KL-6水平亦明顯增高（P＜0.05）。綜合臨床診斷ILD的高特異性要求，依據(jù)ROC曲線得出KL-6診斷ILD的最佳臨界值為430 U/mL，敏感性為59.4%，特異性為89.8%。

結(jié)締組織病（connective tissue disease，CTD）是一組以自身結(jié)締組織損傷為特點(diǎn)的自身免疫性疾病，包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性硬化癥、多發(fā)性肌炎和皮肌炎、混合結(jié)締組織病、干燥綜合癥等。ILD是CTD常見的肺系統(tǒng)受損，以活動性呼吸困難、X線胸片彌漫性浸潤陰影、限制性通氣障礙、彌散功能降低和低氧血癥為臨床表現(xiàn)，也稱為彌漫性實(shí)質(zhì)性肺疾病。CTD-ILD以肺間質(zhì)炎癥和纖維化為特征，患者肺損傷的程度和活動性與其他器官受累的情況不平行，故診斷很困難。ILD患者是否有潛在CTD是決定ILD治療方案和影響預(yù)后的關(guān)鍵。臨床有部分ILD患者符合未分化結(jié)締組織?。╱ndifferentiated connective tissue disease，UCTD）的診斷，而UCTD恰恰是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、干燥綜合癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾病的早期表現(xiàn)。約有25%的UCTD在5年內(nèi)會發(fā)展成為某種特定的CTD。ILD可以是CTD首發(fā)或唯一的表現(xiàn)，也可以是遠(yuǎn)期并發(fā)癥。有研究結(jié)果顯示， KL-6診斷系統(tǒng)性硬化癥-ILD的敏感性可達(dá)85%、特異性＞90%，應(yīng)用激素和免疫抑制劑治療后 KL-6 水平可有一定程度的下降[4-5]。除KL-6外，肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞還分泌成纖維細(xì)胞的化學(xué)誘導(dǎo)劑，如FN、轉(zhuǎn)化生長因子β和血小板衍生生長因子（plateletderived growth factor，PDGF）。在末梢肺組織，還有表皮生長因子、白細(xì)胞三烯B4等其他化學(xué)誘導(dǎo)劑，均對肺纖維化的形成起一定作用。KL-6的致纖維化作用可能是通過與細(xì)胞因子相互作用，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖和遷移實(shí)現(xiàn)的[6]。OHSHIMO等[7]發(fā)現(xiàn)KL-6呈劑量依賴性的促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖和遷徙，從而參與肺纖維化的發(fā)生，而且其促增殖能力明顯優(yōu)于其他誘導(dǎo)成分。KL-6還可以提示肺結(jié)核患者肺纖維化的程度和范圍[8]。ILD患者經(jīng)治療后其病情趨于穩(wěn)定和改善，KL-6水平下降，與影像學(xué)檢查結(jié)果吻合。有研究結(jié)果顯示KL-6水平可以反映患者對治療干預(yù)的應(yīng)答[9]。

FN又稱纖維黏連蛋白，存在于膠原纖維和許多結(jié)締組織細(xì)胞周圍，能與細(xì)胞、膠原、 肝素和纖維素等結(jié)合。FN不僅參與基質(zhì)分子篩的構(gòu)成，同時(shí)作為一種中介蛋白，通過連接和介導(dǎo)作用，影響細(xì)胞的附著和移動，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長和分化。ILD、普通肺炎、COPD及其他肺部疾病患者的血清FN水平均低于正常對照者（P＜0.01），其中COPD患者血清FN水平最低?；|(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）是細(xì)胞外基質(zhì)降解及重構(gòu)的重要介質(zhì)，屬依賴鋅離子的蛋白水解酶家族。MMP-3可降解非膠原性基質(zhì)成分，一直作為類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)組織破壞的酶標(biāo)志物而受到臨床關(guān)注。有研究結(jié)果顯示，多種MMP與IPF有關(guān)，其中MMP-1、MMP-3、MMP-7、MMP-9等在肺纖維化患者中顯著升高[10-12]。本研究結(jié)果顯示，124例CTD-ILD患者血清MMP-3的陽性率達(dá)84.7%（105/124），水平較廠商提供的參考區(qū)間升高了2～15倍，最高達(dá)1 855 U/mL。

綜上所述，KL-6水平能夠提示肺泡和肺間質(zhì)損傷，可作為ILD特異性診斷、監(jiān)測和預(yù)后的標(biāo)志物。部分CTD-ILD或UCTD-ILD患者除具有自身免疫特征的陽性改變之外，MMP-3水平是該類患者早期的敏感指標(biāo)之一。由此可見，ILD的診斷與病情監(jiān)測除高分辨CT外，可以增加相關(guān)特異的循環(huán)標(biāo)志物，如KL-6、MMP-3、FN的檢測。