IL-18在肺動脈高壓患者外周血的表達及貝前列素鈉干預后的表達趨勢研究

石金錚，耿鶴群，李方江，徐濤，李會賢

肺動脈亦稱肺動脈干，是由右心室發(fā)出的，隨后在肺靜脈處匯合。左心疾病相關(guān)性肺動脈高壓（PH-LHD）是最常見的一類肺動脈高壓，占PH病例的65%～80%[1,2]，是一種由于左心室功能紊亂、二尖瓣和主動脈瓣病變以及先天性左心疾病而引發(fā)的肺動脈的收縮或舒張的異常病變[3]。目前為止，被批準用于治療肺動脈高壓癥的靶向治療藥物包括前列環(huán)素類似物（比如依前列環(huán)素、貝前列腺素、曲前列環(huán)素和伊洛前列素）、內(nèi)皮素受體拮抗劑（endothelin receptor antagonists，ERAs，如，安倍生坦和波生坦）和Ⅳ型磷酸二酯酶抑制劑（PDE5 inhibitors）三種，三種方法都是針對靶向血管，使通路進行激活[4]。1992年，日本科學家將貝前列素作為第一個化學性穩(wěn)定的口服藥物，已經(jīng)證實了可以提高改善運動耐力和某些疾病癥狀。目前貝前列素由于其經(jīng)濟實用型和功能實效性，依然是治療PH的最優(yōu)方法[5,6]。本研究同樣由于貝前列素的經(jīng)濟適用性以及在我院應用貝前列素鈉治療已經(jīng)達到成熟條件，選擇了此類藥物來作為研究對象。在指示劑方面，有研究顯示大多細胞炎癥因子和趨化蛋白在肺動脈高壓中有升高現(xiàn)象[7]，但還未發(fā)現(xiàn)在PH-LHD中有相關(guān)研究，本研究旨在觀察針對正常組及PH-LHD組IL-18的差異表達，以及PH-LHD組服用貝前列素鈉前后IL-18的趨勢變化。

1 資料與方法

1.1 研究對象在2017年5月至2018年5月期間河北北方學院附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科例行體檢及診治的860例患者中，隨機選取PH-LHD患者（PHLHD組）112例，正常志愿者（對照組）104例。根據(jù)肺動脈高壓診斷標準把PH-LHD患者分為輕度、中度、重度三組：超聲心動圖檢測肺動脈收縮壓（PASP），輕度PASP指標在40～59 mmHg、中度指標在PASP在60～79 mmHg、重度指標在PASP在80 mmHg以上，含80 mmHg[8]。經(jīng)超聲心動圖檢測PASP，得到輕度PH-LHD34例，中度PHLHD53例，重度PH-LHD25例，三組PH-LHD患者進行IL-18、BNP檢測以及貝前列素鈉干預處理。正常志愿者入選標準：近兩年的檢查中沒有發(fā)現(xiàn)任何心血管疾病、糖尿病、重大器官性病癥，并且血壓水平正常。PH-LHD患者入選標注：①在海平面水平呼吸空氣，靜息PASP＞30 mmHg（1 mmHg=0.1333 kPa）、肺動脈平均壓（mean pulmonary arterial pressure，MPAP）＞20 mmHg或者運動狀態(tài)下MPAP＞30 mmHg。②伴有以下心血管疾病癥狀，如年齡＞65歲、肥胖、高血壓、冠心病、糖尿病及心房顫動等。③符合PH-LHD患者臨床癥狀：端坐呼吸、夜間陣發(fā)性呼吸困難、勞力性呼吸困難、右心衰竭及外周水腫。④超聲心動圖檢查確診：PH-LHD患者進行超聲心動圖檢查，三個以上的超聲醫(yī)師盲評，對所有患者進行超聲心動圖檢查，包括左心室射血分數(shù)（LVEF）、左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）和肺動脈壓。肺動脈高壓患者排除標準：貝前列素鈉治療有過敏癥狀患者；妊娠期或哺乳期女性；顯著精神異常者；心肺以外重大器官性病變患者。本次研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準，且研究內(nèi)容已告知患者或其他家屬知情同意。

1.2 治療方法PH-LHD患者進行貝前列素鈉干預，給予貝前列素鈉片（商品名：凱那，北京泰德制藥股份有限公司生產(chǎn)，規(guī)格：20 μg/ 片，生產(chǎn)批號：C1420215、C153142）口服治療，每日60 μg攝入量，10 d為1療程，連續(xù)2～3個療程。

1.3 觀察指標正常志愿者組與PH-LHD組均進行空腹靜脈血的抽取，采血5 ml，1000 g離心20 min，取上層血清檢測。采用心臟超聲設備檢測正常志愿者組和PH-LHD三組以及貝前列素鈉干預后患者的PASP的差異變化。應用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測正常志愿者組和PH-LHD組IL-18及BNP水平差異變化，試劑盒購于Abcam（ab215539，ab193694）。PH-LHD組通過肺動脈高壓診斷分為PH-LHD輕度組、中度組、重度組，三組分別檢測IL-18、BNP。PH-LHD患者經(jīng)貝前列素鈉干預后，分別在第7 d、10 d、14 d、20 d、27 d、30 d檢測IL-18、BNP表達水平變化。

1.4 統(tǒng)計學方法采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理，計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料比較比較兩組人群年齡、性別、肺動脈高壓級別等基線資料，兩組比較差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表1）。

2.2 PASP、IL-18、BNP在正常志愿者組與PHLHD組差異表達變化我們發(fā)現(xiàn)PASP、IL-18和BNP在PH-LHD組均顯著高于正常志愿者組，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）（表2）。

2.3 超聲心動圖檢測PASP輕度PH-LHD34例，中度PH-LHD53例，重度PH-LHD25例，三組患者進行IL-18、BNP的測定。分析IL-18、BNP分別在輕度、中度和重度PH-LHD的差異表達變化，我們發(fā)現(xiàn)IL-18和BNP從輕度、中度到重度PH-LHD中表達水平依次顯著升高，在每兩組組間比較差異顯著，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）（表3）。

2.4 貝前列素鈉干預前后比較經(jīng)過貝前列素鈉干預治療后，PASP總體表現(xiàn)出逐漸下降趨勢，統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)在貝前列素鈉干預后14 d與貝前列素鈉前相比差異不顯著（P＞0.05）；其余每兩組兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。IL-18總體表現(xiàn)出逐漸下降趨勢，統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)貝前列素鈉干預后30 d與貝前列素鈉干預后20 d和27 d差異不顯著，無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；其余每兩組比較，均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。BNP表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)貝前列素鈉干預后30 d與貝前列素鈉干預后27 d差異不顯著，無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；其余每兩組比較，差異均顯著（P＜0.05）（表4）。

表1 正常志愿者組和PH-LHD組基線資料比較

表2 正常志愿者組和PH-LHD組PASP IL-18和BNP水平比較（x±s）

表3 PH-LHD分級組中IL-18和BNP水平比較（x±s）

3 討論

左心疾病相關(guān)的肺動脈高壓主要是由于心血管左側(cè)充盈壓升高而被動向后傳導，隨后導致心臟的加劇收縮或舒張而致左心室功能紊亂，進而導致功能性二尖瓣關(guān)閉不全，最終表現(xiàn)為左心房壓力升高和肺動脈壓力升高，這種情況在運動狀態(tài)時表現(xiàn)得更加嚴重[9]。肺動脈高壓臨床診斷標準及流體動力學定義中，除了在安靜休息狀態(tài)時，MPAP≥25 mmHg，從右心導管插入而測定的肺動脈嵌入壓（PAWP）＞15 mmHg這兩項測定依據(jù)之外，在第五次世界學術(shù)討論會上，PHLHD被補充為新的定義，即單獨的后毛細血管測定的肺動脈高壓和前后毛細血管結(jié)合到一起而測定的肺動脈高壓，后者在血流動力學上定義為MPAP＞15 mmHg，且舒張壓的壓力差（舒張壓PAP-PAWP）為≥7 mmHg[10]，這些都是評估PHLHD的重要臨床指標。

表4 貝前列素干預前與干預后PASP、IL-18及BNP水平比較（x±s）

目前在治療方面，沒有非常有效快速的治療方案，有研究表明血管周圍浸潤的單核細胞是肺動脈高壓血管病變的重要指示因子，David等證實了PH患者血漿中的細胞因子和趨化因子蛋白水平與健康人群相比較，IL-18、趨化因子配體10有顯著升高現(xiàn)象，這些數(shù)據(jù)表明，IL-18和CXCL10的增強表達可能使炎癥環(huán)境持續(xù)作用，最終導致PH的血管阻塞等相關(guān)現(xiàn)象特征[7]。Feng等也在雞禽模型中通過高通量測序和病理學組織分析中得出顯著差異表達的細胞炎癥因子，IL-6，IL-8，IL-1β，IL-18以及巨噬細胞炎癥蛋白-1β，這些指標均顯示相比于健康正常組模型有所升高。另外在人PH外周血樣品中，IL-8，IL-6，IL-1β和IL-18也同樣顯示是升高的表達現(xiàn)象[11,12]。在系統(tǒng)性硬化癥（Systemic sclerosis，SSc）中，Nakamura等研究了SSc血清水平中IL-18結(jié)合蛋白同型a（IL-18BPa）的表達，實驗證實比正常對照中表達水平有所升高。此外，在24例右心導管置入術(shù)的SSc患者中，血清IL-18BPa水平與平均肺動脈壓呈正相關(guān)[13]。近年來，有研究證實炎癥小體也被認為是這一過程的核心指示因子，它能釋放促炎細胞因子，IL-1β和IL-18與外源病原體和內(nèi)源性分子損傷模式有關(guān)，這些細胞因子在PH患者中有升高現(xiàn)象，但此現(xiàn)象是否是炎性小體激活的結(jié)果仍有待確定[14]。

我們在這次研究中集中統(tǒng)計分析了PASP在各種情況下的差異水平，選擇了代表性的炎癥因子IL-18及BNP作為PH-LHD的研究指標。我們首先通過心動超聲圖檢測了104例正常志愿者組與112例PH-LHD組的PASP， PH-LHD組的結(jié)果要明顯高于正常志愿者組，再根據(jù)PH-LHD組的PASP值的高低情況，把PH-LHD組分成了輕度PH-LHD組、中度PH-LHD組和重度PH-LHD組，結(jié)果表明IL-18、BNP在三組中的表達水平依次升高，每兩組組間差異極其顯著，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.001），這與Feng等分析的炎癥因子的結(jié)果相一致[11,12]。同時PH-LHD組患者進行貝前列素鈉干預治療，分析了PASP、IL-18和BNP在干預治療后各時間點的表達水平變化，PASP在干預治療后總體呈現(xiàn)下降的趨勢，表明貝前列素鈉治療后PH-LHD呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)現(xiàn)象；IL-18和BNP兩種炎癥因子的指標在干預治療后均有明顯的下降趨勢；BNP指標總體呈下降趨勢，但在之后第30 d稍有回升，表明貝前列素鈉治療后PH-LHD呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在一個月后回升，可能表明20～30 d為一個療程的最長期限，可繼續(xù)干預治療，對于30 d之后乃至更長時間節(jié)點的結(jié)果有待進一步研究，另外，結(jié)果的差異性有可能與個體差異有關(guān)，所以進一步排除個體差異化以及干預時間節(jié)點的細分與延續(xù)都有待進一步驗證；另外后期結(jié)果的差異不顯著，可能與治療周期有關(guān)，貝前列素鈉的治療周期在藥代動力學研究中表明20 d為一個周期療程，之后的藥量多少以及個體因素差異也是影響時間節(jié)點差異變化的重要因素，這些指標均可進行進一步驗證。

綜上所述，我們的研究結(jié)果顯示，在患者服用貝前列素鈉之后的30 d內(nèi)有明顯的良性狀態(tài)傾向，驗證了貝前列素鈉是可以作為PH-LHD的一種相關(guān)靶向藥物，并且IL-18及BNP在貝前列素鈉干預治療后的結(jié)果也有相應的下降趨勢，可以將IL-18等炎癥因子的表達量水平作為PH-LHD的指示因子，這對于PH-LHD的進一步研究均有借鑒意義。