血清生物標志物對纖維化性間質(zhì)性肺疾病預后的預測價值

趙鐵梅，段智梅，劉 揚，劉凱迪，華 琳，圣朝軍

(1.中國人民解放軍總醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學部，北京 100853；2.首都醫(yī)科大學生物醫(yī)學信息學系，北京 100069)

纖維化性間質(zhì)性肺疾病(fibrosing interstitial lung disease，F(xiàn)ILD)是一組具有不同的病因、治療方法以及一系列疾病表現(xiàn)的異質(zhì)性疾病，包括特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis，IPF)、結(jié)締組織病相關(guān)間質(zhì)性肺病(interstitial lung disease associated with connective tissue diseases，CTD-ILD)、非特異性間質(zhì)性肺炎、纖維化型過敏性肺炎、Ⅳ期結(jié)節(jié)病等。2018年英國學者Wells等[1]指出在FILD中有一部分患者會進行性發(fā)展，預后不佳，并首次提出了進行性纖維化型的概念,引起越來越多的學者關(guān)注和研究。不論何種致病原因?qū)е碌姆卫w維化，肺泡上皮細胞的損傷與修復在FILD的致病過程中占據(jù)重要地位。因此，本研究對FILD的患者進行前瞻性研究和隨訪，檢測五種與肺泡上皮細胞功能障礙相關(guān)的生物標志物并進行病情進展及死亡的風險預測，給臨床醫(yī)生提供指導。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集中國人民解放軍總醫(yī)院2019年5—12月呼吸科診斷為FILD患者的臨床資料，包括性別、年齡、吸煙情況、癥狀、基礎(chǔ)疾病等，行肺CT、肺功能檢查，之后抽血進行生物標志物檢測。隨訪至1年行病情評估。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批通過，患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2入組和疾病診斷標準

1.2.1納入標準與排除標準 納入標準：①肺部高分辨CT(high resolution CT,HRCT)表現(xiàn)為肺纖維化[2-3]：網(wǎng)狀影伴牽拉性支氣管擴張，伴或不伴有蜂窩影；②簽署知情同意書。排除標準：不愿行HRCT檢查、不愿入組的患者。

1.2.2疾病診斷標準 IPF的診斷參照2018年Fleischner學會發(fā)表的特發(fā)性肺纖維化診斷標準[4]。結(jié)締組織病參照各自的分類標準明確診斷，原發(fā)性干燥綜合征[5]、系統(tǒng)性硬化癥[6]、類風濕關(guān)節(jié)炎[7]、混合性結(jié)締組織病[8]均采用相應(yīng)的國際通用診斷標準進行診斷。

1.2.3病情評估標準及分組 FILD按照隨訪至1年時的病情評估結(jié)果分為穩(wěn)定、進行性纖維化型、死亡、無法評估四組。滿足下列1條判斷為進行性纖維化型[9]：①用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)相對下降≥10%；②FVC相對下降≥5%，肺一氧化碳彌散量(diffusion capacity of carbon monoxide,DLCO)下降≥15%；③FVC相對下降≥5%， HRCT顯示纖維化增加；④FVC相對下降≥5%，癥狀加重；⑤癥狀加重，HRCT顯示肺纖維化增加。除外死亡患者，未達到進行性纖維化型標準的判斷為病情穩(wěn)定；在后期隨訪時不愿再行肺CT、肺功能檢查的歸為“無法評估”。

1.3方法

1.3.1血清標本的收集 空腹采集靜脈血4 mL,3 000 r/min離心10 min，分離血清。

1.3.2生物標志物檢測方法 糖蛋白抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9，CA19-9)、糖蛋白抗原125(carbohydrate antigen-125，CA-125)、糖蛋白抗原15-3(carbohydrate antigen 15-3，CA15-3)由我院生化科進行檢測，采用羅氏公司的電化學發(fā)光法；涎液化糖鏈抗原6(Krebs von den Lungen-6，KL-6)由北京迪安醫(yī)學檢驗實驗室有限公司采用化學發(fā)光法進行檢測；表面活性蛋白A(surfactant protein，SP-A)應(yīng)用武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司生產(chǎn)的人肺表面活性蛋白A檢測試劑盒，采用酶聯(lián)免疫吸附測定方法進行檢測。操作嚴格按照儀器和試劑盒說明書進行。

1.4統(tǒng)計學方法 應(yīng)用SPSS 19.0軟件和R3.6.1軟件進行統(tǒng)計分析。各組生物標志物檢測結(jié)果采用中位數(shù)和四分位數(shù)間距表示，組間比較采用非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗，采用競爭風險模型的生存分析和Fine-Gray回歸模型提取發(fā)展為進行性纖維化型和死亡風險的影響因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1一般資料 共入組58例患者，男性39例，女性19例，年齡32～90歲，平均(67.38±12.12)歲，其中吸煙29例，吸煙患者的吸煙年支平均為688.96±620.54。35例(60.34%)診斷為IPF，14例(24.14%)診斷為CTD-ILD，9例(15.52%)不能診斷為IPF和CTD-ILD的患者歸為其他原因所致的肺纖維化。43例(74.14%)的患者合并基礎(chǔ)疾病，常見的基礎(chǔ)疾病為肺氣腫和(或)肺大皰21例(36.21%)、胃食管反流20例(34.48%)、高血壓病18例(31.03%)、糖尿病17例(29.31%)和冠心病12例(20.69%)。主要基線肺功能指標：FVC占預計值的%平均為(79.57±19.93)%，DLCO占預計值的%平均為(60.45±21.37)%。

2.2病情評估結(jié)果 隨訪至1年，25例(43.10%)患者病情評估為穩(wěn)定；12例(20.69%)發(fā)展為進行性纖維化型；8例(13.79%)死亡；13例(22.41%)患者歸為“無法評估”。

2.3血清生物標志物檢測結(jié)果 進行性纖維化型、死亡患者的CA19-9、CA-125、CA15-3和KL-6基線檢測數(shù)值的中位數(shù)都高于病情評估為穩(wěn)定的患者，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 纖維化性間質(zhì)性肺疾病患者生物標志物檢測結(jié)果Table 1 Detection of biomarkers in patients with fibrosing interstitial lung disease [M(QR)]

2.4基于競爭風險模型的分析結(jié)果

2.4.1單因素分析結(jié)果 CA125基線增高是發(fā)展為進行性纖維化型的風險因素(表2)；CA199基線增高是死亡的風險因素(表3)。

表2 進行性纖維化性間質(zhì)性肺疾病的風險因素Table 2 Risk factors of progressive fibrosing interstitial lung disease

表3 纖維化性間質(zhì)性肺疾病死亡的風險因素Table 3 Risk factors of death in patients with fibrosing interstitial lung disease

2.4.2多因素分析結(jié)果 將單因素分析結(jié)果顯著的因素采用Fine-Gray競爭風險回歸模型作多因素分析，結(jié)果顯示：CA125不是發(fā)展為進行性纖維化型的風險因素，回歸系數(shù)0.003，HR 1.003，95%CI:0.999～1.010，Z值=1.341，P=0.180；CA19-9是死亡的風險因素，回歸系數(shù)0.007，HR 1.007,95%CI:1.001～1.061，Z值=2.014，P=0.044。

3 討 論

FILD總體預后不佳，在FILD中最典型的IPF本身就是一種隨著肺功能逐漸惡化的致死性疾病，診斷后中位生存期3～5年。近三年，非IPF的FILD越來越受到臨床醫(yī)生的關(guān)注，荷蘭學者Wijsenbeek邀請美國、日本、德國、法國、英國、意大利、西班牙的486名呼吸科、風濕免疫科和內(nèi)科醫(yī)生進行在線調(diào)查，結(jié)果顯示：18%～32%的非IPF的FILD可以發(fā)展為進行性纖維化型，從診斷為間質(zhì)性肺疾病到發(fā)展為進行性纖維化型需要11～15個月，診斷為進行性纖維化型后這些患者的生存時間僅有30～45個月，同樣預后不佳[10]。本研究也顯示：隨訪至1年，20.69%的FILD患者發(fā)展為進行性纖維化型，13.79%患者死亡，與國外學者的報道相仿；因此，探尋可預測發(fā)展為進行性纖維化型的風險因素，及時發(fā)現(xiàn)病情進展，給予積極治療，對改善患者預后至關(guān)重要。

既往的研究顯示，與肺泡上皮細胞功能障礙相關(guān)的生物標志物對FILD的預后有一定的指導作用。在健康人群中，支氣管上皮細胞可分泌小劑量CA19-9和CA-125；上皮細胞損傷后支氣管和肺泡上皮細胞可產(chǎn)生豐富的CA19-9和CA-125，與上皮細胞再生有關(guān)。英國學者Maher等[11]對IPF患者進行了研究，應(yīng)用1年內(nèi)出現(xiàn)死亡或FVC%下降≥10%判斷為病情進展，結(jié)果顯示：CA19-9、CA-125升高可以預測IPF的預后，疾病進展的IPF患者基線CA19-9的水平高于穩(wěn)定患者，分別為53.7 kU/L和22.2 kU/L(P<0.001)；基線CA-125水平在穩(wěn)定和疾病進展的患者中同樣有差異(組間比1.26，95%CI:1.05～1.51，P=0.015),疾病進展患者CA-125在3月內(nèi)升高大約25%以上，是檢測限(2 kU/L)的2倍以上，隨訪3個月CA-125水平升高的患者死亡風險也增加(HR 2.542,95%CI:1.493～4.328,P=0.00059)。CA15-3是一種可由多種上皮細胞分泌的高相對分子質(zhì)量糖蛋白，Moll等[12]研究顯示：IPF患者基線CA15-3(56 kU/L)明顯高于正常值(30 kU/L)；以58.5 kU/L為截點，CA15-3增高組的中位生存期為29個月，明顯低于未增高組(50個月，HR 1.67，95%CI:1.05～2.65，P=0.031)。Rusanov等[13]針對IPF患者肺移植前后的生物標志物進行檢測，結(jié)果顯示：肺移植后血清CA15-3、CA19-9較移植前顯著下降，其中CA15-3下降最為明顯，CA15-3水平與IPF患者生存率相關(guān)(P=0.04)。本研究也針對CA19-9、CA-125和CA15-3進行研究，聯(lián)合應(yīng)用癥狀、肺功能、肺CT影像進行綜合評估判斷是否發(fā)展為進行性纖維化型，結(jié)果顯示，隨訪至1年，病情評估為進行性纖維化型、死亡患者的這三種生物標志物基線檢測數(shù)值的中位數(shù)都高于病情評估為穩(wěn)定的患者，但差異無統(tǒng)計學意義，需要擴大樣本量進行進一步觀察。采用競爭風險模型的生存分析和Fine-Gray回歸模型，單因素分析顯示，CA-125基線增高是發(fā)展為進行性纖維化型的風險因素，CA19-9基線增高是死亡的風險因素；多因素分析結(jié)果亦顯示CA19-9是死亡的風險因素，與國外報道相仿。與檢測肺泡灌洗液、肺組織中的生物標志物相比，應(yīng)用血清進行檢測方便易行，提示我們可使用CA-125、CA19-9作為FILD患者的預后指標進行基線評估和動態(tài)隨訪，給臨床醫(yī)生提供指導。

近幾年在間質(zhì)性肺疾病的研究中,KL-6和SP-A是比較受關(guān)注的生物標志物。KL-6是一種黏蛋白樣高相對分子質(zhì)量糖蛋白，表達于肺泡上皮細胞表面，當肺泡上皮細胞增殖、活化或損傷時，KL-6被釋放到血液中。韓國學者Ko等[14]對間質(zhì)性肺疾病(包括不能分類的間質(zhì)性肺疾病、IPF、CTD-ILD、隱源性機化性肺炎等)進行研究，應(yīng)用FVC%下降≥10%，出現(xiàn)急性加重或死亡判斷為病情進展，平均隨訪11.1個月，多因素分析顯示，血清KL-6>800 kU/L是間質(zhì)性肺疾病進展的獨立危險因素(HR 2.689,95%CI：1.445～5.004,P=0.002)。我國的廣州地區(qū)研究也顯示[15]：在多種間質(zhì)性肺疾病中，KL-6水平在病情進展的患者中明顯高于未發(fā)生進展者[分別為(1 985.2±1 497.8) kU/L、(1 387.6±1 313.1) kU/L,P<0.001]；多因素分析顯示KL-6與生存相關(guān)(相對危險度1.901，95%CI：1.294～2.793，P<0.001)。表面活性蛋白由肺泡Ⅱ型上皮細胞合成和分泌，同時肺泡Ⅱ型上皮細胞也參與表面活性物質(zhì)的攝取、分解代謝和再利用；表面活性蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和胞漿中的積累導致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的慢性應(yīng)激，在肺泡Ⅱ型上皮細胞凋亡和肺纖維化的發(fā)生、發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。日本學者Yoshikawa等[16]研究顯示,血清SP-A水平的變化可以預測IPF患者的預后，隨訪6個月時，臨床進展組SP-A水平顯著高于臨床穩(wěn)定組；與基線值相比，臨床進展組SP-A平均升高20.2%，臨床穩(wěn)定組平均下降10.2%。在本研究中，未觀察到基線KL-6、SP-A與病情進展或死亡的風險相關(guān)，提示基線KL-6、SP-A的水平對進行性纖維化型的預測價值有限，但也不除外與樣本量偏小有關(guān)，需要進一步擴大樣本量并進行長程隨訪觀察上述指標動態(tài)的變化作進一步的研究。

綜上所述，F(xiàn)ILD患者的預后不佳，20.69%可發(fā)展為進行性纖維化型，13.79%死亡。CA-125基線增高的患者發(fā)展為進行性纖維化型的風險更高,CA19-9基線增高的患者死亡風險更高,值得臨床醫(yī)生關(guān)注。