骨膜蛋白在慢性阻塞性肺病急性加重期的表达及诊断意义

董媛，朱述阳，卞宏，朱洁晨

（徐州医科大学附属医院 呼吸内科，江苏 徐州 221002）

慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）是全球范围内致残致死率增加的主要原因之一，造成严重的经济及社会负担，且发病率逐年增加[1]。故对于COPD急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD）患者早诊断及干预则显得尤为重要。骨膜蛋白是一种细胞外基质蛋白，涉及到组织及器官的发育、愈合过程[2]。多项研究发现骨膜蛋白涉及呼吸系统疾病的肺纤维化、气道炎症等过程。本研究主要探讨骨膜蛋白等对AECOPD诊断的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年2月-2017年11月就诊于徐州医科大学附属医院呼吸内科的AECOPD患者62例作为AECOPD组。其中，男性50例，女性12例；年龄47～83岁，平均（66.0±1.0）岁。选取同期于本院门诊定期随访的COPD稳定期（stable chronic obstructive pulmonary disease, SCOPD）患者35例作为SCOPD组。其中，男性29例，女性6例，年龄50～79岁，平均（66.1±1.3）岁。纳入标准：①存在COPD疾病基础；②短期内气促、咳嗽、咳痰和/或喘息加重，痰量增多，可伴有发热等明显加重症状，且症状突然变化超过日常变异范围[3]。排除标准：①支气管哮喘、支气管扩张、肺间质纤维化及肺结核等严重肺部疾病；②不稳定的或者未经治疗的心血管疾病；③免疫系统疾病、任何恶性肿瘤性疾病；④呼吸系统以外存在细菌或病毒感染等。选取同期于本院门诊体检的健康群众40例作为对照组。其中，男性33例，女性7例；年龄54～76岁，平均（63.3±1.0）岁。

1.2 方法

所有受试者于入院次日上午8∶00空腹状态下抽取肘正中静脉血1和3 ml。1 ml血液标本检测外周血白细胞、中性粒细胞计数等指标，并检测患者1 s用力呼气容积占预计值百分比（forced expiratory volume in 1 second/Forced vital capacity, FEV1/FVC）。3 ml血液标本在室温放置2 h后，4 000 r/min离心15 min，离心后收集血清样本，保存于-80℃备用。骨膜蛋白应用POSTN酶联免疫吸附试剂盒检测，各种试剂按照操作方法配制处理。

1.3 主要试剂与仪器

骨膜蛋白应用人骨膜蛋白/成骨细胞特异性因子2（human periostin/osteoblast specific factor 2, POSTN）酶联免疫吸附试剂盒（徐州市康美生物科技有限公司），TL80-1型医用离心机（姜堰市天力医疗器械有限公司），MS Diffusion肺功能仪（德国耶格公司），全自动模块式血液体液分析系统（上海市希森美康医用电子有限公司）。

1.4 统计学方法

数据分析采用SPSS 16.0统计学软件，计量资料以均数±标准差（±s）或中位数和四分位间距M（P25，P75）表示，比较用方差分析或非参数Kruskal-Wallis H检验，计数资料以构成比表示，比较用χ2检验。方差分析的两两比较用LSD-t检验，秩和检验的两两比较用χ2检验，相关性分析用Spearman法，绘制ROC曲线，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组患者临床资料比较

3组患者吸烟量、白细胞计数、中性粒细胞计数、骨膜蛋白、FEV1/FVC、嗜酸性粒细胞计数、CAT评分及mMRC评分比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。3组患者性别、年龄、身高及体重比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见附表。

2.2 3组患者各项检测指标比较

3组骨膜蛋白、白细胞计数、中性粒细胞计数、嗜酸性粒细胞计数、FEV1/FVC比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。进一步两两比较，AECOPD组骨膜蛋白与SCOPD组比较，差异有统计学意义（Z=-1.964，P=0.046）；AECOPD组骨膜蛋白与对照组比较，差异有统计学意义（Z=-3.989，P=0.001）；SCOPD组骨膜蛋白与对照组比较，差异有统计学意义（Z=-2.120，P=0.030）。AECOPD组白细胞与SCOPD组比较，差异有统计学意义（Z=-2.885，P=0.004）；AECOPD组白细胞与对照组比较，差异有统计学意义（Z=-4.051，P=0.001）；SCOPD组白细胞与对照组比较，差异无统计学意义（Z=-1.189，P=0.234）。AECOPD组中性粒细胞与SCOPD组比较，差异有统计学意义（Z=-3.749，P=0.001）；AECOPD组中性粒细胞与对照组比较，差异有统计学意义（Z=-5.435，P=0.001）；SCOPD组中性粒细胞与对照组比较，差异有统计学意义（Z=-2.145，P=0.032）。AECOPD 组嗜酸性粒细胞与SCOPD组比较，差异有统计学意义（Z=-4.049，P=0.001）；AECOPD组嗜酸性粒细胞与对照组比较，差异有统计学意义（Z=-4.141，P=0.001）；SCOPD组嗜酸性粒细胞与对照组比较，差异无统计学意义（Z=-0.122，P=0.903）。AECOPD 组 FEV1/FVC与SCOPD组比较，差异有统计学意义（Z=-5.101，P=0.001）；AECOPD组CAT评分与SCOPD组比较，差异有统计学意义（Z=-6.548，P=0.001）；AECOPD组mMRC评分与SCOPD组比较，差异有统计学意义（Z=-2.162，P=0.031）。见附表。

附表 3组患者临床资料比较

2.3 骨膜蛋白与嗜酸性粒细胞计数、CAT评分及mMRC评分的相关性

骨膜蛋白与嗜酸性粒细胞计数呈负相关（r=-0.189，P=0.027），骨膜蛋白与CAT评分、mMRC评分无相关性（r=0.160和0.017，P=0.118和0.870）。

2.4 各指标单独诊断AECOPD的ROC曲线

各指标单独诊断AECOPD的ROC曲线下面积值在0.5～1.0，越接近1表示其诊断价值越大。骨膜蛋白 AUC为 0.621（95%CI：0.506，0.735），敏感性为0.226（95%CI：0.138，0.345），特异性为 1.000（95%CI：1.000，1.000）。白细胞 AUC 为 0.677（95%CI：0.571，0.782）；敏感性为 0.597（95%CI：0.472，0.710）；特异性为0.800（95%CI：0.638，0.903）。中性粒细胞AUC 为 0.730（95%CI：0.631，0.829）；敏感性为 0.581（95%CI：0.457，0.695）；特异性为 0.857（95%CI：0.702，0.942）。CAT 评分 AUC 为 0.901（95%CI：0.836，0.966）；敏感性为 0.871（95%CI：0.763，0.936）；特异性为0.829（95%CI：0.669，0.923）。mMRC 评分 AUC 为0.622（95%CI：0.510，0.735）；敏感性为 0.435（95%CI：0.319，0.560）；特异性为 0.831（95%CI：0.664，0.934）。骨膜蛋白、白细胞、中性粒细胞及mMRC评分其诊断价值准确性低于CAT评分，骨膜蛋白诊断敏感性不高，但其特异性高，CAT评分特异性较骨膜蛋白低，但其敏感性较骨膜蛋白高。

2.5 各指标两两联合诊断AECOPD的ROC曲线

骨膜蛋白联合中性粒细胞AUC为0.741（95%CI：0.645，0.838）；敏感性为 0.565（95%CI：0.441，0.681）；特异性为0.943（95%CI：0.769，0.978）。骨膜蛋白＆白细胞AUC为0.724（95%CI：0.624，0.824）；敏感性为0.597（95%CI：0.472，0.710）；特异性为0.943（95%CI：0.804，0.994）。骨膜蛋白联合 CAT评分AUC 为0.901（95%CI：0.836，0.966）；敏感性为0.871（95%CI：0.763，0.936）；特异性为 0.829（95%CI：0.669，0.923）。骨膜蛋白联合CAT评分相较于骨膜蛋白联合其他指标诊断而言，其曲线下面积最接近1，敏感性高于其他联合指标，特异性低于其他联合指标，综合分析，骨膜蛋白联合CAT评分其诊断效果相对较好。

2.6 各指标3项联合诊断AECOPD的ROC曲线

骨膜蛋白联合中性粒细胞、CAT评分AUC为0.930（95%CI：0.875，0.986）；敏感性为 0.887（95%CI：0.782，0.947）；特异性为 0.886（95%CI：0.735，0.961）。骨膜蛋白联合中性粒细胞、白细胞AUC为0.756（95%CI：0.661，0.851）；敏感性为 0.597（95%CI：0.472，0.710）；特异性为 0.857（95%CI：0.702，0.942）。骨膜蛋白联合中性粒细胞、CAT评分其AUC、95%CI、敏感性及特异性最佳，诊断效果最好。

3 讨论

2020年COPD预计将成为世界第3大死亡病因，反复的急性加重是导致疾病恶化及死亡的主要原因[4-5]。且由于近年来哮喘-慢阻肺（asthma-copd overlap,ACO）发病率的升高，其异质炎症过程提示不同临床表现，故其鉴别诊断难上加难，COPD的炎症过程表现为气道慢性炎症反应导致气体潴留和进行性气流受限，活化的嗜中性粒细胞和淋巴细胞增加，炎症细胞与上皮细胞等一起释放多种炎症介质参与肺炎症反应[6]。

骨膜蛋白通过二硫键形成二聚体，其在气道发育及肺泡上皮修复中起重要作用[7-8]。其可通过与其他细胞外基质蛋白及酶的相互作用促进组织重构及胶原蛋白交联。且被认为是异常气道及实质纤维化演变的关键环节[9]。基于多年大量研究结果表明，在组织纤维化、关节炎、动脉粥样硬化、其他炎性疾病及肿瘤的发展和转移等发病机制中均有骨膜蛋白的参与[10]。另有研究发现骨膜蛋白在ACO及慢性阻塞性肺病方面水平相似，均高于哮喘的骨膜蛋白水平[11]。但目前ACO的发病机制及炎症通路仍未能完全明确，故仍需进一步研究验证。

CAT评分是一种COPD个人测试问卷，内容涵盖多个方面，评分范围为0～40分，分数越高提示疾病越严重，反映了COPD对患者生活质量的影响[12]。ELTBOLI等[13]认为中性粒细胞是COPD主要的炎性细胞，在其发病机制中发挥重要作用。有证据表明一定比例的COPD急性加重患者的中性粒细胞及其他炎性细胞数量增加[14]。

本研究发现，AECOPD组骨膜蛋白水平及CAT评分小于SCOPD组，骨膜蛋白水平在急性加重期治疗前高于治疗后，提示骨膜蛋白作为住院的AECOPD患者的预测指标有一定价值，这与KONSTANTELOU和袁义等的研究结果一致或相似[15-16]。类似结果亦在ACO中被发现，已有大量试验及研究涉及ACO的不同炎症通路，DE LLANO等[17]发现骨膜蛋白水平在区分不同类别的ACO时意义不大，但相对于COPD而言，在具有更可预测的Th2高标记（哮喘和ACO）患者中水平升高。同时，本研究结果显示通过两或三项联合可在一定程度上改进诊断效能。本实验表明骨膜蛋白可能参与了COPD疾病的气道炎症，与KONSTANTELOU和庞才双等研究结果一致[15，18]。进一步的研究需侧重于扩大样本量，进行前瞻性研究来验证。

综上所述，骨膜蛋白在AECOPD组中的水平高于SCOPD组和对照组，对AECOPD的诊断有一定意义，联合中性粒细胞及CAT评分可作为AECOPD的诊断指标。