IL-18在肺动脉高压患者外周血的表达及贝前列素钠干预后的表达趋势研究

石金铮，耿鹤群，李方江，徐涛，李会贤

肺动脉亦称肺动脉干，是由右心室发出的，随后在肺静脉处汇合。左心疾病相关性肺动脉高压（PH-LHD）是最常见的一类肺动脉高压，占PH病例的65%～80%[1,2]，是一种由于左心室功能紊乱、二尖瓣和主动脉瓣病变以及先天性左心疾病而引发的肺动脉的收缩或舒张的异常病变[3]。目前为止，被批准用于治疗肺动脉高压症的靶向治疗药物包括前列环素类似物（比如依前列环素、贝前列腺素、曲前列环素和伊洛前列素）、内皮素受体拮抗剂（endothelin receptor antagonists，ERAs，如，安倍生坦和波生坦）和Ⅳ型磷酸二酯酶抑制剂（PDE5 inhibitors）三种，三种方法都是针对靶向血管，使通路进行激活[4]。1992年，日本科学家将贝前列素作为第一个化学性稳定的口服药物，已经证实了可以提高改善运动耐力和某些疾病症状。目前贝前列素由于其经济实用型和功能实效性，依然是治疗PH的最优方法[5,6]。本研究同样由于贝前列素的经济适用性以及在我院应用贝前列素钠治疗已经达到成熟条件，选择了此类药物来作为研究对象。在指示剂方面，有研究显示大多细胞炎症因子和趋化蛋白在肺动脉高压中有升高现象[7]，但还未发现在PH-LHD中有相关研究，本研究旨在观察针对正常组及PH-LHD组IL-18的差异表达，以及PH-LHD组服用贝前列素钠前后IL-18的趋势变化。

1 资料与方法

1.1 研究对象在2017年5月至2018年5月期间河北北方学院附属第一医院心血管内科例行体检及诊治的860例患者中，随机选取PH-LHD患者（PHLHD组）112例，正常志愿者（对照组）104例。根据肺动脉高压诊断标准把PH-LHD患者分为轻度、中度、重度三组：超声心动图检测肺动脉收缩压（PASP），轻度PASP指标在40～59 mmHg、中度指标在PASP在60～79 mmHg、重度指标在PASP在80 mmHg以上，含80 mmHg[8]。经超声心动图检测PASP，得到轻度PH-LHD34例，中度PHLHD53例，重度PH-LHD25例，三组PH-LHD患者进行IL-18、BNP检测以及贝前列素钠干预处理。正常志愿者入选标准：近两年的检查中没有发现任何心血管疾病、糖尿病、重大器官性病症，并且血压水平正常。PH-LHD患者入选标注：①在海平面水平呼吸空气，静息PASP＞30 mmHg（1 mmHg=0.1333 kPa）、肺动脉平均压（mean pulmonary arterial pressure，MPAP）＞20 mmHg或者运动状态下MPAP＞30 mmHg。②伴有以下心血管疾病症状，如年龄＞65岁、肥胖、高血压、冠心病、糖尿病及心房颤动等。③符合PH-LHD患者临床症状：端坐呼吸、夜间阵发性呼吸困难、劳力性呼吸困难、右心衰竭及外周水肿。④超声心动图检查确诊：PH-LHD患者进行超声心动图检查，三个以上的超声医师盲评，对所有患者进行超声心动图检查，包括左心室射血分数（LVEF）、左心室舒张末期内径（LVEDD）和肺动脉压。肺动脉高压患者排除标准：贝前列素钠治疗有过敏症状患者；妊娠期或哺乳期女性；显著精神异常者；心肺以外重大器官性病变患者。本次研究经医院伦理委员会批准，且研究内容已告知患者或其他家属知情同意。

1.2 治疗方法PH-LHD患者进行贝前列素钠干预，给予贝前列素钠片（商品名：凯那，北京泰德制药股份有限公司生产，规格：20 μg/ 片，生产批号：C1420215、C153142）口服治疗，每日60 μg摄入量，10 d为1疗程，连续2～3个疗程。

1.3 观察指标正常志愿者组与PH-LHD组均进行空腹静脉血的抽取，采血5 ml，1000 g离心20 min，取上层血清检测。采用心脏超声设备检测正常志愿者组和PH-LHD三组以及贝前列素钠干预后患者的PASP的差异变化。应用酶联免疫吸附试验检测正常志愿者组和PH-LHD组IL-18及BNP水平差异变化，试剂盒购于Abcam（ab215539，ab193694）。PH-LHD组通过肺动脉高压诊断分为PH-LHD轻度组、中度组、重度组，三组分别检测IL-18、BNP。PH-LHD患者经贝前列素钠干预后，分别在第7 d、10 d、14 d、20 d、27 d、30 d检测IL-18、BNP表达水平变化。

1.4 统计学方法采用SPSS 22.0统计软件进行数据处理，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用两独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基线资料比较比较两组人群年龄、性别、肺动脉高压级别等基线资料，两组比较差异均无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

2.2 PASP、IL-18、BNP在正常志愿者组与PHLHD组差异表达变化我们发现PASP、IL-18和BNP在PH-LHD组均显著高于正常志愿者组，具有统计学意义（P＜0.001）（表2）。

2.3 超声心动图检测PASP轻度PH-LHD34例，中度PH-LHD53例，重度PH-LHD25例，三组患者进行IL-18、BNP的测定。分析IL-18、BNP分别在轻度、中度和重度PH-LHD的差异表达变化，我们发现IL-18和BNP从轻度、中度到重度PH-LHD中表达水平依次显著升高，在每两组组间比较差异显著，具有统计学意义（P＜0.001）（表3）。

2.4 贝前列素钠干预前后比较经过贝前列素钠干预治疗后，PASP总体表现出逐渐下降趋势，统计分析发现在贝前列素钠干预后14 d与贝前列素钠前相比差异不显著（P＞0.05）；其余每两组两两比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。IL-18总体表现出逐渐下降趋势，统计分析发现贝前列素钠干预后30 d与贝前列素钠干预后20 d和27 d差异不显著，无统计学意义（P＞0.05）；其余每两组比较，均有统计学意义（P＜0.05）。BNP表现出逐渐下降的趋势，统计分析发现贝前列素钠干预后30 d与贝前列素钠干预后27 d差异不显著，无统计学意义（P＞0.05）；其余每两组比较，差异均显著（P＜0.05）（表4）。

表1 正常志愿者组和PH-LHD组基线资料比较

表2 正常志愿者组和PH-LHD组PASP IL-18和BNP水平比较（x±s）

表3 PH-LHD分级组中IL-18和BNP水平比较（x±s）

3 讨论

左心疾病相关的肺动脉高压主要是由于心血管左侧充盈压升高而被动向后传导，随后导致心脏的加剧收缩或舒张而致左心室功能紊乱，进而导致功能性二尖瓣关闭不全，最终表现为左心房压力升高和肺动脉压力升高，这种情况在运动状态时表现得更加严重[9]。肺动脉高压临床诊断标准及流体动力学定义中，除了在安静休息状态时，MPAP≥25 mmHg，从右心导管插入而测定的肺动脉嵌入压（PAWP）＞15 mmHg这两项测定依据之外，在第五次世界学术讨论会上，PHLHD被补充为新的定义，即单独的后毛细血管测定的肺动脉高压和前后毛细血管结合到一起而测定的肺动脉高压，后者在血流动力学上定义为MPAP＞15 mmHg，且舒张压的压力差（舒张压PAP-PAWP）为≥7 mmHg[10]，这些都是评估PHLHD的重要临床指标。

表4 贝前列素干预前与干预后PASP、IL-18及BNP水平比较（x±s）

目前在治疗方面，没有非常有效快速的治疗方案，有研究表明血管周围浸润的单核细胞是肺动脉高压血管病变的重要指示因子，David等证实了PH患者血浆中的细胞因子和趋化因子蛋白水平与健康人群相比较，IL-18、趋化因子配体10有显著升高现象，这些数据表明，IL-18和CXCL10的增强表达可能使炎症环境持续作用，最终导致PH的血管阻塞等相关现象特征[7]。Feng等也在鸡禽模型中通过高通量测序和病理学组织分析中得出显著差异表达的细胞炎症因子，IL-6，IL-8，IL-1β，IL-18以及巨噬细胞炎症蛋白-1β，这些指标均显示相比于健康正常组模型有所升高。另外在人PH外周血样品中，IL-8，IL-6，IL-1β和IL-18也同样显示是升高的表达现象[11,12]。在系统性硬化症（Systemic sclerosis，SSc）中，Nakamura等研究了SSc血清水平中IL-18结合蛋白同型a（IL-18BPa）的表达，实验证实比正常对照中表达水平有所升高。此外，在24例右心导管置入术的SSc患者中，血清IL-18BPa水平与平均肺动脉压呈正相关[13]。近年来，有研究证实炎症小体也被认为是这一过程的核心指示因子，它能释放促炎细胞因子，IL-1β和IL-18与外源病原体和内源性分子损伤模式有关，这些细胞因子在PH患者中有升高现象，但此现象是否是炎性小体激活的结果仍有待确定[14]。

我们在这次研究中集中统计分析了PASP在各种情况下的差异水平，选择了代表性的炎症因子IL-18及BNP作为PH-LHD的研究指标。我们首先通过心动超声图检测了104例正常志愿者组与112例PH-LHD组的PASP， PH-LHD组的结果要明显高于正常志愿者组，再根据PH-LHD组的PASP值的高低情况，把PH-LHD组分成了轻度PH-LHD组、中度PH-LHD组和重度PH-LHD组，结果表明IL-18、BNP在三组中的表达水平依次升高，每两组组间差异极其显著，具有统计学意义（P＜0.001），这与Feng等分析的炎症因子的结果相一致[11,12]。同时PH-LHD组患者进行贝前列素钠干预治疗，分析了PASP、IL-18和BNP在干预治疗后各时间点的表达水平变化，PASP在干预治疗后总体呈现下降的趋势，表明贝前列素钠治疗后PH-LHD呈现好转现象；IL-18和BNP两种炎症因子的指标在干预治疗后均有明显的下降趋势；BNP指标总体呈下降趋势，但在之后第30 d稍有回升，表明贝前列素钠治疗后PH-LHD呈现好转现象，在一个月后回升，可能表明20～30 d为一个疗程的最长期限，可继续干预治疗，对于30 d之后乃至更长时间节点的结果有待进一步研究，另外，结果的差异性有可能与个体差异有关，所以进一步排除个体差异化以及干预时间节点的细分与延续都有待进一步验证；另外后期结果的差异不显著，可能与治疗周期有关，贝前列素钠的治疗周期在药代动力学研究中表明20 d为一个周期疗程，之后的药量多少以及个体因素差异也是影响时间节点差异变化的重要因素，这些指标均可进行进一步验证。

综上所述，我们的研究结果显示，在患者服用贝前列素钠之后的30 d内有明显的良性状态倾向，验证了贝前列素钠是可以作为PH-LHD的一种相关靶向药物，并且IL-18及BNP在贝前列素钠干预治疗后的结果也有相应的下降趋势，可以将IL-18等炎症因子的表达量水平作为PH-LHD的指示因子，这对于PH-LHD的进一步研究均有借鉴意义。