IL-27、KL-6在诊断CTD-ILD 中的价值

杨红娇 董昭兴 王颖 李建波 刘瑶瑶

昆明医科大学第二附属医院呼吸与危重症医学科650101

结缔组织病 (connective tissue disease,CTD)是一种主要侵犯全身结缔组织和血管的自身免疫性疾病,常累及全身多个脏器系统,肺是最易受累的器官之一。间质性肺疾病 (interstitial lung disease,ILD)是CTD 最常见的肺脏受累表现[1]。约20% ～45% 的类风湿性关节炎[2-3]、15.6%的原发性干燥综合征[4]和20%～75%的多发性肌炎/皮肌炎[5-7]患者可发生ILD。虽然与特发性间质性肺炎相比,CTD-ILD 的预后相对较好,免疫抑制剂对部分患者有一定效果[2],但ILD 仍是CTD 患者死亡的主要原因[8],因此早期诊断及有效治疗CTD-ILD 是目前呼吸科及风湿免疫科医师亟需解决的难题。目前临床上ILD 的诊断主要依靠临床症状、肺部听诊及高分辨率CT、肺功能、支气管肺泡灌洗、肺活检等检查手段,但上述检查手段由于费用较高、重复性差或有创等缺点,无法广泛应用于临床工作。

血清生物标志物是近年来研究的热点。IL-27是IL-6/IL-12细胞因子家族中的一种新型白细胞介素。有研究[9]证实全反式维甲酸通过调节Th17与调节性T 细胞分化降低IL-17A 的表达,从而减轻肺纤维化。而IL-27在Th17分化调节的过程中发挥着非常广泛的免疫调节功能,由此猜想IL-27可能通过IL-17 介导ILD 的发生、发展,其在CTD-ILD 患者中的表达水平可能不同于正常人。涎液化糖链抗原(Krebs von den lungen-6,KL-6)最早由日本人在肺腺癌研究中发现,其本质是一种大相对分子质量糖蛋白。KL-6是目前可用于ILD管理的最佳和最可靠的生物标志物之一[10]。但国内相关研究较少,其临床价值尚无定论。

故本研究通过比较血清IL-27、KL-6 在CTD-ILD及CTD 患者中表达水平的差异,初步探讨二者在诊断CTD-ILD 上的价值,为ILD 的诊疗提供新方法和思路。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2018年4月1日至2018年12月31日于昆明医科大学第二附属医院呼吸科和风湿免疫科收治的CTD-ILD 和CTD 患者纳入本研究,其中CTD-ILD 患者26 例,CTD 患者33例,同时选择同期体检中心健康成人无ILD、CTD病史及家族史,且均为非吸烟者16名为正常对照组。目前国内外对CTD-ILD 尚无统一诊断标准,本研究纳入标准为同时满足以下条件： (1)符合ILD 诊断[11]; (2)符合CTD 诊断[12-16]。排除标准： (1)合并急性感染、结核、支气管哮喘、COPD、恶性肿瘤;(2)合并严重心、肝、肾功能不全; (3)尘肺、吸入有机物及其他原因引起的ILD;(4)妊娠及哺乳期妇女;(5)资料不完整及不愿意配合者。本研究符合《赫尔辛基宣言》的原则。

1.2 血清IL-27、KL-6检测方法 嘱入院患者夜间空腹12 h,于次日清晨采集上肢静脉全血4 ml,室温下放置2 h,以3 000 r/min离心10 min,取上层血清保存于-80 ℃冰箱备用。标本收齐后解冻,然后严格按照华美生物工程有限公司生产的人IL-27、KL-6试剂盒说明书操作步骤,利用酶联免疫吸附试验双抗体夹心法测得IL-27、KL-6水平。

1.3 统计学分析 应用SPSS 22.0统计软件。计量资料正态性检验运用K-S检验,计量资料符合正态分布的采用±s 表示,多组间比较采用单因素方差分析,多组样本的两两比较采用LSD-t 检验;计数资料以例数或构成比表示,样本构成比用Pearsonχ2检验;绘制受试者工作特征 (receiver operator characteristic,ROC)曲线计算IL-27、KL-6诊断CTD-ILD 的曲线下面积,通过标准公式计算敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值。P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 纳入对象的临床特征 CTD-ILD 组和CTD组患者的平均年龄间比较差异无统计学意义,但CTD-ILD 组和CTD 组患者的平均年龄均高于正常对照组(P 值均＜0.05)。3组间性别差异构成比、有/无吸烟史差异均有统计学意义 (F 值分别为6.587、12.500,P 值均＜0.05)。见表1。

表1 3组间一般资料的比较

2.2 血清IL-27和KL-6的表达差异 结果显示,3组研究对象的血清IL-27浓度差异有统计学意义(F =4.672,P ＜0.05),进一步的组间比较显示CTD-ILD 组的血清IL-27浓度较CTD 组、正常对照组明显升高 (P 值均＜0.05),而CTD 组、正常对照组间血清IL-27浓度差异无统计学意义。3组研究对象的血清KL-6 浓度差异有统计学意义(F =10.301,P ＜0.05),进一步的组间比较显示CTD-ILD 组、CTD 组的血清KL-6 浓度较正常对照组明显升高 (P 值均＜0.05),且CTD-ILD 组的血清KL-6 浓度较CTD 组明显升高 (P ＜0.05)。见表2。

表2 3组间血清IL-27和KL-6的比较 (±s)

表2 3组间血清IL-27和KL-6的比较 (±s)

注：CTD-ILD为结缔组织病相关性间质性肺疾病;CTD 为结缔组织病;KL-6为涎液化糖链抗原;与CTD-ILD 组比较,a P ＜0.05;与正常对照组比较,b P ＜0.05

组别例数IL-27 (ng/L)KL-6 (μg/L)CTD-ILD组26 55.34±20.75 4.30±1.23b CTD组33 43.68±18.14a 3.58±1.27ab正常对照组16 38.79±15.68a 2.43±1.45 F 值4.672 10.301 P 值0.012 0.000

2.3 IL-27、KL-6诊断CTD-ILD 的ROC 曲线 本研究中IL-27、KL-6诊断CTD-ILD 的最佳临界值为分别为50.86 ng/L、4.26μg/L,曲线下面积分别为0.659 (95%CI：0.517～0.800)、0.664(95%CI：0.525～0.803)。见图1、2。

2.4 IL-27、KL-6及二者联合诊断CTD-ILD 的价值分析 本研究中CTD-ILD 组和CTD 组患者IL-27、KL-6 分别以50.86 ng/L、4.26 μg/L 为界,二者单独及联合诊断CTD-ILD 的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值见表3、4。

图1 IL-27诊断CTD-ILD的受试者工作特征曲线

图2 KL-6诊断CTD-ILD的受试者工作特征曲线

表3 IL-27、KL-6及二者联合时CTD-ILD 和CTD 分布情况 (例)

表4 IL-27、KL-6及二者联合诊断CTD-ILD 的预测价值 (%)

3 讨论

ILD 是CTD 患者死亡的主要原因[8]。因此,提高对CTD-ILD 的认识水平,将对制定CTD-ILD患者的治疗方案及评估CTD-ILD 患者的预后有重要意义。但目前临床上尚缺乏方便易行、重复性高、有效的生物标志物对CTD-ILD 的诊治进行指导,很多患者未能得到及时有效的干预,预后极差。因此,对相关生物标志物的探索成为广大研究者关注的热点。

3.1 IL-27和CTD-ILD IL-27是2002年Pflanz等[17]发现的一种新型IL,是由2条多肽链EBI3和p28通过二硫键组成的异二聚体。IL-27主要由活化的单核细胞、单核细胞来源的树突状细胞、淋巴细胞等产生,在机体内发挥着促进和抑制炎症的双重作用。

国内有动物实验证实IL-27在博来霉素诱导肺纤维化形成中起保护作用。董昭兴等[18]研究发现,在博来霉素诱导的肺纤维化小鼠肺组织中IL-27、IL-27R 的m RNA 表达量均较正常组升高,然后给予外源性的IL-27和IL-27R 进行干预,分别于造模后第7、28天处死小鼠,肺组织病理学检查结果显示给予了外源性IL-27 小鼠的肺纤维化程度最轻,其次是没有给予任何干预的肺纤维化小鼠,程度最重的是给予了IL-27R 的小鼠,从而证实IL-27对肺纤维化的形成可能有抑制作用,而且在注射IL-27R 后发现小鼠的死亡率明显增加,进一步证实IL-27在博来霉素诱导肺纤维化形成中起保护作用。另外有相关临床研究证实CTD-ILD 患者的血清IL-27水平呈一个高表达状态。Yoshizaki等[19]通过检测系统性硬化症患者血清IL-27水平及分离单核细胞产生IL-27的情况,实时定量PCR 检测皮肤成纤维细胞、B细胞和T 细胞中IL-27受体的表达,并分析了IL-27对B细胞产生IgG、CD4 T细胞产生IL-17、成纤维细胞增殖及胶原合成的影响,发现系统性硬化症患者血清IL-27水平较健康对照组升高,并与皮肤和肺纤维化程度及免疫异常程度呈正相关。Shen 等[20]研究发现皮肌炎/肌炎患者的IL-27水平明显高于正常对照组,且高肌酸激酶和合并间质性肺疾病患者的IL-27水平升高程度更明显。本研究中CTD-ILD 组的血清IL-27水平较CTD 组及正常对照组升高,与上述研究结果一致;但CTD 组的IL-27水平并没有明显高于对照正常组,这可能与样本量较少有关,需要扩大样本量进一步研究证实。本研究将CTD-ILD 组和CTD 组患者的IL-27行ROC 曲线分析,结果显示其曲线下面积为0.659 (95%CI：0.517 ～0.800),说明通过检测血清IL-27 来诊断CTDILD 准确度较低。

3.2 KL-6和CTD-ILD KL-6是日本学者Kohno等1985年研究肺腺癌时发现并命名的一种大相对分子质量糖蛋白抗原物质,类属于黏液素MUC1家族,其相对分子质量接近200 000[21,10]。KL-6主要由Ⅱ型肺泡上皮细胞、呼吸性支气管上皮细胞、支气管腺浆液细胞分泌,而在Ⅰ型肺泡上皮细胞、杯状细胞、支气管腺体细胞中无表达[10],故又叫肺泡Ⅱ型细胞表面抗原。当肺泡上皮受损时,Ⅱ型肺泡上皮细胞增生,分泌大量的KL-6,并通过损伤的肺间质基底膜渗漏入血,导致血中KL-6浓度升高,故增高的血清KL-6水平可作为肺损伤的敏感性指标[22]。有研究[23]指出,KL-6是一种肺成纤维细胞潜在的促增殖和抗凋亡物质,影响作用类似于转化生长因子β、成纤维细胞生长因子及血小板源性生长因子,可能是纤维化增殖的启动因子。朱晨等[24]的研究显示特发性肺纤维化组血清KL-6高于结节病Ⅰ期组和过敏性肺泡炎组,但与CTDILD 组无明显差别。另外不少研究[25-26]已表明KL-6可作为评估类风湿性关节炎、干燥综合征、系统性硬化病、多发性肌炎/皮肌炎等多种结缔组织病肺部受累严重程度的指标,且其水平与系统性硬化病患者弥散功能、用力呼气容积呈负相关。本研究发现CTD-ILD 组的血清KL-6水平明显高于CTD组及正常对照组,与刘玉梦等[27]、冯聪行和许爱国[28]的研究结果一致。将CTD-ILD 组和CTD 组患者的KL-6行ROC 曲线分析,结果显示其曲线下面积为0.664 (95%CI：0.525 ～0.803),说明通过检测血清KL-6来诊断CTD-ILD准确度较低。二者联合时虽然敏感度降低(34.62%),但特异度明显升高(90.91%)。

CTD 隶属于风湿性疾病,是一组疾病的总称,这些疾病包括类风湿性关节炎、干燥综合征、系统性硬化病、皮肌炎、血管炎等,上述疾病好发于30～60 岁人群[29]。此次入选的CTD-ILD 组、CTD 组患者多为中老年人,但于昆明医科大学第二附属医院体检中心体检的多为青中年人群,故本研究中CTD-ILD 组、CTD 组患者的平均年龄较正常对照组大。本次研究纳入的病例数较少,未能保证组间的性别构成及有吸烟史患者比例无差异,且因经费限制,未能实时检测血清IL-27、KL-6 水平,可能影响试验结果。故本试验结果需要进一步验证。CTD 是否继发ILD,影像学和临床特征是最直观的,也是 “金标准”,但很多CTD-ILD 患者合并呼吸衰竭,无法很好配合甚至不能完成CT检查,而临床特征又受临床医师主观因素影响,但IL-27、KL-6等血清生物标志物标本易获取、可多次重复检验,当然它们可能受到其他疾病或因素干扰,临床应用中还需结合患者情况。

综上所述,本研究发现IL-27、KL-6在CTDILD 患者血清中的表达水平显著高于CTD 患者及正常人,两者联合检测在诊断CTD-ILD 上可能有一定价值。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突