慢性阻塞性肺部疾病合并肺部感染患者CRP、PCT、TLR4的表达及其临床意义

李朝晖，李复红，韩蓓，吕凌

渭南市中心医院呼吸与危重症医学科，陕西 渭南 714000

慢性阻塞性肺部疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是常见的呼吸系统疾病，好发于老年人群，患者表现为持续不完全可逆气流受限[1]。COPD患者常合并免疫力低下，感染风险明显升高，而肺部感染是COPD 急性加重的最主要因素[2]。因此，鉴别COPD合并肺部感染对于COPD急性加重的早期预测和规范治疗显得尤为重要。C 反应蛋白(C-reactive protein，CRP)一直被视为反映炎症状态的重要指标。血清降钙素原(procalcitonin，PCT)是降钙素的前体激素，研究显示PCT对于感染性疾病具有较好的诊断价值[3]。Toll 样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4)是TLRs家族成员之一，其能识别感染因素并进一步激活免疫炎症信号通路[4]。本研究通过检测CRP、PCT、TLR4在COPD合并肺部感染患者的表达，探讨该3项指标联合检测对COPD合并肺部感染的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017 年9 月至2019 年9 月在渭南市中心医院就诊的78 例COPD 患者为研究对象。所有患者均符合《慢性阻塞性肺病诊治指南(2013年修订版)》[5]中的诊断标准。排除标准：①伴有支气管炎或支气管哮喘者；②合并免疫系统功能缺陷者；③合并其他部位感染者；④入院前1 个月内有免疫调节剂应用史者；⑤对本研究中使用药品存在过敏情形者。根据患者是否合并肺部感染分为感染组32 例和非感染组46 例。感染组中男性20 例，女性12 例；年龄60～77岁，平均(67.03±5.42)岁；COPD病程3～12年，平均(7.64±2.96)年。非感染组中男性29 例，女性17例；年龄61～79 岁，平均(67.85±6.10)岁；COPD 病程3～14 年，平均(7.31±3.28)年。两组患者的一般资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均知情并签署知情同意书。

1.2 观察指标 ①两组患者入院后肺功能指标第1 s 用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)和最大呼气峰流速(PEF)；②两组患者入院后CRP、PCT 及TLR4 水平；③两组患者的自我评估测试(COPD assessment test，CAT)评分[6]及住院天数。

1.3 检测方法 所有患者入院后24 h 内均采集清晨空腹静脉血2 管。其中一管离心后分离上清，检测血清CRP 和PCT，CRP 含量使用Beckman Coulter IMMAGE采用散射比浊法进行检测，PCT含量使用罗氏Cobas 6000 生化免疫分析仪采用电化学发光法检测。另一管采用Ficoll 淋巴细胞分离液分离单核细胞，采用Trizol 一步法提取总RNA，逆采用RT-PCR 检测外周血单核细胞TLR4 mRNA表达。

1.4 统计学方法 应用SPSS20.0 统计软件分析数据，计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用t检验；计数资料采用率表示，组间比较采用χ2检验；两变量间相关性分析使用Pearson相关分析法；应用受试者工作特征(ROC)曲线及曲线下面积(AUC)评价各指标预测效能，AUC 比较使用Z 检验。检验水平α=0.05，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的FEV1、FVC、PEF 比较 感染组患者的FEV1、FVC、PEF明显低于非感染组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

2.2 两组患者的CRP、PCT及TLR4水平比较 感染组患者的血清CRP、PCT 水平及外周血单核细胞TLR4 mRNA 相对表达水平明显高于非感染组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表1 两组患者的FEV1、FVC、PEF比较(x-±s)

2.3 两组患者的CAT 评分和住院天数比较 感染组患者的CAT评分高于非感染组，住院天数长于非感染组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

2.4 感染组患者的CRP、PCT 及TLR4 水平与CAT 评分的相关性 经Pearson 相关分析结果显示，CRP、PCT 及TLR4 水平均与CAT 评分呈显著正相关(r=0.39，P＜0.05；r=0.54，P＜0.05；r=0.47，P＜0.05)。

2.5 CRP、PCT 及TLR4 表达水平对COPD 合并肺部感染的预测价值 绘制COPD 患者入院时CRP、PCT 及TLR4 水平及三者联合预测合并肺部感染的ROC 曲线。以约登指数最大时为临界点，CRP、PCT及TLR4预测COPD合并肺部感染的最佳截值分别为63.85 mg/L、0.94 μg/L 和5.92；三者联合诊断COPD 合并肺部感染的AUC 分别大于CRP(Z=3.481，P=0.05)，和TLR4(Z=2.822，P=0.005)单项诊断COPD合并肺部感染的AUC，但与PCT单项诊断COPD合并肺部感染的AUC 比较差异无统计学意义(Z=1.804，P=0.071)；PCT 单项诊断COPD 合并肺部感染的AUC 大于CRP单项诊断COPD 合并肺部感染的AUC (Z=2.123，P=0.034)，见表4和图1。

表4 CRP、PCT及TLR4对COPD合并肺部感染预测的效能比较

图1 CRP、PCT、TLR4及三者联合预测COPD合并肺部感染的ROC曲线

3 讨论

COPD 患者在长期气道炎症刺激下，气道解剖结构改变，防御功能降低，更易并发感染[7]。此外，COPD患者多为高龄患者，多合并有慢性基础性疾病，此类患者病程长，病情迁延反复，其自身免疫力较同年龄人群下降，因此进一步增加肺部感染风险[8]。呼吸道感染是导致COPD 急性加重的常见因素，因此对于CPPD合并继发性肺部感染患者需要及时甄别并进行抗感染治疗[9]。

CRP 是一种急性时相蛋白，主要由肝脏合成、分泌，属于非特异性炎性因子，对感染性疾病具有较高的诊断灵敏性，同时CRP 不受贫血、抗炎药物和激素等因素的影响，其在细菌感染时快速增高，而感染因素消除后迅速下降，因此可被用来预测感染性疾病的严重程度或预后[10]。CRP 水平可以敏感、客观地反映细菌感染状况，在绝大多数细菌感染中，血清CRP 水平呈现中度到显著升高，而机体受病毒感染时CRP水平多表现正常或仅轻微升高。PCT是由115个氨基酸组成的降钙素前体物，由甲状腺滤泡旁细胞合成分泌，在反应机体炎症状况方面优于传统炎症指标，正常人血液中PCT含量极低，当受到内毒素或炎性细胞因子刺激时诱导产生PCT[11]。杨海燕等[12]研究显示，CRP 和PCT 在COPD 急性加重期显著升高，并对COPD 急性加重期具有重要的临床诊断价值，本研究结果与其一致。

TLR4是TLRs家族成员之一，是一种重要的模式识别受体，主要存在于单核淋巴细胞表面，能识别细菌脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)等配体。TLRs介导的免疫炎症信号通路在固有免疫系统中发挥重要作用，其活化后引起下游促炎细胞因子IL-6、TNF-α等的形成，并引起炎症信号级联放大[13]。王婧等[14]从COPD患者外周血中分离单核细胞，其研究指出TLR4可能参与了COPD 的炎症反应过程。本研究结果显示，COPD合并感染患者外周血单核淋巴细胞TLR4表达水平明显高于非感染组。分析其原因为细菌感染后释放LPS增多，而LPS刺激引起机体TLR表达水平升高并激活固有免疫系统[15]。

CAT 评分是用于评估COPD 患者生活质量的量表，能反映COPD 患者咳嗽咳痰、胸闷气喘、睡眠精力等主要症状[16-17]。本研究结果显示，感染组CAT 评分更高，住院时间更长。通过相关性分析发现CRP、PCT及TLR4水平均与CAT评分呈明显正相关，表明CRP、PCT 及TLR4 水平与COPD 病情严重程度有密切关联，与既往研究[18-19]结果一致。此外本研究通过ROC曲线分析发现，CRP、PCT 及TLR4 水平对预测COPD合并肺部感染均具有一定价值，其中PCT预测的AUC高于CRP，将三者联合用于预测时，其AUC 均大于CRP 及TLR4 单独预测的AUC，但与PCT 比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

综上所述，CRP、PCT 及TLR4 在COPD 合并肺部感染患者明显升高，联合检测此三项指标对于诊断COPD合并肺部感染具有一定价值。本研究为单中心的小样本研究，研究结果可能存在一定偏差，更全面、准确的结果尚需要进行多中心前瞻性研究予以验证。