血清Cav-1、LTB4和Corin检测对慢性阻塞性肺疾病患者肺动脉高压的诊断价值

钱梦星，杨瑜汀

1.上海长征医院科研科，上海 200003;2.上海交通大学医学院附属仁济医院麻醉科，上海 200120

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种慢性进行性呼吸系统疾病，表现为不完全可逆性的气流受限，导致呼吸功能进行性减退。其发病机制是炎性反应，气道炎症加剧，破坏肺部组织结构，导致肺血管内皮损伤，引起肺动脉高压(PAH)[1-2]。PAH是引起肺源性心脏病的关键环节，是影响疾病进程和预后的危险因素，如果不积极治疗，往往在2～3年内患者会死亡[3]。因此COPD患者并发PHA的早期诊断和治疗对改善预后有重要价值。肺动脉血管内皮细胞异常增殖和血管重塑是发生PAH的病理生理基础。白三烯B4(LTB4)是较强的中性粒细胞趋化因子，是导致气道炎症加剧的重要因子[4]；窖蛋白-1(Cav-1)与PAH发病机制的信号通路具有密切关系，与多种炎性因子相关[5]；利钠肽活化酶(Corin)参与了PAH发病过程，但是否对早期诊断PAH具有价值仍不清楚。本研究检测了COPD患者血清Cav-1、LTB4和Corin水平，旨在探讨上述指标对早期诊断COPD并发PAH的价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 将2017年1月至2019年12月在本院就诊的COPD患者共135例纳入研究。根据疾病状态将纳入研究的患者分为COPD稳定期组(60例)和COPD急性发作期(AECOPD)组(75例)。COPD稳定期组男35例，女25例；年龄60～79岁，平均(68.94±6.61)岁；病程1～18年，(10.61±4.61)年。AECOPD组男41例，女34例；年龄60～79岁，平均(69.43±7.15)岁；病程1～18年，平均(10.18±5.13)年。另外，选取同期本院体检健康者45例作为对照组，男29例、女16例，年龄60～79岁、平均(68.19±6.38)岁。排除标准：有其他部位感染；患恶性肿瘤；患血液性疾病和免疫性疾病；有严重心、肝、肾等重要脏器功能不全；患肝炎、结核等感染性疾病。3组间年龄、性别等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。所有纳入研究者均知情同意，并签署知情同意书。本研究经医院伦理委员会审核通过。

1.2方法

1.2.1AECOPD患者的治疗 治疗方法：患者入院后予以抗炎、平喘和补液等对症支持治疗，如果有缺氧表现予以经鼻吸氧，初始流量设置在30 L/min，并根据患者的耐受情况和血氧饱和度，逐渐增加流量(最高60 L/min)。输出的血氧饱和度在28%～33%内进行调整，最终血氧饱和度的目标为88%～92%。若血氧饱和度仍不能达到预定值，采用BiPAP无创呼吸机进行治疗，呼吸机(美国伟康公司，ST-D30型)参数设置为呼吸频率8～15次/分，氧气浓度为30%～50%，吸气压8～25 cm H2O,呼气压3～5 cm H2O，持续通气2～4 h，每天累计时间>8 h，待病情好转后，逐渐下调参数和缩短通气时间，直到完全停止使用。

1.2.2COPD患者缺氧严重程度和PAH严重程度的判断 缺氧严重程度的判断：血氧分压(SpO2)≤40 mm Hg为重度缺氧；SpO2>40～60 mm Hg为中度缺氧；SpO2>60～85 mm Hg为轻度缺氧。采用彩色超声记录左心室流出量，并根据公式计算肺动脉压力，肺动脉压力<30 mm Hg为无PAH；肺动脉收缩压30～50 mm Hg为轻度PAH，肺动脉压力>50～<70 mm Hg为中度PAH；≥70 mm Hg为重度PAH。

1.2.3标本采集和指标检测 患者入院时抽取肘静脉血标本5 mL，采用离心半径15 cm的离心机以3 000 r/min离心15 min，吸取上清液至除酶管内，置于在-70 ℃冰箱中待测。血清Cav-1、LTB4和Corin水平采用酶联免疫吸附试验(ELISA)进行检测。

1.3观察指标 观察各组血清Cav-1、LTB4和Corin水平，分析血清Cav-1、LTB4和Corin水平与缺氧严重程度和PAH严重程度的关系。

2 结 果

2.1各组血清Cav-1、LTB4和Corin水平比较 AECOPD组血清Cav-1和Corin水平低于COPD稳定期组和对照组(P<0.05)，COPD稳定期组血清Cav-1和Corin水平低于对照组(P<0.05)；AECOPD组血清LTB4水平高于COPD稳定期组和对照组(P<0.05)，COPD稳定期组LTB4水平高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 各组血清Cav-1、LTB4和Corin水平比较

2.2不同缺氧程度COPD患者血清Cav-1、LTB4和Corin水平比较 重度缺氧组血清Cav-1和Corin水平低于中度缺氧组和轻度缺氧组(P<0.05)，中度缺氧组Cav-1和Corin水平低于轻度缺氧组(P<0.05)；重度缺氧组血清LTB4水平高于中度缺氧组和轻度缺氧组(P<0.05)，中度缺氧组LTB4水平高于轻度缺氧组(P<0.05)。见表2。

表2 不同缺氧程度COPD患者血清Cav-1、LTB4和Corin水平比较

2.3不同PAH严重程度COPD患者血清Cav-1、LTB4和Corin水平比较 重度PAH组血清Cav-1和Corin水平低于轻度PAH组和无PAH组(P<0.05)，轻度PAH组低于无PAH组(P<0.05)；中重度PAH组血清LTB4水平高于轻度PAH组和无PAH组(P<0.05)，轻度PAH组高于无PAH组(P<0.05)。见表3。

表3 COPD患者与PAH的关系

2.4血清Cav-1、LTB4和Corin水平用于诊断COPD并发PAH的效能 血清Cav-1、LTB4和Corin水平用于诊断COPD并发PAH具有较高的效能。3项指标联合检测的灵敏度为90.8%，特异度为94.4%，AUC为0.972，AUC明显大于Cav-1(Z=4.085，P<0.05)、LTB4(Z=4.464，P<0.05)和Corin(Z=2.598，P<0.05)各指标单项检测，而Cav-1、LTB4和Corin各指标间比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表4、图1。

表4 血清Cav-1、LTB4和Corin水平在预测COPD发生PAH的诊断效能

图1 血清Cav-1、LTB4和Corin水平用于诊断COPD并发PAH的ROC曲线

3 讨 论

COPD以慢性气道炎性反应为主要病理生理改变，具有迁延不愈，反复发作的特点。COPD并发PAH是引起肺源性心脏病的关键一步，也是导致预后不良的重要因素。因此，如何早期诊断PAH并予以预防是改善预后的关键[6-7]。本研究发现，AECOPD组血清Cav-1水平明显低于COPD稳定期组和对照组，而且COPD稳定期组Cav-1水平明显低于对照组，说明血清Cav-1水平是COPD的保护因子。Cav-1主要分布于心血管系统，在非上皮细胞、血管内皮细胞和成纤维细胞中均发现大量Cav-1表达，其通过对细胞膜小窝构象的调节，促进各种趋化因子与小窝结构的特定部位结合，起到传导跨膜信号的作用[8]。本研究还发现COPD患者血清Cav-1水平与患者缺氧程度有关，缺氧程度越严重的患者，血清Cav-1水平越低。随着COPD患者PAH严重程度增加，血清Cav-1水平降低，说明Cav-1水平与PAH严重程度有关。动物实验证实，在PAH模型动物中，血清Cav-1呈低水平。结合本研究，说明Cav-1与PAH的形成有密切联系，可能与Cav-1能够抑制炎性细胞的聚集和浸润[9]，减轻气道重塑的程度和血管内皮的损伤有关。血清Cav-1用于COPD患者并发PAH的诊断：最佳截断值为6.40 μg/L时，灵敏度为84.6%，特异度为77.5%，AUC为0.836，具有较高的诊断效能，与文献[8]的报道一致。

本研究发现，AECOPD组血清LTB4水平明显高于COPD稳定期组和对照组，并且LTB4水平随着COPD患者缺氧程度的增加而升高，与PAH的严重程度相关，说明LTB4参与了COPD向PAH发生发展的过程。现已知LTB4是由上皮细胞、中性粒细胞和巨噬细胞等多种炎性细胞产生，对多种炎性细胞的有很强的趋化作用，当LTB4与相应的受体结合后，导致支气管痉挛，血管收缩，浆液性渗出，在气道炎性反应中具有重要作用[10]。现有研究证实，血清LTB4水平与炎症引起气道损伤、肺部损伤和肺功能损害具有相关性，是评价肺功能的重要生物标志物[11]。COPD急性发作期的血清LTB4水平升高与感染有关，可能是因为LTB4能招募中性粒细胞，后者能产生大量的炎性介质，引起炎性反应[12]。本研究发现，LTB4在诊断COPD并发PAH中具有较高的灵敏度和特异度，最佳截断值为93.54 pg/mL，灵敏度为75.4%，特异度为84.5%，提示炎性反应参与了PAH的形成过程。

本研究发现，AECOPD组血清Corin水平明显低于COPD稳定期组和对照组。COPD患者血清Corin水平随着缺氧程度增加而降低，而且随着PAH严重程度的升高而降低，说明Corin参与了COPD的发生发展过程，并且与机体缺氧和PAH有关。Corin定位于染色体4p12-13，全长为4 933 bp，具有22个外显子，由1 042个氨基酸组成[13]。现已知Corin是一种2型跨膜丝氨酸蛋白酶，在心肌细胞中被发现，分布在人体各个组织中，以心脏的特异性最高，在血液中能够被检测到，其主要的功能是活化心钠肽和脑钠肽，从而达到调节心脏功能，参与PAH的病理过程[14]。动物实验证实，Corin在高血压和水盐平衡调节方面具有明显作用[15]。现有研究发现，COPD并发PAH患者血清Corin水平明显低于单纯COPD患者，并且随着肺动脉压力的升高而降低[16]，与本研究的结果一致。本研究还发现血清Corin的最佳截断值为496.80 ng/L，灵敏度为92.3%，特异度为73.2%，AUC为0.890，说明血清Corin水平用于诊断COPD患者并发PAH具有较高的灵敏度和特异度。进一步分析联合检测3项指标的诊断效能，灵敏度为90.8%，特异度为94.4%，AUC为0.972，明显高于各指标单项检测的AUC，说明各个指标在诊断COPD发生PAH方面具有一定的互补性，但具有机制需有待进一步研究。

总之，Cav-1、LTB4和Corin参与了COPD并发PAH的过程，用于COPD患者并发PAH的诊断具有较高的灵敏度和特异度。