白细胞介素-6、C反应蛋白在特发性肺纤维化中的临床意义

高 楠,李树民,梁健合

(佳木斯大学附属第一医院呼吸与危重症医学科,黑龙江 佳木斯 154003)

间质性肺疾病是一种主要累及肺间质与肺泡腔,使患者肺泡毛细血管功能单位丧失的弥漫性肺疾病[1]。间质性肺疾病的主要临床表现为进行性加重的呼吸困难、限制性通气功能障碍伴弥散功能减低、低氧血症以及影像学上的双肺弥漫性病变[2]。特发性肺纤维化作为间质性肺疾病其中的一种,具有起病隐匿、早期症状不典型、进展速度快,预后差的特点[3]。目前特发性肺纤维化的发生机制尚未明确,氧化应激和慢性炎症在纤维化过程中有着重要作用,而IL-6、CRP是目前临床中相对容易获得的检测指标,IL-6是目前已知的细胞因子家族中的核心成员之一,参与机体众多的生理病变过程,特别是炎症反应过程,IL-6也具有促进胶原蛋白聚集,抑制细胞外基质分解和促进成纤维细胞增殖的作用,在纤维结缔组织和平滑肌增生过程中发挥重要的作用[4]。CRP为急性期反应蛋白,主要用来判断炎症反应,在健康人群中表达水平较低,而当组织出现炎症时其表达水平会急剧升高[5]。本文旨在讨论IL-6、CRP在特发性肺纤维化患者中的表达水平和临床意义,分析IL-6、CRP与DLCO水平的相关性,进而为特发性肺纤维化的诊断提供参考依据,同时为评估IPF患者肺功能情况提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

所有研究对象均签署知情同意书,经过医院伦理委员会批准后收集研究对象相关资料,并进行下列研究。特发性肺纤维化患者组40例(n=40)(AEIPF患者20例,稳定期特发性肺纤维化患者20例),年龄43～85岁,平均66.57岁,包括男21例,女19例。健康对照组30例(n=30),年龄44～83岁,平均65.25岁,包括男16例,女14例。收集这些患者入院时IL-6、CRP、DLCO的相关数据。两组患者均来自2021年1月至2022 年1月佳木斯大学附属第一医院住院病例和健康体检中心,并且诊断明确,选取样本间在年龄及性别方面等无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 纳入及排除标准

纳入标准:IPF的诊断均符合2018年美国胸科学会/欧洲呼吸学(ATS/ERS/JRS/ ALAT)定制的诊断标准[6]。AEIPF的诊断标准[7]：(1)已确诊或在急性恶化时诊断的IPF;(2)急性恶化的持续时间通常少于1个月;(3)胸部HRCT证实在原来UIP型上出现新的双侧新的磨玻璃影和(或)实变影;(4)呼吸困难恶化不能用心力衰竭或液体负荷过重来解释。

排除标准:近2个月内曾使用糖皮质激素、免疫抑制剂等药物治疗者;合并恶性肿瘤、严重肝肾疾病、糖尿病等代谢性疾病者。

1.3 方法

肺功能测定:采用美国care Fusion公司肺功能仪检测所有对象肺功能指标: 肺一氧化碳弥散量;间接法酶联免疫吸附实验(ELISA)测定血清中IL-6水平;XN-3000全自动血细胞分析仪测定血清中CRP水平。

1.4 统计学方法

2 结果

在本次实验中,两组特发性肺纤维化患者的IL-6、CRP明显高于健康对照组(P<0.001);DLCO明显低于健康对照组(P<0.001);IPF两组间AEIPF组IL-6、CRP的表达水平高于稳定期IPF(P<0.001),见表1。3组总体的IL-6、CRP与DLCO呈负相关。IL-6(r=-0.887,P<0.001),CRP(r=-0.923,P<0.001)。IL-6、CRP联合诊断的ROC曲线下面积即AUC值大于单独检测IL-6,但特异度及敏感度无显著差异见表2,图1。3组间在年龄、性别方面差异均无统计学意义(P>0.05)。

图1 ROC水平曲线

表1 3组患者IL-6、CRP、DLCO主要参数比较

表2 IL-6、CPR单独诊断与二者联合诊断的特异度及敏感度比较

3 讨论

特发性肺纤维化( idiopathic pulmonary fibrosis, IPF) 是病因未明的慢性、进展性、致纤维化、间质性肺炎的一种特殊类型,病变局限于肺部,发病机制尚未完全阐明[8]。IPF肺实质和结构被破坏导致顺应性降低,进而气体交换受到影响,在确诊IPF后生存期只有3～5年。IPF是以细胞外基质重塑、成纤维细胞活化增殖、免疫失调、细胞衰老等为病理学特征的疾病。由于IPF患者的病程差异大,未合并恶性病变,前期临床治疗多以消除炎症为主,包括免疫抑制剂、糖皮质激素等[9]。近期抗纤维化逐渐成为主导,比如联合应用吡非尼酮与乙酰半胱氨酸[10],与此同时正在研究的热点有中药制剂、特异性生物标记物的拮抗剂等。在一项有关于小鼠的实验中,凡等发现LEPREL1的下调可能会通过钙离子通路影响肌肉收缩降低肺功能,同时通过促进胶原和细胞外基质的产生影响气道收缩,这为利用 LEPREL1治疗IPF提供了理论基础[11]。IL-6作为一种较为常见的炎性因子,不仅在纤维化的形成过程中起到重要作用还与疾病的严重程度有一定的相关性。高耐芬等[12]在一项有关与IPF的研究中表明,IL-6与肺功能指标和步行距离水平均呈明显负相关,与血氧饱和度下降分数呈明显正相关。C反应蛋白通常被认为是急性期炎症反应的标志物,但在许多观察性研究中表明其也是IPF的独立危险因素,CRP可刺激巨噬细胞在炎症部位产生IL-1和TNF ,从而调节成纤维细胞的活化、血管生成与细胞外基质沉积,进而促进瘢痕组织的形成,与此同时CRP在不同器官中也表现出促进器官纤维化的作用。有研究发现 CRP可在高 Ang II条件下激活 TGF-β/Smad 和 NF-kB 信号通路,促进心脏纤维化,而抑制TGF-β/Smad3 活化可以减轻肺纤维化的程度,此外心脏成纤维细胞的体外研究表明,仅CRP就能显著诱导 Ang II I型受体、胶原蛋白 I/III 和α-平滑肌肌动蛋白以及促炎细胞因子(IL-1、肿瘤坏死因子α)的表达[13,14]。在另一项蛋白组学联合ELISA 测试的研究中发现,CRP 是IPF患者血清中上调最多的蛋白质,因此CRP被认为是特定的IPF生物标志物[15]。

本研究结果显示:IPF两组的IL-6、CRP水平均高于健康对照组差异有统计学意义(P<0.05);IL-6、CRP水平在急性发作期高于稳定期差异有统计学意义(P<0.05);IL-6、CRP与DLCO呈负相关;IL-6、CRP联合诊断的ROC曲线下面积即AUC值大于单独检测IL-6,但特异度及敏感度无显著差异。分析形成上述结果的原因可能是在肺部发生感染或者损伤后,诱导肺组织发生炎症反应,在这一过程中释放大量的细胞因子及其他物质包括白细胞介素、成纤维细胞生长因子、肿瘤坏死等,进而引发成纤维增生,细胞外基质沉积。IL-6不仅是促炎症细胞因子,同时还可能是促纤淮化细胞因子。在有关研究中IL-6通过EMT这种间接作用促进EMT,从而促进肺纤维化的发生发展[16]。同时已有相关研究表明CRP可以诱导胶原蛋白I/III及肿瘤坏死因子α(TNF-α)的表达,而TNF-α已被多项研究证实在特发性肺纤维化中具有重要意义。综上所述,可以认为肺部在反复感染及损伤后,诱导CRP升高,CRP再通过诱导TNF-α与同时释放的炎症因子如IL-6等共同作用,加快肺纤维化的发生与发展。此外在本研究中结果中也显示IL-6、CRP水平在急性发作期高于稳定期,IL-6、CRP与DLCO呈现负相关,这可能是在AEIPF中,肺部受到损伤后,炎症反应也到达了一个高峰期,IL-6与CRP在AEIPF中高于稳定期可能与当前炎症反应相关。DLCO作为反应IPF患者肺弥散功能的一项重要指标也反应了患者疾病的严重程度,因此检测IPF患者血清IL-6、CRP水平可以提示肺功能的情况,进而反应当前疾病的严重程度。本研究还发现IL-6、CRP联合诊断的ROC曲线下面积即AUC值大于单独检测IL-6,但特异度及敏感度无显著差异,产生这样结果的原因可能是由于现有条件有限,样本量不足所致。但是根据ROC曲线下面积,可以认为联合IL-6、CRP较单独检测IL-6更有意义,有可能为IPF的诊断提供依据。

本实验不足之处及进一步预想:本研究可能为IPF诊断提供参考依据,同时也对疾病的病情严重程度和预后提供依据。但是本实验因样本量有限,且迄今为止也没有研究对IPF的严重程度进行确切的分级,其机制也尚未阐明,以后的研究将加以增强说服力和可靠性。