血清miR-181a 水平在COPD 患者中的表达水平及临床意义

林云霞,刘源源,王生伟

南京脑科医院胸科院区呼吸科 南京市,210029

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD) 是一种由有害颗粒物或气体造成的气道和/或肺泡异常,可预防、可治疗的常见的呼吸系统疾病[1]。其中慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD) 是COPD 病情进展中的重要事件,导致肺功能急性下降,部分患者可能会经历2 次或2 次以上的急性加重期,生活质量更差,未来发生心脑血管事件及死亡风险的概率更高[2]。据报道,全世界中COPD 位于死亡原因的第三位,其发病与气道炎症及氧化应激等有关,研究显示AECOPD 的主要临床表现是呼吸症状急性恶化,临床诊断主观性强,尚缺乏能客观评估AECOPD 发生的指标[3-6]。

近年研究认为,非编码RNA (non-coding RNA) 在多种疾病过程、炎性反应、肿瘤发生发展中均起重要作用[7],其中miR-181a 被认为与炎性疾病有关[9]。但miR-181a 是否可作为AECOPD的评估指标尚不明确,故本研究探讨了miR-181a在COPD 患者中的表达水平及临床意义。

1 材料与方法

1.1 分组

选取我院2019 年6 月～2021 年6 月呼吸科诊断为COPD 的患者80 例,其中根据病情分为2 组:COPD 组(稳定期38 例) 和AECOPD 组(急性加重期42 例),其中AECOPD 组按照预后情况分为预后良好组(18 例) 与预后不良组(24 例)。另选取健康体检者对照组40 例。

纳入标准: AECOPD 组均符合AECOPD 诊治中国专家共识2017 年更新版中关于AECOPD 的诊断标准[10];COPD 组均符合2017 GOLD COPD 全球倡议中关于COPD 的诊断标准[11]。健康受试者无感染和呼吸系统疾病,同时不合并肿瘤。排除标准: 合并其他肺部疾病;合并自身免疫性疾病或恶性肿瘤等。所有的入选的研究对象均知情同意,自愿参加本研究。

1.2 方法

1.2.1 qRT-PCR 检测miR-181a 使用PureLink®RNA 微量提取试剂盒(广州吉赛生物科技股份有限公司) 提取中总RNA 并进行质量检测。根据RevertAid RT 逆转录试剂盒(广州吉赛生物科技股份有限公司) 说明书将总RNA 反转录成扩增所需模板cDNA。采用Gentier 96E/96R 全自动医用PCR分析系统(西安天隆科技有限公司),根据qRTPCR 试剂盒说明书进行操作,miR-181a 以U6 作为内参,用2-△△Ct来计算基因的相对表达量。引物序列见表1。

表1 qRT-PCR 引物序列

1.2.2 肺功能测定 对照组、COPD 患者的肺功能检查均由经验丰富的人员完成,对照组于体检当天完成检查,COPD 患者于入院后次日完成检查。使用肺功能检测仪(型号: S-980AI,四川思科达科技有限公司) 进行检查,步骤如下: 先由工作人员示范完全吸气和用力持续呼气;患者端坐位,练习用力呼气动作。然后指导患者含咬口器,夹鼻夹,完全吸气,然后用力、快速、完全呼气;随后按指令立刻用力快速吸气。重复上述步骤测定3 次。

1.2.3 评分资料 由经过培训的专职人员发放圣乔治呼吸问卷(SGRQ)、改良版英国医学研究委员会呼吸困难量表(mMRC)、慢性阻塞性肺疾病患者自我评估测试(CAT) 问卷,患者完成评估并记录详细数据。SGRQ 问卷包括症状、活动、疾病影响3 个方面,共8 个问题,由患者回忆过去3 个月呼吸障碍发生次数如实填写;mMRC 评分分为4 级(0～3级),分级越高表示呼吸困难现象越严重;CAT 评分主要由6 个主观指标和2 个客观指标组成,总分40分,分数越高表示COPD 病情越严重。问卷均是患者入院时独立完成,临床协调员仅介绍量表的填写规则,检测填写完整性,不干涉患者填写内容。

1.2.4 随访 对AECOPD 患者进行1 年的随访,截止时间为2022 年6 月。随访内容主要为患者生存情况,随访方式为电话随访。根据预后情况以生存为预后良好组,以死亡判定为预后不良组。

1.3 统计分析

用SPSS 25.00 软件分析,P＜0.05 为差异有统计学意义。计数资料以例表示,采用χ2检验;计量资料以表示,采用t检验。Pearson法分析患者血清miR-181a 与肺功能指标FEV1/FVC、FEV1 %、FVC %之间的相关性;应用COX 回归分析影响AECOPD 患者不良预后的危险因素。

2 结果

2.1 3 组一般资料比较

3 组吸烟史、FEV1/FVC、FEV1 %、FVC %之间有差异,且AECOPD 组患者有吸烟史的人数高于COPD 组和对照组,AECOPD 组SGRQ 及CAT评分高于COPD 组,COPD 组患者有吸烟史的人数高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);AECOPD 组患者FEV1/FVC、FEV1 %、FVC %低于COPD 组和对照组,COPD 组患者FEV1/FVC、FEV1 %、FVC %显著低于对照组(P＜0.05);3组年龄、性别、BMI 间的差异均无统计学意义(P＞0.05) (表2)。

表2 3 组一般资料比较(,n)

表2 3 组一般资料比较(,n)

2.2 3 组血清miR-181a 水平比较

与对照组血清miR-181a 水平比较,COPD 组和AECOPD 组患者血清miR-181a 水平升高(P＜0.05);与COPD 组血清miR-181a 水平比较,AECOPD 组患者血清miR-181a 水平升高(P＜0.05)(表3)。

表3 3 组血清miR-181a 水平比较(,n)

表3 3 组血清miR-181a 水平比较(,n)

2.3 AECOPD 预后良好组与预后不良组患者血清miR-181a 水平比较

与预后良好组患者比较,预后不良组患者血清miR-181a 水平、有吸烟史的人数、SGRQ 及CAT评分显著升高,FEV1 %、FVC %、FEV1/FVC 值显著下降(P＜0.05) (表4)。

表4 AECOPD 预后良好组与预后不良组患者血清miR-181a 水平及相关指标比较(,n)

表4 AECOPD 预后良好组与预后不良组患者血清miR-181a 水平及相关指标比较(,n)

2.4 血清miR-181a 水平与肺功能及SGRQ、mMRC、CAT评分的相关性分析

Pearson相关性分析结果显示,血清miR-181a 水平与肺功能指标FEV1/FVC、FEV1 %、FVC %呈负相关 (r=-0.634、-0.739、-0.638,P＜0.05) (表5)。

表5 血清miR-181a 水平与肺功能的相关性分析

2.5 影响AECOPD 患者预后的因素分析

多因素COX 分析显示,miR-181a 水平是影响AECOPD 患者预后的独立危险因素 (P＜0.05)(表6)。

表6 影响AECOPD 患者预后的因素分析

3 讨论

COPD 发病与吸烟、空气污染等有害物质的暴露有关,引起肺部或呼吸道炎症,患者可出现咳嗽、咳痰等症状,主要累及器官是肺脏,随病情进展可能危及生命[12]。COPD 的发病人数和病死率都在不断增加,已经成为一个重要的健康问题[13]。据报道,约半数的COPD 患者每年至少出现一次AECOPD,患者需要额外的治疗,病情急性加重是COPD患者预后不良的主要驱动因素[14]。临床诊断中,常在排除其他可能引起急性加重的可能性后才可确诊,缺乏特异性。因此,在临床研究中,寻找能准确、客观评估AECOPD 的指标具有积极意义。气道的炎症损伤是临床症状性COPD 的主要表现和发病机制。尽管研究证实全身性炎症是COPD 重要的发病机制之一,但在COPD 发病中有多种炎性介质参与,因此明确能有效评估肺部炎症程度的指标至关重要[15]。miRNA 通过调节靶基因的表达,可以作为早期治疗的潜在分子标记物[16]。但是关于miRNA在COPD 发病中作用的相关研究并不多。本研究主要研究了miR-181a 在COPD 发病中的相关作用。

研究发现miRNA 参与多种呼吸系统疾病的发病过程,如肺癌、哮喘等,同时在患者预后中扮演着重要角色[17-18]。miR-181a 是呼吸系统疾病中研究较多的一种miRNA,参与肺泡损伤、修复及气道重塑等过程[19]。有相关研究表明,miR-181a 可降低COPD 模型大鼠炎性反应,对气道重塑、肺组织病理形态有改善作用[20]。本研究通过检测受试者血清miR-181a 水平,发现与对照组血清miR-181a 水平比较,COPD 组和AECOPD 组患者血清miR-181a 水平升高;与COPD 组血清miR-181a 水平比较,AECOPD 组患者血清miR-181a 水平升高。这与余蕙君等[21]和徐艺丹等[22]的研究结果基本一致,提示miR-181a 可能通过调控炎症因子分泌而参与COPD病情进展,此推测需要在未来补充内容进行验证。

研究表明,SGRQ 评分是适用于COPD 患者的经典准确的评分方法,其临床症状、核动力、疾病影响3 个能区的区分值与患者生活质量均有较好相关性[23],CAT 评分可以整体评估COPD 患者病情严重性,可较好地区分不同程度病情[24],mMRC 指标简单,但在评价呼吸困难对患者生活质量的影响方面优势较高[25]。本研究中,AECOPD 组SGRQ 评分、CAT 评分高于COPD 组,提示随着病情进展,患者的活动能力及心理健康均受到损害,亦侧面表明仅依靠肺功能检查不能全面反映患者生活质量,但两组mMRC 评分差异不显著,且相关性分析中血清miR-181a 与SGRQ、mMRC、CAT 评分不具有显著相关性,这可能与本研究纳入样本量较少有关,后续需扩大样本量继续探究。

相关性分析发现,血清miR-181a 水平与肺功能指标呈负相关,如FEV1/FVC、FEV1 %、FVC %,提示miR-181a 可能通过影响肺功能指标而参与COPD 发病,即血清miR-181a 水平越高,肺功能越差,miR-181a 可能促进患者疾病的进展。有文献报道细菌脂多糖可以诱导人单核细胞miR-181a 表达水平升高[26],从而可以激活JNK 通路诱导miR-181a 的升高[27-28]。本研究多因素COX 分析显示,miR-181a 水平与AECOPD 患者预后独立相关,血清miR-181a 水平高的COPD 患者,病情可能更容易出现急性加重,对此类患者,临床应及时针对性的进行预防或治疗,以减少AECOPD 发生风险。

综上所述,AECOPD 患者血清miR-181a 表达升高,miR-181a 与肺功能指标及患者预后有关,检测miR-181a 水平可能对改善AECOPD 患者的预后有帮助。