盧靈靈，余學慶

(1.河南中醫(yī)藥大學，河南 鄭州 450046； 2.河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院 ，河南 鄭州 450000)

特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis，IPF)是一種慢性、進展性、不明原因的肺部間質(zhì)纖維化性疾病，多發(fā)于老年人，影像學特征表現(xiàn)為普通型間質(zhì)性肺炎(UIP)，以逐漸加重的呼吸困難和肺功能的不可逆下降為特點，常提示預后不良[1-2]。IPF的發(fā)病率高，美國的一項社區(qū)流行病學資料顯示IPF的發(fā)病率為17.4/100 000[3]，日本累計發(fā)病率為2.23/10 000[4]。英國的一項大樣本研究[5]顯示：2000年到2012年間IPF總發(fā)病率為2.85/100 000，2012年的發(fā)病率比2000年增加了將近80%，發(fā)病率隨著年齡的增長逐年增高。研究顯示：IPF生存率低，中位生存期為2～3年[6]；該病造成的經(jīng)濟負擔重，在美國所有的IPF患者中，每年總醫(yī)療費用超過30億美元[7]。國內(nèi)的流行病學研究比較少，缺乏相關(guān)的流行病學資料。目前，IPF已經(jīng)成為危害國民健康的一大難題，尋找輔助IPF診斷、評估病情及預后的生物標志物顯得尤為重要。近年來，國外關(guān)于IPF的生物標志物研究有很多，并取得了很大的進展，涉及的標志物有基因組學標志物、蛋白組學標志物等，其中基于代謝組學的生物標志物研究也有很多，并取得了很大的進展。這些生物標志物的發(fā)現(xiàn)為IPF的臨床診斷與及時治療起到了很好的輔助作用。在治療方面，西醫(yī)治療效果較好的藥物很少，目前指南推薦的西藥尼達尼布和吡非尼酮在治療IPF方面有良好效果,但價格昂貴[8]。目前，中醫(yī)藥治療IPF顯示出很大的優(yōu)勢，運用代謝組學技術(shù)探索IPF患者潛在的生物標志物成為近年來學者研究的熱點。筆者對IPF生物標志物的研究及代謝組學在中醫(yī)藥領(lǐng)域的運用進行研究，綜述如下。

1 基因組學生物標志物

1.1 MUC5B啟動子SNP

關(guān)于IPF基因生物標志物的研究最早在2011年，其中ZHANG Y Z等[9]、SEIBOLD M A等[10]通過使用全基因組連鎖掃描方法發(fā)現(xiàn)啟動子單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphvism，SNP)位點rs35705950上攜帶次要等位基因個體的IPF發(fā)病率明顯增高。后續(xù)研究者[11]發(fā)現(xiàn)rs35705950 SNP的主要和次要等位基因的差異與纖維化的不同放射模式有關(guān)。最近HELLING B A等[12]提出功能獲得性黏蛋白5B(MUC5B)啟動子變體rs35705950賦予特發(fā)性肺纖維化發(fā)展的最大風險(遺傳或其他)。近幾年，多個研究團隊通過大樣本隊列獨立重復研究，確定MUC5B啟動子SNP在IPF疾病診斷和預后評估中可能具有重大價值，為IPF重要的生物標志物。

1.2 TOLLIP基因

TOLLIP基因編碼是一種重要的免疫調(diào)節(jié)蛋白，參與Toll樣受體介導的天然免疫反應及轉(zhuǎn)化生長因子信號通路。NOTH I等[13]通過一個大樣本、多中心的GWAS研究發(fā)現(xiàn)TOLLIP基因上3個SNP位點與IPF的易感性相關(guān)，其中rs5743890的次要等位基因攜帶者患IPF的風險低，但同時此基因型的IPF患者病死率顯著增高[HR-1．72；95%CI(1．24，2．38)]。除了MUC5B啟動子SNP、TOLLIP基因外，還有端粒長度等相關(guān)基因標志物。這幾種基因生物標志物不斷被后續(xù)學者進行深層次的探索和驗證，尤其是MUC5B基因變異研究最多，并有希望運用于臨床[14]。

2 蛋白組學生物標志物

有關(guān)蛋白組學的生物標志物眾多。2018年最新綜述根據(jù)IPF發(fā)病機制劃分了生物標志物，包含了與肺泡上皮損傷相關(guān)、與細胞外基質(zhì)重塑和纖維增生相關(guān)、與免疫功能障礙相關(guān)等生物標志物。其中蛋白類的標志物包含KL-6，表面活性蛋白SP-A、SP-D，黏蛋白5B(MUC5B)，CCk-18，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP1、MMP7)，LOXL蛋白，骨膜，骨橋蛋白，趨化因子18(CCL-18)，YKL-40，TOLL相互作用蛋白，S100A12，熱休克蛋白-70抗體，C-X-C基序趨化因子13(CXCL13)等。多種生物標志物的組合可以更好地識別IPF患者的綜合生物標志物特征。然而，在這些潛在的生物標志物完成或替代臨床和功能參數(shù)之前，還有很長的路要走[15]。GUIOT J等[16]對IPF的血清生物標志物進行了概述，其中肺泡上皮標志物包括KL-6、SP-A、SP-D，纖維發(fā)生和細胞外重塑標志物包括基質(zhì)金屬蛋白酶1和7(MMP-1&MMP-7)、賴氨酰氧化酶樣蛋白-2(LOXL2 )、骨膜等，趨化因子標志物包括趨化因子18(CCL18)、白介素8(IL-8)，生長因子和黏附分子標志物包括調(diào)控因子(YKL-40)、血管內(nèi)皮生長因子等，其他標志物包括熱休克蛋白70(HSP70)等。由于這些生物標志物缺乏縱向研究，故臨床運用還有待進一步考證。

研究[14]表明：目前僅有兩種生物標志物(Muc5B和MMP7)足夠有希望考慮運用于臨床實踐，證據(jù)不足支持其他任何生物標記物用于臨床。有研究[17]顯示：聯(lián)合≥2種的標志物能提高診斷肺纖維化疾病的準確率，如結(jié)合KL-6、SP-A、SP-D和MMP-7這4種血清標志物診斷IPF，其敏感性達100%，與單一血清診斷指標對比，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在日本，血清KL-6、SP-A、SP-D作為特發(fā)性肺纖維化的有用生物標志物被廣泛使用，用于診斷間質(zhì)性肺疾病和預測預后。KL-6對診斷間質(zhì)性肺疾病具有高度特異性和靈敏度，但SP-A能較好地區(qū)分IPF與其他間質(zhì)性肺病。迄今為止，KL-6、SP-A和SP-D在診斷間質(zhì)性肺疾病方面已被證明是有價值的，但間質(zhì)性肺疾病的差異診斷仍然困難，因此，需要KL-6、SP-A和SP-D的組合診斷IPF[18]。

近年來，檢測這些生物標志物的技術(shù)日漸豐富，其中運用代謝組學技術(shù)已經(jīng)成為研究的熱點。

3 代謝組學生物標志物

3.1 溶血磷脂酰膽堿(LysoPC)

溶血磷脂酰膽堿(LysoPC)是溶血磷脂酸(LPA)的前體，而溶血磷脂酸(LPA)是一種已知的肺纖維化介質(zhì)，其途徑目前正被評估為治療IPF和其他纖維化疾病的新的藥物靶點。最近有研究者采用超高效液相色譜法技術(shù)研究IPF穩(wěn)定期患者和健康者各10例，通過高分辨質(zhì)譜法鑒定得出LysoPC可以作為IPF患者血清中的潛在生物標志物，但由于樣本量小，需要在更大的隊列研究中進行進一步的驗證，以確定其在IPF中的作用[19]。

3.2 脂 質(zhì)

脂質(zhì)作為人體內(nèi)存在的一種物質(zhì)，之前多被認為是細胞膜的必要組成部分及能量的來源之一，現(xiàn)在被視為細胞膜上的復合物進行組織信號傳導、實現(xiàn)免疫應答的重要組成部分[20]。脂質(zhì)在結(jié)構(gòu)上有8種類型：脂肪酸，甘油脂，糖脂，聚酮化合物，鞘脂，甾醇脂質(zhì)，異戊二烯脂質(zhì)，甘油磷脂[21]。OLLERO M和GOSS V的研究小組通過研究[22-23]發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)代謝紊亂會導致肺部損傷和肺囊性纖維化,但其在IPF中的病理機制尚不清楚。YAN F等[21]運用超高效液相色譜和四極桿時間飛行質(zhì)譜(UPLC-QTOF/MS)檢測脂質(zhì)變異并鑒定IPF患者血漿中的生物標志物,通過對比在IPF患者中脂質(zhì)代謝物水平的變化，統(tǒng)計分析鑒定了共62種獨特的脂質(zhì)，其中的6種(編碼分別為R7，R9，R13，R16，R17和R21)對識別IPF表現(xiàn)出更高的敏感性/特異性，并可能作為潛在的生物標志物，提示未來可以使用這6種分子中的任一種作為診斷IPF疾病的潛在生物標志物。KULKARNI Y M等[24]使用獵槍脂質(zhì)組學探究使用血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)抑制劑CBO-P11作為治療博來霉素(BLM)誘導的肺纖維化小鼠模型，以鑒定一系列有助于發(fā)現(xiàn)IPF發(fā)病機制的脂質(zhì)，結(jié)果顯示BLM誘導的CBO-P11綜合治療的纖維化應答的減弱伴隨著全脂量降低和脂質(zhì)特異性下調(diào)，其在響應BLM治療時被上調(diào)，此表明失調(diào)的脂質(zhì)具有作為IPF生物標志物的潛力。

總而言之，IPF生物標志物的研究所采用的現(xiàn)代化技術(shù)運用最多的還是蛋白組學技術(shù)，由此而產(chǎn)生的蛋白類標志物也種類繁多。至于運用代謝組學技術(shù)探索IPF的生物標志物雖少，但目前已成為各位研究者探索中醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)展的熱點。

4 中醫(yī)藥治療IPF的優(yōu)勢

近年來，中醫(yī)藥治療特發(fā)性肺纖維化取得了一定的療效。中醫(yī)學最早將IPF歸為“肺痿”范疇[25]。王國琛等[26]對近5年中醫(yī)藥治療肺纖維化的研究進展進行了綜述，發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥治療無論是在名老中醫(yī)經(jīng)驗用方還是臨床研究方面都取得了良好的療效，提出中醫(yī)辨證治療和西醫(yī)辨病治療相結(jié)合會取得更好的療效。劉旻等[27]通過文獻檢索和篩選，分為試驗組(中藥或中藥聯(lián)合西藥)和對照組(安慰劑或西藥)，納入17篇隨機對照臨床試驗，對中醫(yī)藥治療特發(fā)性肺纖維化有效性和安全性進行了系統(tǒng)評價和Meta分析，結(jié)果顯示試驗組能明顯改善肺功能(FVC、TLC、DLCO)，維持PaO2和生活質(zhì)量(SGRQ評分)，改善咳嗽癥狀，不良反應發(fā)生率低(P<0.05)，但不能延緩6MWD下降(P>0.05)，也不能改善呼吸困難癥狀(P>0.05)。臧凝子等[28]對基于絡(luò)病理論治療IPF的臨床療效進行Meta分析，結(jié)果提示中醫(yī)絡(luò)病理論組方治療IPF具有良好療效。徐田田等[29]對近十年的中醫(yī)治療IPF文獻進行總結(jié)，通過檢索152篇有關(guān)中醫(yī)治療IPF的文章，發(fā)現(xiàn)單藥治療運用最多的是丹參、當歸、川芎等，復方制劑多以補益藥、活血化瘀藥、止咳平喘藥為主，方劑主要有補肺湯、肺痿沖劑方、補腎益肺消癥方，這些單味藥及復方制劑在IPF的治療中被認為是有效的。崔蘭鳳[30]對中藥治療特發(fā)性肺纖維化進行了隨機對照試驗的系統(tǒng)綜述和Meta分析，結(jié)果顯示中藥能夠提高特發(fā)性肺纖維化患者臨床療效,尤其在改善肺功能、提高動脈血氧分壓方面有巨大潛力。

中醫(yī)藥治療IPF方面有效方劑眾多，方藥也不盡相同，有名老中醫(yī)名方、單味中藥和復方制劑，療效均較顯著。然而，由于中醫(yī)辨證方面存在主觀傾向，很多研究缺乏科學依據(jù)和闡釋，使得中醫(yī)學走出國門面臨相對困難。代謝組學技術(shù)對于研究證型辨證依據(jù)和中醫(yī)治療機制具有重大的意義。

5 代謝組學在中醫(yī)學中的運用

NICHOLSON J K團隊[31]于1999年提出代謝組學是研究個體細胞或不同細胞類型的代謝調(diào)節(jié)和通量的一門學科，是通過分析生物流體和組織來確定全身生物化學特征和調(diào)節(jié)整個生物體的功能。運用現(xiàn)代技術(shù)定量測定機體內(nèi)部小分子代謝物擾動后的變化，并建立代謝物圖譜來確定疾病的生物標記物，是系統(tǒng)生物學的重要組成成分。冀天威[32]提出代謝組學具有整體性和系統(tǒng)性的特點，這與中醫(yī)學的整體觀念相一致，即從整體性和系統(tǒng)性考慮，兩者有可以相溝通的橋梁。因此，將代謝組學的技術(shù)和理論方法運用于中醫(yī)辨證論治的研究具有重要的意義。徐舒等[33]認為代謝組學為健康監(jiān)測、疾病診斷等提供了尋找相關(guān)生物標志物的技術(shù)平臺，中醫(yī)學由于辨證論治的靈活性，缺乏比較科學的闡釋，也因此受到很多發(fā)展的限制，同病異治與異病同治很好地闡釋了中醫(yī)辨證的靈活性，而將代謝組學技術(shù)運用到證的研究中，建立數(shù)據(jù)模型，可能找到證的規(guī)范現(xiàn)代數(shù)據(jù)依據(jù)，使中醫(yī)辨證科學化和合理化，并有望揭示中醫(yī)學證的內(nèi)在規(guī)律和科學本質(zhì)。

臨床運用代謝組學技術(shù)研究各種疾病的中醫(yī)證型均取得了很好的成效。簡維雄等[34]運用氣相色譜-質(zhì)譜代謝組學技術(shù)研究心血瘀阻證大鼠血漿代謝物，檢測血流動力學指標變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)8種代謝物與血瘀的血流動力學指標改變具有一致性，有可能作為心血瘀阻證代謝性生物標志物。霍超等[35]運用綜合放血法致血虛證小鼠，從代謝組學研究血虛證，設(shè)置對照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)幾種內(nèi)源性代謝物可以作為潛在的血虛證的生物標志物。石巖等[36]對近年來學者運用代謝組學技術(shù)研究氣虛血瘀證、脾氣虛證、血虛證、血瘀證等進行了探索，通過大量的文獻檢索，發(fā)現(xiàn)IPF中醫(yī)證候方面的代謝組學研究文獻為0篇，尚處于探索階段，需要進一步的挖掘；其認為隨著代謝組學技術(shù)的完善與發(fā)展，將其融入到以整體觀和辨證論治為特點的中醫(yī)學研究中將是未來的必然趨勢。

6 小 結(jié)

IPF近年來越來越受廣大研究者的關(guān)注。鑒于特發(fā)性肺纖維化診斷相對困難，因此，對基因組學、蛋白組學及代謝組學生物標志物方面的研究也取得了很好的進展。生物標志物的出現(xiàn)為IPF的診斷鑒別、預后評估提供了依據(jù)，但臨床實踐有待進一步考察。IPF的治療經(jīng)濟負擔重，且有效的西藥相對較局限，中醫(yī)藥治療也顯示出很大的優(yōu)勢。因此，將生物標志物與中醫(yī)藥相結(jié)合，將為IPF的治療提供很好的預期效果。而IPF代謝組學與中醫(yī)學整體觀念相一致，故將代謝組學技術(shù)這種現(xiàn)代化科學技術(shù)運用到中醫(yī)藥研究中具有重要意義。雖然關(guān)于這方面的研究已經(jīng)有很多，尤其是證型方面的研究，但對IPF的研究仍然剛起步。鑒于研究者對其他疾病基于代謝組學的中醫(yī)證候研究的經(jīng)驗和基礎(chǔ)，將代謝組學技術(shù)運用到IPF的中醫(yī)證候研究中，并確定生物標志物，將會收到不一樣的效果，可為IPF的中醫(yī)辨證論治提供更科學的闡釋。