劉 偉，黃慶田，劉 娟

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)，以不完全可逆的氣流受限為特征，嚴(yán)重影響病人的生活質(zhì)量[1]。COPD急性加重(acute exacerbation of COPD，AECOPD)提示病人呼吸系統(tǒng)長(zhǎng)期(≥48 h)惡化，需額外的藥物治療或住院治療，是導(dǎo)致COPD病人死亡的主要原因[2]。肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension，PH)是COPD嚴(yán)重且預(yù)后不良的并發(fā)癥。雖然COPD原發(fā)病進(jìn)展緩慢，一旦繼發(fā)PH，癥狀加重，死亡率增高，發(fā)生AECOPD風(fēng)險(xiǎn)增加[3]。因此，越來(lái)越多的研究人員廣泛關(guān)注于尋找一種便捷、有效的診斷COPD病人PH早期發(fā)生的生物標(biāo)志物。目前，普遍認(rèn)為COPD發(fā)病的主要特征是呼吸道、肺實(shí)質(zhì)和肺血管引起的慢性炎癥性疾病，而AECOPD發(fā)病與慢性炎癥嚴(yán)重程度有關(guān)[4]。高遷移率族蛋白B1(high mobility group box-1 protein，HMGB1)廣泛參與局部和全身炎癥性疾病的發(fā)病過(guò)程，是啟動(dòng)和維持COPD炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵因子[5]?？扇苄酝砥谔腔K末產(chǎn)物受體(soluble receptor for advanced glycation end products，sRAGE)是HMGB1的重要受體，二者結(jié)合后可調(diào)控下游信號(hào)通路介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[6]。本研究分析穩(wěn)定期COPD病人血清HMGB1與sRAGE水平變化及二者相關(guān)性，旨在分析HMGB1與sRAGE在COPD中的作用機(jī)制，以期為早期診斷COPD病人發(fā)生PH提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月—2019年6月山東國(guó)欣頤養(yǎng)集團(tuán)萊蕪中心醫(yī)院呼吸科收治的穩(wěn)定期90例COPD病人，年齡55～70歲。根據(jù)病人是否繼發(fā)PH進(jìn)行分組。COPD組40例，男26例，女14例；COPD-PH組50例，男34例，女16例。所有病人均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》[7]的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：孕婦和哺乳期婦女；特發(fā)性PH；其他原因，如間質(zhì)性肺疾病、先天性心臟病、心臟瓣膜病和急性左心功能不全；其他全身性疾病，如左心疾病、自身免疫性疾病、血液系統(tǒng)疾病、血栓栓塞癥、惡性腫瘤和急性感染性疾??；近期輸血的病人。所有病人或家屬均簽署知情同意書(shū)，本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

對(duì)90例病人進(jìn)行為期18個(gè)月的電話隨訪或門(mén)診預(yù)約隨訪，未出現(xiàn)失訪，記錄AECOPD發(fā)生例數(shù)。AECOPD診斷標(biāo)準(zhǔn)：痰量增加；呼吸困難；出現(xiàn)膿性痰。符合注意兩項(xiàng)即可診斷。

1.2 方法

1.2.1 肺功能測(cè)定 為避免影響檢查結(jié)果，所有病人入院前48 h內(nèi)均未使用支氣管擴(kuò)張劑、皮質(zhì)激素、茶堿等藥物，于入院當(dāng)日進(jìn)行肺功能測(cè)定，包括第1秒用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)和FEV1/FVC。

1.2.2 肺動(dòng)脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure，PASP)測(cè)定 由醫(yī)院功能科專(zhuān)業(yè)醫(yī)生使用HP-1000型彩色多普勒超聲心動(dòng)圖(探頭頻率2.5 MHz)測(cè)量所有病人安靜狀態(tài)下的PASP，根據(jù)Bernouli公式計(jì)算：PASP=4V2(三尖瓣反流最大流速)+5 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。以36 mmHg為臨界值[8]，將穩(wěn)定期COPD病人分為兩組：COPD-PH組(PASP≥36 mmHg)和COPD組(PASP<36 mmHg)。

1.2.3 血液采集 于入院次日清晨抽取所有病人空腹靜脈血4 mL，室溫靜置30 min以上，離心5 min(3 600 r/min)后，收集上層血清，分裝后保存至新的EP管中，避免反復(fù)凍融，置于-80 ℃冰箱備用。

1.2.4 血清HMGB1與sRAGE水平檢測(cè) 采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)檢測(cè)血清HMGB1和sRAGE水平，按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作并計(jì)算含量。HMGB1和sRAGE相關(guān)ELISA試劑盒購(gòu)自上海梵態(tài)，貨號(hào)分別為FT-P31623R和FT-P31950R。

2 結(jié) 果

2.1 兩組COPD病人臨床資料比較 與COPD組相比，COPD-PH組血清HMGB1、sRAGE水平增高(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。

表1 兩組COPD病人臨床資料比較

2.2 不同血清HMGB1、sRAGE水平COPD病人臨床資料比較 根據(jù)COPD-PH組病人血清HMGB1和sRAGE水平(5.73 μg/L和237.78 ng/L)對(duì)所有COPD繼發(fā)PH病人進(jìn)行分組，高于中位數(shù)病人為高水平組，低于中位數(shù)病人為低水平組。高HMGB1組與低HMGB1組、高sRAGE組與低sRAGE組比較，AECOPD發(fā)生率均增高(P<0.05)。詳見(jiàn)表2、表3。

表2 不同血清HMGB1水平COPD-PH病人臨床資料比較

表3 不同血清sRAGE水平COPD-PH病人臨床資料比較

2.3 COPD-PH組病人血清HMGB1與sRAGE水平的相關(guān)性分析 Pearson分析COPD-PH組病人血清HMGB1與sRAGE水平相關(guān)性，結(jié)果顯示，血清HMGB1與sRAGE水平呈正相關(guān)(r=0.411，P=0.003)。詳見(jiàn)圖1。

圖1 COPD-PH組病人血清HMGB1與sRAGE水平的相關(guān)性散點(diǎn)圖

2.4 血清HMGB1、sRAGE水平與COPD病人繼發(fā)PH關(guān)系 以COPD病人是否繼發(fā)PH為因變量，以血清HMGB1和sRAGE水平為自變量，進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，血清HMGB1和sRAGE水平是COPD病人繼發(fā)PH的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。詳見(jiàn)表4。

表4 Logistic回歸分析COPD病人繼發(fā)PH的危險(xiǎn)因素

2.5 血清HMGB1、sRAGE水平對(duì)COPD病人繼發(fā)PH的診斷效能 血清HMGB1和sRAGE水平預(yù)測(cè)COPD繼發(fā)PH與COPD的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.811[95%CI(0.723，0.899)，P<0.001]和0.850[95%CI(0.772，0.929)，P<0.001]，靈敏度分別為57.78%，92.22%，特異度分別為80.00%，77.78%，血清HMGB1對(duì)應(yīng)的截?cái)嘀凳?.20 μg/L，血清sRAGE對(duì)應(yīng)的截?cái)嘀凳?91.62 ng/L。

使用Logistic回歸模型擬合血清HMGB1和sRAGE水平重新得到新變量“PRE-1值”，再次進(jìn)行ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合預(yù)測(cè)COPD繼發(fā)PH與COPD的AUC為0.902[95%CI(0.838，0.967)，P<0.001]。二者聯(lián)合時(shí)，約登指數(shù)最大時(shí)靈敏度和特異度分別為84.44%，92.50%，通過(guò)Z檢驗(yàn)，二者AUC比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=0.645，P>0.05)。詳見(jiàn)圖2。

圖2 血清HMGB1、sRAGE診斷COPD病人繼發(fā)PH的ROC曲線圖

3 討 論

COPD是一種復(fù)雜的危及人類(lèi)健康及生命的疾病，對(duì)公共健康造成了重大挑戰(zhàn)[8]。COPD繼發(fā)PH病人的長(zhǎng)期預(yù)后較差，預(yù)后生存期僅為2～5年[3]。臨床工作中，疾病進(jìn)展過(guò)程中的早期診斷和及時(shí)治療尤為重要。PH的檢測(cè)方法主要包括有創(chuàng)檢查和無(wú)創(chuàng)檢查。右心導(dǎo)管插入術(shù)雖然是診斷PH的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但由于其相對(duì)復(fù)雜、昂貴且具有侵入性，因此，多普勒超聲心動(dòng)圖推薦作為COPD病人疑似PH的主要無(wú)創(chuàng)診斷工具[9]。目前越來(lái)越多研究人員廣泛關(guān)注尋找一種無(wú)創(chuàng)且易獲得的生物標(biāo)志物，以實(shí)現(xiàn)COPD病人的PH早期診斷。

HMGB1屬于HMGB家族中高表達(dá)的成員，是一種在機(jī)體調(diào)控中有重要作用的炎癥反應(yīng)介質(zhì)，參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程[10]。正常生理?xiàng)l件下，參與細(xì)胞核內(nèi)DNA損傷修復(fù)和維持基因組穩(wěn)定性；在病理?xiàng)l件下，可進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)甚至分泌到細(xì)胞外，與受體結(jié)合，參與機(jī)體炎癥和免疫反應(yīng)。有研究顯示，當(dāng)機(jī)體受到外界刺激時(shí)，HMGB1可作為預(yù)警信號(hào)，激活免疫反應(yīng)，參與炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)[11]。朱美愛(ài)等[5]研究顯示，COPD病人HMGB1表達(dá)水平顯著高于健康受試者。高增艷等[12]分別測(cè)定36例AECOPD病人、COPD穩(wěn)定期病人及健康查體者血清HMGB1的表達(dá)水平，結(jié)果顯示，健康查體者、COPD穩(wěn)定期病人和AECOPD病人血清HMGB1表達(dá)水平依次升高，提示HMGB1高表達(dá)參與了COPD的發(fā)病過(guò)程，可能是導(dǎo)致AECOPD的重要信號(hào)因子。本研究結(jié)果顯示，COPD-PH組HMGB1水平高于COPD組，高HMGB1組病人AECOPD發(fā)生率高于低HMGB1組，表明HMGB1參與COPD的發(fā)病過(guò)程。Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，HMGB1水平是COPD病人繼發(fā)PH的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，血清HMGB1水平為5.20 μg/L時(shí)，其預(yù)判COPD病人發(fā)生PH的AUC是0.811，靈敏度和特異度分別為57.78%和80.00%。上述研究表明，血清HMGB1水平可能是預(yù)判COPD病人發(fā)生PH的關(guān)鍵因子。

RAGE是一種多配體跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的受體，通過(guò)與不同的配體結(jié)合，參與炎癥、細(xì)胞生命活動(dòng)及氧化應(yīng)激反應(yīng)等多種病理過(guò)程[13]。RAGE有2種存在形式，分別是完整的膜結(jié)合RAGE(membrane-bound RAGE，mRAGE)和sRAGR，二者均在細(xì)胞外表達(dá)，可與特異性配體結(jié)合，但不能直接參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[14]。Sharma等[15]研究顯示，sRAGE競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合RAGE配體，阻礙炎癥發(fā)展，從而維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。Pratte等[16]研究表明，sRAGE可作為COPD的生物標(biāo)志物。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，COPD-PH組sRAGE水平高于COPD組，高sRAGE組病人AECOPD發(fā)生率高于低HMGB1組，表明sRAGE與COPD的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。同時(shí)二元Logistic回歸分析結(jié)果，sRAGE水平是COPD病人繼發(fā)PH的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)血清sRAGE水平為191.62 ng/L時(shí)，其預(yù)測(cè)COPD病人發(fā)生PH的AUC是0.850，靈敏度和特異度分別為92.22%和77.78%，以上研究表明，血清sRAGE水平在早期診斷COPD病人發(fā)生PH中具有一定的價(jià)值。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，COPD繼發(fā)PH病人HMGB1與sRAGE水平呈正相關(guān)，且二者聯(lián)合預(yù)測(cè)COPD病人發(fā)生PH的AUC是0.902，其靈敏度和特異度分別為84.44%和92.50%，分析HMGB1可能通過(guò)調(diào)控sRAGE表達(dá)誘導(dǎo)呼吸道炎癥反應(yīng)，進(jìn)而參與COPD的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，且HMGB1與sRAGE聯(lián)合檢測(cè)對(duì)早期預(yù)測(cè)COPD病人繼發(fā)PH具有較高的臨床參考價(jià)值。

綜上所述，COPD繼發(fā)PH病人血清HMGB1與sRAGE水平顯著增高，均是影響COPD病人發(fā)生PH的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且二者的表達(dá)水平可作為早期診斷COPD病人發(fā)生PH的重要指標(biāo)之一，在早期預(yù)判COPD病人繼發(fā)PH具有一定的參考價(jià)值。但本研究?jī)H是通過(guò)小樣本量初步探討了COPD病人血清HMGB1與sRAGE水平及其對(duì)COPD發(fā)生PH的預(yù)測(cè)價(jià)值，未深入研究其他組織或血管中HMGB1、sRAGE水平，且二者并未增加HMGB1、sRAGE相關(guān)基因敲除和過(guò)表達(dá)方面的細(xì)胞動(dòng)物研究，故本研究具有一定的局限性，仍需今后深入探討。