引用本文: 馬青, 王導新. 慢性阻塞性肺疾病急性加重患者血漿 CC16 的動態變化及臨床意義. 中國呼吸與危重監護雜志, 2019, 18(2): 115-119. doi: 10.7507/1671-6205.201809025 復制
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是一種嚴重危害人類健康并影響生活質量的慢性呼吸道疾病,主要特征為慢性氣道炎癥和不完全可逆的氣流受限。目前慢阻肺居世界死亡原因第 4 位,預計到 2020 年將上升至第 3 位[1]。慢阻肺急性加重最主要的誘因是由細菌、病毒等病原體引起的呼吸道感染。急性加重對慢阻肺患者造成巨大的經濟負擔,且已成為患者死亡的獨立危險因素[2]。慢阻肺急性加重的早期預測和規范診療顯得尤為重要。臨床上急需要尋找一種無創、易于檢測、對慢阻肺急性加重有較高特異性的生物標志物,來對其作出早期診斷,并反映疾病的嚴重程度、活動性,預測疾病進展,評估療效。目前國內外對 Clara 細胞分泌蛋白(Clara cell secretory protein,CC16)在慢阻肺急性加重的動態變化研究較少,本研究通過觀察慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 的動態改變,探討其在慢阻肺急性加重發病過程中的作用及臨床意義,以為臨床提供更好的監測病情的手段。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選擇 2017 年 4 月至 2018 年 4 月在重慶醫科大學附屬第二醫院呼吸與危重癥醫學科收治的慢阻肺急性加重患者 71 例為觀察組,男 59 例,女 12 例;平均年齡(71.6±8.2)歲。入選標準:所有患者均符合慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)2017 年指南[1]的慢阻肺診斷標準,且近期有咳嗽、咳痰、呼吸困難加重,超出日常變異,需調整治療方案,符合慢阻肺急性加重診斷標準。排除標準:合并有其他肺部疾病的患者,如哮喘、塵肺、肺癌、肺結核等;合并有嚴重心臟功能、肝功能、腎功能不全的患者;不能完成 CAT 問卷的患者。另外,選擇同時在院進行體檢的健康成年人 20 例,作為對照組,男 14 例,女 6 例;平均年齡(73.2±7.8)歲。如表 1 所示,兩組患者之間的年齡、性別比例、體重指數、吸煙指數比較,差異無統計學意義(P>0.05)。


1.2 方法
1.2.1 觀察指標
觀察組患者均于入院后第 1 、 7 天獨立逐項完成 CAT 評分量表。CAT 評分范圍為 0~40 分。記錄患者入院第 1 、 7 天的動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、白細胞計數(white blood cell count,WBC)、中性粒細胞百分比(NEUT%)、C 反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、降鈣素原(procalcitonin,PCT),及肺功能第 1 秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)與用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的比值(FEV1/FVC)、FEV1%pred、FVC%pred,住院時間。
1.2.2 靜脈血標本采集
觀察組患者于入院后第 1 、7 天采集 2 ml 靜脈血,對照組于體驗時采集 2 ml 靜脈血,室溫下靜置 20 min,以 3 000 r/min 轉速離心 10 min,吸取上層血漿并保存于–80 ℃ 冰箱中備用。
1.2.3 血漿 CC16 水平的檢測
采用酶聯免疫吸附試驗法測定血漿中 CC16 的水平。人 CC16 酶聯免疫分析試劑盒購自江蘇酶標生物有限公司,嚴格按照說明書操作。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 20.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差(±s)表示,觀察組及對照組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,治療前后的對比采用配對 t 檢驗;計數資料以例數(n)表示,組間比較采用 χ2 檢驗;采用 Pearson 檢驗法分析血漿 CC16 與 CAT 評分、住院時間的相關性。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 慢阻肺急性加重組與對照組的比較
慢阻肺急性加重患者入院第 1 天與對照組的血漿 CC16 水平、FEV1/FVC、FEV1%pred、FVC%pred、WBC、NEUT% 的差異均具有統計學意義(P<0.05)。慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 水平明顯低于健康對照組,慢阻肺急性加重期患者的肺功能指標(FEV1/FVC、FEV1%pred、FVC%pred)均明顯低于健康對照組,其炎癥學指標(WBC、NEUT%)較健康對照組均明顯升高。結果見表 2。


2.2 治療前后慢阻肺急性加重患者臨床指標的變化
與入院第 1 天相比,慢阻肺急性加重患者入院第 7 天的血漿 CC16 水平、CAT 評分、PaCO2、WBC、NEUT%、CRP、PCT 均顯著降低,差異均有統計學意義(P<0.05)。結果見表 3。


2.3 慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 水平與 CAT 評分、住院時間的相關性分析
慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 水平與其 CAT 評分呈負相關(r=–0.704,P<0.001),與患者住院時間呈負相關(r=–0.351,P=0.003)。結果見圖 1。

3 討論
CC16 是一種由細支氣管和終末細支氣管黏膜上的無纖毛立方形上皮細胞,即 Clara 細胞分泌的蛋白,具有肺組織特異性,是肺分泌性蛋白的主要成員之一[3]。血液中的 CC16 幾乎完全來自于肺組織,且并沒有性別差異。CC16 在肺部疾病的發生發展中扮演重要的保護性角色,在評估氣管上皮細胞的完整性及通透性方面已得到公認[4],所有對氣管上皮細胞的完整性和通透性有影響的因素都能影響血液中的 CC16 濃度。CC16 具有抗炎、免疫調節、抗氧化、抗纖維化、抗腫瘤等多種生物學作用[5-7],與多種肺部疾病密切相關。
CC16 參與慢阻肺發病機制,主要通過以下三個途徑:首先,Clara 細胞是香煙煙霧中的有毒物質攻擊的主要細胞之一,而吸煙是慢阻肺發生的主要危險因素。Lomas 等[8]的研究表明吸煙的慢阻肺患者 CC16 水平低于吸煙的健康者,低于非吸煙健康者。其次,大氣顆粒污染物對 CC16 表達有影響。反復慢性吸入大氣顆粒污染物是發展中國家慢阻肺的一個重要因素。Zhu 等[9]的研究發現在慢阻肺患者、暴露于煙霧中的猴模型、煙霧誘導的慢阻肺小鼠模型中,氣道 CC16 的表達均明顯受到抑制。最后,小氣道損傷致 CC16 分泌減少。慢阻肺氣流阻塞主要發生在小氣道,慢性炎癥使氣道重塑,而 CC16 主要來源于小氣道上皮細胞,上皮細胞受損時 Clara 細胞數量減少,CC16 分泌減少,此為慢阻肺與 CC16 相關的理論基礎。Petersen 等[10]的研究表明,低水平的血漿 CC16 水平與慢性支氣管炎的發生發展相關,低水平 CC16 可能是未來發生肺部疾病的一個預測因子。
本研究結果顯示,慢阻肺急性加重組患者血漿 CC16 水平顯著低于健康對照組,且與患者的 CAT 評分及住院時間呈負相關。CAT 評分作為一種公認的癥狀學評估方法,可以客觀地評估患者病情的嚴重程度,隨著評分的增加,患者的主觀感受逐漸加重,表現為呼吸困難的惡化、活動能力及生活質量的下降。隨著患者 CAT 評分的增加,血漿 CC16 水平越低,所需的住院時間越長,病情嚴重程度越重。這是由于慢阻肺患者病情越嚴重,氣道上皮受損越重,Clara 細胞數量減少,分泌的 CC16 減少,故血液中的 CC16 濃度越低。Laucho-Contreras 等[11]的研究結果表明慢阻肺患者血和肺內 CC16 水平降低,且氣道 CC16 的表達與氣流受限的嚴重程度成反比。Park 等[12]進行的一項為期 9 年的隊列研究顯示慢阻肺患者血 CC16 水平的降低與肺功能及疾病的進展相關。這些研究結果均與本研究結果相似。值得指出的是,本研究結果顯示,慢阻肺急性加重患者經積極治療后,入院第 7 天血漿 CC16 水平較入院第 1 天降低,與國內多個學者的研究結果相似[13-14]。但國內外亦有研究結果表明慢阻肺穩定期血 CC16 水平較慢阻肺急性加重有一定程度升高[15]。我們考慮這可能與慢阻肺急性加重患者通常同時合并有呼吸道的細菌或病毒等感染有關,氣道感染時,機體炎癥反應加重,肺泡毛細血管通透性增加,導致 CC16 蛋白釋放入血;待機體炎癥反應減輕、氣道痙攣及通氣功能得到有效改善后,肺血屏障損傷得到控制,然而患者的氣道 Clara 細胞還尚未得到恢復,可能血漿 CC16 水平較炎癥早期有一定降低。因此,尚需進一步對患者出院穩定 3 個月后的血 CC16 進行測定,分析其穩定期血 CC16 的變化。
此外,本研究結果還表明,慢阻肺急性加重患者在積極治療 7 天后的血漿 CC16 水平、CAT 評分、PaCO2、WBC、NEUT%、CRP、PCT 均較入院第 1 天明顯降低。總所周知,CAT 評分的降低意味著患者主觀癥狀的好轉,血氣分析的改善表明呼吸衰竭得到有效糾正,WBC、NEUT%、CRP、PCT 的降低證實感染得到有效控制。入院第 7 天血漿 CC16 水平、CAT 評分及臨床炎癥指標的明顯降低可以認為患者病情較入院時明顯好轉,達到出院指針,可出院繼續行相關家庭治療。慢阻肺急性加重患者住院時間越長,嚴重消耗醫療資源,醫療費用必然增加,加重患者的經濟負擔及心理壓力。血漿 CC16 聯合臨床常用指標可很好預測患者病情變化、評估治療效果,預測住院時程,進而有效地縮短了患者的住院時間,使醫療資源得到充分利用,減輕疾病帶來的經濟負擔及心理壓力。
綜上,CC16 參與慢阻肺急性加重的發生、發展,與患者疾病的嚴重程度呈反比;慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 經治療后有一定程度下降;血漿 CC16 聯合 CAT 評分等臨床指標可以預測患者病情變化及評價治療效果,縮短住院時間。本研究不足之處在于缺乏對患者的長期隨訪,比如出院后 3、6 個月等甚至更長期的隨訪監測血漿 CC16 的動態變化。此外,本研究樣本量較小,尚需進一步大樣本研究。
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是一種嚴重危害人類健康并影響生活質量的慢性呼吸道疾病,主要特征為慢性氣道炎癥和不完全可逆的氣流受限。目前慢阻肺居世界死亡原因第 4 位,預計到 2020 年將上升至第 3 位[1]。慢阻肺急性加重最主要的誘因是由細菌、病毒等病原體引起的呼吸道感染。急性加重對慢阻肺患者造成巨大的經濟負擔,且已成為患者死亡的獨立危險因素[2]。慢阻肺急性加重的早期預測和規范診療顯得尤為重要。臨床上急需要尋找一種無創、易于檢測、對慢阻肺急性加重有較高特異性的生物標志物,來對其作出早期診斷,并反映疾病的嚴重程度、活動性,預測疾病進展,評估療效。目前國內外對 Clara 細胞分泌蛋白(Clara cell secretory protein,CC16)在慢阻肺急性加重的動態變化研究較少,本研究通過觀察慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 的動態改變,探討其在慢阻肺急性加重發病過程中的作用及臨床意義,以為臨床提供更好的監測病情的手段。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選擇 2017 年 4 月至 2018 年 4 月在重慶醫科大學附屬第二醫院呼吸與危重癥醫學科收治的慢阻肺急性加重患者 71 例為觀察組,男 59 例,女 12 例;平均年齡(71.6±8.2)歲。入選標準:所有患者均符合慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)2017 年指南[1]的慢阻肺診斷標準,且近期有咳嗽、咳痰、呼吸困難加重,超出日常變異,需調整治療方案,符合慢阻肺急性加重診斷標準。排除標準:合并有其他肺部疾病的患者,如哮喘、塵肺、肺癌、肺結核等;合并有嚴重心臟功能、肝功能、腎功能不全的患者;不能完成 CAT 問卷的患者。另外,選擇同時在院進行體檢的健康成年人 20 例,作為對照組,男 14 例,女 6 例;平均年齡(73.2±7.8)歲。如表 1 所示,兩組患者之間的年齡、性別比例、體重指數、吸煙指數比較,差異無統計學意義(P>0.05)。


1.2 方法
1.2.1 觀察指標
觀察組患者均于入院后第 1 、 7 天獨立逐項完成 CAT 評分量表。CAT 評分范圍為 0~40 分。記錄患者入院第 1 、 7 天的動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、白細胞計數(white blood cell count,WBC)、中性粒細胞百分比(NEUT%)、C 反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、降鈣素原(procalcitonin,PCT),及肺功能第 1 秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)與用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的比值(FEV1/FVC)、FEV1%pred、FVC%pred,住院時間。
1.2.2 靜脈血標本采集
觀察組患者于入院后第 1 、7 天采集 2 ml 靜脈血,對照組于體驗時采集 2 ml 靜脈血,室溫下靜置 20 min,以 3 000 r/min 轉速離心 10 min,吸取上層血漿并保存于–80 ℃ 冰箱中備用。
1.2.3 血漿 CC16 水平的檢測
采用酶聯免疫吸附試驗法測定血漿中 CC16 的水平。人 CC16 酶聯免疫分析試劑盒購自江蘇酶標生物有限公司,嚴格按照說明書操作。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 20.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差(±s)表示,觀察組及對照組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,治療前后的對比采用配對 t 檢驗;計數資料以例數(n)表示,組間比較采用 χ2 檢驗;采用 Pearson 檢驗法分析血漿 CC16 與 CAT 評分、住院時間的相關性。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 慢阻肺急性加重組與對照組的比較
慢阻肺急性加重患者入院第 1 天與對照組的血漿 CC16 水平、FEV1/FVC、FEV1%pred、FVC%pred、WBC、NEUT% 的差異均具有統計學意義(P<0.05)。慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 水平明顯低于健康對照組,慢阻肺急性加重期患者的肺功能指標(FEV1/FVC、FEV1%pred、FVC%pred)均明顯低于健康對照組,其炎癥學指標(WBC、NEUT%)較健康對照組均明顯升高。結果見表 2。


2.2 治療前后慢阻肺急性加重患者臨床指標的變化
與入院第 1 天相比,慢阻肺急性加重患者入院第 7 天的血漿 CC16 水平、CAT 評分、PaCO2、WBC、NEUT%、CRP、PCT 均顯著降低,差異均有統計學意義(P<0.05)。結果見表 3。


2.3 慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 水平與 CAT 評分、住院時間的相關性分析
慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 水平與其 CAT 評分呈負相關(r=–0.704,P<0.001),與患者住院時間呈負相關(r=–0.351,P=0.003)。結果見圖 1。

3 討論
CC16 是一種由細支氣管和終末細支氣管黏膜上的無纖毛立方形上皮細胞,即 Clara 細胞分泌的蛋白,具有肺組織特異性,是肺分泌性蛋白的主要成員之一[3]。血液中的 CC16 幾乎完全來自于肺組織,且并沒有性別差異。CC16 在肺部疾病的發生發展中扮演重要的保護性角色,在評估氣管上皮細胞的完整性及通透性方面已得到公認[4],所有對氣管上皮細胞的完整性和通透性有影響的因素都能影響血液中的 CC16 濃度。CC16 具有抗炎、免疫調節、抗氧化、抗纖維化、抗腫瘤等多種生物學作用[5-7],與多種肺部疾病密切相關。
CC16 參與慢阻肺發病機制,主要通過以下三個途徑:首先,Clara 細胞是香煙煙霧中的有毒物質攻擊的主要細胞之一,而吸煙是慢阻肺發生的主要危險因素。Lomas 等[8]的研究表明吸煙的慢阻肺患者 CC16 水平低于吸煙的健康者,低于非吸煙健康者。其次,大氣顆粒污染物對 CC16 表達有影響。反復慢性吸入大氣顆粒污染物是發展中國家慢阻肺的一個重要因素。Zhu 等[9]的研究發現在慢阻肺患者、暴露于煙霧中的猴模型、煙霧誘導的慢阻肺小鼠模型中,氣道 CC16 的表達均明顯受到抑制。最后,小氣道損傷致 CC16 分泌減少。慢阻肺氣流阻塞主要發生在小氣道,慢性炎癥使氣道重塑,而 CC16 主要來源于小氣道上皮細胞,上皮細胞受損時 Clara 細胞數量減少,CC16 分泌減少,此為慢阻肺與 CC16 相關的理論基礎。Petersen 等[10]的研究表明,低水平的血漿 CC16 水平與慢性支氣管炎的發生發展相關,低水平 CC16 可能是未來發生肺部疾病的一個預測因子。
本研究結果顯示,慢阻肺急性加重組患者血漿 CC16 水平顯著低于健康對照組,且與患者的 CAT 評分及住院時間呈負相關。CAT 評分作為一種公認的癥狀學評估方法,可以客觀地評估患者病情的嚴重程度,隨著評分的增加,患者的主觀感受逐漸加重,表現為呼吸困難的惡化、活動能力及生活質量的下降。隨著患者 CAT 評分的增加,血漿 CC16 水平越低,所需的住院時間越長,病情嚴重程度越重。這是由于慢阻肺患者病情越嚴重,氣道上皮受損越重,Clara 細胞數量減少,分泌的 CC16 減少,故血液中的 CC16 濃度越低。Laucho-Contreras 等[11]的研究結果表明慢阻肺患者血和肺內 CC16 水平降低,且氣道 CC16 的表達與氣流受限的嚴重程度成反比。Park 等[12]進行的一項為期 9 年的隊列研究顯示慢阻肺患者血 CC16 水平的降低與肺功能及疾病的進展相關。這些研究結果均與本研究結果相似。值得指出的是,本研究結果顯示,慢阻肺急性加重患者經積極治療后,入院第 7 天血漿 CC16 水平較入院第 1 天降低,與國內多個學者的研究結果相似[13-14]。但國內外亦有研究結果表明慢阻肺穩定期血 CC16 水平較慢阻肺急性加重有一定程度升高[15]。我們考慮這可能與慢阻肺急性加重患者通常同時合并有呼吸道的細菌或病毒等感染有關,氣道感染時,機體炎癥反應加重,肺泡毛細血管通透性增加,導致 CC16 蛋白釋放入血;待機體炎癥反應減輕、氣道痙攣及通氣功能得到有效改善后,肺血屏障損傷得到控制,然而患者的氣道 Clara 細胞還尚未得到恢復,可能血漿 CC16 水平較炎癥早期有一定降低。因此,尚需進一步對患者出院穩定 3 個月后的血 CC16 進行測定,分析其穩定期血 CC16 的變化。
此外,本研究結果還表明,慢阻肺急性加重患者在積極治療 7 天后的血漿 CC16 水平、CAT 評分、PaCO2、WBC、NEUT%、CRP、PCT 均較入院第 1 天明顯降低。總所周知,CAT 評分的降低意味著患者主觀癥狀的好轉,血氣分析的改善表明呼吸衰竭得到有效糾正,WBC、NEUT%、CRP、PCT 的降低證實感染得到有效控制。入院第 7 天血漿 CC16 水平、CAT 評分及臨床炎癥指標的明顯降低可以認為患者病情較入院時明顯好轉,達到出院指針,可出院繼續行相關家庭治療。慢阻肺急性加重患者住院時間越長,嚴重消耗醫療資源,醫療費用必然增加,加重患者的經濟負擔及心理壓力。血漿 CC16 聯合臨床常用指標可很好預測患者病情變化、評估治療效果,預測住院時程,進而有效地縮短了患者的住院時間,使醫療資源得到充分利用,減輕疾病帶來的經濟負擔及心理壓力。
綜上,CC16 參與慢阻肺急性加重的發生、發展,與患者疾病的嚴重程度呈反比;慢阻肺急性加重患者血漿 CC16 經治療后有一定程度下降;血漿 CC16 聯合 CAT 評分等臨床指標可以預測患者病情變化及評價治療效果,縮短住院時間。本研究不足之處在于缺乏對患者的長期隨訪,比如出院后 3、6 個月等甚至更長期的隨訪監測血漿 CC16 的動態變化。此外,本研究樣本量較小,尚需進一步大樣本研究。