引用本文： 陳豪, 胡克. 四種不同肺病組織中二肽基肽酶4與血管緊張素轉換酶2表達的比較. 中國呼吸與危重監護雜志, 2023, 22(5): 319-325. doi: 10.7507/1671-6205.202301031 復制
新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）是由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severs acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）引起，類似于2012年發現的中東呼吸綜合征冠狀病毒，兩者都可導致患者出現急性呼吸窘迫綜合征甚至死亡[1]。血管緊張素轉換酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）是一種存在于細胞表面的I型跨膜糖蛋白，通過與SARS-CoV-2的受體結合結構域相互作用，從而參與介導病毒感染所致的肺損傷、心臟損傷、腎損傷等多種組織器官損傷[1]。吸煙可能通過上調肺組織中ACE2蛋白的在肺組織中的表達水平，從而增加吸煙者以及患慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD，簡稱慢阻肺）的人群對COVID-19的易感性[2-4]。同時，既往多項研究提示中東呼吸綜合征冠狀病毒的受體二肽基肽酶4（dipeptidyl peptidase 4，DPP4）可能作為共同受體參與SARS-CoV-2的感染[5-7]，并且相較于非吸煙者，吸煙者和慢阻肺患者中DPP4 mRNA和蛋白表達均顯著升高[8-9]。因此可以做出假設DPP4和ACE2在COVID-19和慢阻肺患者的肺組織中表達可能與正常肺組織存在差異，并且在COVID-19中吸煙可能是影響DPP4和ACE2表達的重要因素。本研究利用GEO數據庫（
1 資料與方法
1.1 資料
1.1.1 臨床資料
收集武漢大學人民醫院病理科存檔的40例肺組織病理標本：其中包括2021年1月—2022年6月16例既往確診COVID-19后于定點醫院住院治療康復后出院，后因肺部結節于武漢大學人民醫院胸外科行肺葉切除術的患者，以及2019年1月—10月即COVID-19流行之前的7例因慢阻肺伴重度肺氣腫行肺減容術的慢阻肺患者、7例因肺部結節行胸腔鏡下肺活檢術的肺結節病患者和10例因肺大皰行肺大皰切除術的肺大皰患者。40例患者中，男25例，女15例，平均年齡（54.7±16.7）歲。COVID-19的確診參照《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第九版）》[10]的診斷標準，COVID-19組16例患者鼻咽拭子標本經實時熒光定量聚合酶鏈反應檢測結果均為SARS-CoV-2核酸陽性；慢阻肺確診參照《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2021年修訂版）》[11]中的診斷標準，均行肺功能檢查，存在不完全可逆的氣流受限［（第1秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second，FEV1）<80%預計值，且 FEV1與用力肺活量（forced vital capacity，FVC）的比值（FEV1/FVC）< 70%］；肺結節病符合 2020年根據美國胸科學會/歐洲呼吸學會世界結節病和其他肉芽腫疾病協會新制訂的肺結節病診斷指南[12]；肺大皰經胸部CT檢查和術后病理檢查結果確診肺氣腫和巨大肺大皰。本研究通過武漢大學人民醫院醫學倫理委員會批準。
1.1.2 主要試劑
鼠抗人DPP4抗體購于OriGene公司；鼠抗人ACE2抗體購于Servicebio公司；羊抗鼠IgGⅡ抗購于DAKO公司；牛血清白蛋白購于Solarbio公司 。
1.2 方法
1.2.1 GEO數據庫分析
在GEO數據庫（
1.2.2 免疫組織化學法觀察肺組織中DPP4和ACE2表達
經石蠟包埋切片處理后，消除過氧化物酶活性，用3%牛血清白蛋白封閉，分別加入DPP4和ACE2抗體孵育12 h后清洗，孵育二抗，加二氨基聯苯胺（diamino benzidine，DAB）顯色劑，復染、脫水、封片，應用顯微鏡對切片進行圖像采集分析。光學顯微鏡下從陽性區域任選3個間斷的高倍視野（×400），利用Image Pro Plus（IPP）6.0軟件（美國Media Cybemetics公司）分析其免疫陽性面積占比，取平均值為平均光密度（mean optical density，MOD）。
1.3 統計學方法
使用R4.2.2軟件分析GEO數據庫的生物學信息。采用SPSS 26.0統計軟件。滿足正態分布的計量資料采用均數±標準差（
±s），多組間比較采用單因素方差分析，并使用Bonferroni方法校正P值；非正態分布計量資料以中位數（四分位數）［M（Q1，Q3）］表示，采用獨立樣本的非參數檢驗和Kruskal-Wallis H Test檢驗對各組間差別進行比較；計數資料用例（百分比）［例（%）］表示，差異性檢驗比較采用χ2檢驗。兩連續變量相關性比較采用Spearman相關性分析。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般臨床資料比較
患者一般臨床資料根據疾病分組比較結果見表1，結果顯示COVID-19、慢阻肺、肺結節病組和肺大皰組患者在年齡、性別構成、體重指數、吸煙和合并高血壓及糖尿病等方面差異均無統計學意義（均P>0.05）。相較于肺結節病組和肺大皰組，COVID-19和慢阻肺組肺組織中DPP4與ACE2的MOD值升高（表1，圖1），差異有統計學意義（均P<0.05）；同時相較于其他組，慢阻肺組患者的吸煙時間長（表1，圖2），差異有統計學意義（均P<0.05）。
表1
患者一般資料比較［M（Q1，Q3）/例/（
）/例（%）］
圖1
不同肺病患者肺組織中DPP4和ACE2免疫組織化學半定量分析結果
a. DPP4蛋白的MOD；b. ACE2蛋白的MOD。相較于肺結節病組和肺大皰組，COVID-19和慢阻肺組的肺泡上皮細胞中DPP4與ACE2表達明顯升高。*
圖2
各組患者平均吸煙時間的比較結果
相較于COVID-19、肺結節病和肺大皰組，慢阻肺組患者的吸煙時間明顯增加。*
2.2 GSE152586、GSE106986和GSE16538的肺組織中DPP4和ACE2 mRNA表達
GSE152586包含來自3個不同健康供體的人肺泡Ⅱ型細胞類器官在SARS-CoV-2感染前和感染48 h后出現COVID-19的肺組織RNA-seq數據，GSE106986包含來自5例非吸煙非慢阻肺的志愿者和14例慢阻肺患者的肺組織的微陣列數據，GSE16538包含來自6例肺部解剖結構正常志愿者和6例活動性肺結節病患者的肺組織的微陣列數據。與感染SARS-CoV-2前的對照組相比，感染48 h后出現COVID-19的人肺泡Ⅱ型細胞類器官中DPP4和ACE2 mRNA表達水平升高（均P<0.05），結果見圖3a、d。與非吸煙非慢阻肺的對照組相比，慢阻肺患者肺組織的ACE2 mRNA表達水平升高（P<0.05），但DPP4 mRNA表達差異沒有統計學意義（P>0.05） ，結果見圖3b、e。而與肺部解剖結構正常的對照組相比，肺結節病患者的DPP4和ACE2的mRNA表達差異均沒有統計學意義（均P>0.05），結果見圖3c、f。
圖3
GEO數據庫分析COVID-19、慢阻肺、肺結節病和對照肺組織中DPP4與ACE2 mRNA的表達
a、d：人肺泡II型細胞類器官感染SARS-CoV-2前后DPP4和ACE2 mRNA的表達差異。b、e：慢阻肺患者肺組織與非慢阻肺肺組織的DPP4和ACE2 mRNA表達差異。c、f：肺結節病患者肺組織與解剖正常肺組織的DPP4和ACE2 mRNA表達差異。*，
2.3 COVID-19、慢阻肺、肺結節病和肺大皰患者肺組織中DPP4和ACE2蛋白表達
免疫組織化學檢測結果顯示，DPP4和ACE2蛋白在肺大皰組（圖4a、e）和肺結節病組（圖4c、g）的肺泡II型細胞和支氣管上皮細胞的細胞膜表面及細胞質內低表達，而在慢阻肺組（圖4b、f）和COVID-19組（圖4d、h）的肺泡上皮細胞和支氣管上皮細胞的細胞膜表面及細胞質內高表達。經Image Pro Plus圖像分析，相較于肺結節病組和肺大皰組，COVID-19組和慢阻肺組肺組織中DPP4和ACE2蛋白表達水平升高（均P<0.05），COVID-19組和慢阻肺組間DPP4和ACE2蛋白表達差異沒有統計學意義（P>0.05），結果見圖1。
圖4
免疫組織化學檢測DPP4和ACE2在各組肺組織中的表達（DAB染色，×400）
肺大皰組（a、e）與肺結節病組（c、g）DPP4和ACE2染色不顯著，提示DPP4與ACE2蛋白在肺組織上低表達；慢阻肺組（b、f）與COVID-19組（d、h）染色顯著，提示DPP4與ACE2蛋白在肺組織高表達。紅箭示表達陽性。
2.4 COVID-19組中DPP4和ACE2表達與臨床特征的關系
在COVID-19組中DPP4與ACE2表達情況根據患者性別、年齡、是否吸煙、吸煙時間是否過長等因素進行亞組分析。結果顯示，DPP4與ACE2表達情況與患者性別和年齡無關（P>0.05），而與吸煙和吸煙時間過長有關（P<0.05）。結果見表2。
表2
COVID-19組中DPP4和ACE2表達與臨床特征的關系
2.5 COVID-19組中DPP4與ACE2表達及吸煙時間的關系
COVID-19組中DPP4表達與ACE2表達存在正相關性（P<0.05），而DPP4和ACE2的表達與吸煙時間均未存在相關性（P>0.05）。結果見表3。
表3
COVID-19組中DPP4與ACE2及吸煙時間的關系
3 討論
由于SARS-CoV-2導致的COVID-19大流行給醫療保健系統帶來了巨大壓力，因此尋找其潛在的治療靶點是至關重要的。目前對于COVID-19的研究大多集中在受體ACE2的分布與表達[13-16]，而對可能的共同受體DPP4表達情況的研究報道較少。DPP4是一種II型跨膜糖蛋白，最初被稱為T細胞表面抗原CD26，廣泛表達于人體的不同器官以及各種細胞類型的表面，參與促炎分子、趨化因子、細胞因子等的生成。據報道稱DPP4與SARS-CoV-2刺突蛋白的相互作用可能是影響其毒力的關鍵因素[1, 17]，同時DPP4也會影響病毒對組織和器官的侵襲性[5, 18]，因此研究DPP4和ACE2兩種受體的表達以及兩者之間的關系具有實際意義。本研究通過分析COVID-19、慢阻肺和肺結節病患者的數據庫數據，同時收集相應的肺組織病理標本加以驗證各組DPP4與ACE2的表達差異。
本研究發現ACE2 mRNA和蛋白在肺結節病和對照組患者肺組織表達水平未見明顯差異，而在COVID-19和慢阻肺患者肺組織中表達水平升高，這與既往多項研究結果一致[2, 13, 19]。據推測COVID-19中肺損傷的發生可能與人體腎素血管緊張素系統的ACE-血管緊張素（angiotension，Ang）Ⅱ-Ang 1型受體（AT1R）軸過度激活有關，而ACE2-Ang（1-7）-Mas受體（MasR）軸可能反饋性上調從而對機體起到保護作用[20-21]。此外，SARS-CoV-2感染可能降低ACE2對AT1和ACE的降解，從而增加ACE2蛋白的表達水平并導致AngⅡ依賴的肺損傷和肺水腫[20, 21] 。Gheware等[19]驗證了這一猜測，與19份對照樣本相比，44份COVID-19肺組織樣本的ACE2蛋白表達水平顯著升高，且都病理表現為彌漫性肺泡損傷。來自小鼠模型的結果已經證明了人ACE2的轉基因過表達增強了SARS-CoV-2的致病性[15]，而Jacobs等[4]的研究結果顯示吸煙和慢阻肺會上調下呼吸道與肺組織中ACE2 mRNA和蛋白的表達，因此這可能部分解釋了吸煙者和慢阻肺患者病毒感染與惡化風險增加的原因[2, 3, 22-24]。
本研究顯示DPP4 mRNA僅在COVID-19患者肺組織中表達水平升高，而DPP4蛋白在COVID-19和慢阻肺患者肺組織中均表達水平升高。這一結果與另一項研究結果存在差異，Seys等[25]研究表示與從不吸煙者相比，在吸煙者和慢阻肺受試者肺泡上皮細胞中DPP4 mRNA和蛋白表達均顯著升高。分析其原因，一方面可能是GSE106986中mRNA水平是在總肺組織（包括免疫細胞和許多不同的結構細胞）上測定的，而蛋白表達水平則是在支氣管和肺泡上皮中特異性測定，因此可能產生不同的結果。另一方面，mRNA和蛋白水平之間可能由于RNA穩定性，受體回收或蛋白質脫落等因素而產生差異。此外，本研究中入組的慢阻肺患者具有明顯增加的吸煙時間，而吸煙也可能上調肺組織DPP4的表達[8, 25]，因此DPP4在慢阻肺患者的表達可能收到多種因素的影響，需要后續深入研究。
在本研究中COVID-19組的DPP4和ACE2蛋白可能存在有正相關性，并且COVID-19組肺組織中DPP4與ACE2的表達水平可能受到吸煙的影響。多數研究已經顯示了吸煙與ACE2蛋白表達之間存在直接的劑量依賴性關系[2, 23, 26-27]，以及相較于非吸煙者，吸煙者和慢阻肺患者DPP4蛋白表達更為顯著[8-9]，推測這些都可能會增加吸煙者對SARS-CoV-2的易感性。但關于DPP4在SARS-CoV-2病毒感染方面所起的作用，許多研究結果相互矛盾。一方面，一些研究強調COVID-19刺突蛋白的S1結構域與DPP4相互作用的發現[5]表明DPP4可能是SARS-CoV-2的功能受體之一[6, 28]，同時證實了DPP4和ACE2表達之間具有相關性[29-30]，提出DPP4合成肽阻止病毒進入宿主細胞從而治療COVID-19這一假設[17, 31]。而另一方面，有研究結果表示S1結構域與DPP4相互作用非常微弱，不支持DPP4是SARS-CoV-2的重要受體這一結論[32]。因此吸煙對于DPP4和ACE2的具體作用機制以及DPP4與ACE2的相關性也有待進一步研究。
本研究尚存在一些局限。首先，因樣本性質受限，未能進行qRT-PCR檢測樣本mRNA的表達量，而是使用GEO數據庫選取合適數據集分析，因此不能充分證實COVID-19和慢阻肺患者肺組織的基因表達水平差異。其次，本研究樣本量有限，分組病例數較少，未能對每組進行吸煙等相關亞組的統計學分析，可能造成結果的偏倚。
綜上所述，本研究發現 DPP4和ACE2蛋白在肺結節病和肺大皰肺組織中低表達，而在COVID-19和慢阻肺肺組織中高表達，COVID-19和慢阻肺肺組織中DPP4和ACE2的表達未見明顯差異。同時肺組織中DPP4和ACE2蛋白表達可能具有正相關性，并且吸煙可能是影響COVID-19患病的潛在危險因素。研究DPP4和ACE2蛋白的表達可能有助于解釋COVID-19的致病機制以及探索新的治療方向，同時吸煙這一潛在危險因素的發現可能有助于識別COVID-19的易感人群。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）是由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severs acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）引起，類似于2012年發現的中東呼吸綜合征冠狀病毒，兩者都可導致患者出現急性呼吸窘迫綜合征甚至死亡[1]。血管緊張素轉換酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）是一種存在于細胞表面的I型跨膜糖蛋白，通過與SARS-CoV-2的受體結合結構域相互作用，從而參與介導病毒感染所致的肺損傷、心臟損傷、腎損傷等多種組織器官損傷[1]。吸煙可能通過上調肺組織中ACE2蛋白的在肺組織中的表達水平，從而增加吸煙者以及患慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD，簡稱慢阻肺）的人群對COVID-19的易感性[2-4]。同時，既往多項研究提示中東呼吸綜合征冠狀病毒的受體二肽基肽酶4（dipeptidyl peptidase 4，DPP4）可能作為共同受體參與SARS-CoV-2的感染[5-7]，并且相較于非吸煙者，吸煙者和慢阻肺患者中DPP4 mRNA和蛋白表達均顯著升高[8-9]。因此可以做出假設DPP4和ACE2在COVID-19和慢阻肺患者的肺組織中表達可能與正常肺組織存在差異，并且在COVID-19中吸煙可能是影響DPP4和ACE2表達的重要因素。本研究利用GEO數據庫（
1 資料與方法
1.1 資料
1.1.1 臨床資料
收集武漢大學人民醫院病理科存檔的40例肺組織病理標本：其中包括2021年1月—2022年6月16例既往確診COVID-19后于定點醫院住院治療康復后出院，后因肺部結節于武漢大學人民醫院胸外科行肺葉切除術的患者，以及2019年1月—10月即COVID-19流行之前的7例因慢阻肺伴重度肺氣腫行肺減容術的慢阻肺患者、7例因肺部結節行胸腔鏡下肺活檢術的肺結節病患者和10例因肺大皰行肺大皰切除術的肺大皰患者。40例患者中，男25例，女15例，平均年齡（54.7±16.7）歲。COVID-19的確診參照《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第九版）》[10]的診斷標準，COVID-19組16例患者鼻咽拭子標本經實時熒光定量聚合酶鏈反應檢測結果均為SARS-CoV-2核酸陽性；慢阻肺確診參照《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2021年修訂版）》[11]中的診斷標準，均行肺功能檢查，存在不完全可逆的氣流受限［（第1秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second，FEV1）<80%預計值，且 FEV1與用力肺活量（forced vital capacity，FVC）的比值（FEV1/FVC）< 70%］；肺結節病符合 2020年根據美國胸科學會/歐洲呼吸學會世界結節病和其他肉芽腫疾病協會新制訂的肺結節病診斷指南[12]；肺大皰經胸部CT檢查和術后病理檢查結果確診肺氣腫和巨大肺大皰。本研究通過武漢大學人民醫院醫學倫理委員會批準。
1.1.2 主要試劑
鼠抗人DPP4抗體購于OriGene公司；鼠抗人ACE2抗體購于Servicebio公司；羊抗鼠IgGⅡ抗購于DAKO公司；牛血清白蛋白購于Solarbio公司 。
1.2 方法
1.2.1 GEO數據庫分析
在GEO數據庫（
1.2.2 免疫組織化學法觀察肺組織中DPP4和ACE2表達
經石蠟包埋切片處理后，消除過氧化物酶活性，用3%牛血清白蛋白封閉，分別加入DPP4和ACE2抗體孵育12 h后清洗，孵育二抗，加二氨基聯苯胺（diamino benzidine，DAB）顯色劑，復染、脫水、封片，應用顯微鏡對切片進行圖像采集分析。光學顯微鏡下從陽性區域任選3個間斷的高倍視野（×400），利用Image Pro Plus（IPP）6.0軟件（美國Media Cybemetics公司）分析其免疫陽性面積占比，取平均值為平均光密度（mean optical density，MOD）。
1.3 統計學方法
使用R4.2.2軟件分析GEO數據庫的生物學信息。采用SPSS 26.0統計軟件。滿足正態分布的計量資料采用均數±標準差（±s），多組間比較采用單因素方差分析，并使用Bonferroni方法校正P值；非正態分布計量資料以中位數（四分位數）［M（Q1，Q3）］表示，采用獨立樣本的非參數檢驗和Kruskal-Wallis H Test檢驗對各組間差別進行比較；計數資料用例（百分比）［例（%）］表示，差異性檢驗比較采用χ2檢驗。兩連續變量相關性比較采用Spearman相關性分析。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般臨床資料比較
患者一般臨床資料根據疾病分組比較結果見表1，結果顯示COVID-19、慢阻肺、肺結節病組和肺大皰組患者在年齡、性別構成、體重指數、吸煙和合并高血壓及糖尿病等方面差異均無統計學意義（均P>0.05）。相較于肺結節病組和肺大皰組，COVID-19和慢阻肺組肺組織中DPP4與ACE2的MOD值升高（表1，圖1），差異有統計學意義（均P<0.05）；同時相較于其他組，慢阻肺組患者的吸煙時間長（表1，圖2），差異有統計學意義（均P<0.05）。
表1
患者一般資料比較［M（Q1，Q3）/例/（）/例（%）］
圖1
不同肺病患者肺組織中DPP4和ACE2免疫組織化學半定量分析結果
a. DPP4蛋白的MOD；b. ACE2蛋白的MOD。相較于肺結節病組和肺大皰組，COVID-19和慢阻肺組的肺泡上皮細胞中DPP4與ACE2表達明顯升高。*
圖2
各組患者平均吸煙時間的比較結果
相較于COVID-19、肺結節病和肺大皰組，慢阻肺組患者的吸煙時間明顯增加。*
2.2 GSE152586、GSE106986和GSE16538的肺組織中DPP4和ACE2 mRNA表達
GSE152586包含來自3個不同健康供體的人肺泡Ⅱ型細胞類器官在SARS-CoV-2感染前和感染48 h后出現COVID-19的肺組織RNA-seq數據，GSE106986包含來自5例非吸煙非慢阻肺的志愿者和14例慢阻肺患者的肺組織的微陣列數據，GSE16538包含來自6例肺部解剖結構正常志愿者和6例活動性肺結節病患者的肺組織的微陣列數據。與感染SARS-CoV-2前的對照組相比，感染48 h后出現COVID-19的人肺泡Ⅱ型細胞類器官中DPP4和ACE2 mRNA表達水平升高（均P<0.05），結果見圖3a、d。與非吸煙非慢阻肺的對照組相比，慢阻肺患者肺組織的ACE2 mRNA表達水平升高（P<0.05），但DPP4 mRNA表達差異沒有統計學意義（P>0.05） ，結果見圖3b、e。而與肺部解剖結構正常的對照組相比，肺結節病患者的DPP4和ACE2的mRNA表達差異均沒有統計學意義（均P>0.05），結果見圖3c、f。
圖3
GEO數據庫分析COVID-19、慢阻肺、肺結節病和對照肺組織中DPP4與ACE2 mRNA的表達
a、d：人肺泡II型細胞類器官感染SARS-CoV-2前后DPP4和ACE2 mRNA的表達差異。b、e：慢阻肺患者肺組織與非慢阻肺肺組織的DPP4和ACE2 mRNA表達差異。c、f：肺結節病患者肺組織與解剖正常肺組織的DPP4和ACE2 mRNA表達差異。*，
2.3 COVID-19、慢阻肺、肺結節病和肺大皰患者肺組織中DPP4和ACE2蛋白表達
免疫組織化學檢測結果顯示，DPP4和ACE2蛋白在肺大皰組（圖4a、e）和肺結節病組（圖4c、g）的肺泡II型細胞和支氣管上皮細胞的細胞膜表面及細胞質內低表達，而在慢阻肺組（圖4b、f）和COVID-19組（圖4d、h）的肺泡上皮細胞和支氣管上皮細胞的細胞膜表面及細胞質內高表達。經Image Pro Plus圖像分析，相較于肺結節病組和肺大皰組，COVID-19組和慢阻肺組肺組織中DPP4和ACE2蛋白表達水平升高（均P<0.05），COVID-19組和慢阻肺組間DPP4和ACE2蛋白表達差異沒有統計學意義（P>0.05），結果見圖1。
圖4
免疫組織化學檢測DPP4和ACE2在各組肺組織中的表達（DAB染色，×400）
肺大皰組（a、e）與肺結節病組（c、g）DPP4和ACE2染色不顯著，提示DPP4與ACE2蛋白在肺組織上低表達；慢阻肺組（b、f）與COVID-19組（d、h）染色顯著，提示DPP4與ACE2蛋白在肺組織高表達。紅箭示表達陽性。
2.4 COVID-19組中DPP4和ACE2表達與臨床特征的關系
在COVID-19組中DPP4與ACE2表達情況根據患者性別、年齡、是否吸煙、吸煙時間是否過長等因素進行亞組分析。結果顯示，DPP4與ACE2表達情況與患者性別和年齡無關（P>0.05），而與吸煙和吸煙時間過長有關（P<0.05）。結果見表2。
表2
COVID-19組中DPP4和ACE2表達與臨床特征的關系
2.5 COVID-19組中DPP4與ACE2表達及吸煙時間的關系
COVID-19組中DPP4表達與ACE2表達存在正相關性（P<0.05），而DPP4和ACE2的表達與吸煙時間均未存在相關性（P>0.05）。結果見表3。
表3
COVID-19組中DPP4與ACE2及吸煙時間的關系
3 討論
由于SARS-CoV-2導致的COVID-19大流行給醫療保健系統帶來了巨大壓力，因此尋找其潛在的治療靶點是至關重要的。目前對于COVID-19的研究大多集中在受體ACE2的分布與表達[13-16]，而對可能的共同受體DPP4表達情況的研究報道較少。DPP4是一種II型跨膜糖蛋白，最初被稱為T細胞表面抗原CD26，廣泛表達于人體的不同器官以及各種細胞類型的表面，參與促炎分子、趨化因子、細胞因子等的生成。據報道稱DPP4與SARS-CoV-2刺突蛋白的相互作用可能是影響其毒力的關鍵因素[1, 17]，同時DPP4也會影響病毒對組織和器官的侵襲性[5, 18]，因此研究DPP4和ACE2兩種受體的表達以及兩者之間的關系具有實際意義。本研究通過分析COVID-19、慢阻肺和肺結節病患者的數據庫數據，同時收集相應的肺組織病理標本加以驗證各組DPP4與ACE2的表達差異。
本研究發現ACE2 mRNA和蛋白在肺結節病和對照組患者肺組織表達水平未見明顯差異，而在COVID-19和慢阻肺患者肺組織中表達水平升高，這與既往多項研究結果一致[2, 13, 19]。據推測COVID-19中肺損傷的發生可能與人體腎素血管緊張素系統的ACE-血管緊張素（angiotension，Ang）Ⅱ-Ang 1型受體（AT1R）軸過度激活有關，而ACE2-Ang（1-7）-Mas受體（MasR）軸可能反饋性上調從而對機體起到保護作用[20-21]。此外，SARS-CoV-2感染可能降低ACE2對AT1和ACE的降解，從而增加ACE2蛋白的表達水平并導致AngⅡ依賴的肺損傷和肺水腫[20, 21] 。Gheware等[19]驗證了這一猜測，與19份對照樣本相比，44份COVID-19肺組織樣本的ACE2蛋白表達水平顯著升高，且都病理表現為彌漫性肺泡損傷。來自小鼠模型的結果已經證明了人ACE2的轉基因過表達增強了SARS-CoV-2的致病性[15]，而Jacobs等[4]的研究結果顯示吸煙和慢阻肺會上調下呼吸道與肺組織中ACE2 mRNA和蛋白的表達，因此這可能部分解釋了吸煙者和慢阻肺患者病毒感染與惡化風險增加的原因[2, 3, 22-24]。
本研究顯示DPP4 mRNA僅在COVID-19患者肺組織中表達水平升高，而DPP4蛋白在COVID-19和慢阻肺患者肺組織中均表達水平升高。這一結果與另一項研究結果存在差異，Seys等[25]研究表示與從不吸煙者相比，在吸煙者和慢阻肺受試者肺泡上皮細胞中DPP4 mRNA和蛋白表達均顯著升高。分析其原因，一方面可能是GSE106986中mRNA水平是在總肺組織（包括免疫細胞和許多不同的結構細胞）上測定的，而蛋白表達水平則是在支氣管和肺泡上皮中特異性測定，因此可能產生不同的結果。另一方面，mRNA和蛋白水平之間可能由于RNA穩定性，受體回收或蛋白質脫落等因素而產生差異。此外，本研究中入組的慢阻肺患者具有明顯增加的吸煙時間，而吸煙也可能上調肺組織DPP4的表達[8, 25]，因此DPP4在慢阻肺患者的表達可能收到多種因素的影響，需要后續深入研究。
在本研究中COVID-19組的DPP4和ACE2蛋白可能存在有正相關性，并且COVID-19組肺組織中DPP4與ACE2的表達水平可能受到吸煙的影響。多數研究已經顯示了吸煙與ACE2蛋白表達之間存在直接的劑量依賴性關系[2, 23, 26-27]，以及相較于非吸煙者，吸煙者和慢阻肺患者DPP4蛋白表達更為顯著[8-9]，推測這些都可能會增加吸煙者對SARS-CoV-2的易感性。但關于DPP4在SARS-CoV-2病毒感染方面所起的作用，許多研究結果相互矛盾。一方面，一些研究強調COVID-19刺突蛋白的S1結構域與DPP4相互作用的發現[5]表明DPP4可能是SARS-CoV-2的功能受體之一[6, 28]，同時證實了DPP4和ACE2表達之間具有相關性[29-30]，提出DPP4合成肽阻止病毒進入宿主細胞從而治療COVID-19這一假設[17, 31]。而另一方面，有研究結果表示S1結構域與DPP4相互作用非常微弱，不支持DPP4是SARS-CoV-2的重要受體這一結論[32]。因此吸煙對于DPP4和ACE2的具體作用機制以及DPP4與ACE2的相關性也有待進一步研究。
本研究尚存在一些局限。首先，因樣本性質受限，未能進行qRT-PCR檢測樣本mRNA的表達量，而是使用GEO數據庫選取合適數據集分析，因此不能充分證實COVID-19和慢阻肺患者肺組織的基因表達水平差異。其次，本研究樣本量有限，分組病例數較少，未能對每組進行吸煙等相關亞組的統計學分析，可能造成結果的偏倚。
綜上所述，本研究發現 DPP4和ACE2蛋白在肺結節病和肺大皰肺組織中低表達，而在COVID-19和慢阻肺肺組織中高表達，COVID-19和慢阻肺肺組織中DPP4和ACE2的表達未見明顯差異。同時肺組織中DPP4和ACE2蛋白表達可能具有正相關性，并且吸煙可能是影響COVID-19患病的潛在危險因素。研究DPP4和ACE2蛋白的表達可能有助于解釋COVID-19的致病機制以及探索新的治療方向，同時吸煙這一潛在危險因素的發現可能有助于識別COVID-19的易感人群。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
