余玲玲，刘 宁，刘 冬，许西琳，高 岩，辛雯艳，何小双，李皖豫

(1.石河子大学医学院，新疆 石河子 832000；2.石河子大学第一附属医院呼吸内科，新疆 石河子 832000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD，简称慢阻肺)是一种常见的可以预防和治疗的疾病，其特征是持续存在的呼吸道症状和气流受限，通常是由于大量接触有害颗粒或气体引起的气道和(或)肺泡异常导致，并受到宿主因素如肺发育异常的影响，合并症可增加COPD的致残率和死亡率[1]。COPD是世界上发病率和死亡率的主要原因之一，从1990年～2013年，从疾病负担的第八位上升到第五位，并成为2013年全球死亡的第四大原因[2]。目前，慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)的诊断完全依赖于主观的临床表现，缺乏客观有效的生物标志物，因此AECOPD的早期预测和规范诊疗显得尤为重要。临床上急需寻找一种无创、易于检测、对AECOPD有较高特异性的生物标志物来对其作出早期诊断。血管内皮生长因子(VEGF)是一种有效的血管生成介质，在肺发育和生理中具有多重作用[3]，并在COPD的气道炎性反应及气道重构中具有重要作用[4]；中性淋巴细胞比值(NLR)[5]、血嗜酸性粒细胞(EOS)[6]是较为公认的可评估AECOPD发生的指标，并随着COPD 的严重程度而增加。大样本研究表明其与 AECOPD及COPD严重程度相关，并可作为AECOPD预测因子。目前国内外对血清内皮抑素在AECOPD的动态变化研究较少，本研究通过观察AECOPD患者血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS水平的动态改变，探讨其联合检测在COPD中的诊断意义。

1 资料与方法

1.1一般资料：回顾分析2020年10月～2021年6月石河子大学医学院第一附属医院呼吸科住院的AECOPD患者，并经7～14 d治疗后进入COPD期的50例患者为观察组，男30例，女20例；平均年龄(65.1±8.2)岁。纳入标准：符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重诊治中国专家共识》( 2020年更新版)的诊断标准。排除标准：12周内有肺炎、肺结核、肺纤维化、恶性肿瘤和风湿病的患者被排除在外。另外，选择同时在院进行体检的健康成年人50例作为对照组，男26例，女24例；平均年龄(64.2±9.3)岁。本研究经过本院医学伦理委员会同意。见表1所示，两组患者之间的年龄、性别比例、吸烟指数比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 两组一般资料比较

1.2方法：记录患者入院第1天及治疗后7～14 d的NLR、EOS。观察组患者于入院第1天及治疗后7～14 d采集5 ml静脉血，对照组于体验时采集5 ml静脉血，在4℃以3 000 r/min离心10 min，然后对血清进行等分并在-80℃下储存直到分析。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清中内皮抑素、VEGF水平，人血清内皮抑素、VEGF酶联免疫分析试剂盒购自泉州市九邦生物科技有限公司，严格按照说明书操作。

2 结果

2.1AECOPD、COPD稳定期及对照组血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS表达量比较：AECOPD患者血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS表达量明显高于COPD稳定期患者和对照组，COPD稳定期患者血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS表达量高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 AECOPD、COPD稳定期及对照组血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS 表达量比较[中位数(四分位数间距)，n=50]

2.2患者COPD急性加重期与稳定期血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、灵敏度、特异度和截断值：内皮抑素的ROC曲线的AUC为0.62±0.06(95%CI:0.509 1～0.729 7),以血清内皮抑素的阳性临界值,其诊断灵敏度为70%,特异度为56%；VEGF的ROC曲线的AUC为0.65±0.05(95%CI:0.538 1～0.753 5),以VEGF的阳性临界值,其诊断灵敏度为50%，特异度为76%；NLR的ROC曲线的AUC为0.66±0.05(95%CI:0.551 9～0.729 7),以NLR的阳性临界值，其诊断灵敏度为60%,特异度为66%;EOS的ROC曲线的AUC为0.62±0.06(95%CI:0.510 8～0.730 4),以EOS的阳性临界值,其诊断灵敏度为70%,特异度为52%。见表3。

表3 COPD患者急性加重期与稳定期内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、灵敏度、特异度和截断值

2.3AECOPD患者与健康对照组内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、灵敏度、特异度和截断值：内皮抑素的ROC曲线的AUC为0.78±0.05(95%CI:0.685 5～0.882 5),以血清内皮抑素的阳性临界值,其诊断灵敏度为98%,特异度为60%；VEGF的ROC曲线的AUC为0.78±0.05(95%CI:0.686 4～0.868 8),以VEGF的阳性临界值,其诊断灵敏度为96%，特异度为54%;NLR的ROC曲线的AUC为0.90±0.03(95%CI:0.838 3～0.954 9),以NLR的阳性临界值，其诊断灵敏度为90%,特异度为72%;EOS的ROC曲线的AUC为0.76±0.05(95%CI:0.656 8～0.866 0),以EOS的阳性临界值,其诊断灵敏度为98%,特异度为62%。见表4。

表4 COPD急性加重期与健康对照组内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、灵敏度、特异度和截断值

2.4COPD稳定期患者与健康体检组内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、灵敏度、特异度和截断值：内皮抑素的ROC曲线的AUC为0.65±0.06(95%CI:0.530 3～0.761 7),以血清内皮抑素的阳性临界值,其诊断灵敏度为92%,特异度为46%；VEGF的ROC曲线的AUC为0.62±0.06(95%CI:0.507 0～0.733 0),以VEGF的阳性临界值,其诊断灵敏度为100%，特异度为38%;NLR的ROC曲线的AUC为0.79±0.04(95%CI:0.699 3～0.875 5),以NLR的阳性临界值，其诊断灵敏度为78%,特异度为68%;EOS的ROC曲线的AUC为0.63±0.06(95%CI:0.504 8～0.748 4),以EOS的阳性临界值,其诊断灵敏度为100%,特异度为46%。见表5。

表5 COPD稳定期患者与对照组内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的AUC、灵敏度、特异度和截断值

3 讨论

随着发展中国家吸烟率的上升和高收入国家人口的老龄化，COPD的患病率呈逐年增加趋势[2]，COPD的死亡率也一直居高不下[7]，是一种需要长期规范化预防和治疗的慢性病，因此早诊早治尤为重要。众所周知，气道、肺实质及肺血管的慢性炎性反应在COPD发病中起重要作用，而肺血管生成通过启动支气管血管系统的重塑而促进COPD的进展，并且随着疾病的进展而恶化[8]。本研究检测的内皮抑素和VEGF主要针对肺血管重塑,而NLR及EOS主要针对气道炎性反应。内皮抑素是一种20 kDa的肽，来源于18型胶原的羧基末端，是一种有效的血管生成抑制剂，可干扰VEGF/VEGFR信号传导[9-10]。内皮抑素还是一种有效的内皮细胞抑制剂，它不仅可以抑制内皮细胞的功能，还可以抑制内皮祖细胞的功能，并诱导这些细胞凋亡[11-12]。它通过诱导肺内皮细胞凋亡引起肺气肿，从而参与COPD的发病[13]。有研究表明人重组血管内皮抑素可能通过拮抗内源性VEGF的产生来抑制微血管重塑，达到减缓COPD病程进展的目的[14]，这些表明内皮抑素也可能是气道炎性反应性疾病的生物标记物。此外，Kanazawa等[15]还提出了肺气肿患者诱导痰中VEGF和内皮抑素水平之间的不平衡；Wu等[16]通过人体磁发光筛选技术观察COPD患者血清内皮抑素的浓度，发现COPD患者血清内皮抑素浓度对比正常人显著升高，并且AECOPD患者的血清内皮抑素水平高于稳定期的患者。本研究发现,内皮抑素在COPD患者的急性加重期血清中的水平高于同组治疗后及健康体检者(P<0.05),COPD患者在稳定期血清内皮抑素水平高于健康体检者(P<0.05)，这暗示内皮抑素在COPD的发病机制中起重要作用。且健康体检者与AECOPD患者的灵敏度和特异度分别为98%和60%；COPD稳定期患者与健康体检者的灵敏度和特异度分别为70%和56%，显示了其在甄别COPD急性加重期及稳定期患者和健康体检者中的可能诊断效能。这些发现表明,内皮抑素对COPD的发病机制具有潜在影响,可能成为临床上预后的有效指标。

VEGF能诱导内皮细胞生长、移位及血管渗漏，参与慢性炎性反应和血管生成，从而在COPD等气道重塑、气道高反应性疾病中起重要作用[17]。Kierszniewska-Stepien等[17]采用ELISA观察COPD患者血清中VEGF浓度，发现轻度患者血清中VEGF浓度增高，而重度患者血清中VEGF显著增加。Siafakas 等[18]对比正常人，发现长期缺氧的COPD患者急性发作时血清VEGF水平显著增高，并指出VEGF可能会增加组织灌注和改善氧合来促进血管生成，进而影响气道重塑。本研究结果显示，VEGF参与了COPD 急性加重期发病过程并在此过程中起了相应的作用。同时，AECOPD与COPD稳定期患者的灵敏度和特异度分别为50%和70%，与健康体检者的灵敏度和特异度分别为96%和54%，显示了其在甄别COPD患者急性加重期、稳定期和健康体检者中的可能诊断效能。

COPD的慢性炎性反应导致主要白细胞群、淋巴细胞和中性粒细胞的募集，后者一旦激活就会释放中性粒细胞弹性蛋白酶、组织蛋白酶G、蛋白酶-3、基质金属蛋白酶(MMP)-8和MMP-9、髓过氧化物酶(MPO)和人中性粒细胞脂质沉积蛋白，它们积极参与肺气肿和COPD的病理生理机制[19-20]。因此，NLR被认为是COPD疾病严重程度和预后的标志物。Lee等[21]对比COPD稳定期患者和健康对照组，发现COPD急性加重患者的NLR值显著较高。Taylan等[22]通过比较NLR、CRP、WBC和血沉率(ERS)的ROC曲线，证实NLR是COPD患者病情恶化的最敏感指标，AECOPD患者的平均NLR值显著高于病情稳定的患者和对照组，而病情稳定的COPD患者的NLR值高于对照组。本研究发现，NLR在甄别COPD患者急性加重与稳定期和健康体检者中的较高诊断效能。

嗜酸性粒细胞可在肺组织、内皮细胞和痰中发现，当嗜酸性粒细胞被招募或激活时，嗜酸性粒细胞提供强大的促炎性反应作用，包括激活导致气道损伤的介质，如主要碱性蛋白，它可能破坏上皮屏障，允许吸入抗原穿透；嗜酸性阳离子蛋白，引起气道上皮细胞凋亡；嗜酸性粒细胞过氧化物酶，导致氧化性组织损伤[23]。在COPD中，上皮中趋化因子RANTES(CCL5)的上调可能导致嗜酸性粒细胞水平升高[24]。大量研究表明，稳定期COPD[25-27]和COPD加重期[28-30]均可出现一定程度的嗜酸性粒细胞相关气道炎性反应，病情稳定期间血液嗜酸性粒细胞水平升高也可能表明病情恶化的风险更大[31]。此外，一项后续研究的初级保健数据分析表明，高血嗜酸性粒细胞水平(≥500个细胞/μL)是恶化风险的独立预测因子[32]。本研究发现,EOS在甄别COPD急性加重期、稳定期患者和健康体检者中的较高诊断效能。

根据血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的ROC曲线截断值，在COPD急性加重期患者与COPD稳定期的诊断中,血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的准确性一般。在COPD急性加重期患者与健康体检志愿者的诊断中,血清内皮抑素、VEGF、NLR、EOS的准确性较好。在 COPD 稳定期患者与健康体检志愿者的诊断中,内皮抑素、VEGF、EOS的准确性较好， NLR的准确性一般。

综上所述,内皮抑素、VEGF、NLR、EOS预测AECOPD的发生有良好的一致性，其联合检测可作为诊断COPD加重期和COPD稳定期的潜在标志。本研究的不足之处在于样本量较少，未对不同肺功能分级的患者进行不同的内皮抑素、VEGF、NLR、EOS检测分析，且未与传统的影像学的诊断方法比较。