ARDS患者BALF中CD5L水平与早期肺纤维增生及临床结局的关系

2023-03-14 07:54刘前程
国际检验医学杂志 2023年5期
关键词:存活标志物入院

刘前程,舒 鹰,何 会,邹 奇

1.潜江市中心医院呼吸与危重症医学科,湖北潜江433100;2.黄冈市第三人民医院呼吸内科,湖北黄冈 438000

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是危重症病常见的致命并发症之一,其特征是弥漫性间质炎症、非心源性肺水肿和动脉低氧血症,尽管研究者对ARDS进行了多年研究,但其病死率仍然超过40%,特别是在出现纤维增生性肺反应的患者中[1-2]。越来越多的研究表明,在疾病发作后24 h内患者肺部会有大量的胶原蛋白合成,且大部分患者早期存在纤维增生[3]。了解预测 ARDS患者长期预后的早期信号可能有助于判断是否需要更积极的治疗并确定新的治疗策略。CD5抗原样蛋白(CD5L)也称为巨噬细胞凋亡抑制剂[4],是清道夫受体富含半胱氨酸结构域超家族的成员,可参与多种炎症性疾病的发展,其中包括急性肺损伤[5-6]。除了巨噬细胞以外,肺泡上皮细胞目前也被确定为CD5L的主要分泌来源[7]。然而,目前关于CD5L在ARDS临床上的早起变化及预后知之甚少。因此,本研究旨在探讨ARDS患者支气管肺泡灌洗液(BALF)中CD5L水平与早期肺纤维增生及临床结局的关系,进而确定可靠的生物标志物对于指导抗炎治疗和/或调节纤维增生治疗的重要性。

1 资料与方法

1.1一般资料 筛查2019年2月至2022年1月潜江市中心医院重症监护病房多名ARDS患者,BALF样本取自其中62例前瞻性纳入患者,年龄25~89岁,平均(59.19±14.53)岁。ARDS柏林定义[8]基于24 h内急性发作、双侧肺浸润符合肺水肿、氧合受损[18岁以上的患者在呼气末正压(PEEP)>5 cm H2O下,出现动脉血氧分压(PaO2)/ 吸入氧浓度分数(FiO2)<200 mm Hg],以及心力衰竭不能完全解释的氧合受损。纳入标准:(1)根据入院时进行的动脉血气分析和CT扫描诊断,符合ARDS柏林定义;(2)发病后24 h内入院。排除标准:妊娠、慢性间质性或纤维化肺疾病、肝硬化、中性粒细胞减少症≤1×109/L,皮质类固醇(至少在纳入前2周开始使用>200 mg/d氢化可的松或等效物),在过去30 d内进行免疫抑制治疗,预估生存时间≤72 h(如存在停止维持生命治疗的高级指令,尽管进行了最大程度地治疗,但持续PaO2/FiO2<70 mm Hg)。这项研究得到了当地伦理委员会的批准,并获得注册号(190117)。在登记前获得患者和/或近亲的书面知情同意书。

1.2研究方法 ARDS患者根据肺保护策略进行通气(潮气量4~8 mL/kg预估体重和平台压≤30 cm H2O)。感染性休克患者至少在前5 d接受200 mg/d的氢化可的松治疗。在入院第1天(纳入)、第3天和第7天评估临床数据、呼吸参数和脓毒症相关序贯器官衰竭估计(SOFA)评分、简化急性生理学评分Ⅱ(SAPSⅡ)评分。在第28天和第60天评估无呼吸机天数和存活天数。此外,根据文献[9]标准,当BALF在入院72 h内测得的Ⅲ型前胶原N端肽(NT-PCP-Ⅲ)>9 μg/L时,患者被归类为早期肺纤维增生。根据患者60 d内的生存状况,将患者分为存活组(n=41)和死亡组(n=21)。

1.3样本采集 收集所有研究参与者的人口统计学和基线特征,包括年龄、性别和体重指数(BMI)。在确诊ARDS后24 h和72 h时采集BALF和血液样本。BALF样本通过纤维支气管镜(依次注入100 mL 0.9%生理盐水,每次20 mL部分吸入)从肺右中叶亚段获得。将BALF收集到试管中后,通过无菌纱布过滤回收的液体,并在4 ℃下以1 000 r/min离心10 min,以去除黏液和细胞。将上清液等分并在室温下冷冻-80 ℃用于检测。

1.4BALF中CD5L、NT-PCP-Ⅲ检测 采用酶联免疫吸附试验双抗体夹心法检测BALF中CD5L、NT-PCP-Ⅲ,试剂盒均购自武汉益普生物科技有限公司。所有检测均由对患者的基线数据不知情的实验室技术人员进行。

2 结 果

2.1两组患者临床资料比较 两组患者入院24 h SAPSⅡ评分、SOFA评分、肺损伤评分、PaO2、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、FiO2、潮气量(VT)、PaO2/FiO2、平台压(Pplat)、驱动压(ΔP)、总PEEP比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。两组年龄、病因学占比、肺纤维增生占比、入院24 h pH值、呼吸频率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。19例患者(30.65%)在入院第3天出现早期肺纤维增生,而且死亡组患者早期肺纤维增生发生率高于存活组,差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组患者临床资料比较

2.2两组BALF中CD5L水平比较 死亡组入院第1天BALF中CD5L水平[52.00(31.95,101.00)ng/mL]、入院第3天BALF中CD5L水平[105.00(61.55,148.55)ng/mL ]均显著高于存活组[依次为20.70(16.50,46.75)、44.50(22.00,66.15)ng/mL],差异有统计学意义(Z=-2.871,P=0.004;Z=-3.897,P<0.001)。此外与入院第1天BALF中CD5L水平比较,存活组和死亡组入院第3天时BALF中CD5L水平均有所升高(F时间=64.776,P<0.001),而且两组间BALF中CD5L水平变化趋势存在时间和组别交互作用(F时间×组别=15.388,P=0.001)。

2.3BALF中CD5L与早期肺纤维增生的关系 死亡组入院第1天BALF中NT-PCP-Ⅲ水平[12.80(3.85,41.55)ng/mL]、入院第3天BALF中NT-PCP-Ⅲ水平[10.20(2.25,28.15)ng/mL ]均显著高于存活组[依次为1.60(0.85,2.75)、0.80(0.50,3.60)ng/mL],差异有统计学意义(Z=-3.869,P<0.001;Z=-3.897,P=0.002)。早期肺纤维增生患者入院第1天BALF中CD5L水平[54.40(39.65,104.55)ng/mL]、入院第3天BALF中CD5L水平[70.80(35.70,136.75)ng/mL]显著高于未发生肺纤维增生的患者[依次为38.30(15.80,86.10)、55.00(22.15,117.70)ng/mL],差异有统计学意义(Z=-3.588,P<0.001;Z=-2.356,P=0.017)。ARDS患者入院第1天(r=0.364,P=0.004)和入院第3天(r=0.356,P=0.008)BALF中CD5L水平与NT-PCP-Ⅲ呈正相关。

2.4BALF中CD5L水平与ARDS疾病严重程度的关系 入院第1天BALF中CD5L水平与SOFA评分(r=0.347,P=0.011)、SAPSⅡ评分(r=0.311,P=0.027)呈正相关,与PaO2/FiO2呈负相关(r=-0.295,P=0.037)。

2.5BALF中CD5L水平与ARDS临床结局的关系 将60 d内是否死亡作为因变量,将表1单因素分析中存在统计学意义的变量(P<0.05)纳入多因素Logistic回归模型,结果显示,入院第1天BALF中CD5L水平是ARDS患者60 d内病死率的独立预测因子(P<0.05),见表2。根据入院第1天BALF中CD5L中位值将所有患者分为CD5L高表达患者(≤39.3 ng/mL)和CD5L低表达患者(>39.3 ng/mL)。随访期间,CD5L低表达和高表达患者中位生存时间分别为60(60,60)d、60(16,60)d,60 d总生存率分别为78.1%(7/32)、53.3%(14/30),经Kaplan-Meier生存曲线和Log-rank检验分析,差异有统计学意义(χ2=4.825,P=0.028)。见图1。

图1 Kaplan-Meier曲线

表2 多因素Logistic回归分析CD5L表达与ARDS患者60 d内病死率的关系

2.6ROC曲线分析 ARDS患者入院第1天时BALF中CD5L在预测其60 d内病死率及早期肺纤维增生的ROC曲线下面积分别为0.769(95%CI:0.644~0.894)、0.780(95%CI:0.665~0.894),对应截断值为68.85 ng/mL、48.50 ng/mL,特异度为90.2%、95.5%,灵敏度为57.1%、62.5%。见图2。

注:A表示CD5L预测ARDS患者60 d内病死率的ROC曲线;B表示CD5L预测ARDS患者早期肺纤维增生的ROC曲线。

3 讨 论

ARDS是危重病常见的致命并发症,目前病死率仍然较高[10]。由于ARDS患者病因不同或病理复杂性,因此对治疗干预的反应也存在较大差异。因此,鉴定潜在的生物标志物有助于ARDS的诊治,可以改善临床护理及患者预后。本研究观察到ARDS患者BALF中CD5L水平与早期肺纤维增生及ARDS患者的短期死亡风险的都有一定关系,且调查了ARDS存活患者和死亡患者早期BALF中CD5L水平的差异,发现死亡组患者BALF中CD5L的水平显著高于存活组,以及本研究证明了CD5L与入院早期SOFA评分、SAPSⅡ评分、PaO2/FiO2独立相关,这都是目前临床上广泛使用的ARDS严重程度指标。这些发现表明,CD5L水平升高与临床上更严重的ARDS和不良预后有关。此外,本研究还发现,CD5L与早期肺纤维增生标志物NT-PCP-Ⅲ相关。总的来说,这些结果证明了CD5L在ARDS中的预测意义,并可能有助于确定该疾病患者的新治疗策略。

过去的研究已经发现CD5L在几种肺部疾病中的潜在作用,如在肺癌患者BALF样本衍生的细胞外囊泡中检测到CD5L上调,可用于肺癌的无创诊断[11]。有学者报道称急性肺损伤小鼠模型中BALF样本游离型CD5L增加,肺组织CD5L基因表达增加[6]。然而,尚未详细研究CD5L在ARDS患者中的临床意义。众所周知,ARDS的病理生理学是多因素的,包括肺部炎症、屏障破坏、间质和气腔水肿、细胞损伤和细胞死亡[12]。随着疾病在渗出期和增殖期的进展,肺损伤会增加,导致纤维化期和肺功能恶化。CD5L是一种主要由巨噬细胞产生的40×103可溶性糖蛋白,属于清道夫受体富含半胱氨酸的超家族,已被证实在炎症和纤维化中发挥重要作用[13-15]。据研究报道,巨噬细胞通过不同信号通路在ARDS炎症和纤维化中发挥重要作用,通过调节巨噬细胞极化可抑制渗出期促炎反应和修复期成纤维细胞增殖[16]。SANJURJO等[5]发现CD5L可通过自噬介导的 ID3上调促进M2巨噬细胞极化。各种疾病小鼠模型支持CD5L通过阻止巨噬细胞和其他细胞类型的凋亡参与炎症过程(包括癌症)的发病机制的观点[5]。CD5L还被证明可以调节巨噬细胞生物学的其他方面,即对结核分枝杆菌的抗微生物反应和通过增加自噬机制激活调控Toll样受体[17]。CD5L可支持巨噬细胞和其他类型的细胞在受到感染源和化合物的各种诱导凋亡的损伤时存活。从模式识别到炎性反应调节、自噬、细胞极化和脂质代谢控制等其他活动,CD5L已成为维持组织内稳态的关键因素。通过调节所有这些过程,CD5L在急性和慢性炎症过程中发挥重要作用。总的来说,以上结果表明CD5L可能通过不同的信号通路在ARDS炎症和纤维化中发挥重要作用,CD5L表达可能与ARDS炎症、纤维化和临床结局密切相关。

目前,CD5L在多种疾病中异常表达并可作为可靠的预后标志物,如脓毒症患者入院时循环CD5L水平显著升高,可作为预测病死率的新型预后生物标志物[18];系统性红斑狼疮患者血清CD5L浓度升高,可作为监测疾病严重程度和疗效的潜在疾病标志物[19]。NT-PCP-Ⅲ是在Ⅲ型前胶原转化为Ⅲ型胶原过程中释放的肽,是成纤维细胞活性、胶原合成和肺纤维化的标志物[20]。在肺纤维化和纤维增生性ARDS期间,BALF中NT-PCP-Ⅲ增加,表明纤维增生参与了早期肺修复过程,并与ARDS的炎症期同时发生。最近也有研究报道称BALF中NT-PCP-Ⅲ是肺纤维增生的有效生物标志物[9]。在本研究中,BALF中CD5L与NT-PCP-Ⅲ呈正相关性,说明CD5L还参与肺损伤后的正常组织修复。在当前研究中观察到的CD5L和NT-PCP-Ⅲ水平之间的相关性似乎表明NT-PCP-Ⅲ的合成可能依赖于CD5L的调节,然而CD5L、胶原合成和ARDS预后之间的关系仍然复杂,这是以后研究工作的重点。总之,CD5L可能在ARDS炎症和纤维化的调节中发挥重要作用,但具体机制需要在未来的研究中探索。

综上所述,ARDS患者BALF中CD5L水平与早期肺纤维增生标志物及60 d 死亡风险显示出良好的相关性,而且也具有良好的临床预测价值。这项研究也促进了研究者对ARDS肺部炎症和纤维化调节机制的理解。需要进一步的临床和机制研究来阐明CD5L在ARDS发病机制中的具体作用。但本研究仍处于初步探索阶段,收集样本量较小及ARDS患者CD5L水平与肺纤维化进展的关系并未进行影像学或病理观察且BALF中CD5L在ARDS中的潜在机制尚不明确,具有一定局限性,仍需要更多的临床研究和更长的随访时间来进一步证实其在ARDS发病机制中作用和临床应用价值。

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