探讨白细胞介素38(IL－38)在慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)患者血清中的表达及临床意义。
选取2016年6月至2017年8月就诊于天津市胸科医院的慢阻肺急性加重患者72例(急性加重组)以及稳定期慢阻肺患者65例(稳定期组)，并选取同期老年健康体检者40例作为对照组，记录受试者的一般资料和实验室检查等结果，采用双抗体夹心酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清IL－38水平，比较组间差异。采用Pearson相关或Spearman秩相关分析IL－38与各变量之间的相关性，进一步以多元逐步回归法分析慢阻肺患者血清IL－38的影响因素。
急性加重组血清IL－38水平显著高于稳定期组[(57.88±13.72)比(51.75±14.06)ng/L]，且该两组均显著高于对照组的(46.37±13.18)ng/L(均P<0.05)。慢阻肺患者血清IL－38水平与体质指数呈正相关(r＝0.190，P<0.05)，与C反应蛋白(CRP)、纤维蛋白原(FIB)、第1秒用力呼气容积占预计值的百分比(FEV1%预计值)以及过去1年内急性加重次数均呈负相关(r＝－0.344、－0.176、－0.195、－0.229，均P<0.05)。CRP水平、过去1年内急性加重次数是血清IL－38水平的独立影响因素(β＝－0.204、－0.183，均P<0.05)。
IL－38在慢阻肺患者血清中呈代偿性升高，可能被用作评价慢阻肺的血清学标志物之一。
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慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)是一种以持续气流受限为特征的疾病，与气道和肺组织对有害气体或颗粒的炎症反应增强有关，随着病情进展全身多个系统受到累及，尤其急性加重期全身炎症反应加剧，多种炎性因子如白细胞介素(IL)－6、IL－8、C反应蛋白(CRP)等显著增加，并引起抗炎反应代偿性增强[1,2]。IL－38是近年来发现的具有抗炎作用的细胞因子，主要由皮肤基底层细胞和扁桃体增殖的B细胞产生[3]。研究发现，系统性红斑狼疮患者血清IL－38水平反应疾病活动和器官受损的严重程度[4]；慢性乙型肝炎和急性ST段抬高型心肌梗死患者血清IL－38的水平及变化可预测治疗效果[5,6]；IL－38的高表达还可能与支气管哮喘的免疫发病机制相关[7]。目前关于IL－38的研究还很少，尚无该指标在慢阻肺患者中的报道。本研究采用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测慢阻肺患者血清IL－38的水平，探讨该细胞因子与炎症指标和病情严重程度的相关性，旨在为慢阻肺患者病情的评估提供新的线索。
选取2016年6月至2017年8月收住天津市胸科医院的慢阻肺急性加重患者72例(急性加重组)，其中男49例，女23例，年龄(66.4±8.1)岁；随诊的稳定期慢阻肺患者65例(稳定期组)，其中男44例，女21例，年龄(67.1±8.9)岁；纳入同期老年健康体检者40例作为对照组，其中男27例，女13例，年龄(65.4±9.3)岁。
慢阻肺的诊断符合慢阻肺全球倡议[8]，即吸入支气管舒张剂后第1秒用力呼气容积与用力肺活量的比值(FEV1/FVC)<70%，并除外其他引起气流受限的疾患。慢阻肺急性加重定义为患者呼吸道症状急性加重，症状变化程度超过日常变异，且导致药物治疗方案改变。稳定期患者在过去3个月内病情无急性加重。
确诊患有慢阻肺以外的呼吸系统疾病；同时合并糖尿病及其他内分泌、代谢疾病；合并严重肝肾衰竭、肿瘤、自身免疫性疾病；近3个月内有创伤、外科手术、口服和(或)静脉使用糖皮质激素患者以及不能完成肺功能检测、拒绝在知情同意书上签字、不合作者。
本研究经天津市胸科医院伦理委员会批准(批准文号：2017LW－003)，所有受试者或家属均签署知情同意书。
记录受试者性别、年龄和吸烟情况；测量身高、体质量，计算体质指数。慢阻肺组完成改良英国MRC呼吸困难指数(mMRC)问卷[9]，并记录就诊前1年内急性加重次数。搜集血常规、CRP、纤维蛋白原(FIB)、D－二聚体等数据；抽取未吸氧时肱动脉血检测动脉血氧分压(PaO2)和二氧化碳分压(PaCO2)；肺通气和弥散功能检查测定FEV1/FVC、FEV1占预计值的百分比(FEV1%预计值)及一氧化碳弥散量占预计值的百分比(DLCO%预计值)；超声心电图检查估测肺动脉收缩压。
研究对象于清晨空腹抽取肘静脉血4 ml，室内静置2 h，3 000 r/min离心12 min(离心半径为16.5 cm)，分离上层血清后立即置于－70 ℃冰箱保存，统一检测。采用双抗体夹心酶联免疫吸附(ELISA)法测定血清IL－38水平。IL－38试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司，实验步骤严格按说明书操作。
采用SPSS 19.0软件进行统计分析，正态分布计量资料用
±s表示，方差齐性时，多组间比较采用方差分析；非正态分布计量资料用M(Q1，Q3)表示，非正态分布或方差非齐性资料采用Kruskall－Wallis H检验；计数资料用构成比表示，多组间构成比比较采用χ2检验。IL－38与各单变量的相关性采用Pearson相关(正态分布资料)或Spearman秩相关(非正态分布资料)进行分析，连续型变量与多自变量间线性相关采用多元逐步回归分析，以P<0.05为差异有统计学意义。
急性加重组、稳定期组和对照组在年龄分布和性别组成上差异均无统计学意义(均P>0.05)。急性加重组CRP、FIB、D－二聚体、PaCO2、肺动脉收缩压、mMRC评分、过去1年内急性加重次数及血清IL－38水平均显著高于稳定期组，PaO2、FEV1/FVC、FEV1%预计值和DLCO%预计值均显著低于稳定期组(均P<0.05)；该两组吸烟指数、白细胞计数、CRP、FIB、D－二聚体、PaCO2、肺动脉收缩压及血清IL－38水平均显著高于对照组；体质指数、PaO2、FEV1/FVC、FEV1%预计值和DLCO%预计值均显著低于对照组(均P<0.05)(表1)。
各组研究对象一般资料及血清IL－38水平比较
各组研究对象一般资料及血清IL－38水平比较
| 项目 | 对照组(40例) | 稳定期组(65例) | 急性加重组(72例) | 统计量 | P值 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 性别[例(%)] | χ2=0.401 | 0.940 | ||||
| 男 | 27(67.5) | 44(67.7) | 49(68.1) | |||
| 女 | 13(32.5) | 21(32.3) | 23(31.9) | |||
年龄(岁， ±s) | 65.4±9.3 | 67.1±8.9 | 66.4±8.1 | F=2.125 | 0.098 | |
体质指数(kg/m2， ±s) | 24.9±3.3 | 22.3±3.7a | 21.0±5.1a | F=3.566 | 0.015 | |
| 目前吸烟人数[例(%)] | 11(27.5) | 38(58.5)a | 43(59.7)a | χ2=12.426 | 0.002 | |
| 吸烟指数[M(Q1，Q3)] | 200(100，400) | 600(340，1 100)a | 600(300，1 200)a | Z=12.763 | <0.001 | |
白细胞(×109/L， ±s) | 6.20±1.29 | 6.45±1.48 | 7.94±2.96a | F=4.634 | 0.004 | |
| CRP[mg/L，M(Q1，Q3)] | 0.36(0.28，0.52) | 0.98(0.29，1.76)a | 2.37(0.68，3.25)ab | Z=35.545 | <0.001 | |
FIB(g/L， ±s) | 3.02±0.55 | 3.81±0.98a | 4.28±1.24ab | F=3.429 | 0.018 | |
| D－二聚体[mg/L，M(Q1，Q3)] | 0.31(0.28，0.39) | 0.33(0.25，0.42) | 0.48(0.29，0.64)ab | Z=4.796 | 0.003 | |
肺动脉收缩压(mmHg， ±s) | 30.00±0.12 | 35.18±6.42a | 36.35±7.60a | F=9.644 | <0.001 | |
PaO2(mmHg， ±s) | 85.68±3.34 | 74.10±8.63a | 67.94±8.90ab | F=25.654 | <0.001 | |
PaCO2(mmHg， ±s) | 37.65±1.57 | 42.63±7.36a | 44.90±6.88ab | F=11.638 | <0.001 | |
FEV1%预计值(%， ±s) | 79.25±8.76 | 52.12±15.70a | 44.81±13.09 ab | F=94.533 | <0.001 | |
FEV1/FVC(%， ±s) | 82.01±6.90 | 56.53±12.35a | 47.62±10.18ab | F=71.258 | <0.001 | |
DLCO%预计值(%， ±s) | 85.19±7.32 | 58.43±17.41a | 50.76±15.19ab | F=48.300 | <0.001 | |
| mMRC评分[分，M(Q1，Q3)] | － | 2.0(1.0，2.0) | 3.0(2.0，3.0)b | Z=5.807 | <0.001 | |
| 过去1年急性加重次数[次，M(Q1，Q3)] | － | 1.0(0.0，2.0) | 3.0(1.0，4.0)b | Z=6.243 | <0.001 | |
IL－38(ng/L， ±s) | 46.37±13.18 | 51.75±14.06a | 57.88±13.72ab | F=3.109 | 0.024 | |
注：IL：白细胞介素；CRP：C反应蛋白；FIB：纤维蛋白原；PaO2：动脉血氧分压；PaCO2：动脉血二氧化碳分压；FEV1%预计值：第1秒用力呼气容积占预计值百分比；FVC：用力肺活量；DLCO%预计值：一氧化碳弥散量占预计值百分比；mMRC：改良英国MRC呼吸困难指数；1 mmHg＝0.133 kPa；－：相应组别未进行该指标评估；与对照组比较，aP<0.05；与稳定期组比较，bP<0.05
血清IL－38与各观察指标的Pearson相关或Spearman秩相关分析结果显示，血清IL－38与体质指数呈正相关，与CRP、FIB、FEV1%预计值及过去1年内急性加重次数呈负相关，与其余指标无相关性。为剔除混杂因素的影响，进一步以血清IL－38为因变量，以体质指数、CRP、FIB、FEV1%预计值及过去1年内急性加重次数为自变量，行多元逐步回归分析，结果显示CRP和过去1年内急性加重次数是血清IL－38的独立影响因素(表2)。
慢阻肺患者血清IL－38单因素相关分析及多元逐步回归分析结果
慢阻肺患者血清IL－38单因素相关分析及多元逐步回归分析结果
| 自变量 | 单因素相关分析 | 多元逐步回归分析 | ||
|---|---|---|---|---|
| r值 | P值 | β值 | P值 | |
| 体质指数 | 0.190 | 0.023 | － | － |
| CRP | －0.344 | <0.001 | －0.204 | 0.013 |
| FIB | －0.176 | 0.036 | － | － |
| FEV1%预计值 | －0.195 | 0.019 | － | － |
| 过去1年急性加重次数 | －0.229 | 0.006 | －0.183 | 0.029 |
注：IL：白细胞介素；CRP：C反应蛋白；FIB：纤维蛋白原；FEV1%预计值：第1秒用力呼气容积占预计值百分比；－：经多元逐步回归分析，该变量未被纳入回归方程
IL－38于2001年首次被克隆产生，因结构类似于IL－36受体拮抗剂(IL－36Ra，IL－1HY1)，最初被命名为IL－1HY2，是IL－1家族(IL－1F)的第10个成员，又名IL－1F10。IL－38的基因序列和IL－1受体拮抗剂(IL－1Ra)以及IL－36Ra的基因序列具有高度同源性，分别为41%和43%。IL－38的生物学特性与IL－1Ra和IL－36Ra相似，并且是IL－36受体的特异性拮抗剂，提示该细胞因子具有抗炎特性[10]。研究报道，IL－38可抑制真菌诱导的外周血单核细胞中IL－17和IL－22等炎性因子的表达，并可减少IL－36γ诱导的IL－8的产生。在IL－36γ和IL－38的共同刺激下，人类外周血单核细胞IL－8的产生减少了42%，以上均证实IL－38具有较强的抗炎作用[3]。动物实验证实，IL－38的抗炎作用可拮抗大鼠体内伴刀豆凝集素A引起的肝损害，并可减轻患有红斑狼疮大鼠的皮肤炎症和肾炎[11,12]。
慢阻肺是一种慢性炎症性疾病，多种炎症细胞和炎性介质参与疾病的发生和发展。反复急性加重在其病程中非常普遍，病情加重通常伴随炎症反应加剧。由于免疫系统具有自身稳定性，在炎症反应增强的同时，抗炎反应代偿性增强。本研究中，慢阻肺患者尤其是急性加重期患者血清中CRP、FIB和D－二聚体等炎症指标明显增高，同时具有抗炎作用的IL－38水平亦相应增高，提示IL－38可能用于临床对慢阻肺的病情作出评估。
研究发现，血清IL－38水平与体质指数呈正相关，与CRP、FIB、FEV1%预计值和过去1年内急性加重次数呈负相关。其中，CRP和过去1年内急性加重次数是血清IL－38水平的独立影响因素。虽然普遍认为吸烟是导致慢阻肺的最重要的环境因素，但本研究中血清IL－38水平与吸烟的相关性不确定，推测可能因为吸烟并非慢阻肺的唯一致病原因，粉尘、雾霾、传统生物燃料的暴露等均可能引起气道和肺的炎症反应，并成为该病潜在的危险因素[8]。
慢阻肺患者激活的上皮细胞、增加的肺泡巨噬细胞和其他炎性细胞释放IL－6，肝细胞在IL－6等促炎因子的刺激下产生CRP。血浆CRP水平增高是炎症反应较为敏感的指标，通常提示病情进展[13]。血清IL－38水平与CRP呈独立负相关，提示IL－38水平较高时可能使炎性物质产生减少，炎症反应受到一定的抑制。
近年来人们逐渐意识到慢阻肺急性加重应被视为严重不良事件，频繁的急性加重与气流受限的严重程度相关，并伴有患者生活质量下降，病死率增高[14]。2011年全球策略中将急性加重风险纳入对慢阻肺病情的综合评估，而预测未来发生频繁急性加重风险的理想指标是慢阻肺急性加重史。本研究显示除CRP外，慢阻肺患者过去1年内急性加重次数亦与血清IL－38水平呈独立负相关，推测IL－38可能通过抗炎作用减少急性加重的发生，从而延缓病情进展。
综上所述，IL－38是具有抗炎特性的细胞因子，在慢阻肺患者血清中呈代偿性升高，可能被用作评价慢阻肺的血清学标志物之一。但由于本研究属于横断面研究，且样本数量偏小，关于该细胞因子在慢阻肺患者中的临床应用和价值仍有待于大规模、长周期的研究进一步明确。
