血清MIF用于慢性阻塞性肺病急性加重患者的临床诊断价值研究

吕丽辉 杨玉波 付言杰 胡振杰 庄志雄 陈玺卿

血清MIF用于慢性阻塞性肺病急性加重患者的临床诊断价值研究

吕丽辉 杨玉波 付言杰 胡振杰 庄志雄 陈玺卿

目的探讨血清巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）用于诊断慢性阻塞性肺病急性加重（AECOPD）的临床价值。方法纳入2013年3月至2016年3月住院的AECOPD患者66例（AECOPD组），同时纳入稳定状态COPD患者38例（sCOPD组）及健康对照人员30例（健康对照组）。患者就诊时收集一般情况，并常规检测实验室指标。使用酶联免疫方法检测患者血清MIF、降钙素原及C反应蛋白水平。ROC曲线分析MIF、PCT及C反应蛋白用于区分AECOPD及sCOPD的诊断价值。结果AECOPD组血清MIF水平［（48.40±26.58）ng/ml］显著高于sCOPD组［（28.37±19.40）ng/ml］及健康对照组［（8.33±7.95）ng/ml］，差异有统计学意义（P<0.001）。AECOPD组中，血清MIF水平与CRP（R=0.409，P=0.001）、PCT（R=0.614，P<0.001）、WBC（R=0.554，P<0.001）及GOLD分级（Rs=0.344，P=0.005）呈显著正相关，与FEV1%（R=-0.395，P=0.001）、PO2（R=-0.400，P=0.001）呈显著负相关。单独使用血清MIF水平区别诊断AECOPD与sCOPD的AUC为0.726，MIF联合PCT及CRP的AUC为0.774。结论血清MIF水平在AECOPD患者中显著升高，且可作为区别诊断AECOPD及sCOPD的指标。

慢性阻塞性肺病急性加重 巨噬细胞迁移抑制因子 C反应蛋白 降钙素原 诊断

慢性阻塞性肺病急性加重（AECOPD）是临床上常见的呼吸系统急症。我国>40岁人群中COPD的发病率约8.0%，在此基础上的AECOPD发病率可达0.5~3.5次/年［1-2］。本研究对比AECOPD患者与稳定状态COPD（sCOPD）患者外周血MIF表达情况，并探讨其单独或与PCT（和/或CRP）联合用于AECOPD诊断价值，以求为临床诊断及评估提供重要参考。

1 临床资料

1.1 一般资料 纳入2013年3月至2016年3月在本院呼吸内科住院的AECOPD患者66例，同时纳入稳定状态COPD患者38例（sCOPD组）及健康对照人员30例（健康对照组），两组年龄、性别等人口学资料见表1。AECOPD的诊断标准参考指南［3］：（1）存在COPD疾病基础。（2）短期内气促、咳嗽、咳痰及（或）喘息加重，痰量增多，可伴有发热等明显加重症状，且症状突然变化超过日常变异范围。（3）排除如心力衰竭、哮喘等其他可能病因。呼吸功能GOLD分级标准：使用支气管扩张剂后，维持FEV1/ FVC<0.70前提下，根据FEV1%及临床表现，分为Ⅰ级（FEV1%≥80%）、Ⅱ级（50%≤FEV1%≤80%）、Ⅲ级（30%≤FEV1%<50%）、Ⅳ级（FEV1%<30%）。所有AECOPD患者均住院治疗，完善相关病史，进行常规实验室及影像学检查。根据患者既往治疗史、临床症状等及时进行抗感染、支气管扩张药物及其他内科规范支持治疗，必要时转入重症监护室给予呼吸机通气、心电监护等治疗。

1.2 FEV1%、动脉血气检测 患者常规使用肺功能检测仪（型号：COSMED pony FX）检测FEV1%及FVC。检测肺功能后，患者雾化吸入沙丁胺醇400μg并休息15min，再次检测肺功能，两次结果取平均值。患者入院时采取桡动脉或股动脉穿刺的方式并采集动脉血进行血气分析，记录pH值及氧分压（PO2），仪器为GEM premier 3000全自动血气分析仪（美国实验仪器公司）。

1.3 血清CRP、PCT及MIF的检测 所有患者在入院时留取全血标本2~5ml，离心后将血清分装冻存于-20℃冰箱，检测前提前放置于室温复融。血清CRP、PCT使用酶联免疫分析（ELISA）试剂盒进行检测，试剂购自上海生物工程技术有限公司，操作按照相关要求进行。血清MIF的测定使用北京安必奇生物科技有限公司生产的ELISA试剂盒（Human MIF ELISA Kit），操作在室温下进行，所有检测样品设置2个复孔，根据标准品曲线计算待测样本浓度，结果取平均值。

1.4 统计学方法 采用SPSS18.0软件统计数据，GraphPad Prism 5.0软件绘图。计量资料以（±s）表示，组间比较应用独立样本t检验；计数资料以n或%表示，组间比较采用χ2检验。正态分布资料使用Pearson相关法，非正态资料使用Spearman相关法分析相关性。ROC曲线分析指标的诊断价值，曲线下面积（AUC）≥0.700提示诊断价值较高。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般情况、临床指标、CRP、PCT及MIF水平 按照呼吸功能GOLD分级，AECOPD组中Ⅱ级17例（25.8%），Ⅲ级20例（30.3%）及Ⅳ级29例（43.9%）。患者一般情况、临床指标、CRP、PCT及MIF水平见表1。

表1 患者一般资料、临床指标、CRP、PCT及MIF水平（x±s）

2.2 血清MIF水平与临床指标的相关性 AECOPD组中，血清MIF水平与CRP（R=0.409，P=0.001）、PCT（R=0.614，P<0.001）、WBC（R=0.554，P<0.001）及GOLD分级（Rs=0.344，P=0.005）呈显著正相关，与FEV1%（R=-0.395，P=0.001）、PO2（R=-0.400，P=0.001）呈显著负相关。AECOPD组中，MIF与年龄（R=0.098，P=0.433）、BMI（R=0.022，P=0.860）、pH值（R=0.147，P=0.225）、COPD时间（R=0.036，P=0.769）并无相关性。sCOPD组及健康对照组中MIF水平与各项指标均无显著相关性。

2.3 血清MIF水平诊断AECOPD的价值 单独使用血清MIF水平区别诊断AECOPD与sCOPD患者的AUC为0.726（95%CI：0.630~0.822），CRP的AUC为0.718（95%CI为0.621~0.815），PCT的AUC为0.684（95%CI：0.579~0.789）。血清MIF水平的cut-off值取37.00 ng/ml时，区别诊断AECOPD与sCOPD的特异

度为0.658，灵敏度为0.606，约登指数为0.263，阳性预测值为0.755，阴性预测值为0.490。血清MIF联合CRP区别诊断AECOPD与sCOPD的AUC为0.766（95%CI：0.678~0.854），MIF联合CRP的AUC为0.726（95%CI：0.631~0.821），MI联合CRP及PCT的AUC为0.774（95%CI：0.686~0.861）。

3 讨论

患者发生AECOPD时常伴随通气功能快速下降，甚至引起呼吸循环功能衰竭等严重并发症，预后通常较差。目前，对AECOPD的临床诊断仍主要依赖于对临床症状、实验室及影像学检查等的综合性分析，需排除多种可能病因，诊断易受患者个体差异及医生经验影响［4］。因此，临床上一直在寻找特异性无创生物学指标来改进对AECOPD的诊断及预后。降钙素原（PCT）及C反应蛋白（CRP）属于急性时相蛋白，分别在呼吸道细菌性感染及严重炎症反应时可出现表达升高，多项研究也证实了这两项指标可用于呼吸道炎症及严重细菌感染的诊断及预后［5-6］。然而，临床上导致AECODP的病因复杂，PCT及CRP用于AECOPD的诊断效能也还需要进一步改进。巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）是一种炎症因子前体，在多种系统性炎症性疾病中存在异常的表达［7-9］。同时，也有部分研究显示，在严重细菌感染及肺功能损伤的患者中，MIF也可出现异常表达，且与患者的预后存在相关［10-11］。

对AECOPD的早期诊断及准确评估有助于指导临床治疗，防止呼吸功能进一步恶化，从而减少严重AECOPD相关并发症的发生。然而，目前对AECOPD的诊断仍是以对临床症状的综合分析为主，同时需要排除其他可能病因，缺少客观的实验室指标用于辅助诊断，受患者个体差异影响极大。呼吸系统急性感染是引起AECOPD的最常见病因，AECOPD患者中>70%可获得明确病原感染证据，40%~60%的患者痰液中可培养出致病性细菌［12］。因此，诊断感染及系统性炎症的无创生物学指标也可能用于AECOPD的诊断及预后中。MIF是分子量为12.5kDa的蛋白，主要由激活的T淋巴细胞、单核/巨噬细胞产生，具有抑制巨噬细胞迁移、调节T细胞分化的功能［13］。MIF参与炎症调节的主要方式是通过影响NF-κB信号通路，激活如IL-6、IL-1β在内的多种炎症因子来实现，而AECOPD患者通常存在严重的炎症反应及NF-κB信号的改变。但是MIF在AECOPD中的表达情况及其临床意义的研究还相对匮乏，通过对患者的观察研究，有助于为临床诊断筛选更为特异性的无创生物学指标。

本研究显示，AECOPD患者血清MIF显著高于sCOPD患者及健康对照组。同时，AECOPD患者的血清MIP与CRP、PCT、WBC、呼吸功能GOLD分级正相关，与FEV1%、PO2负相关。如Milara等［14］的研究也显示，COPD患者（n=15）外周血中MIP的mRNA较健康患者显著升高，但是未观察到外周血中MIF水平的差异，这可能与研究的样本量较少有关。Russell等［15］使用COPD动物模型研究了COPD中炎症于MIF表达的相关机制。Husebo等［16］的研究关注了COPD患者MIF的表达情况，发现出现AECOPD时，患者MIF可出现显著升高，且COPD患者的血清MIF水平也高于健康对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），同时MIF水平还与呼吸功能GOLD分级正相关。此外，Amano等［17］的研究发现，阻断MIF的表达可以显著减弱哮喘动物模型的气道免疫炎症反应，从反面证实了MIF参与气道炎症反应的作用。上述结果与本研究相似，均提示了MIF在COPD患者中存在表达增高，且AECOPD时MIF升高更为明显，且这种升高与临床严重程度相关。

同时，本研究结果显示，MIF单独用于区别诊断AECOPD及sCOPD的AUC与PT及CRP相似，且MIF联合PCT及CRP可以进一步提高相应的诊断效能。目前，针对血清MIF水平用于AECOPD的研究数据还较为匮乏。而作为观察对象较多的PCT及CRP用于AECOPD的诊断效能已得到了大量的研究验证［18］。如Tanriverdi等［19］的研究显示，PCT及CRP单独用于AECOPD诊断的AUC分别为0.64及0.52，这两项指标用于AECOPD的诊断主要存在的问题是其诊断的特异性不高，且无法区分造成AECOPD的病因。本研究显示，MIF与PCT及CRP具有相似的诊断效能，通过联合两项或三项指标，可在一定程度上改进诊断效能。

综上所述，AECOPD患者血清MIF水平存在显著升高，且其单独或联合CRP及PCT均有较好的诊断价值，是AECOPD诊断的潜在血清学指标。然而，本研究也存在不足之处，如缺少对AECOPD血清MIF水平的动态变化观察，未对呼吸道分泌物中MIF水平进行检测及对比等。在下步的研究中，MIF用于AECOPD的诊断价值也还需在前瞻性队列中进一步进行验证，并探讨与其他血清学指标联合的优化模式。

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ObjectiveTo investigate the clinical value of serum macrophage migration inhibitory factor（MIF）level in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease（AECOPD）.MethodsA total of 66 patients with AECOPD from March 2013 to March 2016 were enrolled，38 patients with stable COPD（sCOPD group）and 30 healthy people（control group）were also enrolled. General situations and laboratory parameters were recorded. The MIF，C-reactive protein（CRP）and procalcitonin（PCT）levels were detected with enzymelinked immunosorbent assay.ResultsThe MIF level in AECOPD group［（48.40±26.58）ng/ml］was significantly higher than sCOPD group［（28.37±19.40）ng/ml］and control group［（8.33±7.95）ng/ml］. In AECOPD group，MIF was signifi cantly positively associated with CRP（R=0.409，P=0.001），PCT（R=0.614，P<0.001），WBC（R=0.554，P<0.001）and GOLD grade（Rs=0.344，P=0.005），and MIF was negatively associated with PO2（R=-0.400，P=0.001），FEV1%（R=-0.395，P=0.001）. AUC of MIF to distinguish AECOPD from sCOPD was 0.726，and AUC of MIF combined with CRP and PCT was 0.774.ConclusionThere is an elevated serum MIF level in AECOPD patients，which is a candidate to distinguish AECOPD from sCOPD.

Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease Macrophage migration inhibitory factor C-reactive protein Procalcitonin Diagnosis

315040 浙江宁波 中国人民解放军第 113医院