2025間質(zhì)性肺疾病生物標志物的臨床應(yīng)用

傷、亞急性隱源性機化性肺炎及慢性特發(fā)性肺纖維化(idiopathic逐漸出現(xiàn)呼吸衰竭而死亡[3]。一項來自2015年間，ILD的發(fā)病率以每年3.81%的速度增長，死亡率高達7.83%依據(jù)[5-7]。2023年，中華醫(yī)學會呼吸病學分會、中國醫(yī)師協(xié)會呼吸型肺泡上皮細胞(AECⅡ)異常增殖，導致肺泡上皮屏障受損。此時由AECⅡ、末端支氣管上皮Clara細胞等產(chǎn)生的KL-6、肺表面活性劑蛋proteinsD,SP-D)、克拉拉細胞蛋白16(Claracellprotein16,CC16)、糖鏈抗原15-3(Carbohydrateantigen15-3,CA15-3)致ILD纖維化的3個重要因素[9]。這些因素若持續(xù)存在，AECI過早ofmetalloproteinases,TIMP)、趨化因子配體18(C-Cmotif維母細胞分化而來的成纖維細胞合成膠原蛋白，導致細胞外基質(zhì)-6,IL-6)、細胞黏附分子-1(intracellularadhesionmolecule-1,-1,VCAM-1)及趨化因子2(C-Cmotifchemokineligand2,CCL2)肺間質(zhì)形成肉芽腫[11-13]。 (matrixmetalloproteinases-1,MMP1骨橋蛋白(osteopontin,OP這些效應(yīng)使肺泡間隙出現(xiàn)進行性結(jié)構(gòu)破壞，最終導致氣體交換受損[14-15]?？梢?，檢測ILD患者血液、肺泡灌洗構(gòu)成約95%的肺泡表面積，是肺進行氣體交換的部位；AECⅡ散在凸起于I型肺泡上皮細胞之間，覆蓋肺泡約5%的表面積，其主要功能是分泌表面活性物質(zhì)以降低肺泡表面張力。ILD時各種原因?qū)е翧EC內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、由錯誤折疊蛋白和線粒體引起氧化應(yīng)激和/或端粒酶縮短，導致生理情況下，KL-6主要在AECⅡ、呼吸細支氣管上皮細胞(Clara細胞)中呈中度表達，其相對分子質(zhì)量約為200000,屬于跨膜糖蛋白MUC1家族成員。病理情況下，KL-6在ILD患者肺組織切片/或再生Ⅱ型肺細胞中強表達[16-18]。研究提示，KL-6可能作為ILD的生物標志物。Ishikawa等[19]在一項Meta分析中報道，70%~100%的ILD患者血清KL-6超過正常水平，而其他肺部良性疾病僅不足10%的患者血清KL-6高于正常水平，表明ILD患者血清KL-6水平較健受損的肺泡壁，AECⅡ大量增殖；因刺激持續(xù)存在，異常增生的AE者肺氣-血屏障受損，血管通透性增加，肺泡腔中KL-6通過受損的肺泡基底膜滲漏入血，血清KL-6水平增高。此外，增高的KL-6通過促進成纖維細胞產(chǎn)生膠原蛋白，誘導成纖維細胞分化間質(zhì)轉(zhuǎn)變從而誘導產(chǎn)生更多的ECM成分，參與肺纖維化過程[20]。因程度及預后狀況[21-22]。關(guān)于KL-6在IPF患者中多項研究報道顯示，血清KL-6水平在IPF中具有相當大的診斷價值，是IPF患者的獨立預測因子[23-25]。當其血清中濃度超過1300U/ml時提示IPF病情惡化，接受抗纖維化藥物及類固醇藥物治療有效的IPF患者KL-6水平明顯下降[23],對快速床結(jié)局[24],血清中KL-6濃度大于1000U/ml的患者3年死亡率增加12.6倍[25]。KL-6在CTD-ILD中具有較高的臨床應(yīng)用價治療療效的有價值指標之一[28]。此外，在藥物誘導性ILD研究中，治療效果監(jiān)測的有效標志物[29-30]。另有研究表明血清KL-6在放射《新型冠狀病毒感染引起的肺間質(zhì)病變診斷和治療專家建議》中[34-肺表面活性劑蛋白SP-A、SP-D是由AECⅡ、支氣管上皮細胞和C細胞產(chǎn)生的在固有免疫系統(tǒng)中起重要作用的C型凝集素[37],其主要功止呼氣末肺泡塌陷[38],對維持肺泡膜滲透性十分重要。同時作為凝集除病毒、細菌、真菌等大部分病原體，在肺固有免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用pulmonarydisease,COPD)、急性呼吸窘迫綜合征(acuterespiratorydistresssyndrome,ARDS)和IPF患者血清中顯著升高，但不能僅通滲出期和纖維增殖期。滲出期肺泡中SP-A、SP-D顯著增高，除發(fā)揮其固有免疫作用外，還參與細胞外肺表面活結(jié)構(gòu)恢復中起重要作用[40]。隨著炎癥的發(fā)展，肺泡-毛細血管屏障損-A、SP-D迅速升高[41]。某些CTD-ILD(例如SSc-ILD)患者血清中SP-D的診斷敏感性較KL-6高，但特異性較低[42]。IPF患者血清中SP-A、SP-D可有效評估疾病嚴重程度及預后，當SP-A為45.0ng/ml(敏感度78.8%,特異度84.6%)、SP-D為110ng/ml時(敏感度94.4%,特異度95.4%)可作為其診斷的臨界值[43]。在IPF患者家族中發(fā)現(xiàn)的SP-A2基因變異，可能作為該疾病與其他類型ILD的鑒別診斷變診斷和治療專家建議》中[35-36]。CC16是末端細支氣管上皮Clara細胞分泌的蛋白16損傷的標志物[45]。血清CC16在SSc-ILD患者中表達較高，CC16的臨界值為46ng/ml對診斷SSc-ILD的敏感度和特異度分別為51.8%和88.8%,能將SSc-ILD與無ILD的SSc患者區(qū)分開[46]。IPF患者血清和BAL-F中CC16均升高，血清中CC16的臨界值為41ng/ml時，IPF診斷的敏感度和特異度分別為24.0%和90.0%,陽性預測值和陰性預測值分別為56.0%及69.0%[47]CA15-3由編碼KL-6相同的黏蛋白1基因產(chǎn)生，在AECⅡ中表達[48],在IPF和SSc-ILD患者中已發(fā)現(xiàn)CA15-3升高，且其水平與CA15-3對IPF和SSc-ILD患者的生存率預測優(yōu)于用力肺活量 (forcedvitalcapac(一)可溶性細胞黏附分子-1(Solubleintracellularadhesion是內(nèi)皮細胞和AEC損傷的標志物[50]。文獻報道ICAM-1水平不僅與肺纖維化程度相關(guān)，還與另一種生物標志物KL-6的水平相關(guān)[51-平高于穩(wěn)定型IPF患者[51]。快速進展的SSc-ILD顯著相關(guān)[55]。(二)血管生成素2(angiopoietin-2,Ang-2)血漿中Ang-2增高與ARDS的發(fā)展存在一定相關(guān)性[60],創(chuàng)傷患者的Ang-2水平可用于區(qū)分早發(fā)性和遲發(fā)性ARDS患者[61]。(一)MMP和TIMP[62]。目前已知MMP有23種，表達于活化的AECⅡ、巨噬細胞和纖和TIMP-2表達下降，死亡患者中血-9升高。血清中MMP-7與肺功能、全因死亡率和無移植存活率存在當聯(lián)合SP-A和KL-6時能夠提高預測準確性[66]。MMP-3的濃度與FVC和IPF中3年以上存活率呈負相關(guān)關(guān)系[63]。測量MMP分解并釋放至循環(huán)中的細胞外膠原片段可間接反應(yīng)MMP的表達水平[66],MMP-9降解產(chǎn)物C3M、MMP-2/9降解產(chǎn)物C6M、MMP-1/8降整合素和金屬蛋白酶12(Adisintegrinandmetalloprotease12,結(jié)合蛋白基序的ADAM(ADAMwiththrombospondinmotifs,ADAMTS)-1/4/8降解產(chǎn)物膠原蛋白3在進展期IPF中也觀察到了表達升高[66]?；€水平較高的膠原蛋白1和膠原蛋白3患者死亡率較還發(fā)現(xiàn)以上幾種新表位在3個月中變化顯著,提示患者生存率較低[66關(guān)性高于纖維化[67]。SSc-ILD患者血清MMP-7、MMP-12和(二)循環(huán)纖維細胞化發(fā)育為成纖維細胞并產(chǎn)生ECM組分[69]。通過流式細胞術(shù)檢測胞內(nèi)I型膠原以確定該細胞的實驗表明，IPF患者在急性加重期循環(huán)纖維細胞百分比顯著升高，CD45+I型膠原+細胞/白細胞>5%的患者預后極差，早期死亡率高，且該細胞水平與FVC負相關(guān)[69]。在SSc患者中同樣觀察到了較高水平的纖維細胞，但是否向SSc-ILD發(fā)YKL40是由巨噬細胞產(chǎn)生的結(jié)締組織的生長因子，在患有炎癥，組織重塑或纖維化為特征性疾病患者血清中顯著升高[71],血清及BAL-F中YKL40水平可預測IPF生存率[72]。(四)熱休克蛋白47(heatshockprotein47,HSP47)HSP47是一種膠原特異性分子伴侶，參與膠原分子的生物合成和分泌，在纖維化疾病中產(chǎn)生增加[73]。CTD-ILD血清中HSP47高于ILD,并能通過HSP47的水平區(qū)分IPF處于急性加重期或穩(wěn)定期(臨界值為559.4pg/ml,敏感度100%,特異度93.9%)[74]。(五)血清賴氨酸氧化酶樣蛋白2(serumlysyloxidase-like2,肺功能不良風險增加相關(guān)[75],但針對其抑制性抗體為靶點的研究因療效不佳于2016年終止[76]。(六)骨膜素-78],但在SSc中目前缺少研究。(七)胰島素樣生長因子(insulin-likegrowthfactor蛋白(insulin-likegrowthfactorbindingproteins,IGFBP)IGFBP的調(diào)控[79]。人體IGFBP能夠影響ECM沉積/降解的平衡從而促進肺纖低，但與肺功能相關(guān)性不高[80]。(八)腓骨蛋白-1(Fibulin-1)Fibulin-1是存在血液和肺ECM中，對肺泡間隔形成和胚胎形態(tài)發(fā)育至關(guān)重要的糖蛋白，在IPF中起一定的致病作用[48]。多中心研究展示了IPF患者的Fibulin-1水平高于健康對照者，與FVC負相關(guān)[81]。Fibulin-1高于1.6單位可提示患者疾病的進展，其診斷的敏感度和特異度分別為70%及71%,每增加1單位，IPF疾病進展可能性的風險比為1.69[47]。但近期未出現(xiàn)有關(guān)Fibulin-1與ILD的研究報道。OPN是一類具有調(diào)節(jié)炎癥、細胞免疫應(yīng)答、T細胞功能的一類多功能蛋白質(zhì)，在ILD中具有促纖維化作用[82]。IPF和SSc患者血清中OPN水平升高，但不能通過OPN區(qū)分ILD患病類型，也未發(fā)現(xiàn)OPN與肺功能相關(guān)指標的關(guān)聯(lián)[81]。(十)高遷移率族蛋白B1(highmobilitygroupbox-1protein,臟等器官。除參與DNA復制、重組、轉(zhuǎn)錄和修復過程，還在炎癥過程中起重要作用[83]。多項研究表明，ILD患者的HMGB1水平升高與化療誘導肺損傷的早期發(fā)生獨立相關(guān)[84]。細胞因子及趨化因子構(gòu)成的復雜網(wǎng)絡(luò)在ILD發(fā)病機制中發(fā)揮極其重要的作用，在調(diào)節(jié)肺纖維化過程中有巨大潛力，白細胞亞群、炎癥形成、纖維化和血管新生等病理過程的重要因素之一。(一)白細胞介素(interleukin,IL)眾多調(diào)節(jié)T淋巴細胞的細胞因子參與了ILD的發(fā)病過程，包括IL-6、IL-8、IL-10、IL-15、IL-17、IL-23、TNF相關(guān)凋亡誘導配體[85]。型細胞的分化及成纖維細胞活化過程[86],在IPF急性加重期顯著升高，是IPF及SSc患者中無進展生存期的獨立預測因子(風險比1.69),SSc患者的研究中還發(fā)現(xiàn)IL-6與較短的生存期和FVC下降時間相關(guān)[87]。緊密，疾病進展期患者血清中IL-8濃度高于疾病穩(wěn)有特異性。92]。IPF患者肺泡中產(chǎn)生的CCL18比對照組高100倍，血清中也觀察到了患者的CCL18水平顯著升高[93-94],并在之后的隨訪中發(fā)現(xiàn)相關(guān)[96]。一項對IPF患者進行為期2年的研究