文摘
用力呼气量在1 s是目前使用最广泛的慢性阻塞性肺病(COPD)严重程度的标志;然而,这是一个可怜的气性组件的代理和潜在的病理生理机制,因此迫切需要新的标记。中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)可能在慢性阻塞性肺病和扮演一个关键的病理生理学作用,目前的研究探索的一个标志NE COPD疾病活动的活动作为一个潜在的指标。
Aα-Val360年测定81例临床诊断为慢性阻塞性肺病,同时在稳定状态和表现与急性恶化,和比较都用肺功能测试和计算机断层扫描成像。Aα-Val的关系360年与疾病进展也在40岁的受试者评估接收的时间。
基线Aα-Val360年生理和疾病严重程度的放射标记有关,与急性恶化表示高于在稳定状态和疾病进展相关的(至少部分)在随后的4年。
我们证明Aα-Val360年横断面COPD疾病严重程度的一个标志,可能是疾病进展,并代表特定生物标志物的一个新概念。因此本研究报告第一在活的有机体内数据支持NE在慢性阻塞性肺病的病理生理作用。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种缓慢进步的慢性疾病的特点是气流阻塞,主要是不可逆转的。用力呼气量在1 s (FEV1)是一个公认的预后指标常用的临床终点的药物试验。此外,指南建议慢性阻塞性肺病的诊断只有在症状和气流阻塞所定义的FEV的比率1用力肺活量(FVC) < 0.7或正常的下限(LLN) [1]。然而,尽管短期FEV的改善1被认为是有益的和经常与改善病人症状,这生理措施有重大缺陷。首先,医疗状况的关系是弱。其次,FEV1是依赖于努力和日常变异性可能大于逐步下降多年来在COPD患者(2),一个贫穷的代理提前二期研究的潜在疾病修饰剂。最后,重要的是,它是认识到,COPD是一组不同的病理过程和FEV1不涉及肺气肿的存在及其严重程度量化的计算机断层扫描(CT)微3];因此,诊断了肺活量的只可能是不恰当的(4]。因此迫切需要评估COPD更全面、发展相关的生物标志物的单个组件验证疾病预后的标志物,因此可以作为早期家里的二期临床试验。
人们日益接受的观点是,COPD是一种炎症性疾病,因此,大量的潜在生物标志物与COPD受试者的研究;然而,很少有核心病理生理过程和没有得到有效验证。例如,尽管c反应蛋白(CRP),炎症的非特异性标记,与死亡率患有轻度到中度慢性阻塞性肺病(但不严重)(5),高浓度的这个标记无法预测FEV的快速下降1在纵向研究6]。同时,CT扫描的光密度分析越来越多的被认为是在临床试验中由于肺微现在接受美国食品和药物管理局的临床意义的终点评估肺气肿进展(7]。然而,还没有标准化的方法和定义的肺密度正常范围;因此,CT微仍不能被视为一种有效的生物标志物和不太可能证明所需的早期反应二期概念验证研究。
进一步进展可能通过发展关键在慢性阻塞性肺病的病理过程的生物标志物。中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)后不久在COPD的发病机制涉及的存在早发性肺气肿的观察α1抗胰蛋白酶(α1——)不足8]。在中性粒细胞脱粒,NE浓度大大超过其主要抑制剂(α1——),即使在健康个体;然而,由于发生稀释扩散距离的释放和NE迅速抑制中性粒细胞内微环境当一个克分子数相等的浓度达到其抑制剂。因此专性的蛋白水解破坏,即使在健康受试者,指数α患者更大1——缺乏,解释他们对疾病的易感性9]。尽管与COPD受试者的NE的作用与α无关1——缺乏不太好理解,量子蛋白水解破坏这组患者可以增强循环中性粒细胞内异常与总体死亡率(10]。此外,FEV之间存在反比关系1和循环中性粒细胞数量11),中性粒细胞与COPD受试者表现出异常的趋化反应(12]:依从性和迁移流动条件下(13),增强活动的蛋白水解破坏性的潜力(14),和生产活性氧(15适当的对照组相比)。因为不可能复制许多慢性阻塞性肺病的病理特征,不活动的标记可能代表一种理想的生物标志物的慢性阻塞性肺病和疾病活动。然而,由于快速失活在活的有机体内研究还没有链接,不活动最终COPD的发病机制,因此我们开发了一个分析基于pre-inhibition NE-specific纤维蛋白原裂解产品(Aα-Val360年)[16]。因此,当前的研究的目的是探索的角色不使用Aα-Val COPD的发病机制360年作为疾病活动的标记特征明显的主题与症状和/或生理慢性阻塞性肺病的证据。
材料和方法
患者年龄在40 - 80岁的人吸烟或戒烟的诊断慢性阻塞性肺病(基于症状有无支持肺量测定法)与急性恶化在初级保健研究招募了。都有慢性支气管炎的历史(17)和劳力性呼吸困难,正常的PiMα1——表型(Heredilab盐湖城犹他,美国)。发作被定义的存在增加了呼吸困难,咳嗽和痰生产(尽管后者没有总是增加)的体积和新的或增加痰脓是一个功能的患者比例(18]。慢性阻塞性肺病的肺活量的确认并不作为一个条目要求,允许包含参与者与广泛的表型,因此患者亚组分析慢性支气管炎和呼吸困难但FEV1和FEV1/ FVC在正常范围内,也与COPD受试者spirometrically定义。正常被定义为在1.64标准化残差(SRs),由美国胸科学会/欧洲呼吸学会推荐指南,来克服在肺功能,性别和年龄差异阈值通常称为LLN [188bet官网地址19]。
受试者评估的发病恶化和提供一个自发的痰样本在4 - h内醒来。痰液样本分析宏观上使用一个标准化的颜色图表用于痰的颜色进行分类(Bronkotest;Heredilab)和那些黏脓性的或脓性痰(3 - 8级)使用抗生素治疗(口服头孢呋辛),而那些黏液状的痰(0 - 2级)。患者详细评估后8周集(在稳定的临床状态)与全肺功能测试和高分辨率CT (HRCT)扫描的胸腔。
Aα-Val360年测定血浆样品中获得演示与恶化和临床稳定时,使用一个非常具体的试验如前所述[16]。此外,比较是用生理参数和视觉评估HRCT扫描。所有扫描评估是否存在可见肺气肿的胸有经验的放射科医师使用建立标准(20.]。血浆CRP测定通过ELISA使用商用事前准备的盘子和标准(结合位点;英国伯明翰)。其他炎症标记物与中性粒细胞炎症包括髓过氧化酶(MPO)、白介素8 (IL)和白三烯B4(LTB4和等离子α)sol-phase痰液样本1——/ NE复合物也测量(如前所述16,21Aα-Val])和相关360年浓度。Aα-Val360年也以血浆样本来自39健康对照组。
最后,综述了病人4年之后(在可能的情况下)和重复的HRCT表现肺功能测试和完整的灵感使用相同的通用电气(General Electric) Prospeed扫描仪(美国通用电气医疗系统、密尔沃基、WI)。光密度分析评估肺气肿发展准确使用立体像素指数(-950 HU)和15百分位点上区(主动脉弓水平)和低区(劣质肺静脉的水平)。
Post-bronchodilator(舒喘灵400μg和ipratropium 60μg通过大容量垫片)肺量测定法进行使用楔形风箱肺活量计(肺机能图,女仆莫顿,英国)和次呼吸一氧化碳气体传输测量的方法。欧洲共同体对钢铁和煤炭参考方程(22肺量测定法)被用来获得预测值,同时参考方程C选票(23)是用于传递系数的肺一氧化碳(K有限公司)。
这项研究是通过韩国伯明翰研究伦理委员会,英国伯明翰。
统计分析
使用SPSS统计分析17.0.1(美国芝加哥,IL)窗口。数据意味着±se,测试正常使用Kolmogorov-Smirnov测试和统计意义p < 0.05。
Aα-Val360年和α1——/不复杂的浓度不是正态分布,因此,相关性与其他炎症标记物和肺功能进行使用枪兵的ρ。多变量分析了使用线性回归和逐步进入独立的因素。Mann-Whitney U-tests被用来比较在主题和非参数值不可见肺气肿HRCT扫描,而未配对t用于参数数据。获得的价值之间的比较是一个恶化的发病和稳定状态数据使用配对t(正态分布数据)和配对Wilcoxon等级测试(非参数数据)。
结果
最初的稳定状态评估
81例(36女性和45岁男性)与慢性支气管炎和劳力性呼吸困难和广泛的肺量测定的结果(表1)包括在这项研究中。这些患者,58取得肺量测定的标准与慢性阻塞性肺病(FEV一致1/ FVC < LLN),而61受试者FEV1/ FVC < 0.7,因此遇到了替代COPD肺量测定的阈值。
稳态等离子体Aα-Val360年基线FEV浓度相关1%预测(r = -0.340, p = 0.001)K有限公司% pred (-0.246, p = 0.013)。多变量分析占了年龄、性别、吸烟史、身高和证明了稳态Aα-Val痰颜色360年是一个独立的预测吗K有限公司(标准化的β系数-0.243,R2改变0.048;p = 0.037);然而,独立与FEV的关系1低于传统的重要性水平(标准化的β系数-0.231,R2改变0.037;p = 0.070)。重要的是,与FEV科目1/ FVC低于正常范围,类似Aα-Val之间的关系也被观察到360年和FEV1% pred (r = -0.297, p = 0.013)K有限公司% pred (r = -0.214, p = 0.054)。
在全部人群中,等离子Aα-Val360年显示一个合理的相关性与等离子体α1——/不复杂的稳定状态(r = 0.459, p < 0.001) (图1);不过,没有关系,高灵敏度CRP(非特异性的炎症)。此外,α1——/不复杂也不与FEV1% pred (r = -0.087, p = 0.451)K有限公司% pred (r = -0.172, p = 0.126)。此外,Aα-Val360年显著提高(p < 0.001)与慢性支气管炎和呼吸困难这些主题和平均Aα-Val (n = 80)吗360年值为20.76 nM(四分位范围(差)13.99 - -25.44海里)比健康对照组(n = 39)中值为3.50 nM (IQR 2.35 - -5.14海里)。
Aα-Val360年在主题和HRCT可见肺气肿
在整个集团等离子Aα-Val360年浓度更大(p = 0.013)在HRCT可见肺气肿患者相比(n = 43)没有(n = 38)。同时,主题与可见肺气肿FEV明显降低1% pred (p = 0.014), FEV1/ FVC (p < 0.001)K有限公司% pred (p < 0.001)比那些没有(表2)。然而,在等离子体α没有区别1——/不复杂或痰髓过氧化酶(MPO),白三烯(LT) B4和白介素(IL) 8(55受试者能够产生自发的痰样本稳态评估)之间有或没有肺气肿。
进行亚组分析与慢性支气管炎和呼吸困难但FEV科目1和FEV1/ FVC在正常范围内,证实了SRs (表2)。这表明Aα-Val360年也在那些可见肺气肿(22.88 nM,差14.09 - -42.17 nM;在HRCT上n = 6)相比,那些没有(13.98 nM,差12.31 -21.00 nM;n = 17),类似于在更大的群体,区别只是未能达到统计学意义在这个组(p = 0.071)。FEV没有显著差异1%的pred可见肺气肿患者相比。然而,FEV1/ FVC低于那些没有在那些与肺气肿(分别为0.70±0.01,0.77±0.02;p = 0.003)。此外,K有限公司% pred也较低(图2)那些可见肺气肿(93.83±10.43% pred)比那些没有(114.88±5.09% pred;p = 0.030)。
病人有FEV的分析1/ FVC < LLN表明平均Aα-Val360年也在那些可见肺气肿(n = 37)相比没有(n = 21),但这种差异不显著(p = 0.141)。FEV没有差别1% pred或痰标记之间的两组患者,尽管FEV1/ FVC (p = 0.06)K有限公司% pred (p < 0.001)与HRCT可见肺气肿(受试者的低表2)。
Aα-Val360年在慢性阻塞性肺病急性加重
的Aα-Val360年较高的发病恶化比稳定状态即使分层明显通过痰液颜色为脓性或nonpurulent集(表3)。此外,Aα-Val360年的发病恶化显著提高(p = 0.030)相比,受试者出现脓性痰与黏液状的痰。有趣的是,尽管Aα-Val360年在两组决议后,两组之间的差异持续(p = 0.024) (表3)。此外,稳态痰引发(p < 0.001)和等离子体α1——/不复杂(p = 0.036)高于那些经历了恶化与脓性痰。然而,重要的是,不再有区别的痰或痰MPO和LTB颜色4浓度之间的稳定状态的人出现脓性和nonpurulent痰。在稳定状态,Aα-Val之间没有相关信息360年和痰MPO (r = 0.059, p = 0.337);但是,仍然有正相关性的关键中性粒细胞化学引诱物LTB4(r = 0.227, p = 0.048),特别是引发(r = 0.486, p < 0.001)。
纵向分析
40个人还活着,同意与全肺功能测试和评估的光密度分析HRCT扫描基线(稳定状态)和在随访4年之后。Aα-Val360年获得从基线相关学科横向比较基线和随访生理和辐射措施(表4)。然而,α之间没有关系1——/不复杂的浓度和任何生理或辐射参数基线或随访。生理和放射标记表明40受试者疾病进展(表5);然而,普遍意义并非在所有参数。没有重大变化可能至少部分解释了这些生理的缺乏敏感性和辐射测试检测疾病进展与COPD受试者又支持需要新的疾病严重程度和活动的标记。
FEV有显著降低1(p < 0.001)K有限公司接收时间(p < 0.001)。也有显著的肺气肿进展以体素的绝对变化指数(-950 HU)和15百分位点上(分别p < 0.001, p = 0.002)和降低(p < 0.001, p = 0.021)。基线Aα-Val360年随后下降相关K有限公司% pred (r = -0.406, p = 0.008)和发展低区肺气肿表示为体素的变化指数在-950胡(r = 0.306, p = 0.027);然而基线Aα-Val之间的关系360年低区15百分位的变化点没有达到统计学意义(r = -0.212, p = 0.095)。Aα-Val之间没有显著相关性360年FEV和下降1% pred (r = -0.196, p = 0.113),或上部区域体素指数(r = 0.103, p = 0.264)和15百分位(r = -0.049, p = 0.381)。没有α的关系1——/不复杂,任何程度的下降。接受者操作特征Aα-Val分析360年在受试者展示了下降K有限公司% pred接收期间相比nondecliners给曲线下面积为0.711 (p = 0.037)。一个Aα-Val360年11 nM的阈值的敏感性和特异性为91%和43%,分别识别的受试者将演示的下降K有限公司% pred接收时间,而一个阈值22纳米的敏感性为33%,特异性为93%。
慢性支气管炎患者的亚组分析和呼吸困难,但一个基线FEV1老/ FVC和FEV1老在正常范围内(n = 14),基线Aα-Val360年也与随后的下降K有限公司% pred (r = -0.534, p = 0.025),但不要肺活量的或辐射发展。在这些基线FEV1/ FVC SR < LLN (n = 26), Aα-Val360年与放射学进展(改变低区体素指数r = 0.348, p = 0.041),但与其他测量没有明显关系。
讨论
我们已经开发出一种独特的分析基于NE-specific纤维蛋白原降解产物(Aα-Val360年),该措施的破坏性潜力NE之前从中性粒细胞释放的时候周围的蛋白酶抑制剂的抑制(16]。先前的作者调查的使用另一种纤维蛋白原降解产物(纤维蛋白原形成的乳沟α-chain Aα-21);然而,这并不是追求进一步由于其低特异性NE和较小的纤维蛋白原的半衰期很短的片段(24]。相比之下,Aα-Val360年是非常具体和显示稳定随着时间的推移,这两个是任何生物标志物的重要特性16]。
没有更合适的标准标记,我们选择Aα-Val联系起来360年生理和辐射措施以来,慢性阻塞性肺病疾病严重程度(尽管他们的缺陷)被广泛使用和合理的验证。我们没有比较Aα-Val360年与其他潜在生物标记物自(日期)没有得到有效验证,因此解释的关系(如果有的话)将是很困难的。例如,尽管尿锁链素健康个体之间可能有所不同,吸烟者与正常肺功能和主题与慢性阻塞性肺病,它不与FEV1并不是受α增大治疗的影响1——缺乏(25)(也许因为它既不是器官——也不是针对疾病的)。
然而,我们曾证明Aα-Val360年与FEV1并演示了一个响应与α增大治疗对象1——缺乏(16),在当前的研究中我们证明Aα-Val360年也与一些特定功能的COPD受试者没有α1——缺乏。首先,它与横向比较生理和放射标记当前慢性阻塞性肺病的严重性。然而,这种关系可能是复杂的(因此,符合观察协会)的强度自一个标志的活动也可能会与过程导致当前疾病状态(或程度)或未来的疾病进展。最强的Aα-Val之间的关系被观察到360年和严重性气性过程的标记(气体传输和体素指数),特别是Aα-Val360年是最好的气体转移的独立预测指标。这些数据表明不活动是COPD的发病机制的核心,但相关性最大的可能是肺气肿的组件的开发。
进一步确认不活动之间的关系和肺气肿的过程是由我们的观察,Aα-Val提供360年更大的科目比那些没有与HRCT可见肺气肿。虽然在那些不明显的区别也有阻塞性肺量测定法,这可能解释为较小的数量和气道阻塞的严重程度之间的不整合和肺泡内破坏个人,因为平均观察差异类似看到整个队列。
越来越认可的是,COPD是一种异质性疾病,和当前的研究表明,可见肺气肿在场即使在六23个学科的肺量测定法在正常范围内,和那些可见肺气肿Aα-Val也大360年和显著降低气体转移和降低FEV1/ FVC比那些没有可见肺气肿,尽管这些生理测试仍主要或完全在正常范围内。这个观察支持使用症状诊断慢性阻塞性肺病(慢性支气管炎和劳力性呼吸困难)的病人在当前的研究中,因为肺活量的标准会排除一些科目与“早期”疾病或emphysema-predominant表型。在那些与正常肺量测定法,Aα-Val的差异360年这两个子组之间(有或没有在HRCT可见肺气肿)下降略低于传统的统计显著性水平;然而Aα-Val绝对差360年浓度镜像观察整个群体,表明这不是由于机会独自,而是反映了较少的科目。因此可能积极NE-related疾病患者的一个子集的过程却相对温和的生理变化,不符合当前的肺活量的慢性阻塞性肺病的诊断标准,谁可能被Aα-Val360年和受益于有针对性的治疗干预,防止恶化越古典阶段的慢性阻塞性肺病。显然,还需要进一步的研究来深入调查这种可能性。
其次,Aα-Val360年pre-inhibition NE活动是一种特殊的标记,而α1——/不复杂的标志总不释放由于中性粒细胞脱粒。我们表明,一般而言,Aα-Val360年与等离子体α1——/不复杂,主题与慢性阻塞性肺病Aα-Val更高水平的360年和α1——比健康对照组/不复杂,表明更大的不活动和中性粒细胞释放酶。然而,Aα-Val之间的区别360年和其他中性粒细胞活化标志物强调通过没有任何关联的MPO(中性粒细胞脱颗粒的标记)或α1——/不复杂的生理和放射标记COPD疾病严重程度(纵向或横向比较),说明一定程度的弹性蛋白酶释放单独是一个贫穷的替代蛋白水解酶的活性和潜在的影响疾病进展。
第三,Aα-Val360年还与慢性阻塞性肺病加重病人的,这是已知的事件与生理发展(26]。Aα-Val360年较高的发病恶化比稳定状态8周后,反映出更大的不活动可能对后续至少在一定程度上影响疾病进展的证据。重要的是,Aα-Val360年高爆发不仅恶化的受试者经历了恶化与脓性痰(中性)相比,那些有粘液痰,但也保持更高的稳定状态,支持这一概念,这些事件可能马克学科进展的可能性更大。此外,Aα-Val就越高360年在这组患者与高稳定状态痰引发和等离子体α1——/不复杂的浓度,展示更持续的炎症过程导致中性粒细胞招募,酶释放,因此潜在的组织损伤。虽然这些数据可能代表一个缓慢复苏,这是不可能的,因为所有受试者恶化发病2个月后,当他们被证实是临床稳定。此外,Aα-Val360年相关的稳定状态和接收后续生理和辐射的措施,这些关系不太可能,如果病人没有稳定状态的评估(进一步研究后决议)。特别是,没有任何证据表明一个正在进行的细菌引发自没有差别的主观评价稳态之间的MPO痰颜色或客观的测量两组病人。
虽然需要进一步的研究,可能经历一个恶化的患者伴有脓性痰有更大弹性蛋白酶活动一般(导致组织损伤,提高了后续细菌感染的风险),因此,经验进一步加重伴有脓性而非黏液状的痰。也有可能受试者经历更严重的恶化有Aα-Val更大360年甚至信号恢复后,因此以更快的速度下降。然而,目前还没有公认的炎症恶化的标志与COPD受试者的严重性来证实这一概念,尽管可能Aα-Val360年本身可能填补这个角色在特定的有针对性的研究。
最后,似乎有一个NE活动(Aα-Val衡量之间的关系360年)和慢性阻塞性肺病疾病进展。目前病理生理活动可能反映不仅前还未来疾病进展和在当前的研究中,我们演示了基线Aα-Val360年恶化和后续相关疾病严重程度来衡量气体传输。数据还表明与Aα-Val之间的关系360年和疾病进展测量CT微,符合因果关系。然而,慢性阻塞性肺病的病理生理学的贡献、特别是肺气肿将需要一个更大的高度特征患者的前瞻性试验。然而,Aα-Val360年没有与肺活量的下降,表明组织损伤反映Aα-Val360年是气性的过程,不仅在建立慢性阻塞性肺病,重要的是即使在患有肺气肿但没有气流阻塞。显然更大规模的研究,尤其是后者,现在表示,包括数据纵向发展。
总之,目前的研究报告在活的有机体内人类被试的数据支持的角色没有αNE在慢性阻塞性肺病的病理生理学1——缺乏。此外,当考虑结合先前的间接数据,目前的研究表明,不可能代表(至少部分)最后共同通路导致这种疾病的组织破坏的过程。Aα-Val360年是第一个pre-inhibition不活动的生物标志物,这与横断面措施疾病严重程度和发作,似乎与疾病进展与COPD受试者。虽然进一步的工作需要一个更大的患者群,尤其是探索与纵向有生理学的标记表明疾病进展的关系在风险对象,Aα-Val360年因此代表了一个新的概念具体的生物标志物,可能是慢性阻塞性肺病的病理生理学的核心。
确认
专利覆盖Aα-Val360年(美国专利号6124107)是由默克公司的法律,新泽西,美国,我们想感谢他们为我们提供分析。
脚注
支持声明
这项研究部分由葛兰素史克的无限制的补助金。
感兴趣的语句
一份声明中对研究本身可以发现www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml
- 收到了2011年11月13日。
- 接受2012年3月21日。
- ©2013人队