摘要
肺静脉闭塞性疾病(PVOD)是一种罕见的肺动脉高压形式,其特点是肺小静脉的主要重构。真核翻译起始因子2α激酶4的双等位基因突变(EIF2AK4)基因最近被认为是遗传PVOD的主要原因,但与PVOD相关的危险因素仍然知之甚少。职业暴露被认为是PVOD的潜在危险因素,但缺乏流行病学研究。
一项病例-对照研究对连续发生PVOD(例,n=33)和肺动脉高压患者(对照组,n=65)进行了研究。职业暴露评估通过采用专家共识方法和工作暴露矩阵(JEM)的盲评问卷访谈。
采用专家共识方法,PVOD与职业有机溶剂暴露显著相关(调整后OR 12.8, 95% CI 2.7-60.8),其中三氯乙烯是主要影响因素(调整后OR 8.2, 95% CI 1.4-49.4)。JEM分析独立证实了PVOD与三氯乙烯暴露之间的关联。缺乏显著的三氯乙烯暴露与较年轻的疾病年龄(54.8±21.4岁,p=0.037)和双等位基因高患病率相关EIF2AK4突变(41.7%与0%, p = 0.015)。
职业接触有机溶剂可能是PVOD的一个新的危险因素。遗传背景和环境暴露似乎影响疾病的表型表达。
摘要
职业接触有机溶剂是一种新的肺静脉闭塞性疾病的危险因素http://ow.ly/StFsk
介绍
肺静脉闭塞性疾病(Pulmonary veno-occlusive disease, PVOD)是一种罕见的肺动脉高压(Pulmonary hypertension, PH),其特点是纤维组织和内膜增厚导致肺静脉进行性闭塞,并优先累及小叶间隔内的小静脉和小静脉[1,2].在目前的PH分类中,PVOD和肺毛细血管瘤病(pulmonary capillary haemangiomatosis, PCH)被归为一个统一的实体,即Group 1’PVOD/PCH,因为这两种疾病的临床、组织病理学和遗传特征重叠,并被认为代表了一种常见疾病的频谱[3.,4].
PVOD的发病机制和危险因素尚不清楚。近年来,真核生物翻译起始因子2α激酶4 (EIF2AK4)基因已被鉴定为PVOD/PCH的主要遗传原因[5,6].EIF2AK4在法国PH网络的所有遗传性PVOD患者中都发现了双等位基因突变,有趣的是,在散发的PVOD病例中也发现了约25%的双等位基因EIF2AK4突变。
除了遗传易感性,其他危险因素也被发现与PVOD有关[7].其中包括吸烟[8]、化学治疗剂(特别是烷基化剂)[9,10]及结缔组织疾病[11].事实上,肺静脉受累常见于结缔组织疾病相关的PH中[12- - - - - -14],多达60%系统性硬化相关的毛细血管前PH可能表现出与PVOD一致的临床特征[13].
化学接触曾被认为是一种潜在的致病因素,有病例报告表明,在各种职业接触后发生PVOD [1,11].因此,我们也从我们的临床经验中观察到,一些PVOD患者报告有严重接触化学物质(如有机溶剂)的职业史。此外,许多流行病学研究已经证明,接触有机溶剂与系统性硬化之间存在关联[15- - - - - -17].鉴于上述考虑,以及上述系统性硬化相关的毛细血管前PH累及静脉的高频率,我们推测职业有机溶剂暴露是否也可能与PVOD有关。
本研究的目的是进行一项病例对照研究,以评估PVOD与职业接触化学品,特别是有机溶剂之间的关系。此外,我们有兴趣评估遗传因素是否对这种潜在关联有修饰作用。
方法
研究人群
这是一项病例对照研究,在国家严重肺动脉高压参考中心进行,Le Kremlin Bicêtre,法国。2008年9月至2010年2月,18岁以上诊断为PVOD的患者(病例)和特发性、厌食症诱导或遗传性肺动脉高压(PAH)(对照组)均有资格参与研究。为了避免选择偏差,我们邀请连续同意诊断为PVOD或PAH的患者到门诊进行常规随访评估。
多环芳烃的诊断是根据现行的指南进行的[18所有患者在诊断性右心导管置管时均证实了毛细血管前PH值。PVOD的诊断依据如下标准,仅招募确诊或极可能为PVOD的患者。如果患者有组织标本(来自肺活检,外植肺或事后剖析检查)与PVOD一致,或为双等位基因突变携带者EFI2AK4基因。如果患者在开始特异性PAH治疗后表现出极有可能的PVOD并出现肺水肿,也被视为确诊PVOD。如果患者满足以下三个标准中的至少两个,则认为存在极有可能的PVOD:1)肺高分辨率ct (HRCT)显示两种或两种以上PVOD特征性影像学征象(间隔线、小叶中央磨玻璃影、纵隔淋巴结肿大);2)肺一氧化碳与肺泡体积比(DLCO/V一个) <55%或静息动脉氧压(PaO2)或3)支气管肺泡灌洗时出现肺泡出血(goldde评分>80或含血黄素的巨噬细胞>30%)。作为宰前由于存在严重的PH值,通过肺活检诊断PVOD通常是不可行的,我们之前已经证明,基于上述标准的无创诊断方法对PVOD具有很高的特异性[1,8].排除标准包括结缔组织疾病史、门脉高压、HIV感染、先天性心脏病和血栓栓塞性疾病。
所有研究对象的临床特征,包括基线人口统计学信息、肺血流动力学、纽约心脏协会功能等级(NYHA FC)、6分钟步行距离(6MWD)和肺功能测试,均从法国PH网络注册表中检索。该登记处是根据法国生物伦理学法律(国家信息委员会等des Libertés)建立的,所有患者均给予知情同意。
基因分析
建议对PVOD和PAH患者进行遗传咨询和检测。对PAH和PVOD患者进行点突变和骨形态发生蛋白受体2型(BMPR2)基因,是遗传性PAH的主要易感因素。对确诊或极可能发生PVOD的患者也进行筛查EIF2AK4突变。在法国转介中心,BMPR2变异检测从2003年开始进行EIF2AK4在2013年首次报道双等位基因突变后,突变检测开始了EIF2AK4基因作为遗传性PVOD的一个原因。8名PVOD患者在DNA采集之前死亡EIF2AK4测试。遗传分析BMPR2和EIF2AK4基因的表现如前所述[5,19].所有接受基因检测的患者均提供书面知情同意书。
职业暴露的调查问卷
每位受试者的工作经历由一位经验丰富的采访者通过一份标准化的职业问卷来确定。问卷由PH医师(D.M.)和职业医师(A.D.)共同设计。每一份持续至少3个月的工作都被记录下来,详细信息包括工作头衔、活动部门和相关任务。关于具体工作任务的信息包括对任务的频率和持续时间、保护装置的使用以及直接或间接接触化学品、灰尘、气体或烟雾的完整描述。研究对象还被要求自述他们是否在工作或休闲时接触过以下物质:任何有机溶剂、三氯乙烯、油漆、清漆、胶水、脱脂剂、塑料树脂、洗涤剂、消毒剂、化妆品、杀虫剂、除草剂、环氧衍生物和二氧化硅。
评估专家共识
在初步分析中,采用专家共识的方法,三位职业医学医生(a.d., P.A.和L.B.)对研究对象的病例或对照状态不知情,审阅每一份问卷。对于每个怀疑与特定暴露有关的工作,确定暴露持续时间(年数)。考虑到接触和疾病发展之间的可能潜伏期,最近接触(诊断日期后小于10年)被单独考虑。对暴露强度(低、中或高水平)和暴露频率(散发性、规律性但不经常(<25%的工作日)和经常(≥25%的工作日)进行加权因子分析。建立半定量暴露类别评估累积暴露水平:0,未暴露;1、简单;2、温和;3,高。根据这一专家共识方法,暴露类别为2或2以上被认为是阳性暴露。
工作暴露矩阵评估
工作暴露矩阵(JEM)也被用来评估职业暴露(Matgéné) [20.,21].专家共识评估和JEM通常都用于评估职业暴露[20.,22,23].因此,这两个独立的评估工具被用作互补分析,以增加任何积极关联的稳健性。在JEM的分析中,职业和活动部门是根据法国的“职业和社会职业分类”(1994)和“Nomenclature d'Activités Francaise”(2000)进行编码的。基于个人职业和活动部门,JEM能够估算特定溶剂类别(三氯乙烯、白酒、苯和脂肪族石油溶剂)的累积暴露量。对于每个溶剂类,JEM提供了与每个工作相关的接触概率、强度和频率的信息。在JEM中,对暴露的概率、强度和频率进行评分(1,低;2、温和;3、高)。根据JEM构建累积风险暴露指数得分(CEI)如下:CEI=probability×intensity×frequency×duration(年)。例如,被认为接触三氯乙烯概率低(得分1)、强度低(得分1)、频率高(得分3)且持续时间为5年的工作,其CEI=1×1×3×5=15。 A CEI >10 was considered to be indicative of positive exposure. CEI was calculated with and without adjusting for recent exposure (<10 years from diagnosis). The date of diagnosis was considered to be the date of diagnostic right heart catheterisation.
统计分析
结果以平均值±表示sd,除非另有说明。对连续变量进行比较,适当时采用独立样本t检验或Mann-Whitney u检验。比例比较采用卡方和Fisher精确检验。采用无条件logistic回归分析评估职业暴露与PVOD之间的关系,并采用多变量分析校正混杂因素的存在。以p<0.05推断有统计学意义,所有分析均使用SPSS 22版本(IBM, Chicago, IL, USA)进行。
结果
病人
共招募了100名连续受试者(PVOD, n=34;多环芳烃,n=66),并进行了详细的职业暴露评估。然而,在研究过程中,两名最初分型为PVOD和PAH的患者有不同的最终诊断(系统性硬化症,n=1和门脉高压,n=1),最终分析共纳入33名PVOD和65名PAH患者。
PVOD患者的年龄大于PAH患者(60.4±18.1)与50.6±15.8岁,p=0.0072), PVOD组的年龄分布呈双峰型,在20-30岁和70-80岁十分位出现两个明显的高峰(图1).年轻高峰主要表现为遗传性PVOD患者(n=5)在双等位基因突变EIF2AK4平均年龄26.1±3.6岁,性别比(男女)3:2。相比之下,多环芳烃组的年龄分布呈单峰型,在50-60岁十分位达到高峰。
与PAH相比,PVOD组的男女比例更高(4.5与0.4, p < 0.001)。PVOD患者>5包年显著吸烟史的患病率也较高(78.8%)与32.3%, p<0.001),以及较高的累积吸烟暴露(33.0±24.7)与8.0±14.3久,p < 0.0001)。在调整年龄和性别后,PVOD和吸烟之间的关联仍然显著。
PVOD患者的功能损害更严重,6MWD较低(226±166)与353±137 m, p=0.0002)和较高的NYHA FC (p=0.082),尽管与PAH患者相比,诊断时血流动力学损害较轻。表1总结研究人群的基线特征。
职业暴露的专家共识评估
根据初步专家共识评估,72.7%的PVOD患者有显著的职业暴露史,而肺动脉高压患者的这一比例为27.7% (p<0.001)。当仅按男性进行分层分析时,职业暴露与PVOD之间的相关性仍然显著(74.1%)与25.9%, p = 0.016) (图2一个和b).在有显著接触史的PVOD患者中,最常见的职业接触包括任何有机溶剂(79.2%),包括三氯乙烯(58.3%)、脱脂剂(29.2%)、油漆(25.0%)和清漆/胶水(25%)(图3).
表2总结了暴露于特定药剂和PVOD之间的关系。在调整年龄、性别和吸烟史后,有机溶剂和三氯乙烯暴露均与PVOD显著相关(调整后有机溶剂OR 12.8, 95% CI 2.7-60.8;p=0.001,三氯乙烯校正OR为8.2,95% CI 1.4-49.4;p = 0.022)。从首次暴露于三氯乙烯到诊断为PVOD之间的中位潜伏期为48年(四分位差(IQR) 39-52),中位暴露持续时间为17年(IQR 9-33)。接触三氯乙烯最常见的职业包括金属工人、机械师和修理工、建筑油漆工和清洁工。
工作暴露矩阵评估
表3利用JEM方法总结了PVOD与暴露于四组溶剂(三氯乙烯、白酒、苯和石油溶剂)之间的关系。三氯乙烯是唯一与PVOD显著相关的溶剂,且对近期接触情况进行了或未进行校正(校正后OR 9.8, 95% CI 1.5-62.3和6.4,95% CI 1.3-30.4;p < 0.05)。专家共识评估和JEM评估对三氯乙烯暴露的一致性κ值为0.61。
EIF2AK4突变与职业暴露的关系
在整个研究队列中有88例(89.8%)患者获得了遗传结果(EIF2AK475.8%的PVOD组突变筛查BMPR2在PAH组中占96.9%)。25例PVOD患者中有5例(20.0%)携带双等位基因突变EIF2AK4基因,其中两人有PVOD家族史。没有PVOD患者检测阳性BMPR2突变。在PAH组中,63例中有16例(25.4%)杂合子突变BMPR2基因(表1).
由于三氯乙烯是专家共识和JEM评估中确定的与PVOD相关的主要病因,我们探讨了有和没有显著三氯乙烯暴露史的PVOD患者是否存在表型差异。没有明显暴露于三氯乙烯的PVOD患者更年轻(54.8±21.4)与67.9±8.1年,p=0.037),更重要的是,他们更有可能携带EIF2AK4突变(41.7%与0%, p = 0.015)。三氯乙烯暴露组和非暴露组之间的血流动力学和功能容量没有显著差异。表4总结了暴露于三氯乙烯的PVOD患者的特点。
职业性暴露对PVOD患者的病理学评价
7例PVOD患者的组织学标本可供分析,其中包括1例三氯乙烯阳性暴露史的患者。该患者的小静脉、毛细血管和动脉病变是PVOD的典型表现,与特发性或遗传性PVOD无法区分(图4).
讨论
据我们所知,本研究是目前报道的最大系列PVOD患者,也是第一个使用详细的问卷访谈法系统评估职业暴露作为PVOD潜在危险因素的研究。我们确定了职业接触有机溶剂和PVOD之间的关联,其中三氯乙烯(一种氯化溶剂)是涉及这种关联的主要因素。这种联系是通过两种独立的暴露评估方法发现的,即。专家共识方法和JEM。此外,我们发现有暴露史和没有暴露史的PVOD患者有明显的表型差异。与有三氯乙烯暴露史的PVOD患者相比,未暴露的患者更年轻,双等位基因突变患病率更高EIF2AK4基因。这些发现为PVOD的危险因素和病理生物学提供了新的见解。
PVOD是一种罕见的PH形式,估计每年发病率约为每百万分之0.1-0.2 [1,11].PVOD的典型病理特征是血管病变中小静脉和间隔静脉的弥漫性累及,其特征是内膜纤维化导致管腔狭窄或闭塞[2].PVOD的临床表现与PAH相似,具有潜伏的呼吸困难和ph的征象。与PAH相比,PVOD的临床病程通常更具侵袭性,其特征是对PAH治疗反应较差。事实上,使用肺血管扩张剂可能会导致危及生命的肺水肿。肺移植仍然是符合条件的PVOD患者的首选治疗方法[1].
氯化有机溶剂与许多不利的健康影响有关,包括急性和慢性神经毒性、肝炎、肾损伤、皮炎血液学影响和肺癌[24- - - - - -26].此外,在流行病学研究中,溶剂暴露与系统性硬化的发展有关,系统性硬化是PVOD的已知原因。尽管文献中报道了相互矛盾的结果,一项荟萃分析汇集了11项研究(1291例患者和3435例对照)的数据,显示溶剂暴露与系统性硬化之间存在显著相关性,OR值增加了1.8 (95% CI 1.2-2.5;(p = 0.002)27].此外,Niertartet al。[16发现三氯乙烯是男性患者系统性硬化症的一个特殊危险因素,特别是在那些有拓扑异构酶1抗体血清学证据的患者中。毛细血管前PH值是系统性硬化症的致命并发症,终生风险约为10% [28].尽管大多数系统性硬化症患者的毛细血管前PH值被归为肺动脉高压,但新的证据表明,以PVOD表现的肺静脉受累是一种未被充分认识的并发症[13].此外,最近的一项研究强调,大多数系统性硬化相关的毛细血管前PH患者在胸部HRCT上表现出PVOD的特征性影像学特征[14].PVOD和系统性硬化是否代表与有机溶剂暴露相关的潜在末端器官毒性的不同谱仍然完全是推测。
与PVOD发展相关的流行病学和危险因素仍然知之甚少。迄今为止发表的最大的PVOD患者系列仅包括24例患者[8].先前的研究表明,暴露于香烟烟雾和化疗药物等毒素与PVOD的发展有关[8,9].本研究证实了吸烟与PVOD之间的关系。人们认为肺内皮损伤可能是毒性暴露和PVOD之间关联的常见刺激事件。然而,对于溶剂如三氯乙烯对内皮细胞功能的影响知之甚少。O的研究uet al。[29结果表明,在牛冠状动脉内皮细胞中,三氯乙烷改变内皮一氧化氮合酶(eNOS)活性,诱导eNOS由一氧化氮生成超氧阴离子。然而,即使内皮损伤确实是毒素暴露的常见机制途径,但尚不清楚为什么这些特定暴露更倾向于肺静脉损伤而不是动脉损伤。
最近,双等位基因突变在EIF2AK4基因编码的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,也被称为一般控制非抑制2 (GCN2),被发现是遗传性PVOD的主要原因[5].GCN2是真核起始因子2激酶家族的一员,在响应不同的细胞压力时被激活。在氨基酸饥饿时,GCN2磷酸化真核起始因子2,导致优先合成应激蛋白[30.].功能缺失突变是如何在EIF2AK4基因与肺血管重塑以及GCN2如何影响不同血管室(如动脉或静脉)的血管稳态有关。
GCN2在保护四氯化碳(一种与三氯乙烯相关的氯化工业溶剂)引起的肝损伤方面显得很重要。GCN2基因敲除小鼠(GCN2−−/)更容易受到四氯化碳引起的急性和慢性肝毒性的影响,而氧化应激的增加似乎是一个潜在的相关机制[31].GCN2−−/动物肝脏中的谷胱甘肽过氧化物酶水平较低[32], GCN2活化对肝细胞具有抗氧化作用,导致过氧化氢水平降低[33].感兴趣的是,老鼠接触三氯乙烯吸入演示与俱乐部的空泡形成细胞和肺损伤明显增厚的毛细管内皮伴随着下降减少glutathionine内容一起伴随增加氧化glutathionine,这表明氧化应激(34].氧化应激已知在血管重塑中发挥作用,包括PH值[35,36],可能是PVOD发生发展的重要机制途径。目前尚不清楚环境中暴露于香烟烟雾或三氯乙烯等有毒物质是否会影响肺血管GCN2功能,这需要在动物实验中进一步探索。
我们的研究也为PVOD表型表现中基因和环境之间潜在的相互作用提供了重要的见解。一种表型的特征是较老的发病年龄,阳性暴露史和无EIF2AK4突变。相比之下,没有暴露史的患者在诊断时更年轻,遗传疾病患病率高。需要强调的是,与有机溶剂和三氯乙烯接触有关的PVOD的绝对风险仍然很小,因为这些制剂在许多工业部门广泛使用,PVOD仍然是一种罕见的疾病。个体易感性一定很重要,已知细胞色素P450 (CYP2E1)的多态性影响三氯乙烯的代谢,可能影响人类对三氯乙烯诱导的毒性的易感性[37].最后,在某些患者中,初次暴露于三氯乙烯和临床明显的PVOD之间的长潜伏期表明,慢性和重复暴露可能是必要的,以诱导显著的肺静脉重塑。
研究的局限性
尽管我们的研究可能被认为是相对较小的,但PVOD是一种罕见的疾病,与有机溶剂和三氯乙烯暴露有高度显著的相关性,承认由于我们的样本量,优势比的置信限很宽。与所有病例对照研究一样,对接触情况的评估存在回忆偏差,并不能提供接触与疾病之间因果关系的任何证据。可靠的暴露评估也具有挑战性,有几种方法可用于回顾性评估暴露。因此,我们使用了两种不同的方法(即。专家共识方法和JEM)的职业暴露评估,以增加我们的研究结果的稳健性。虽然两种方法的一致性是中等到良好,但这与已发表的研究一致,这些研究也表明,当采用不同的暴露评估方法时,一致性也是中等的[22,23].值得肯定的是,三氯乙烯和PVOD之间的正相关是通过两个独立的评估工具证实的。
PAH患者年龄较轻且女性比例较高,这可能倾向于降低相关职业暴露的可能性。然而,校正年龄、性别和吸烟史后,PVOD仍与有机溶剂和三氯乙烯显著相关。人口水平对照组的加入也可能加强我们的研究结果。目前,在法国,没有人提出对暴露于PVOD的患者进行经济补偿,而且这项研究是基于患者不会从参与中获得直接好处的理解进行的。因此,财务动机或二次收益不太可能导致报告偏差。
结论
我们证明职业接触有机溶剂和三氯乙烯与PVOD有关。遗传背景和环境暴露似乎影响疾病的表型表达。临床医生应获得接触有机溶剂,特别是三氯乙烯的详细病史。
脚注
利益冲突:可以在本文的在线版本旁找到披露www.qdcxjkg.com
- 收到了2015年5月22日。
- 接受2015年8月27日。
- 版权©2015人队