《Scientific Reports》:CD206 and dust particles are prognostic biomarkers of progressive fibrosing interstitial lung disease associated with air pollutant exposure
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为预测进展性纤维化间质性肺病(PF-ILD),研究人员分析多种指标,发现相关生物标志物,有助于疾病预测及污染防控。
# 探秘肺部 “隐形杀手”:解锁进展性纤维化间质性肺病的预测密码
在呼吸的每一口空气中,我们的肺部都在默默承受着各种挑战。间质性肺病(ILD),这一隐匿在呼吸疾病领域的 “杀手”,其中的进展性纤维化间质性肺病(PF-ILD)更是让患者的生命健康面临严重威胁。特发性肺纤维化(IPF)作为一种常见的慢性、进展性纤维化间质性肺病,患者在未接受治疗时,中位生存年龄仅 3 - 5 年。而其他形式的 ILD 中,也有相当比例的患者会发展为 PF-ILD,其临床病程和死亡率与 IPF 相似,且当前针对 PF-ILD 和非 PF-ILD 的治疗策略差异很大,因此早期精准识别 PF-ILD 患者迫在眉睫。
然而,目前缺乏可靠、有效的生物标志物来预测非 IPF 形式 ILD 患者的肺纤维化进展。与此同时,空气污染物,如直径≤10μm 的颗粒物(PM10 )等,虽被怀疑与 IPF 的发生、发展有关,但它们与非 IPF 纤维化 ILD 进展之间的关系尚不明确。在这样的背景下,来自白俄罗斯国立医科大学等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上,为攻克这一难题带来了新的希望。
研究人员进行了一项观察性回顾性队列研究,他们从白俄罗斯肺病与结核病科学实践中心,筛选出 2015 年 1 月 1 日至 2021 年 12 月 31 日期间,年龄≥18 岁、确诊为非 IPF 的纤维化 ILD 且接受过电视辅助胸腔镜手术(VATS)的患者。经过严格筛选,最终 109 例患者纳入研究,其中 36 例为 PF-ILD 患者,73 例为非 PF-ILD 患者。
在研究方法上,研究人员通过多种关键技术深入探究。首先是肺组织中尘埃颗粒(DP)分析,利用偏振光显微镜在肺泡壁细胞(DP-aw)和脱落上皮细胞(DP-desq)中对 DP 进行计数。免疫组化分析(IHC)用于评估肺组织中 CD206 、转化生长因子 β1(TGF-β1)等多种蛋白的表达水平。同时,研究人员还进行了血常规和血液化学检测,并收集患者居住区域的空气污染数据,评估其与生物标志物表达的关联。最后运用统计分析方法,明确各指标与 PF-ILD 之间的关系。
在研究结果方面,研究人员有了诸多重要发现。在肺组织尘埃颗粒检测中,所有患者肺组织样本都发现了双折射 DP,PF-ILD 患者的 DP-aw 和 DP-desq 数量明显多于非 PF-ILD 患者。在生物标志物表达上,PF-ILD 患者肺组织中 CXCL13 、CD206、IL-1β、TGF-β1 和 CTGF 的表达显著增加,不过 TNFα 和 FGF-2 的表达在两组间无明显差异。血液检测结果显示,PF-ILD 组的中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)、血小板与淋巴细胞比值(PLR)等指标显著升高。
空气污染与生物标志物表达的关联研究发现,居住在日平均 PM10 浓度超过 50μg/m3 且时间≥15 天区域的患者,其 DP-desq 数量更多,CXCL13、IL-1β 和 CD206 的表达也更高;同时,NO2 的年平均浓度与这些生物标志物的表达也存在显著关联。
进一步分析生物标志物表达与临床特征的关系,发现 DP-desq、DP-aw 数量以及 CXCL13、CD206、IL-1β 水平与肺一氧化碳弥散量(DLCO )相关;吸烟患者的肺组织中 CXCL13 水平更高。
在诊断准确性评估上,单变量逻辑回归分析表明,NLR、PLR、肺组织中多种生物标志物水平以及 DP 数量都是 PF-ILD 的独立预测因子。通过 ROC 曲线分析,发现 NLR 的 AUC 最高,而 NLR、CD206 和 DP-desq 组合的预测模型效果最佳,AUC 达 0.847,敏感性为 84.6%,特异性为 83.3% 。
综合研究结论和讨论部分,此次研究揭示了 CD206、DP-desq、DP-aw、CXCL13、IL-1β、TGF-β1 和 CTGF 等在肺组织中的表达,以及血液 NLR 和 PLR 值对预测 PF-ILD 具有重要诊断价值。这些生物标志物与高浓度 PM10 暴露相关,凸显了减少污染物排放的重要性。不过,该研究存在一定局限性,如回顾性单中心研究可能存在选择偏倚,无法研究 PM2.5 与生物标志物的关系,部分患者血液检测数据缺失等。但总体而言,这项研究为 PF-ILD 的早期预测提供了新方向,有望推动临床诊疗的进步,助力呼吸疾病防治领域的发展。
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