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研究文章

基质金属蛋白酶-1和基质金属蛋白酶-7在肺炎、肺纤维化及肺癌中的表达及其临床意义

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DOI:

10.3791/69107

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2025年10月24日

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本文内容

摘要

本研究旨在评估基质金属蛋白酶-1(MMP-1)和基质金属蛋白酶-7(MMP-7)在肺炎、肺纤维化和肺癌患者中的表达水平及其临床意义。研究目的是探讨其潜在的诊断价值,并评估其作为无创生物标志物在区分这些肺部疾病中的相关性。

摘要

本研究旨在探讨基质金属蛋白酶-1(MMP-1)和基质金属蛋白酶-7(MMP-7)在肺炎、肺纤维化(PF)和肺癌(LC)患者中的表达水平及其临床意义。回顾性纳入2023年10月至2024年4月期间中国陕西省核工业215医院的136例肺炎病例、15例肺纤维化病例、64例肺癌病例以及47例健康对照者。采用化学发光免疫分析法测定血清中MMP-1和MMP-7的浓度。比较各组间的阳性率,并采用Spearman相关性分析评估年龄与MMP表达水平之间的关联。通过受试者工作特征(ROC)曲线分析确定最佳截断值并评估诊断效能。肺癌组(22.9 ng/mL;IQR:11.65–30.0)和肺纤维化组(26.5 ng/mL;IQR:14.4–30.0)的血清MMP-1中位水平高于肺炎组(15.4 ng/mL;IQR:9.34–28.75)(p < 0.05)。同样,肺癌组(4.52 ng/mL;IQR:3.55–6.20)和肺纤维化组(5.05 ng/mL;IQR:4.00–7.44)的MMP-7水平也高于肺炎组(2.35 ng/mL;IQR:1.87–3.36)和健康对照组(2.27 ng/mL;IQR:1.88–2.81)(p < 0.05)。各组间阳性率差异具有统计学意义(p < 0.05)。年龄与MMP-1(rs = 0.215,p < 0.001)和MMP-7(rs = 0.531,p < 0.001)均呈正相关,且与MMP-7的相关性更强。MMP-1(z = -1.033,p = 0.301)和MMP-7(z = -1.326,p = 0.185)在性别间的差异均无统计学意义。MMP-7对肺癌(截断值 = 3.325 ng/mL;敏感性 = 84.4%;特异性 = 97.9%)和肺纤维化(截断值 = 3.66 ng/mL;敏感性 = 80.0%;特异性 = 97.9%)具有较高的诊断准确性。相比之下,MMP-1和MMP-7对肺炎的诊断效能相对有限。上述结果提示,MMP-7可能作为区分肺纤维化与肺癌的一种有价值的无创生物标志物,而由于特异性较低,MMP-1的临床应用价值较为有限。

引言

肺炎支原体是社区获得性肺炎的主要病原体,近期流行病学趋势表明,散发性感染以及每2至6年发生一次的全球周期性暴发均有增加趋势1,2。尽管大多数病例为自限性,但重症肺炎被认为是肺纤维化(PF)的潜在诱因之一;肺纤维化是一种进行性间质性肺疾病,其特征为肺泡上皮损伤、异常组织修复、成纤维细胞增殖以及细胞外基质沉积,最终导致不可逆的瘢痕形成3。一项2019年的回顾性队列研究报道,约20.2%的病例存在以局灶性纤维化改变为特征的炎症后肺纤维化4。

肺纤维化(pulmonary fibrosis, PF)是间质性肺炎中最常见的亚型,与预后不良及重大的社会经济负担相关。此外,其病程进展显著增加肺癌(lung cancer, LC)的发生风险,先前研究显示 PF 患者中肺癌的发病率为 2.7% 至 48%,明显高于健康人群5,6。肺癌仍是最常见的恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的首要原因。令人担忧的是,仅有 25% 的病例能在早期被发现,严重限制了临床干预和生存结局7,....

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方案

本研究经陕西省核工业二一五医院医学伦理委员会批准(批准号:2023-LC-011),并遵循《赫尔辛基宣言》的原则进行。在纳入研究前,已从所有参与者或其法定监护人处获得知情同意。

1. 患者信息

2023年10月至2024年4月期间共纳入64例肺癌(LC)患者(男性45例,女性19例)。诊断与治疗均遵循《肺癌临床诊疗指南》(中华医学会,2023年版)。纳入标准如下:进行性呼吸困难持续超过3个月、干咳、限制性肺功能损害伴一氧化碳弥散量(DLCO)降低、劳力性动脉低氧血症,以及听诊时可闻及吸气相爆裂音。排除标准包括:既往接受过放疗或化疗、合并全身性疾病(如血液系统、内分泌、肝脏或肾脏疾病)、妊娠或哺乳期,以及临床资料不完整。

在同一时期纳入了15例特发性肺纤维化(PF)患者(11例男性,4例女性)。排除了具有可识别间质性肺疾病病因的患者,例如药物诱导性纤维化、职业/环境暴露或自身免疫性/结缔组织疾病。尽管由于临床实践中PF的患病率较低,该组样本量有限,但为最大程度地提高代表性,研究期间所有符合条件的病例均已被纳入。

共招募了136例肺炎患者(男性76例,女性60例)。其中,98例诊断为社区获得性细菌性肺炎,28例为肺炎支原体肺炎,10例为病毒性肺炎,均经微生物学和影像学检查确诊。多数病例为轻至中度;需重症监护的患者被排除....

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结果

LC、PF、肺炎及健康体检组之间一般信息的比较

在四组之间观察到具有统计学意义的年龄差异:肺癌(LC)、肺纤维化(PF)、肺炎以及健康体检对照组(p < 0.05)。事后分析进一步证实,每组两两比较均显示出显著差异,表明所有受试者组之间存在年龄异质性(表1)。表1中的数值标记为 p < 0.05 与健康体检组相比,#p < 0.05 与肺炎组相比。

LC、PF、肺炎及健康体检组血清中MMP-1与MMP-7的水平

LC组和PF组血清MMP-1的中位浓度分别为22........

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讨论

近年来,肺炎、肺纤维化(PF)和肺癌(LC)等呼吸系统疾病的发病率呈上升趋势,常表现为重叠或相继发生的临床病症12。尤其令人担忧的是重症肺炎进展为肺纤维化,或肺纤维化与肺癌共存的情况,这给诊断和治疗带来了重大挑战。这些疾病共享炎症和纤维化信号通路,针对其中一种疾病的治疗干预可能会无意中加重另一种疾病。例如,抗肿瘤治疗已被证实与急性间质性纤维化相关13。此外,老年人肺炎的临床表现缺乏特异性,常导致诊断延迟或误分类。早期肺纤维化常表现出与间质性肺炎难以区分的影像学特征,进一步增加了鉴别诊断的难度。

肺纤维化(PF)以肺间质不可逆的纤维化重塑为特征,仍是间质性肺疾病中最常见的亚型。其进行性发展不仅导致呼吸功能不全,还可引发恶性转化14。根据最新的全球癌症统计数据,肺癌(LC)仍是癌症相关死亡的首要原因,2022年新增病例超过248万例15。其中仅有25%在早期阶段被诊断,严重限制了治疗效果

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
–20 °C型冷冻柜海尔生物医疗,中国DW-20L262血清样本的储存
全自动化学发光免疫分析仪(CLIA)中国深圳 Snibe 诊断公司MAGLUMI-X8全自动化学发光免疫分析平台
离心机(带制冷功能,可达到3000) ×克,4 °C)Eppendorf 5810R,德国022628167用于血浆/血清分离
MMP-1 化学发光免疫分析试剂盒中国深圳,Snibe诊断公司130205001M2步夹心法化学发光免疫分析
MMP-7 化学发光免疫分析试剂盒中国深圳Snibe诊断公司130205007M2步夹心法化学发光免疫分析
聚丙烯储存管(1.5 mL / 2 mL)美国康宁公司430659样品等分试样, –20 °碳储存
质控血清(低、中、高)中国深圳,Snibe诊断公司随试剂盒提供用于检测质控, ±2 SD 接受标准
SPSS Statistics 软件 v22.0IBM 公司,阿蒙克,纽约州,美国N/A统计分析
无菌一次性注射器 & 针头(5 mL)中国江苏济春医疗器械当地医院供应用于静脉穿刺采血
静脉采血管(肝素锂涂层,5 mL)BD Vacutainer / 贝克顿·迪金森公司,美国367884用于血浆/血清分离
涡旋混合器美国 Scientific Industries 公司SI-0236检测前的匀浆处理

参考文献

  1. Tong, L., Huang, S., Zheng, C., Zhang, Y., Chen, Z. Refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children: Early recognition and management. J Clin Med. 11 (10), 2824(2022).
  2. Han, C., et al.

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