文摘

背景。急性恶化的IPF (AE-IPF)与高死亡率相关。我们研究病原体AE-IPF期间参与和探索可能的变化在AE-IPF感染的作用。目标。我们的目的是调查AE-IPF感染的作用。方法。总的来说,我们招募了170名IPF患者(48 AE-IPF 122稳定)和70年控制在上海肺科医院。具体对微生物病原体和病原体IgM痰进行评估。RNA序列的病原体在鼻咽拭子IPF患者PathChip探测到。一组血清参数反映了免疫功能进行了评估。结果。抗病毒、细菌IgM在IPF与控制和更高的IPF AE-IPF与稳定。38个不同菌株被发现在IPF患者痰液。Bacteria-positive研究结果发现在9/48(18.8%)的IPF AE-IPF和26/122(21.3%)的稳定。57个不同的病毒是IPF患者的鼻咽拭子中发现。病毒呈阳性的鼻咽拭子身上被发现在18/30(60%)的测试AE-IPF和IPF 13/30(43.3%)的稳定。AE-IPF显示炎性细胞因子(白介素、干扰素-增加γ、米格IL-17, IL-9)与IPF稳定和控制。在一年内死亡率AE-IPF(39.5%)高于稳定IPF (28.7%).Conclusions。IPF患者有不同的殖民病原体在痰和鼻咽拭子;他们也显示异常激活免疫反应,在AE-IPF加剧。

1。背景

特发性肺纤维化(IPF)是一种致命的疾病,病因不明,特点是通常的间质性肺炎的影像学和病理模式(摘要)。IPF患者有一个3年的平均存活时间1),后一个进步的呼吸功能恶化,或更快速下降称为急性恶化(AE-IPF) [2]。IPF的共同AE-IPF标准包括诊断急性呼吸困难恶化前,新射线的透明或磨砂玻璃在计算机断层扫描(CT)和排斥的替代原因(如感染、充血性心力衰竭和肺栓塞)。AE-IPF是一个危险的条件与高死亡率(> 50%)3- - - - - -8]。在一些报道,一年期AE-IPF患者的死亡率几乎是100% (4,5]。

以前使用的定义AE-IPF [7)已被证明是不清楚,达成共识的定义甚至在专家中心很困难(9]。最近,国际工作组还建议将是重要的排除明显的感染IPF患者症状恶化在不到一个月,但也承认,AE触发事件后可能会和特发性AE事件[一样糟糕10]。AE-IPF已知诱因包括肺手术、支气管镜检查与落下帷幕,愿望,污染,和前感染,但确切原因和AE-IPF机制仍不清楚3]。特发性AE-IPF概念的基础是假设这些事件是不同的临床实体,重要的是要区分急性呼吸系统恶化的原因,由最近的数据质疑9,11]。许多出版物不报告足够的细节来报告为AE-IPF自信地排除感染事件。事实上,它几乎是不可能排除很多不同的感染,尤其是病毒性病原体在临床情况下由于不可靠的商业测试和不一致的临床试验。在我们的临床观察,许多病人的IPF AE经历过感冒症状快速下降。典型的普通感冒的症状包括咳嗽、呼吸困难,其中轻度fever-all恶化已经包含在AE-IPF事件的描述(11]。此外,最近的证据指向肺的改变微生物的潜在作用触发IPF进展,包括AE-IPF [12- - - - - -17]。

在这项研究中,我们被问及IPF患者常见的传染性触发器可能特别敏感,他们中的一些人然后AE-IPF发展。我们旨在调查协会与微生物AE-IPF殖民和/或潜伏性感染。

2。方法

2.1。主题和选择标准

我们前瞻性的170定IPF患者(122稳定IPF没有皮质类固醇、免疫抑制和抗生素治疗和48 AE-IPF)管理的人在上海肺科医院2005年4月至2012年8月,在门诊或住院部门(图1)。建立了IPF诊断根据国际准则(6]。所有根据IPF患者治疗指南(6在入院]。我们组的治疗AE-IPF如下:氧疗法(包括鼻导管、氧气面罩吸入和无创通气在必要时);糖皮质激素(主要是甲基强的松龙80 - 320毫克/天);抗生素(主要是广谱抗生素、经验包括呼吸道感染的常见病原体,抗真菌治疗患者伴有真菌感染);抗氧化治疗(谷胱甘肽);免疫支持治疗(丙种球蛋白等);营养支持;和有症状的治疗。关于集AE-IPF [6- - - - - -8),我们应用AE-IPF以下条件:(1)建立明确的IPF诊断;(2)在1月内进行性呼吸困难,面对血氧不足在室内空气;(3)新的双边在CT扫描射线混浊;(4)缺乏识别病因包括肺栓塞、气胸、充血性心力衰竭、肺炎(使用通常的临床标准存在 °C,白细胞升高 ,与抗生素治疗和肺浸润解决)。我们还招募了70名健康体检中心的年龄组的同一家医院在同一时期(2005年4月和2012年8月)。健康对照组承认我们的医院进行健康检查并没有得到诊断出患有任何疾病,肺功能显示正常,胸部x光片。所有受试者在研究随访直到2014年9月通过电话或门诊预约。患者和健康对照组的临床资料进行了前瞻性地收集和分析。伦理委员会的医学和生命科学学院,同济大学,批准了这项研究。所有的参与者给书面知情同意。

空腹静脉血标本采样从IPF患者和健康对照组在入学后的第二天或当天体检。所有IPF患者急性恶化之前进行了肺功能测试。从IPF患者身上提取的动脉血液样本(在室内空气)入学当天进行动脉血气分析。

肺纤维化的严重程度和病变参与评估根据Helbich量化HRCT评分系统(18],毛玻璃混浊(包括整合),网状阴影,纤维化和蜂窝作为指标评估。HRCT扫描三个层次(主动脉弓、气管分叉和维度的隔膜上方1厘米)被用于HRCT得分。总HRCT得分计算分数的加法。更高的HRCT分数表示更严重的肺纤维化(表1)。

2.2。血清IgM抗体检测

外周血管离心机在促凝血的15分钟,每分钟3000转,血清分离pathogen-specific IgM的决心。的immunofluorescence-based Pneumoslide IgM工具包(Vircell、西班牙)是用于检测特定的IgM抗体军团菌,肺炎支原体,Q热立克次体,衣原体肺炎,腺病毒,呼吸道合胞体病毒,甲型流感病毒,乙型流感病毒,和副流感病毒的病毒。巨细胞病毒(CVM) IgM酶联免疫试剂盒(美国生物测定)是用于检测巨细胞病毒的IgM抗体反应。

2.3。文化痰的病原体

自发的痰样本收集的所有IPF患者清晨连续3天住院后,立即和样本(30分钟内)送痰培养。合格的样品需要满足以下条件:(1)鳞状 细胞/低放大;(2)白细胞 细胞/低放大;或(3)鳞状细胞:白细胞 :2.5。一致的结果两倍多的痰培养相同的病人被认为是作为一个单一的结果。如果同一个病人的结果是不一致的,痰文化进行一次。

2.4。病毒RNA提取和PathoChip

随机鼻咽拭子样本选择的帮助下计算随机数生成器。RNA从鼻咽拭子中提取存储在病毒取样管使用QIAamp病毒RNA迷你包(试剂盒Inc .)、希尔登,德国:猫。不。52906)根据制造商的指示。RNA是储存在-80°C。PathChip (PathGEN Dx、新加坡)可以检测到超过70000的整个基因组RNA序列的病原体(包括超过50000病毒和20000年细菌)临床相关的人类(19]。RNA样本净化,支离破碎,标签,杂化到PathChip根据制造商的协议。杂交后,PathChip洗,染色和扫描使用Affymetrix GeneChip系统。Affymetrix图像文件(.CEL)包含所有的原始信号强度为每个PathChip被上载到GIS专有软件前面描述的(19),自动检测病原体识别签名。

2.5。血清炎性细胞因子分析

第一步,从健康对照组的血清样本(可溶性蛋白质 ),稳定的IPF ( ),和AE-IPF ( )是异形使用RayBio®507 l系列生物素基于标签抗体阵列系统(美国佐治亚州RayBiotech)。下一步,我们设计了一个新的数组(RayBiotech QAH-CUST, RayBiotech Inc .)通过使用30个不同的细胞因子选择的根据我们的观察和文献报道,和60个样本(AE-IPF病人, ;IPF稳定, ;卫生控制, )被检查。使用数组按照制造商的指示来衡量以下细胞因子:BMP-7,测试结束,Flt-3L, g - csf, gm - csf, ICAM-1,干扰素γ、il - 10、il - 12 p40、白介素p70, IL-13, IL-15, IL-17, il - 1α,il - 1βil - 22生成,il - 4、il - 6、IL-7 IL-9,瘦素,光,MCP-1, MCP-2,米格,MMP-7, NT-3 PDGF-BB TGF -β1,TSLP。发展后,幻灯片进行扫描,图像处理和量化使用轴突GenePix4400A芯片扫描仪。强度是规范化的内部积极控制进行比较。

2.6。统计分析

统计分析使用软件SPSS 13.0进行。计数数据了 。独立样本学生的t以及用于比较两组,和单向方差分析其次是图基的事后测试是用来比较三组。卡方检验是用于构成比的比较。皮尔森的方法被用于关联分析。生存率估计使用测试使用kaplan - meier方法和组比较生存率较。统计学意义是定义的alpha值 。

3所示。结果

3.1。人口数据

总共有170例IPF患者从上海肺科医院。病人的临床特点总结表2。IPF患者相比,控制年龄匹配,减少暴露于潜在的环境诱因,吸烟,也没有历史最近感冒的症状。AE-IPF显示患者的发生率(89.6%)显著高于最近感冒症状(包括咳嗽、鼻塞、鼻涕,喉咙痛、发冷、头痛急性恶化前1 - 2周)与稳定的IPF患者相比。患者随访的时间登记参观我们医院直到2014年9月,和生存分析。正如所料,整体kaplan meier的死亡率明显高于生存分析显示AE-IPF(23/48, 47.9%)较稳定的IPF (50/122, 41.0%;日志等级比较这些曲线 )。在AE-IPF患者中,19例(19/48,39.58%)死后一年内AE事件;其中,57.9%(19)11日起一个月内死亡。在稳定的IPF患者中,1年死亡率为28.7%(35/122),显著低于AE-IPF(图2, )。所有死亡发生在随访期间(2014年9月)。

IPF患者白细胞计数和中性粒细胞总数明显高于健康对照组(稳定IPF 8.06±2.45, AE-IPF 9.01±4.61, 6.01±1.46控制;不同IPF控制 )。AE-IPF病人显示中性粒细胞比例略高于IPF稳定,这可能意味着发展中AE-IPF潜伏感染的病人。与稳定的IPF相比,AE-IPF患者显著降低动脉氧压力( )和饱和度( ),而肺功能测试表明AE-IPF患者恶化FVC (% pred) ( ),更糟糕的是FEV1 % pred) ( ),和增加FEV1 / FVC的比率( )。的HRCT AE-IPF病人的生活质量得分显著高于稳定IPF患者( )。

3.2。抗菌IgM、痰和鼻咽交换分析

3.2.1之上。血清IgM抗体

10常见病原体检测IgM抗体表明支原体是最高的病原体率(12.2%)的血清IgM抗体呈阳性AE-IPF病人,其次是军团菌(7.3%)、腺病毒(7.3%),和RSV (4.9%)。在稳定的IPF患者的血清,支原体还显示最高速度IgM抗体呈阳性(5.6%),其次是军团菌(4.6%)、RSV(3.7%),和B型流感病毒(2.8%)。健康对照组,只支原体(7.1%)、腺病毒(2.9%),和副流感病毒病毒(1.4%)是积极的(表3)。总IgM抗体阳性检出率为36.6%,19.4%,和11.4%,分别在AE-IPF,稳定的IPF,健康对照组(表3)。积极的IgM AE-IPF显著高于在稳定的IPF ( )与健康对照组( ),积极的和无意义的差异率IgM被认为在比较稳定的IPF和健康对照组。

3.2.2。文化痰的病原体

病原体的种类和构成比中发现170例IPF的痰是列在表中4。共有38个菌株被发现。最突出的是革兰氏阴性细菌(89.5%);革兰氏阳性菌株只占10.5%。革兰氏阴性菌株,克雷伯氏菌肺炎是最丰富的(26.3%),其次是吗结核分枝杆菌(21.1%)和鲍曼不动杆菌(10.5%)。AE-IPF和稳定的IPF患者总检出率分别为18.8%和21.3%,分别为(表4)。之间没有显著差异AE-IPF IPF和稳定。

3.2.3。在鼻咽拭子检测病毒

病毒检测的分类和构成比PathGEN®PathChip工具包的咽喉拭子30 IPF稳定,30 AE-IPF情况下表中列出5。共有57个不同的病毒(40 AE-IPF和17个稳定的IPF)被检测到。病毒呈阳性的利率在AE-IPF身上患者60.0%(18/30)和43.3% (13/30)IPF稳定。没有显著区别AE-IPF和稳定的IPF ( )。AE-IPF组疱疹(人类疱疹病毒)和正(流感病毒A)占37.5%(15/40)和30%(12/40),分别。在稳定的IPF患者中,疱疹和HRV(人类鼻病毒)都占23.5%。

3.2.4。炎性细胞因子

调查AE-IPF和感染之间的关系,我们发现抗菌炎性细胞因子的表达水平随机选择健康对照组的血清( ),稳定的IPF ( ),和AE-IPF患者( )使用RayBiotech QAH-CUST微阵列。控制和稳定的IPF患者相比,AE-IPF病人增加il - 6的水平,干扰素-γ、米格IL-17, IL-9(数字3(一个)和3 (e))。这些细胞因子在抗感染的反应至关重要的角色。这些结果表明感染可能发挥作用在AE-IPF的起始与发展。

4所示。讨论

IPF是一种病因不明的疾病,通常是进步的,在一个线性或分段的方式(1]。在这项研究中,患者在HRCT诊断明确的IPF摘要模式在急性恶化。没有明确的IPF诊断标准的变化在2011年(6)和2018年(20.)的指导方针。AE-IPF恶化的一集,在几周内快速发展,经常发生意外在IPF的稳定阶段。所有的根据IPF患者治疗指南(6在入院)(数据没有显示)。AE-IPF与高死亡率和不良预后有关3]。为期一年的死亡率是可变的(40 - 100%之间4]。在我们的研究中,AE-IPF患者这一事件后一年的死亡率几乎40%;19(11 58%)在第一个月内死亡。Moua等人刚刚发表了一大群IPF患者从美国和其他纤维化肺病人住院急性呼吸道恶化,有一年的死亡率几乎80% (5]。Moua等人的报告中队列的平均FVC (pred。62%)低于我们稳定的IPF集团(FVC pred。84%),但他们的平均FVC是类似于我们的AE-IPF集团(FVC pred。59%)。这可以解释为不同的研究人群(我们只是IPF)以及不同的卫生保健系统(住院诊断和温和的呼吸问题是更常见的在中国与美国相比)。虽然我们没有后续所有AE-IPF患者肺功能数据除了他们的死亡信息,我们稳定的IPF患者随访数据显示FVC(一年下降 毫升)类似于最近的研究(21,22]。稳定的IPF患者在我们的研究中表现出相对较高的死亡率(50/122,41.0%)在后续;其中一半(25/50)死于非呼吸道原因(不同的癌症、心肌梗死、消化道出血、肺栓塞、中风,和其他人),15/50的人死于AE在随访期间,10/50的人死于肺炎。稳定IPF患者,一年期死亡率为28.7%(35/122),显著低于AE-IPF ( )。

的早期定义AE-IPF保证排除急性下呼吸道感染,理想情况下的气管支气管的吸入或支气管镜检查。这并不总是和一贯做的中心,甚至在严格的临床试验的设置AE-IPF被用作端点(22]。我们的临床观察表明,快速恶化或AE IPF之前往往是“冷若没有明确建立急性传染性呼吸道疾病症状。最近,一些研究表明,IPF的进展似乎与细菌或病毒感染和/或异常肺部微生物的组成,这是一个很好的理由重温AE-IPF[的定义3,12- - - - - -17]。Afarwal和金达尔4]表明,感染可以导致IPF患者的肺部炎症级联,从而导致稳定的IPF快速恶化。Moua和他的同事们最近的研究表明,AE-IPF同样的预后差,无论他们是特发性或引发的感染(5]。这些问题被解决的国际工作组IPF专家提议,AE可以触发事件(通过神秘或检测感染,肺部手术,或愿望)或可以用相似的结果(特发性10]。而真正的肺炎不应该称为AE根据这个文档,它是承认,明确排除潜在的触发是不再需要AE-IPF集的定义。

在我们的研究中,我们主要使用AE-IPF定义提出了2016文档(10),即使我们开始招收十年前。我们旨在调查异常是否细菌、病毒或抗菌免疫反应相关AE-IPF的发展。我们的数据表明,AE-IPF患者显著更高的抗菌率相比,血清IgM IPF稳定和更中性粒细胞。这表明传染性病原体,特别是病原体病毒性和细菌性病原体,可能是一个重要的大量的AE-IPF的触发因素。类似的结果也出现在较小规模的研究(23]。我们也调查了病毒序列IPF患者的鼻咽拭子。我们的数据(表5)表明,病毒呈阳性的样本身上AE-IPF组最高(60.0%),但也相当稳定的IPF (43.3%)。AE-IPF组、人类疱疹病毒和甲型流感病毒是最突出。值得注意的是,它已被证明之前,疱疹病毒与IPF (24),可能导致恶化的肺纤维化动物模型(25,26]。此外,急性加重IPF据报道甲型流感疫苗接种后的27]。AE-IPF患者的甲型流感的存在支持这样的看法,即cold-associated感染能引发这些事件。相比之下,沃顿等人没有发现证据表明病毒在AE IPF的一个相当大的研究中,他们使用支气管镜检查和分子分析病毒颗粒(28]。然而,即使在这样一个复杂的方法,不可能排除急性病毒感染之间的关系和后续发展AE-IPF因为出现症状之间的间隔时间和采样支气管液可能是太长时间来检测病毒颗粒(29日]。在我们的研究中,我们还发现AE-IPF患者的炎性细胞因子的显著增加,表明生物过程对感染。白介素、干扰素-γ,IL-17米格和IL-9是重要的炎性细胞因子在抗感染免疫反应(30.- - - - - -44),都是增加患者的血液中AE-IPF队列。细胞因子的变化主要反映AE-IPF的炎症级联放大效应。病原体感染可能是一个触发器或后期继发感染。这也为AE-IPF糖皮质激素治疗提供了支持证据。我们的数据也表明,该抗菌IgM对呼吸道病原体和血清反应阳性痰文化往往是高稳定IPF患者与健康受试者相比,暗示某种程度的稳定的IPF患者的潜伏性感染。积极的结核分枝杆菌的速度在我们的研究中是相对较高的。这可能是符合当地的流行。MTB是一个长期的感染,而其他病原体可能会在短时间被有效的治疗方法。这意味着侦探结核分枝杆菌的速度可能高于其他病原体的痰。然而,它可能是一个面积进一步对未来的工作。

我们的研究也有一些局限性。观测数据,即使anti-infectious细胞因子的显著增加,我们没有明确的证据支持,AE-IPF通过免疫反应引起的感染。然而,我们小组报告病毒感染之间的关系和AE-IPF使用动物模型(26最近)。单中心的设计总是有点问题,某些结果可能受到当地实践以及某些感染的发病率和患病率的差异。此外,我们的研究将更强的如果我们有一个独立的群体来验证这一发现。然而,这是一个最大的研究AE-IPF感染和抗感染免疫反应的作用探讨了先进的诊断工具。

5。结论

综上所述,我们的数据表明,潜伏感染和/或异常殖民IPF患者和肺的“感冒”相关的病毒感染与显著提高抗感染免疫反应可能是一个常见的AE-IPF的触发因素。

缩写

IPF:	特发性肺纤维化
摘要:	通常的间质性肺炎
AE-IPF:	急性加重的IPF
CT:	计算机断层扫描
白细胞:	白血细胞
PaCO2:	二氧化碳分压
PaO2:	氧气分压
SaO2:	血氧饱和度
FVC:	用力肺活量
残:	1秒用力呼气量
薄层色谱:	肺活量
DLco:	一氧化碳扩散能力
HRCT:	高分辨率计算机断层扫描。

数据可用性

所有数据用于支持本研究的发现可以从相应的作者。

伦理批准

研究进行了符合赫尔辛基宣言和良好的临床实践指南。伦理批准这项研究是医学院的研究伦理委员会颁发的同济大学,研究和开发审批获得上海肺科医院(参考号:2014 fk04)。

同意

书面知情同意之前就收到参与者加入这项研究。

的利益冲突

没有披露潜在的利益冲突。

作者的贡献

HPL DW,可、y藏和总部参与的概念、假设和设计的研究。HPL XQC, DW,问:h . Li YH, YRW,总部,LSW, QW、PZ、YKD, SSC, ZF, MMZ, y, FZ, LS, yl负责病人和采集样本的选择。DW, XQC YRW, HPL, YH, MMZ, LSW, PZ、YKD, y藏,总部,SSC负责数据的采集。DW, XQC y藏、总部和HPL负责数据的分析和解释。DW, XQC、可和HPL负责实质性参与文章的写作和/或修订。可负责英语版的手稿。东翁,陈Xian-Qiu回族秋和元张同样这项工作。

确认

作者要感谢病人同意这项研究。作者也要感谢ATS2018会议接受这个手稿A42会议文摘。ILD科学抽象:治疗和急性加重。这项研究由美国国家科学基金会支持的中国(81730002号,81670055,81670056,91442103,81500052,81570057),科技部的中华人民共和国(2016年2016 yfc1100200 yfc1100204),上海医院发展中心(16 cr3054a)和基础研究基金为中央大学(22120180020)。