PD-1、PD-L1在慢性阻塞性肺疾病急性加重患者中的表达特点及诊断价值

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.11.007

Abstract

Abstract:

Objective To investigate the expression characteristics and clinical diagnostic value of programmed death receptor 1 （PD-1） and its corresponding ligand （PD-L1） in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease （AECOPD）. Methods One hundred and sixty COPD patients who visited Dongzhimen Hospital of Beijing University of Chinese Medicine from April 2024 to November 2024 were included and divided into an acute exacerbation group of 100 cases and a stable group of 60 cases according to the severity of the disease. Additionally， 40 healthy volunteers during the same period were recruited as the control group. The general clinical data of the patients were collected. Chronic Obstructive Pulmonary Disease Assessment Test （CAT） and Modified Medical Research Council Dyspnea Questionnaire （mMRC） Scale were used to test the severity of the disease； respiratory function testing was performed and fasting venous blood was collected for serum PD-1 and PD-L1 testing. Pearson correlation was used to analyze the correlation between serum PD-1， PD-L1， CAT， and mMRC， and multiple logistic regression analysis to identify the influencing factors of AECOPD. Receiver operating characteristic （ROC） curve was drawn to evaluate the diagnostic value of serum PD-1 and PD-L1 level for AECOPD. Results Serum PD-1 level in the stable COPD group and AECOPD group was significantly increased compared with that in the control group， while serum PD-L1 level was significantly decreased， showing statistical significance （P < 0.05）； The level of PD-1 gradually increased with the grading of lung function and the deterioration of AECOPD， with statistical significance （P < 0.05）； Pearson correlation showed that serum PD-1 level was positively correlated with CAT scores in COPD patients， while negatively with CAT scores， showing statistical significance （P < 0.05）； Multiple logistic regression analysis showed that elevated levels of serum interleukin-6 （IL-6）， neutrophil to lymphocyte ratio （NLR）， and PD-1 were risk factors for AECOPD， while elevated level of PD-L1 was protective factor for AECOPD （P < 0.05）； ROC curve showed that the levels of PD-1， PD-L1， IL-6， NLR， and the area under the ROC curve （AUC） for their combined prediction of AECOPD diagnosis were 0.884， 0.867， 0.868， 0.802， and 0.995， respectively. Conclusion Serum PD-1 and PD-L1 in AECOPD patients have presented certain expression characteristics， with elevated PD-1 level while decreased PD-L1 level. Both have good clinical diagnostic value for AECOPD.

Key words: acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, programmed death 1, programmed death ligand 1

CLC Number:

R446.69

Yuexin SHI,Li LI,Jun YAN,Caijun WU,Zhi YAO,Yuanzhen JIAN,Ziqing LI,Fang LI,Lulu YANG. Expression characteristics and diagnostic value of PD⁃1 and PD⁃L1 in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease[J]. The Journal of Practical Medicine, 2025, 41(11): 1655-1662.

Figures/Tables 9

Tab.1

Tab.2

Tab.3

Tab.4

Fig.1

Tab.5

Comparison of clinical data between two groups of patients"

指标	COPD稳定组（n = 60）	AECOPD组（n = 100）	t/χ²值	P值
年龄（x ± s）/岁	72.82 ± 7.38	72.23 ± 7.14	0.497	0.620
性别（男/女）	40/20	67/33	0.152	0.696
BMI（x ± s）/（kg/m²）	23.11 ± 1.14	23.16 ± 1.09	-0.274	0.785
吸烟史	46（76.7）	74（74.0）	0.168	0.736
病程（x ± s）/年	7.28 ± 3.98	8.36 ± 4.85	-1.452	0.149
稳定期肺功能分级
Ⅰ级	7（11.7）	6（6.0）	1.613	0.204
Ⅱ级	22（36.7）	29（29.0）	0.105	0.314
Ⅲ级	30（50.0）	49（49.0）	0.015	0.903
Ⅳ级	4（6.7）	13（13.0）	0.137	0.066
高血压	39（65.0）	61（61.0）	0.256	0.613
糖尿病	19（31.7）	34（34.0）	0.092	0.761
高脂血症	25（41.7）	39（39.0）	0.111	0.739
心血管疾病	28（47.7）	44（44.0）	0.108	0.743
脑血管疾病	15（25.0）	18（18.0）	1.122	0.289
肾功能不全	4（6.7）	8（8.0）	0.096	0.757
吸入糖皮质激素	30（50.0）	92（92.0）	3.653	< 0.001
使用抗生素	22（36.7）	38（38.0）	0.028	0.866
机械通气	9（15.0）	18（18.0）	0.241	0.624
家庭氧疗	11（18.3）	18（18.0）	0.003	0.958
白细胞计数（x ± s）/（×10⁹/L）	7.66 ± 1.87	8.22 ± 2.63	-1.453	0.148
NLR/（x ± s）	3.80 ± 2.04	8.20 ± 6.36	-5.188	< 0.001
PLR/［M（P₂₅， P₇₅）］	179（138，246）	187（132，250）	-0.030	0.976
嗜酸性粒细胞计数［M（P₂₅， P₇₅）］/（×10⁹/L）	0.1（0.1，0.2）	0.1（0.06，0.22）	-0.036	0.971
CRP［M（P₂₅， P₇₅）］/（mg/L）	4.35（1.21，6.33）	31.98（9.59，40.56）	-7.762	< 0.001
PCT［M（P₂₅， P₇₅）］/（mg/L）	0.08（0.04，0.15）	0.09（0.05，0.91）	-1.831	0.067
IL-6（x ± s）/（pg/mL）	16.87 ± 3.52	22.74 ± 3.69	-9.900	< 0.001
TNF-α（x ± s）/（pg/mL）	17.55 ± 2.95	19.04 ± 4.09	-2.451	0.015
FEV1［M（P₂₅， P₇₅）］/L	1.15（1.08，1.31）	1.11（0.96，1.32）	-1.489	0.137
FEV1［M（P₂₅， P₇₅）］/（%Pred）	51.83（45.46，63.11）	49.20（42.63，61.31）	-1.450	0.147
FEV1/FVC（x ± s）/%	56.21 ± 5.92	53.15 ± 7.65	2.655	0.009
CAT评分（x ± s）/分	16.23 ± 1.90	20.31 ± 11.02	-2.837	< 0.001
mMRC评分［M（P₂₅， P₇₅）］/分	2（2，3）	3（2，3）	-1.470	0.142
PD-1（x ± s）/（pg/mL）	32.43 ± 7.72	51.80 ± 15.23	-9.158	< 0.001
PD-L1（x ± s）/（pg/mL）	108.85 ± 18.81	79.99 ± 18.85	9.385	< 0.001

Tab.5

Tab.6

Tab.7

Fig.2

References 29

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指标	Ⅰ级（n = 13）	Ⅱ级（n = 51）	Ⅲ级（n = 79）	Ⅳ级（n = 17）	F值	P值
PD-1/（pg/mL）	36.54 ± 9.14	43.44 ± 12.63	43.79 ± 16.77	57.36 ± 19.23	5.269	0.002
PD-L1/（pg/mL）	96.05 ± 30.91	91.92 ± 20.73	90.99 ± 24.50	82.66 ± 19.29	0.941	0.422

指标	1级（n = 27）	2级（n = 64）	3级（n = 9）	F值	P值
PD-1	45.91 ± 14.83	53.06 ± 13.12	60.46 ± 24.28	3.911	0.023
PD-L1	81.77 ± 20.33	78.98 ± 18.04	75.75 ± 10.75	0.425	0.655

变量	B	SE	Wald χ²	P值	OR（95%CI）
吸入糖皮质激素	1.538	1.598	0.927	0.336	4.657（0.203 ~ 106.790）
NLR	0.869	0.444	3.829	0.040	2.384（0.999 ~ 5.693）
CRP	0.065	0.054	1.461	0.227	1.067（0.961 ~ 1.185）
IL-6	1.223	0.548	4.988	0.026	3.397（1.162 ~ 9.934）
TNF-α	0.369	0.404	0.836	0.360	1.691（0.313 ~ 1.525）
FEV1/FVC	-0.142	0.123	1.338	0.247	1.067（0.961 ~ 1.185）
CAT评分	0.122	0.330	0.137	0.711	1.13（0.592 ~ 2.160）
PD-1	0.341	0.138	6.060	0.014	1.406（1.072 ~ 1.844）
PD-L1	-0.292	0.110	7.077	0.008	0.746（0.602 ~ 0.926）

项目	AUC	95%CI	灵敏度	特异度	约登指数	最佳截断值
PD-1	0.884	0.833 ~ 0.934	0.780	0.883	0.663	42.58 pg/mL
PD-L1	0.867	0.811 ~ 0.922	0.890	0.700	0.590	96.99 pg/mL
IL6	0.868	0.815 ~ 0.921	0.760	0.817	0.577	20.09 pg/mL
NLR	0.802	0.733 ~ 0.871	0.780	0.750	0.530	4.69
联合预测	0.995	0.989 ~ 0.100	0.980	0.967	0.947	0.531

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Expression characteristics and diagnostic value of PD⁃1 and PD⁃L1 in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

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指标	对照组（n = 40）	COPD稳定组（n = 60）	AECOPD组（n = 100）	F/χ²值	P值
年龄/岁	69.08 ± 9.341	72.82 ± 7.38	72.23 ± 7.14	1.085	0.340
性别/例				0.296	0.862
男	28	40	67
女	12	20	33
BMI/（kg/m²）	23.15 ± 1.04	23.11 ± 1.14	23.16 ± 1.09	0.029	0.971
吸烟史/［例（%）］	30（75.0）	46（76.7）	74（74.0）	0.142	0.931
PD-1/（pg/mL）	28.33 ± 6.38	32.43 ± 7.72	51.80 ± 15.23	78.795	< 0.001
PD-L1/（pg/mL）	115.88 ± 17.60	108.85 ± 18.81	79.99 ± 18.85	74.216	< 0.001

指标	PD-1		PD-L1
指标	r值	P值	r值	P值
CAT评分	0.174	0.028	-0.250	0.001
mMRC	0.121	0.127	-0.070	0.379