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Vol. 56. Issue 6.
Pages 365-372 (June 2020)
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Vol. 56. Issue 6.
Pages 365-372 (June 2020)
Original Article
DOI: 10.1016/j.arbr.2019.08.019
Clinical Research on Prognostic Evaluation of Subjects With IPF by Peripheral Blood Biomarkers, Quantitative Imaging Characteristics and Pulmonary Function Parameters
Estudio clínico sobre la evaluación pronóstica de sujetos con FPI mediante biomarcadores en sangre periférica, características cuantitativas en las pruebas de imagen y los parámetros de función pulmonar
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Lu Guoa,1, Yan Yanga,1, Feng Liub,1, Caiyu Jianga, Yang Yanga, Hong Puc, Weimin Lid, Zhendong Zhonge,
Corresponding author
zhongzdbiology@163.com

Corresponding author.
a Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, Sichuan Academy of Medical Science, Sichuan Provincial People's Hospital, University Hospital of Electronic Science & Technology of China, Chengdu, PR China
b Thoracic surgery, Wuxi People's Hospital affiliated to Nanjing Medical University, Chengdu, PR China
c Radiology Department, Sichuan Academy of Medical Science, Sichuan Provincial People's Hospital, University Hospital of Electronic Science & Technology of China, Chengdu, PR China
d Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, West China Hospital of Sichuan University, Chengdu, PR China
e Institute for Laboratory Animal Research, Sichuan Academy of Medical Sciences & Sichuan Provincial People's Hospital, Chengdu, PR China
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Table 1. Differences of Pulmonary Function in the Study Population During 12-month Period.
Table 2. Lung Volume Differences of Lung Lesions Evaluated by Radiologists During 12-month Period.
Table 3. Lung Volume Differences of Pulmonary Lesions Detected by CAD System During 12-month Period.
Table 4. Correlation Between the Scores From Radiologists and CAD Results.
Table 5. Comparison of Serum Levels of KL-6 and CXCL13 Between the Patients in Survival Group and Non-survival Groups.
Table 6. The AUC and Cut-off Value of Serum Biomarkers and Clinical Features.
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Additional material (2)
Abstract
Introduction

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is an irreversible and progressive fatal interstitial lung disease with a poor prognosis. The aim of this study is to investigate the predictive value of combined blood biomarkers, pulmonary function and quantitative monitoring by computer-aided diagnosis (CAD) system in IPF patients.

Methods

Pulmonary baseline function and pathological features of 126 patients with IPF were analyzed using spirometry and chest X-ray. Patients were divided into survival group and non-survival group after 5 years follow-up. The relationships the levels of peripheral blood biomarkers, quantitative imaging characteristics and pulmonary function were analyzed between the two groups.

Results

The baseline level of serum Krebs von den Lungen-6 (KL-6) and C-X-C motif chemokine 13 (CXCL13) were moderately or highly correlated with annual changes in forced vital capacity (FVC), carbon monoxide diffusing capacity (DLCO), total lung capacity (TLC), total interstitial lung disease (ILD) lesions, and the volume changes of reticular. The baseline level of serum KL-6 was higher than the cut-off value of 800.0U/ml and baseline level of serum CXCL13 was higher than the cut-off value of 62.0pg/ml. IPF patients with baseline levels of serum KL-6 and CXCL13 lower than the cut-off value had longer median survival time.

Conclusions

Serum KL-6 and CXCL13 may be predictive biomarkers for the outcomes of patients with IPF patients and their baseline levels were related to the progression of pulmonary function and quantitative monitoring by CAD system.

Keywords:
Idiopathic pulmonary fibrosis
Krebs von den Lungen-6
C-X-C motif chemokine 13
Lung volume measurements
Risk assessment
Computer-aided diagnosis system
Prognosis
Resumen
Introducción

La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) es una enfermedad intersticial pulmonar irreversible, progresiva y mortal con mal pronóstico. El objetivo de este estudio es investigar el valor predictivo combinado de los marcadores en sangre, la función pulmonar y el seguimiento cuantitativo mediante sistemas de diagnóstico asistido por ordenador (DAO) en pacientes con FPI.

Métodos

Se analizaron la función inicial pulmonar y los criterios patológicos de 126pacientes con FPI mediante espirometría y radiografía de tórax. Los pacientes se dividieron en grupo de supervivencia y grupo de no supervivencia a los 5años de seguimiento. Se comparó la relación entre los niveles de marcadores en sangre periférica, las características cuantitativas en la prueba de imagen y la función pulmonar entre ambos grupos.

Resultados

Los niveles iniciales de Krebs von den Lungen-6 (KL-6) y la quimiocina de motivo CXC 13 (CXCL13) en suero se correlacionaron moderada o fuertemente con los cambios anuales en la capacidad vital forzada (FVC), la capacidad de difusión de monóxido de carbono (DLCO), la capacidad pulmonar total (TLC), el total de las lesiones de enfermedad pulmonar intersticial (EPI) y cambios en el volumen de densidades reticulares. El nivel basal de KL-6 en suero fue mayor que el valor de corte de 800U/ml y el nivel basal de CXCL13 en suero fue mayor que el valor de corte de 62pg/ml. Los pacientes con FPI y niveles iniciales en suero de KL-6 y CXCL13 más bajos que el valor de punto de corte presentaron una mediana mayor de tiempo de supervivencia.

Conclusiones

Los valores en suero de KL-6 y CXCL13 podrían servir como biomarcadores predictivos para el pronóstico de los pacientes con FPI. Sus niveles al inicio del estudio se relacionaron con la progresión de la función pulmonar y el seguimiento cuantitativo con el sistema DAO.

Palabras clave:
Fibrosis pulmonar idiopática
Krebs von den Lungen-6
Quimiocina de motivo CXC 13
Medidas de volumen pulmonar
Valoración del riesgo
Sistema de diagnóstico asistido por ordenador
Pronóstico

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