外周血PI3K/Akt/mTOR信号通路与特发性肺纤维化患者肺功能及预后的相关性研究

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-6880.2026.02.003

目的

探讨外周血磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信号通路与特发性肺纤维化（IPF）患者肺功能及预后的关系。

方法

选取180例IPF患者作为研究组，100例体检健康的志愿者作为对照组。检测并对比两组外周血PI3K、Akt、mTOR信使RNA（mRNA）表达水平、肺功能指标[用力肺活量（FVC）、第一秒用力呼气量（FEV₁）、FEV₁/FVC]。采用Pearson相关性分析探讨IPF患者外周血PI3K/Akt/mTOR信号通路与肺功能参数的相关性。随访1年后，根据IPF患者预后情况分为预后良好组（94例）和预后不良组（86例）。采用多因素logistic回归分析IPF患者预后的影响因素。

结果

研究组外周血PI3K、Akt、mTOR mRNA表达水平均高于对照组，FVC、FEV₁、FEV₁/FVC均低于对照组（t = 15.263、48.390、45.704、25.249、37.731、43.181，P均< 0.001）。外周血PI3K、Akt、mTOR mRNA表达与FVC、FEV₁、FEV₁/FVC均呈负相关（P均< 0.05）。与预后良好组相比，预后不良组外周血PI3K、Akt、mTOR mRNA表达水平均更高，年龄更大，FVC、FEV₁、FEV₁/FVC均更低（P均< 0.001）。年龄升高，外周血PI3K、Akt、mTOR mRNA表达水平升高，FVC、FEV₁、FEV₁/FVC降低均是IPF患者预后不良的危险因素（P均< 0.05）。

结论

IPF患者外周血PI3K、Akt、mTOR mRNA表达上调，与患者肺功能下降及预后不良密切相关。

关键词: 磷脂酰肌醇3激酶, 蛋白激酶B, 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白, 特发性肺纤维化, 肺功能, 预后

Objective

To explore the relationship between the peripheral blood phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin (PI3K/Akt/mTOR) signaling pathway and the pulmonary function and prognosis in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF).

Methods

A total of 180 patients with IPF were selected as the study group, and another 100 healthy volunteers who underwent physical examinations were taken as the control group. The expression levels of peripheral blood PI3K, Akt and mTOR messenger RNA (mRNA) and the pulmonary function indicators [forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in one second (FEV₁) and FEV₁/FVC] of the two groups were detected and compared. Correlation between the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway in peripheral blood and the lung function parameters of IPF patients was analyzed by Pearson correlation analysis. After one-year follow-up, the patients with IPF were divided into a good prognosis group (n = 94) and a poor prognosis group (n = 86) based on their prognosis. Multivariate logistic regression was used to analyze the influencing factors for their prognosis.

Results

The expression levels of PI3K, Akt and mTOR mRNA in peripheral blood of the study group were higher than those of the control group, while the FVC, FEV₁ and FEV₁/FVC in the study group were lower than those in the control group (t = 15.263, 48.390, 45.704, 25.249, 37.731, 43.181; all P < 0.001). The expression of PI3K, Akt and mTOR mRNA in peripheral blood was negatively correlated with FVC, FEV₁ and FEV₁/FVC (all P < 0.05). Compared with the good prognosis group, patients in the poor prognosis group had higher PI3K, Akt and mTOR mRNA expression in peripheral blood and lower FVC, FEV₁ and FEV₁/FVC ratios, with older age (all P < 0.001). Advanced age, elevated PI3K, Akt and mTOR mRNA expression in peripheral blood, and decreased FVC, FEV₁ and FEV₁/FVC were risk factors for poor prognosis in IPF patients (all P < 0.05).

Conclusion

The upregulation of PI3K, Akt and mTOR mRNA expression in peripheral blood of IPF patients is closely associated with impaired lung function and poor prognosis.

Key words: Phosphatidylinositol 3-kinase, Protein kinase B, Mammalian target of rapamycin, Idiopathic pulmonary fibrosis, Pulmonary Function, Prognosis

表1 研究组IPF患者与健康对照组外周血PI3K、Akt、mTOR mRNA表达水平比较（

± s）

组别	例数	PI3K mRNA	Akt mRNA	mTOR mRNA
对照组	100	0.17 ± 0.03	0.103 ± 0.021	0.14 ± 0.04
研究组	180	0.66 ± 0.32	0.834 ± 0.152	0.75 ± 0.13
t值		15.263	48.390	45.704
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001

表1 研究组IPF患者与健康对照组外周血PI3K、Akt、mTOR mRNA表达水平比较（

± s）

组别	例数	PI3K mRNA	Akt mRNA	mTOR mRNA
对照组	100	0.17 ± 0.03	0.103 ± 0.021	0.14 ± 0.04
研究组	180	0.66 ± 0.32	0.834 ± 0.152	0.75 ± 0.13
t值		15.263	48.390	45.704
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001

表2 研究组IPF患者与健康对照组肺功能指标比较（

± s）

组别	例数	FVC（L）	FEV₁（L）	FEV₁/FVC（%）
对照组	100	2.9 ± 0.5	2.78 ± 0.64	80 ± 6
研究组	180	1.4 ± 0.4	0.80 ± 0.22	52 ± 5
t值		25.249	37.731	43.181
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001

表2 研究组IPF患者与健康对照组肺功能指标比较（

± s）

组别	例数	FVC（L）	FEV₁（L）	FEV₁/FVC（%）
对照组	100	2.9 ± 0.5	2.78 ± 0.64	80 ± 6
研究组	180	1.4 ± 0.4	0.80 ± 0.22	52 ± 5
t值		25.249	37.731	43.181
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001

表3 研究组IPF患者外周血PI3K/Akt/mTOR信号通路与肺功能参数的相关性分析

指标	PI3K mRNA		Akt mRNA		mTOR mRNA
指标	r值	P值	r值	P值	r值	P值
FVC	-0.498	< 0.001	-0.445	0.012	-0.492	< 0.001
FEV₁	-0.517	< 0.001	-0.477	< 0.001	-0.481	< 0.001
FEV₁/FVC	-0.486	< 0.001	-0.469	0.006	-0.471	< 0.001

表3 研究组IPF患者外周血PI3K/Akt/mTOR信号通路与肺功能参数的相关性分析

指标	PI3K mRNA		Akt mRNA		mTOR mRNA
指标	r值	P值	r值	P值	r值	P值
FVC	-0.498	< 0.001	-0.445	0.012	-0.492	< 0.001
FEV₁	-0.517	< 0.001	-0.477	< 0.001	-0.481	< 0.001
FEV₁/FVC	-0.486	< 0.001	-0.469	0.006	-0.471	< 0.001

表4 单因素分析IPF患者预后不良的影响因素

因素	预后不良组（n = 86）	预后良好组（n = 94）	t/χ²值	P值
性别[例（%）]			0.014	0.907
男	45（52.33）	50（53.19）
女	41（47.67）	44（46.81）
年龄（岁， ± s）	69 ± 7	62 ± 6	7.333	< 0.001
BMI（kg/m²， ± s）	23.8 ± 2.7	23.2 ± 2.4	1.491	0.138
吸烟史[例（%）]	20（23.26）	16（17.02）	1.091	0.296
饮酒史[例（%）]	19（22.09）	14（14.89）	1.555	0.212
糖尿病史[例（%）]	25（29.07）	22（23.40）	0.747	0.387
高脂血症史[例（%）]	16（18.60）	14（14.89）	0.445	0.505
PI3K mRNA（ ± s）	0.81 ± 0.35	0.52 ± 0.20	6.897	< 0.001
Akt mRNA（ ± s）	0.98 ± 0.18	0.69 ± 0.11	13.165	< 0.001
mTOR mRNA（ ± s）	0.87 ± 0.23	0.64 ± 0.15	8.011	< 0.001
FVC（L， ± s）	1.21 ± 0.26	1.65 ± 0.32	10.068	< 0.001
FEV₁（L， ± s）	0.61 ± 0.19	0.97 ± 0.24	11.089	< 0.001
FEV₁/FVC（%， ± s）	47 ± 4	57 ± 4	14.632	< 0.001

表4 单因素分析IPF患者预后不良的影响因素

因素	预后不良组（n = 86）	预后良好组（n = 94）	t/χ²值	P值
性别[例（%）]			0.014	0.907
男	45（52.33）	50（53.19）
女	41（47.67）	44（46.81）
年龄（岁， ± s）	69 ± 7	62 ± 6	7.333	< 0.001
BMI（kg/m²， ± s）	23.8 ± 2.7	23.2 ± 2.4	1.491	0.138
吸烟史[例（%）]	20（23.26）	16（17.02）	1.091	0.296
饮酒史[例（%）]	19（22.09）	14（14.89）	1.555	0.212
糖尿病史[例（%）]	25（29.07）	22（23.40）	0.747	0.387
高脂血症史[例（%）]	16（18.60）	14（14.89）	0.445	0.505
PI3K mRNA（ ± s）	0.81 ± 0.35	0.52 ± 0.20	6.897	< 0.001
Akt mRNA（ ± s）	0.98 ± 0.18	0.69 ± 0.11	13.165	< 0.001
mTOR mRNA（ ± s）	0.87 ± 0.23	0.64 ± 0.15	8.011	< 0.001
FVC（L， ± s）	1.21 ± 0.26	1.65 ± 0.32	10.068	< 0.001
FEV₁（L， ± s）	0.61 ± 0.19	0.97 ± 0.24	11.089	< 0.001
FEV₁/FVC（%， ± s）	47 ± 4	57 ± 4	14.632	< 0.001

表5 多因素logistic回归分析IPF患者预后的影响因素

因素	回归系数	标准误	Wald χ²值	P值	OR值	95%CI
年龄（岁）	0.751	0.189	15.882	< 0.001	1.124	1.465~3.068
PI3K mRNA	1.018	0.312	10.679	0.001	1.768	1.503~5.098
Akt mRNA	1.035	0.284	13.240	< 0.001	2.815	1.612~4.916
mTOR mRNA	1.022	0.251	16.536	< 0.001	3.779	1.698~4.548
FVC（L）	-0.857	0.315	7.404	0.007	0.424	0.229~0.785
FEV₁（L）	-0.876	0.307	8.127	0.004	0.416	0.232~0.747
FEV₁/FVC（%）	-0.854	0.310	7.581	0.006	0.425	0.231~0.781

表5 多因素logistic回归分析IPF患者预后的影响因素

因素	回归系数	标准误	Wald χ²值	P值	OR值	95%CI
年龄（岁）	0.751	0.189	15.882	< 0.001	1.124	1.465~3.068
PI3K mRNA	1.018	0.312	10.679	0.001	1.768	1.503~5.098
Akt mRNA	1.035	0.284	13.240	< 0.001	2.815	1.612~4.916
mTOR mRNA	1.022	0.251	16.536	< 0.001	3.779	1.698~4.548
FVC（L）	-0.857	0.315	7.404	0.007	0.424	0.229~0.785
FEV₁（L）	-0.876	0.307	8.127	0.004	0.416	0.232~0.747
FEV₁/FVC（%）	-0.854	0.310	7.581	0.006	0.425	0.231~0.781

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Relationship between peripheral blood PI3K/Akt/mTOR signaling pathway and pulmonary function and prognosis in patients with idiopathic pulmonary fibrosis

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