李開(kāi)艷，熊盛道，朱晶，曹勇，熊維寧

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院呼吸內(nèi)科，武漢 430030)

支氣管哮喘(簡(jiǎn)稱(chēng)哮喘)是嚴(yán)重影響人類(lèi)健康的慢性氣道炎癥性疾病，有多種炎癥細(xì)胞和炎癥遞質(zhì)參與，其中T淋巴細(xì)胞活化伴隨嗜酸粒細(xì)胞及肥大細(xì)胞聚集和它們產(chǎn)生的炎性遞質(zhì)在哮喘發(fā)病中起至關(guān)重要的作用［1］。白細(xì)胞介素21(interleukin-21，IL-21)是一種新的炎性細(xì)胞因子，筆者前期的研究發(fā)現(xiàn)哮喘急性發(fā)作期血清IL-21水平明顯高于緩解期，而沙美特羅/氟替卡松干粉吸入劑已經(jīng)被公認(rèn)為可以作為防治哮喘的主要藥物［1］，但該藥是否對(duì)哮喘患者細(xì)胞因子IL-21水平和總免疫球蛋白E(immunoglobulin E，IgE)水平有影響筆者目前還未見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。本研究旨在探討沙美特羅/氟替卡松干粉吸入劑對(duì)哮喘患者IL-21和總IgE血清水平的影響，從而為研究細(xì)胞因子IL-21在哮喘發(fā)病中的作用提供基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2009年12月～2010年4月我科門(mén)診和住院的哮喘急性發(fā)作期患者45例(哮喘組)，其中男17例，女28例，診斷均符合2007年中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)制定的《支氣管哮喘診斷標(biāo)準(zhǔn)》［1］，無(wú)吸煙史或者至少戒煙2 a，近 1個(gè)月內(nèi)無(wú)呼吸道感染史，無(wú)糖皮質(zhì)激素等藥物使用史。既往從未使用沙美特羅/氟替卡松類(lèi)吸入藥物。經(jīng)急性期正規(guī)治療后給予50 μg/250 μg沙美特羅/氟替卡松干粉劑(商品名:舒利迭，英國(guó)葛蘭素史克公司生產(chǎn)，批準(zhǔn)文號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H20090241)吸入治療，每日2次，每次1吸;使用3個(gè)月后，哮喘癥狀達(dá)到臨床緩解者共30例，設(shè)為治療組，其中男12例，女18例。對(duì)照組為自愿獻(xiàn)血的健康志愿者，均無(wú)其他變態(tài)反應(yīng)性疾病病史，共20例，其中男8例，女12例。本研究經(jīng)華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，全部研究對(duì)象都簽署知情同意書(shū)。

1.2 標(biāo)本的收集與處理 分別抽取哮喘組、治療組和對(duì)照組患者空腹靜脈血2 mL，置試管中靜置30 min，4℃下 3 000 r·min-1離心 10 min(德國(guó) Eppendorf Centrifuge 5810R高速低溫離心機(jī))，離心后留取上層血清，分裝后-80℃凍存待檢。哮喘組患者在使用沙美特羅/氟替卡松干粉劑之前取標(biāo)本，治療組患者在規(guī)范使用沙美特羅/氟替卡松干粉劑3個(gè)月、哮喘癥狀達(dá)到緩解后來(lái)院復(fù)診時(shí)空腹取標(biāo)本。

1.3 檢測(cè)方法 血清中總IgE和IL-21蛋白濃度的測(cè)定采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzyme-linked immuno sorbent assay，ELISA)法。IL-21檢測(cè)試劑盒購(gòu)自美國(guó)Biolegend公司，檢測(cè)敏感度為16 pg·mL-1。血清總IgE ELISA檢測(cè)試劑盒由上海船夫生物科技有限公司提供，檢測(cè)敏感度為3 U·mL-1。操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 統(tǒng)計(jì)分析用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行。計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差±s)表示，t檢驗(yàn)進(jìn)行兩組間數(shù)據(jù)的比較。相關(guān)性檢驗(yàn)采用Spearman相關(guān)性分析。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 哮喘患者接受沙美特羅/氟替卡松干粉劑吸入治療前后血清IL-21和總IgE水平比較 治療組血清IL-21含量顯著低于哮喘組(P＜0.05)。治療組與對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。哮喘組和治療組血清總IgE水平均明顯高于對(duì)照組，均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，治療組與哮喘組比較，血清總IgE水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。哮喘組血清IL-21和總IgE水平均顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見(jiàn)表1。

表1 3組患者血清IL-21與總IgE水平Tab．1 Serum levels of IL-21 and total IgE in patients from three groups ±s

表1 3組患者血清IL-21與總IgE水平Tab．1 Serum levels of IL-21 and total IgE in patients from three groups ±s

與對(duì)照組比較，*1P＜0.05，與治療組比較，*2P＜0.05Compared with control group，*1P＜0.05;Compared with treatment group，*2P＜0.05

組別 例數(shù)IL-21/(pg·mL-1)總IgE/(IU·mL-1)哮喘組 45 21.988 3±1.725*1*2333.4±27.75*1治療組 30 17.179 3±1.317 321.3±44.95*1對(duì)照組20 17.194 9±0.988 164.4±17.24

2.2 相關(guān)性分析 哮喘組(哮喘急性發(fā)作期)患者血清IL-21濃度與總IgE濃度呈顯著性負(fù)相關(guān)(Spearman分析 r=-0.32，P＜0.05)。

圖1 哮喘組患者血清IL-21與總IgE水平相關(guān)性分析Fig．1 Concentration of IL-21 protein in serum negtively correlated with serum total IgE in allergic asthmatic patients

3 討論

支氣管哮喘是一種慢性氣道炎癥性疾病，有多種炎癥細(xì)胞和炎癥遞質(zhì)參與其過(guò)程。IL-21是新近發(fā)現(xiàn)的一種CD+4T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，屬于IL-2細(xì)胞因子超家族，可以通過(guò)T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞及樹(shù)突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞相互作用，發(fā)揮調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫和體液免疫的作用［2］。筆者的研究發(fā)現(xiàn)，沙美特羅/氟替卡松干粉規(guī)范吸入治療3個(gè)月后，哮喘患者血清IL-21表達(dá)水平明顯下降。其機(jī)制可能與B細(xì)胞是IL-21作用的主要靶細(xì)胞，IL-21可以誘導(dǎo)B細(xì)胞的活化，誘導(dǎo)B細(xì)胞活化為 Ig分泌細(xì)胞有關(guān)［3-6］。有研究顯示［7］，氟替卡松聯(lián)合沙美特羅可降低哮喘患兒血清IL-4，8，12，13的含量，說(shuō)明沙美特羅/氟替卡松干粉劑治療對(duì)哮喘患兒體內(nèi)的炎癥細(xì)胞因子的改變是其發(fā)揮治療作用的機(jī)制之一，筆者發(fā)現(xiàn)沙美特羅/氟替卡松干粉劑可改變一個(gè)新的細(xì)胞因子IL-21的體內(nèi)水平，為研究沙美特羅/氟替卡松干粉劑對(duì)哮喘的新的作用機(jī)制提供了研究思路。

在淋巴瘤等其他疾病的研究中發(fā)現(xiàn)，IL-21可以調(diào)控IgE產(chǎn)生。在體內(nèi)免疫IL-21能阻止抗原特異性IgE的產(chǎn)生，IL-21不影響Th2細(xì)胞分化和 CD+4T細(xì)胞產(chǎn)生IL-4的能力，但能直接在單個(gè)B細(xì)胞水平抑制IL-4誘導(dǎo)IgE產(chǎn)生［8］。還有研究發(fā)現(xiàn)，IL-21可以通過(guò)直接作用［9］和間接作用［10-11］下調(diào)IL-4誘導(dǎo)B細(xì)胞的IgE的產(chǎn)生。IL-21可以調(diào)節(jié)免疫球蛋白E的產(chǎn)生，在免疫應(yīng)答的過(guò)程中，體內(nèi)注射IL-21蛋白可以下調(diào)IgE的產(chǎn)生，并且IL-21可以在轉(zhuǎn)錄水平上直接抑制IL-4誘導(dǎo)的B細(xì)胞產(chǎn)生的IgE的水平。筆者研究發(fā)現(xiàn)，哮喘組患者血清中IL-21濃度與總IgE濃度呈顯著性負(fù)相關(guān)，提示哮喘的發(fā)病過(guò)程中IL-21可能對(duì)IgE起著負(fù)向調(diào)控作用，其具體調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

本研究還發(fā)現(xiàn)，沙美特羅/氟替卡松吸入治療對(duì)哮喘患者體內(nèi)總IgE水平無(wú)明顯影響，該結(jié)果與其他研究結(jié)果有所區(qū)別，李云等［12］發(fā)現(xiàn)沙美特羅/氟替卡松治療可以降低哮喘患兒的血清總IgE水平。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)治療前的IgE處在不同水平時(shí)，治療后均有不同比例的患者出現(xiàn)IgE水平升高。說(shuō)明沙美特羅/氟替卡松對(duì)于哮喘患者IgE水平的影響有很大的異質(zhì)性，提示我們?cè)谂R床工作中，哮喘患者控制效果不佳時(shí)，可考慮沙美特羅/氟替卡松干粉吸入劑聯(lián)合抗IgE藥物治療。

綜上所述，筆者在研究中首次發(fā)現(xiàn)沙美特羅/氟替卡松可顯著降低患者血清IL-21水平，而對(duì)血清總IgE水平無(wú)明顯影響，并且發(fā)現(xiàn)哮喘患者血清IL-21與總IgE水平顯著負(fù)相關(guān)，為進(jìn)一步研究該藥物在哮喘中的治療作用機(jī)制提供了一個(gè)新的思路和方向。

［1］ 中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)哮喘學(xué)組.支氣管哮喘防治指南(支氣管哮喘的定義、診斷、治療和管理方案)［J］.中華結(jié)核和呼吸雜志，2008，31(3):177-185.

［2］ PARRISH-NOVAK J，DILLON S R，NELSON A，et al.Interleukin 21 and its receptor are involved in NK cell expansion and regulation of lymphocyte function ［J］.Nature，2000，408:57-63.

［3］ BRYANT V L，MA C S，AVERY D T，et al.Cytokinemediated regulation of human B cell differentiation into Igsecreting cells:predominant role of IL-21 produced by CXCR5+T follicular helper cells ［J］.J Immunol，2007，179(12):8180-8190.

［4］ ETTINGER R，SIMS G P，F(xiàn)AIRHURST A M，et al.IL-21 induces differentiation of human naive and memory B cells into antibody-secreting plasma cells［J］.J Immunol，2005，175(12):7867-7879.

［5］ PENE J，GAUCHAT J F，LECART S，et al.Cutting edge:IL-21 is a switch factor for the production of IgG1 and IgG3 by human B cells ［J］.J Immunol，2004，172(9):5154-5157.

［6］ OZAKI K，SPOLSKI R，ETTINGER R，et al.Regulation of B cell differentiation and plasma cell generation by IL-21，a novel inducer of Blimp-1 and Bcl-6 ［J］.J Immunol，2004，173(9):5361-5371.

［7］ 賈社軍.氟替卡松聯(lián)合沙美特羅對(duì)小兒哮喘血清白介素的表達(dá)及氣道重塑的調(diào)控作用［J］.四川醫(yī)學(xué)，2009，7(10):1071-1073.

［8］ ANDREA L W，VIKKI L R，ABHAY R S，et al.Interleukin 21 is a t helper(th)cell 2 cytokine that specifically inhibits the differentiation of naive th cells into interferon γproducing th1 cells［J］.J Exp Med，2002，196(7):969-977.

［9］ SUTO A，NAKAJIMA H，HIROSE K，et al.Interleukin 21 prevents antigen-induced IgE production by inhibiting germ line C(epsilon)transcription of IL-4-stimulated B cells［J］.Blood，2002，100:4565-4573.

［10］ STRENGELL M，MATIKAINEN S，SIREN J，et al.IL-21 in synergy with IL-15 or IL-18 enhances IFN-gamma production in human NK and T cells ［J］.J Immunol，2003，170:5464-5469.

［11］ PENE J，ROUSSET F，BRIERE F，et al.IgE production by normal human lymphocytes is induced by interleukin 4 and suppressed by interferons gamma and alpha and prostaglandin E2 ［J］.Proc Natl Acad Sci USA，1988，85:6880-6884.

［12］ 李云，鐘禮立，黃寒，等.吸入糖皮質(zhì)激素對(duì)哮喘兒童血清IgE的影響［J］.中國(guó)綜合臨床，2009，7:678-680.