陳曉麗 綜述,鄧靜敏審核

(廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科，南寧 530021)

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中性粒細胞哮喘的研究進展*

陳曉麗 綜述,鄧靜敏△審核

(廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科，南寧 530021)

[關(guān)鍵詞]中性粒細胞；支氣管哮喘；研究進展

支氣管哮喘(簡稱哮喘)是由多種細胞和細胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病，發(fā)病機制未完全明確。根據(jù)誘導痰炎癥細胞的類型分為嗜酸粒細胞哮喘(eosinophilic asthma,EA)、中性粒細胞哮喘(neutrophilic asthma,NA)、寡細胞哮喘(paucigranulocytic asthma，PA)和混合細胞哮喘(eosinophilic and neutrophilic asthma,MA)。既往認為，痰嗜酸性粒細胞(eosinophils，EOS)增多是哮喘氣道炎癥的特征之一，但近年發(fā)現(xiàn)部分患者未升高，且50%以上的哮喘存在以中性粒細胞(neutrophil,NEU)浸潤為主的氣道炎癥，甚至在哮喘惡化和持續(xù)期，升高的也是NEU[1-2]。近年發(fā)現(xiàn)，NEU可能與重癥哮喘及激素療效差的哮喘等密切相關(guān)，已成為學術(shù)界關(guān)注的焦點?，F(xiàn)將有關(guān)NA的研究進展綜述如下。

1NA的定義

迄今為止，NA并沒有統(tǒng)一的定義，通常是指患者痰液內(nèi)嗜中性粒細胞計數(shù)異常的哮喘。國內(nèi)外文獻主要依據(jù)患者痰液內(nèi)的嗜中性粒細胞計數(shù)持續(xù)(至少有2次)占有核非鱗狀細胞的百分比大于61%～76%，或大于 500×104/mL(即大于 90%百分位數(shù)法)的哮喘[3-5]。痰液細胞計數(shù)一般首選支氣管黏膜或支氣管肺泡灌洗(BAL)計數(shù)方法，但由于此類方法患者痛苦大，還難以廣泛開展。所以，有人已嘗試基于患者血液內(nèi)嗜中性粒細胞計數(shù)或血液白細胞分類計數(shù)中所派生出的變量，來定義嗜中性粒細胞性哮喘。然而，這些變量指標，都不能很好地確定患者痰液內(nèi)的嗜中性粒細胞有無增多。近年來多數(shù)研究者應用誘導痰細胞學檢查來反應氣道炎癥，但其可能受種族、過敏原暴露、吸煙等環(huán)境因素的影響，而且目前尚少見大樣本的數(shù)據(jù)。因此，健康人的誘導痰細胞正常參考值仍不完全統(tǒng)一。

2NA的發(fā)病機制

NA的一個特征為痰液內(nèi)NEU升高，說明NEU在哮喘發(fā)病中起關(guān)鍵作用，重要性并不亞于EOS，但其具體機制未完全明確。有研究示， NEU過多的聚集在氣道與其凋亡延遲、功能降低以及氣道水合作用降低有關(guān)。目前，多數(shù)文獻是以哮喘總體或過敏性哮喘為研究對象，來探索NEU在哮喘發(fā)病中的作用，而單純分出NA為研究對象的文獻報道較少，甚至關(guān)于其動物模型的復制與研究亦鮮有報道，相關(guān)臨床病例報道也不多，因此關(guān)于其發(fā)病機制及NEU在其中的作用尚不清楚。但是由于NA氣道炎癥類型是以NEU炎癥為主，故根據(jù)NEU在哮喘中的作用研究結(jié)果來推測，其發(fā)病的機制可能涉及免疫炎癥反應、氣道高反應性(AHR)、氣道重塑等。

2.1參與哮喘免疫炎癥反應研究表明NEU可通過免疫炎癥機制參與哮喘發(fā)病機制，推測NA的發(fā)病機制亦涉及類似的過程。

2.1.1NA可能存在Th1/Th2/Th17/Treg免疫失衡目前明確Th1/Th2失衡所致的Th2優(yōu)勢是EA發(fā)病最重要的免疫學機制，而NA也可能存在相似機制。

IFN-γ是Th1免疫的代表因子。目前對NA和EA之間IFN-γ水平有無差別尚有爭議，但NA發(fā)病機制存在Th1細胞功能的異常是明確的[6-7]。

IL-4是Th2免疫的代表因子，而IL-13和IL-4生物學功能相似，存在相互促進的作用。IL-4能夠通過Stat6磷酸化等途徑引起外周血NEU形態(tài)的改變、IL-8 mRNA表達及NEU趨化因子的表達[8]，而IL-13的分泌增加與中性粒細胞相關(guān)基因CD93等水平上調(diào)相關(guān)[9]，說明它們可能與中性粒細胞功能呈正相關(guān)。且有研究發(fā)現(xiàn)，哮喘患者其水平都高于對照組，而又有研究示EA與NA之間兩者水平無差異[6，10]。這些都說明NA可能亦存在TH2免疫的異常增強。

IL-6、IL-8作為Th2細胞、Th17 細胞分泌的炎癥細胞因子，具有募集、活化中性粒細胞的生物學功能，促進炎癥反應。其中IL-6對Th1細胞負性調(diào)控，促進Th2、Th17細胞的分化；在哮喘患者病例對照研究中發(fā)現(xiàn)，NA組IL-6水平高于其他組[11]，且在小鼠哮喘模型中發(fā)現(xiàn)其參與了氣道NEU炎癥[12]。而IL-8能夠募集NEU，提高NEU在炎癥部位的結(jié)合能力、抑制NEU凋亡、使氣道的NEU增加，參與激素抵抗型NEU氣道炎癥[13]。這些都說明NA可能存在IL-6、IL-8高表達，即TH2、Th17細胞功能的異常。

IL-17家族能誘導Th2型細胞因子、中性粒細胞動員因子、黏附分子等表達，促進NEU的聚集，參與氣道中性粒細胞炎癥,且與激素不敏感有關(guān)。在過敏原致敏的小鼠模型、NA小鼠模型和哮喘患者中都發(fā)現(xiàn)了IL-17的此種作用，且用其單克隆抗體中和IL-17，能夠引起IL-13等Th2型細胞因子水平的降低，減輕AHR。由此推測Th17細胞/IL-17參與了NA的發(fā)生、發(fā)展。Treg細胞在維持機體免疫功能，形成外周免疫耐受中起重要作用。諸多研究發(fā)現(xiàn),哮喘患者Treg細胞數(shù)減少、功能低下。雖然目前還少見特異針對NA的Treg細胞變化的文獻報道，但有研究示Treg細胞此種變化只存在于中、重度哮喘[14]，而這兩類哮喘的氣道炎癥主要為中性粒細胞炎癥。且目前認識到Treg細胞又可通過負反饋調(diào)節(jié)Th1、Th2、Th17細胞功能，故推測NA的發(fā)病機制涉及Treg細胞失衡。

2.1.2蛋白及蛋白酶的失衡中性粒細胞彈性蛋白酶(NE)是NEU含有的彈性蛋白酶，在氣道具有強大的促分泌作用， 其存在于NEU嗜天青顆粒中，能分解彈性蛋白等,損傷血管內(nèi)皮細胞等作用加重組織損害。目前尚少見對NA患者痰中NE的研究報道，但目前已經(jīng)證實，慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者痰上清液中NE水平高于健康人，與FEV1占預計值%、FEV1/FVC呈負相關(guān)；而NA與COPD具有相似的氣道炎癥，故推測NA亦有此表現(xiàn)。

髓過氧化物酶(MPO)存在于NEU的嗜苯胺藍顆粒中，是其功能標志和激活標志。目前尚少NA中MPO的文獻報道，但諸多以哮喘總體或過敏性哮喘為研究對象的研究示，哮喘患者血清MPO水平都高于對照組，且重度組MPO升高最明顯[15]，這提示MPO可能參與了NA的發(fā)生、發(fā)展?；|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一個含有超過20種不同蛋白酶的家庭，具有不同降解細胞外基質(zhì)(ECM) 的能力，其與哮喘患者的中性粒細胞相關(guān)聯(lián)[16-17]，提示其可能參與了NA的發(fā)生、發(fā)展。

2.2 NEU可能直接導致哮喘的AHR在小鼠NA模型中給予NEU抗體干預后，小鼠的AHR減輕[18]；哮喘患者NEU可通過與IL-9R的相互作用，參與AHR的形成[19]。

2.3NEU在氣道重塑方面起重要作用有文獻稱哮喘患者氣道組織中氣道重塑相關(guān)的因子 TGF-β陽性細胞和NEU數(shù)正相關(guān)，NEU可以分泌更多的TGF-β、產(chǎn)生蛋白溶解活性在氣道重塑中發(fā)揮作用。

3NA的臨床特征

在臨床診療過程中，如果哮喘患者具備以下某些特征，應警惕存在NA。

3.1存在NA的危險因素的患者NA的危險因素很多，包括肥胖、性別、吸煙(包括已經(jīng)戒煙的患者)、老齡、職業(yè)及環(huán)境污染等，引起NEU聚集，使氣道NEU升高。

3.2重度哮喘、速發(fā)性致死性哮喘、激素不敏感哮喘等文獻報道，激素不敏感哮喘、重度哮喘和速發(fā)性致死性哮喘患者的肺泡灌洗液和誘導痰中NEU數(shù)都高于其他哮喘組，且其氣道周圍有大量的NEU聚集。

3.3運動性哮喘文獻報道，運動性哮喘患者的NEU趨化因子水平高于對照組[20]，且其動物模型的肺泡灌洗中NEU數(shù)也是升高的[21]。

3.4藥物性哮喘對藥物性哮喘的病例對照研究中發(fā)現(xiàn)，其呼出氣體中NEU分泌的炎癥介質(zhì)，以及氣道NEU數(shù)都高于其他組，說明藥物性哮喘氣道亦存在NEU炎癥。

3.5胃食管反流病胃食道反流病患者和小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)：NEU趨化因子、IL-8等炎癥趨化因子升高，引起NEU浸潤。說明胃食管反流病相關(guān)哮喘可能表現(xiàn)為NA，應給予警惕。

3.6NA的癥狀和體征NA除了具有哮喘常見的癥狀和體征，還具有自身的特點：依據(jù)全球哮喘防治指南(GINA)治療，其臨床癥狀不能完全控制、吸入支氣管舒張藥后肺功能變化不如EA明顯、可表現(xiàn)為急性發(fā)作期哮喘、重度哮喘、緩解期哮喘、激素抵抗型哮喘等；而EA則主要表現(xiàn)為輕、中度哮喘和過敏性哮喘，可能還合并其他部位的過敏性疾病。

3.7肺功能特點NA同樣存在AHR，發(fā)作時其通氣功能檢測呈阻塞性通氣功能改變。有文獻報道， EA和NA在FEV1/預計值、FEV1/FVC和AHR并無差別[22]；但是痰液里NEU%與FEV1/FVC%、FEV1值呈負相關(guān)；NEU數(shù)越高,FEV1越低，而與EOS無關(guān)[23-24]。雖說目前對NA與EA患者肺功能有無區(qū)別還有爭議，但多數(shù)研究認為兩者是有區(qū)別的，即NA患者存在不完全可逆的氣流受限，類似COPD的特征。

4NA與EA、PA、MA的區(qū)別

它們屬于哮喘的不同亞型，在病因、發(fā)病機制、病理、臨床表現(xiàn)、輔助檢查和治療等有相似點，但由于他們擁有不同的氣道炎癥類型，故他們之間亦存在差別。NA的氣道炎癥以NEU炎癥為主，而EA則主要是EOS炎癥，PA則是前兩種氣道炎癥均不存在，而MA則兩種炎癥均存在。

它們都受遺傳因素和環(huán)境因素的雙重影響,有各自的遺傳基因突變。如幾丁質(zhì)酶3樣1(CHI3L1)與EA相關(guān)；IL-6和MPO與NA相關(guān)，某些基因的表達如IL-1β等在不同亞型是有區(qū)別的。某些環(huán)境因素如長期接觸職業(yè)粉塵等易發(fā)展為NA，而對年輕(20～40歲)、過敏體質(zhì)患者則易發(fā)展為EA。可見他們的遺傳因素和環(huán)境因素是有差別的。

發(fā)病機制上雖然它們都涉及了免疫炎癥、AHR等，但具體炎癥類型和炎癥因子是不同的，如多數(shù)學者認為EA主要涉及Th1/Th2失衡而NA主要涉及Th17細胞，且抗炎相關(guān)因子如半乳糖凝集素3的水平在它們之間亦是不同的；甚至有研究示哮喘表型可以轉(zhuǎn)換。它們在發(fā)病機制上有何異同點有待進一步研究。它們之間癥狀體征相似，只是嚴重程度不同，但也有研究稱它們在癥狀上無明顯差異。

氣道炎癥類型不同，因此對激素治療的反應有所不同。如NA吸入激素治療前后FEV1無明顯變化、甚至吸入支氣管舒張藥后FEV1較低及小氣道阻塞率更高，這顯然與EA對激素敏感的特征不同,而PA、MA的反應則介于EA與NA之間。因此有學者認為，NA對激素是耐藥或者不敏感的，由此導致其治療效果不如EA。

5NA的治療

GINA仍是NA的治療指南。治療的目標是長期控制癥狀、預防未來風險的發(fā)生，即在使用最小有效劑量藥物治療或不用藥物的基礎(chǔ)上，能使患者與健康人一樣生活、學習和工作。主要包括確定并減少危險因素接觸和藥物治療等。部分患者能找到引起哮喘發(fā)作的變應原或者其他非特異刺激因素，脫離并長期避免這些危險因素是防治哮喘最有效的方法。目前，臨床用于治療NA的藥物主要包括糖皮質(zhì)激素、β2受體激動劑、白三烯調(diào)節(jié)劑等。但部分NA對這些藥物不敏感，有待新型藥物的出現(xiàn)，如中性粒細胞的靶向治療、5-脂肪氧合酶激活蛋白(FLAP)拮抗劑、IL-17A的單克隆抗體、磷酸二酯酶抑制劑、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素、CXCR2 拮抗劑、髓過氧化物酶和彈性蛋白酶、IL-6受體等小分子拮抗劑等單獨或者聯(lián)合使用都不同程度的對NA有治療作用，然而這些新穎的治療方法是否對NA患者安全且有效，有待深入研究。

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doi:·綜述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.17.039

*基金項目：廣西高?？茖W技術(shù)研究項目 (YB2014068)。

作者簡介：陳曉麗(1985-)，醫(yī)師，碩士，主要從事支氣管哮喘研究工作?！魍ㄓ嵶髡?，Tel:(028)81642226;E-mail：ldyy666@163.com。

[中圖分類號]R562.2

[文獻標識碼]A

[文章編號]1671-8348(2016)17-2411-03

(收稿日期：2015-12-21修回日期：2016-02-14)