劉虎,陳一萍,祝賀,王晶,吳克,趙麗敏
(1.錦州醫(yī)科大學(xué) 研究生學(xué)院,遼寧 錦州 121001;2.河南省人民醫(yī)院 呼吸與危重癥學(xué)科,河南 鄭州 450003)
哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊(asthma-COPD overlap,ACO)是一種既有哮喘特點(diǎn),又有慢性阻塞性肺 疾 ?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)特征的混合型疾病,目前發(fā)病機(jī)制不清,在COPD 和哮喘中的發(fā)病率分別為12%~55%、16%~61%,且發(fā)病率、病死率持續(xù)上升[1-2]。與單純COPD 或哮喘患者相比,ACO 患者的癥狀更重,生活質(zhì)量更差,且急性發(fā)作的次數(shù)更為頻繁[3]。ACO 嚴(yán)重威脅患者的生命健康,影響患者生活質(zhì)量,增加社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),因此,尋找能夠評估ACO 急性加重風(fēng)險(xiǎn)的生物標(biāo)志物尤為重要。嗜酸性粒細(xì)胞(Eosinophil,EOS)在哮喘和COPD 的發(fā)病過程中均有重要作用,EOS 增多的哮喘或COPD 患者急性加重的風(fēng)險(xiǎn)均明顯增加,且ACO 患者的EOS 水平較單純患COPD 或哮喘患者更高[4-6]。但關(guān)于外周血EOS 水平對ACO 急性加重風(fēng)險(xiǎn)的研究,國內(nèi)未見報(bào)道。因此,本研究擬通過觀察不同外周血EOS 水平的ACO 患者急性加重的次數(shù)及間隔時(shí)間,探討EOS 與ACO 患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。
選取2016年12月—2018年5月河南省人民醫(yī)院呼吸與危重癥學(xué)科就診的符合標(biāo)準(zhǔn)的ACO 患者 52 例。根據(jù)入院當(dāng)天血常規(guī)中EOS 百分率是否> 2%[7],將病例分為升高組22 例(EOS 百分率>2%)和正常組30 例(EOS 百分率≤2%)。統(tǒng)計(jì)兩組患者住院時(shí)的基線資料,包括年齡、性別、吸煙指數(shù)、體重指數(shù)(body mass index,BMI)等,以及住院時(shí)間。
符合GOLD 指南[8]中COPD 的診斷標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)參照ACO 西班牙診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]。ACO 西班牙診斷標(biāo)準(zhǔn)包括3 個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)和3 個(gè)次要標(biāo)準(zhǔn)。3 個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn):①強(qiáng)的支氣管舒張劑陽性反應(yīng),即第1 秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%)增加>15%且第1 秒用力呼氣容積(FEV1)超過基線>400 ml;②痰EOS 增高;③個(gè)人哮喘史(40 歲之前)。3 個(gè)次要標(biāo)準(zhǔn):①總免疫球蛋白E 水平升高;②個(gè)人過敏史;③2 次以上支氣管舒張劑陽性反應(yīng),即FEV1%增加>12%且FEV1超過基線值200 ml 以上。滿足2 個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)或1 條主要標(biāo)準(zhǔn)+2 個(gè)次要標(biāo)準(zhǔn)即可診斷ACO。
納入標(biāo)準(zhǔn):①符合ACO 的診斷標(biāo)準(zhǔn);②年齡≥ 18 歲。排除標(biāo)準(zhǔn):①臨床資料不全;②年齡<18 歲或孕婦;③存在其他肺部疾病,如支氣管擴(kuò)張、肺結(jié)核、肺癌、肺膿腫等;④存在其他系統(tǒng)疾病,如腫瘤、血液病、免疫系統(tǒng)疾病及終末期患者;⑤寄生蟲感染及結(jié)締組織??;⑥不同意參加本研究。所有受試者及家屬均簽署知情同意書,并經(jīng)河南省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過。
1.4.1 肺功能檢測 采用德國耶格公司Master-screen PET 肺功能檢測儀給所有入選患者進(jìn)行常規(guī)肺功能檢測,吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑400 μg,20 min 后記錄第1 秒鐘用力呼氣容積占用力肺活量比值(FEV1/FVC)、第1 秒鐘用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%)。檢測前停用支氣管擴(kuò)張劑>24 h。
1.4.2 血液樣本的檢測 患者入院時(shí)取清晨空腹靜脈血2 ml,放置于乙二胺四乙酸二鉀的真空抗凝管中,1 h 內(nèi)送醫(yī)院檢驗(yàn)科行血常規(guī)及C 反應(yīng)蛋白(C- reactive protein,CRP)檢查。
1.4.3 誘導(dǎo)痰的處理 受試者吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑200 μg,20 min 后清水漱口,以3%的高滲鹽水進(jìn)行超聲霧化。收集下呼吸道的痰液,加入足量0.1%二硫蘇糖醇,37℃水浴、震蕩共15 min,充分裂解痰液。300 目尼龍網(wǎng)過濾,1 000 r/min 離心10 min,涂片、瑞式-吉姆薩染色。顯微鏡下觀察共400 個(gè)細(xì)胞,記錄EOS 的百分率。
1.4.4 急性加重的記錄 ACO 的急性加重主要依據(jù)臨床癥狀的變化,痰量增加、出現(xiàn)膿痰、呼吸困難加重等癥狀超過日常水平,導(dǎo)致治療方案的改變視為發(fā)生急性加重[10]。記錄既往12 個(gè)月急性加重的次數(shù)及急性加重的間隔時(shí)間。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,比較采用t檢驗(yàn),相關(guān)分析采用Pearson 法,計(jì)數(shù)資料以比值和例(%)表示,比較采用χ2檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
兩組患者的性別、年齡、吸煙指數(shù)及BMI 比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。見表1。
升高組患者的外周血EOS 計(jì)數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、CRP 水平及誘導(dǎo)痰EOS 百分率較正常組升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組患者外周血中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)及單核細(xì)胞計(jì)數(shù)比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
升高組患者的FEV1/FVC、FEV1%低于正常組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);既往12 個(gè)月升高組患者發(fā)生急性加重的次數(shù)高于正常組,急性加重的間隔時(shí)間低于正常組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與正常組患者比較,升高組患者的住院時(shí)間較長,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表1 兩組一般資料的比較
表2 兩組外周血血常規(guī)、CRP 及誘導(dǎo)痰嗜酸性粒細(xì)胞百分率的比較 (±s)
表2 兩組外周血血常規(guī)、CRP 及誘導(dǎo)痰嗜酸性粒細(xì)胞百分率的比較 (±s)
組別 n 血EOS 計(jì)數(shù)/ (×109 個(gè)/L)血白細(xì)胞計(jì)數(shù)/(×109 個(gè)/L)血中性粒細(xì)胞計(jì) 數(shù)/(×109 個(gè)/L)血淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)/ (×109 個(gè)/L)血單核細(xì)胞計(jì)數(shù)/ (×109 個(gè)/L)血CRP/ (mg/L)誘導(dǎo)痰EOS百分率/%升高組 22 0.47±0.45 9.26±1.65 5.07±1.14 2.14±0.54 0.45±0.23 7.78±1.60 10.71±4.23正常組 30 0.05±0.04 6.52±1.73 4.30±1.71 1.89±0.86 0.44±0.27 3.03±2.73 3.65±2.18 t 值 4.272 5.752 1.949 1.184 0.034 2.830 7.160 P 值 0.000 0.000 0.057 0.242 0.973 0.009 0.000
表3 兩組肺功能(吸入支氣管擴(kuò)張劑后)、急性加重情況及住院時(shí)間比較 (±s)
表3 兩組肺功能(吸入支氣管擴(kuò)張劑后)、急性加重情況及住院時(shí)間比較 (±s)
組別 n FEV1/FVC/% FEV1% 急性加重頻次/(次/年) 急性加重間隔時(shí)間/月 住院時(shí)間/d升高組 22 51.62±7.66 54.36±10.81 4.32±1.78 3.77±2.47 7.23±3.32正常組 30 57.23±8.89 62.73±12.51 1.96±1.30 6.27±2.08 5.03±1.67 t 值 2.378 2.523 5.506 3.944 2.844 P 值 0.021 0.015 0.000 0.000 0.008
兩組患者外周血EOS 百分率與急性加重頻次呈正相關(guān)(r=0.706,P=0.000),與急性加重的間隔時(shí)間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.636,P=0.000);兩組患者外周血EOS 計(jì)數(shù)與急性加重頻次呈正相關(guān)(r=0.690,P=0.000),與急性加重的間隔時(shí)間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.599,P=0.000)。見圖1。
圖1 外周血EOS 與ACO 急性加重相關(guān)性散點(diǎn)圖
ACO 的臨床表型及其發(fā)病機(jī)制目前仍不清楚,對呼吸道炎癥的評估通常被認(rèn)為是預(yù)測哮喘和COPD 臨床控制情況及急性加重風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要方面。已有大量研究表明[11],哮喘和COPD 都與嗜酸性炎癥有關(guān)。外周血EOS 水平可以用于反應(yīng)局部和全身的嗜酸性炎癥及炎癥的強(qiáng)烈程度,且較誘導(dǎo)痰及呼出一氧化氮等檢測方法有較多優(yōu)勢。本研究發(fā)現(xiàn)外周血EOS 水平增高的ACO 患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)增加。
EOS 具有多種的功能,在疾病中扮演著不同的角色,尤其在肺部,由過敏反應(yīng)和Th2 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的嗜酸性炎癥是哮喘的特征表現(xiàn)[12]。雖然COPD 主要表現(xiàn)為中性粒細(xì)胞為主的炎癥,但在亞組分析中,有近40%的COPD 患者以EOS 氣道炎癥為特征[13]。血EOS 水平與痰中EOS 水平密切相關(guān),且在反應(yīng)嗜酸性炎癥的精確度方面并無差異[14],因?yàn)檠蠩OS 更易檢測,所以血EOS 與哮喘、COPD 的關(guān)系被廣泛研究。關(guān)于血EOS%的臨界值,目前意見仍不統(tǒng)一,在COPD 患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)研究中多以血EOS 百分率2%作為臨界值,且結(jié)果表現(xiàn)明顯的臨床意義;而以血EOS 百分率3%作為臨界值的研究,大多用于觀察哮喘患者對抗白細(xì)胞介素治療的反應(yīng)性和療效評價(jià)[15]。此外,以血EOS 百分率2%作為臨界值判斷痰EOS 百分率≥3%的陽性預(yù)測值為91%,雖然以血EOS 百分率3%作為臨界值預(yù)測痰EOS 百分率≥3%時(shí),特異性會(huì)稍高,但陽性預(yù)測值下降[15-17]。且在血EOS 與AC0 的相關(guān)研究中,多以血EOS 百分率的臨界值為2%。所以綜合考慮,本研究以血EOS 百分率的臨界值為2%。約有60%的COPD 患者的外周血EOS 百分率≥2%,且與急性加重的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)[18],另有研究表明,外周血EOS 計(jì)數(shù)增高是哮喘患者未來急性發(fā)作的危險(xiǎn)因素[19]。但關(guān)于血EOS 與ACO 急性加重風(fēng)險(xiǎn)的研究,未見明確報(bào)道。本研究中外周血EOS 水平增高的ACO 患者急性加重的次數(shù)增加,發(fā)作的間隔時(shí)間縮短,住院時(shí)間延長,并且血EOS 與ACO 急性加重的頻次及間隔時(shí)間呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性,與以上研究結(jié)果一致。但部分研究[20-21]顯示,外周血EOS 與COPD急性加重風(fēng)險(xiǎn)無關(guān),一方面可能是由于種族及地區(qū)的差異;另一方面,可能是由于ACO 與COPD 的發(fā)病機(jī)制及臨床特點(diǎn)有所差異,EOS 在ACO 中的作用可能更為強(qiáng)烈,所以導(dǎo)致結(jié)果不同。
EOS 有4 種特定的基本蛋白質(zhì),包括主要堿性蛋白,嗜酸性粒細(xì)胞陽離子蛋白,EOS 過氧化物酶和嗜酸性細(xì)胞衍生神經(jīng)毒素,被儲(chǔ)存在次級顆粒中。這些具有細(xì)胞毒性的顆粒可以破壞具有保護(hù)作用的肺上皮屏障,從而導(dǎo)致后續(xù)的氣道高反應(yīng)性和炎癥反應(yīng)的發(fā)生[11]。此外,EOS 可以合成和分泌大量促炎因子、趨化因子和生長因子,進(jìn)一步導(dǎo)致持續(xù)的氣道炎癥,引起肺功能減低和急性加重[22]。另有研究顯示,EOS 增高可以增加COPD 患者因肺炎住院的風(fēng)險(xiǎn),且與吸入激素引起的肺炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加無關(guān),但其機(jī)制仍不清楚,可能與EOS 引起的氣道感染有關(guān),而感染是COPD 急性加重的常見原因[23-24]。該研究都提示EOS引起的炎癥反應(yīng)是COPD 或哮喘患者急性加重的關(guān)鍵因素。本研究結(jié)果顯示EOS 升高組炎癥反應(yīng)更嚴(yán)重,這可能是其急性加重風(fēng)險(xiǎn)增加的一個(gè)重要的原因。
EOS 增高還是導(dǎo)致哮喘或COPD 患者氣流受限的一個(gè)重要因素。一方面,EOS 可以通過TGF-β 激活纖維母細(xì)胞釋放基質(zhì)蛋白,增加細(xì)胞外基質(zhì)沉積;同時(shí)通過促進(jìn)氣道平滑肌細(xì)胞的增殖,使氣道平滑肌增厚,最終引起氣道重塑[11]。而氣道重塑是氣流受限的決定性因素,一旦反生,極難逆轉(zhuǎn)。另一方面,EOS是變態(tài)反應(yīng)最終的效應(yīng)細(xì)胞,釋放的多種炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子可使上皮細(xì)胞脫落、黏膜通透性增加、粘液分泌增加,引起氣道高反應(yīng)性,導(dǎo)致肺通氣功能的減低[25]。SCHLEICH 等[26]的研究也證實(shí)外周血EOS 增高的哮喘患者,肺功能下降更顯著,癥狀更難控制。另一項(xiàng)關(guān)于COPD 患者的研究[27]也表明,EOS 的百分比與COPD 患者的FEV1呈負(fù)相關(guān),且EOS 越高的COPD 患者,氣道反應(yīng)性也越高。但未有研究證實(shí),不同EOS 水平的ACO 患者的肺功能之間也有差異。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示EOS 升高組氣流受限更顯著,這可能是ACO 患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)增加的另一個(gè)重要原因。
綜上所述,外周血EOS 水平與ACO 患者急性加重的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān),外周血EOS 水平增高提示ACO 患者急性加重的風(fēng)險(xiǎn)可能增加。但考慮到本研究的對象數(shù)量偏少、炎癥指標(biāo)較少,且無連續(xù)采集患者不同時(shí)期的EOS水平,故未來仍需大樣本、多炎癥指標(biāo)及多中心的臨床試驗(yàn),進(jìn)一步探索EOS 對ACO 急性加重的作用。