張金桃 楊曉蕾 范敏娟
支氣管哮喘(哮喘)和慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是臨床上常見的具有多種不同臨床表型和潛在機(jī)制的慢性氣道和(或)肺阻塞的異質(zhì)性疾病,二者的癥狀和特征在臨床上可同時(shí)出現(xiàn)在同一個(gè)患者身上。2020年慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)[1]強(qiáng)調(diào)哮喘和慢阻肺是不同的異質(zhì)性疾病,全球哮喘防治創(chuàng)議(GINA)[2]指出患者有哮喘和慢阻肺的特征,就可以被稱為哮喘-慢阻肺重疊或哮喘+慢阻肺,它不是某種單獨(dú)的疾病,可能存在不同潛在機(jī)制導(dǎo)致幾種臨床表型,這需要更多的研究來定義。哮喘+慢阻肺的患病率在哮喘或COPD患者中9%~55%不等[2],比起單純的哮喘、慢阻肺患者,其醫(yī)療資源利用率更大,成本更高[3],肺功能更差,有更多的呼吸道癥狀[4]。因此,弄清哮喘+慢阻肺的發(fā)病機(jī)制具有十分重要的理論意義及臨床應(yīng)用價(jià)值。白介素17(IL-17)作為一種炎癥因子,主要由輔助性T細(xì)胞17(Th17)分泌,研究發(fā)現(xiàn)哮喘+慢阻肺患者誘導(dǎo)痰中的IL-17高于慢阻肺患者[5]。呼出氣一氧化氮(FeNO)作為臨床常見的氣道炎癥指標(biāo),目前已作為診斷哮喘的有效工具。本研究檢測哮喘+慢阻肺患者血清IL-17和FeNO,探討其與哮喘+慢阻肺的關(guān)系以及在哮喘+慢阻肺鑒別診斷中的診斷意義。
1.1 研究對象 選取2019年1月至10月來我院全科醫(yī)學(xué)科就診并自愿參加研究的哮喘+慢阻肺患者(哮喘+慢阻肺組)21例、哮喘患者(哮喘組)23例和慢阻肺患者(慢阻肺組)28例,以及健康不吸煙體檢者20例作為健康對照組。入選標(biāo)準(zhǔn):所有慢阻肺患者均符合2019年GOLD指南對慢阻肺急性加重的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];所有哮喘患者均符合2019年GINA制定的哮喘診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];哮喘+慢阻肺患者根據(jù)2019年GINA制定的第五章中關(guān)于哮喘+慢阻肺的診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷[2]。排除標(biāo)準(zhǔn):①有支氣管擴(kuò)張、肺結(jié)核、間質(zhì)性肺病等其他肺部嚴(yán)重疾??;②自身免疫系統(tǒng)性疾病者;③惡性腫瘤、慢性感染性疾病、內(nèi)分泌疾病者;④過去2周內(nèi)有下呼吸道感染;⑤過去4周內(nèi)曾口服或靜脈注射激素者;⑥妊娠期或哺乳期患者;⑦合并有嚴(yán)重心血管及精神類疾病,因嚴(yán)重呼吸衰竭而需入住ICU的患者。收集研究對象一般資料包括性別、年齡、吸煙史、吸煙指數(shù)。本研究通過昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批(批號:審PJ-2020-30),患者及家屬均簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 肺功能測定:應(yīng)用德國耶格肺功能檢測儀對所有研究對象進(jìn)行肺通氣功能及支氣管舒張實(shí)驗(yàn)測定。檢測項(xiàng)目主要包含第一秒用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼氣容積/用力肺活量(FEV1/FVC)、第一秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%pred)。
1.2.2 血細(xì)胞分析:收集所有研究對象血常規(guī)檢驗(yàn)結(jié)果,記錄嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞值。
1.2.3 FeNO檢查:應(yīng)用無錫市尚沃醫(yī)療電子股份有限公司的納庫侖呼氣分析儀對所有研究對象進(jìn)行FeNO測定。由經(jīng)過培訓(xùn)的專人嚴(yán)格按照操作指南進(jìn)行操作。檢測指標(biāo)為呼出一氧化氮的濃度(單位為ppb)。
1.2.4 血清IL-17標(biāo)本采集、測定:采集肘靜脈血3~5ml,離心機(jī)(3000r/min,5min)分離血清,置于-80℃冰箱中保存。使用IL-17酶聯(lián)免疫試劑盒(武漢華美生物工程有限公司生產(chǎn)),采用夾心酶免疫定量檢測技術(shù),嚴(yán)格按照試劑說明書進(jìn)行操作。
2.1 一般資料 各組的性別無明顯差異,慢阻肺組年齡大于哮喘組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。慢阻肺組和哮喘+慢阻肺組的吸煙率和吸煙指數(shù)遠(yuǎn)高于哮喘組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 各組的一般資料對比
2.2 肺功能測定和血嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞值比較 慢阻肺組和哮喘+慢阻肺組FEV1/FVC、FEV1%pred均低于哮喘組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3組試驗(yàn)組肺功能指標(biāo)均低于健康對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。哮喘組嗜酸性粒細(xì)胞高于健康對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。中性粒細(xì)胞值組間無明顯差異(P>0.05),見表2。
表2 各組肺功能、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞對比
2.3 血清IL-17和FeNO比較 哮喘+慢阻肺組血清IL-17略高于哮喘組,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但均高于慢阻肺組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3組試驗(yàn)組均高于健康對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。哮喘組FeNO水平最高,哮喘+慢阻肺組高于慢阻肺組和健康對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。慢阻肺組和健康對照組FeNO無明顯差別,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表3。
表3 各組血清IL-17、FeNO對比
2.4 相關(guān)性分析
2.4.1 哮喘組血清IL-17與FEV1/pred呈負(fù)相關(guān)(r=-0.46,P<0.05),慢阻肺組血清IL-17與FEV1、FVC、FEV1/pred呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.53,-0.55,-0.65;P<0.05),哮喘+慢阻肺組血清IL-17與FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.58,-0.52,-0.64;P<0.05)。
2.4.2 試驗(yàn)組血清IL-17與FeNO呈正相關(guān)(r=0.31,P<0.05),與FEV1、FEV1/pred呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.26,-0.34;P<0.05);試驗(yàn)組FeNO與嗜酸性粒細(xì)胞呈正相關(guān)(r=0.38,P<0.05),與吸煙指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.27,P<0.05),與肺功能、中性粒細(xì)胞無明顯相關(guān)性。
2.5 ROC曲線分析 通過ROC曲線分析血清IL-17水平從慢阻肺中鑒別出哮喘+慢阻肺的敏感性是86%,特異度是57%,最佳界值是184.85ng/ml,AUC為0.728(P=0.007,95%CI=0.588~0.868),見圖1。通過ROC曲線分析FeNO水平從慢阻肺中鑒別出哮喘+慢阻肺的敏感度是76%,特異度是96%,最佳界值是FeNO>33.5ppb,AUC為0.858(P=0.000,95%CI=0.739~0.977),見圖1。比較IL-17和FeNO鑒別哮喘+慢阻肺和慢阻肺的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.139)。用IL-17和FeNO聯(lián)合鑒別哮喘+慢阻肺和慢阻肺,AUC為0.871(P=0.000,95%CI=0.763~0.978),敏感度為76%,特異度為96%,較單獨(dú)用FeNO鑒別無明顯提高。通過ROC曲線分析FeNO水平從哮喘中鑒別出哮喘+慢阻肺的敏感度是81%,特異度是74%,最佳界值是FeNO<44.0ppb,AUC為0.776(P=0.002,95%CI=0.626~0.927),見圖2。
圖1 血清IL-17、FeNO鑒別哮喘+慢阻肺和慢阻肺的ROC曲線圖
圖2 FeNO鑒別哮喘和哮喘+慢阻肺的ROC曲線圖
哮喘和慢阻肺是具有不同發(fā)病機(jī)制和臨床表型的慢性氣道炎癥性疾病,二者均以氣流受限為特征,但又略有不同。哮喘氣流受限為多變可逆,與氣道高反應(yīng)有關(guān),隨病程延長可出現(xiàn)氣道重構(gòu)所致的氣流不完全可逆;慢阻肺氣流受限為持續(xù)存在并且不可逆。二者均是氣道炎癥性疾病,哮喘主要為Th1/Th2細(xì)胞免疫失衡,以嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞為主。慢阻肺氣道炎癥主要為Th1及TC1型免疫反應(yīng),外周氣道、肺實(shí)質(zhì)和肺血管增加的巨噬細(xì)胞以及一并增加的活化中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞(包括TC1、Th1、Th17和ILC3細(xì)胞)參與了慢阻肺的發(fā)病過程[1]。部分慢阻肺患者也可能存在Th2或2型天然淋巴細(xì)胞(ILC2細(xì)胞)[1]以及嗜酸性粒細(xì)胞的增加;部分重癥哮喘患者存在中性粒細(xì)胞性氣道炎癥反應(yīng)。這類患者有更嚴(yán)重的臨床癥狀,更高的醫(yī)療費(fèi)用負(fù)擔(dān),需要更多研究來定義這種表型和機(jī)制,并且能早期從慢性氣道炎癥疾病中鑒別出哮喘+慢阻肺,給予相應(yīng)治療。
FeNO作為一種氣道炎癥生物標(biāo)志物,是診斷哮喘和早期發(fā)現(xiàn)嗜酸細(xì)胞性氣道炎癥的有效工具,目前在哮喘、慢阻肺患者的監(jiān)測、用藥指導(dǎo)等方面應(yīng)用取得了較好的效果。本研究提示FeNO水平與嗜酸性粒細(xì)胞呈正相關(guān)性。哮喘組FeNO水平最高,其次是哮喘+慢阻肺組,而慢阻肺組和健康對照組無明顯差別,與部分研究結(jié)果一致[15],但有研究結(jié)果提示哮喘組和哮喘+慢阻肺組無明顯差異[16],可能是因?yàn)橄?慢阻肺組的納入診斷標(biāo)準(zhǔn)不同,但可以肯定的是FeNO在哮喘和哮喘+慢阻肺起到重要作用。多個(gè)研究表明FeNO水平對從慢阻肺中鑒別出哮喘+慢阻肺是有用的,以FeNO>35ppb是最佳的臨界點(diǎn)[17]。本研究FeNO水平從慢阻肺中鑒別出哮喘+慢阻肺的敏感度是76%,特異度是96%,最佳界值是FeNO>33.5ppb。FeNO水平從哮喘中鑒別出哮喘+慢阻肺的敏感度是81%,特異度是74%,最佳界值是FeNO<44.0ppb。
本研究通過比較血清IL-17和FeNO對鑒別慢阻肺和哮喘+慢阻肺的診斷價(jià)值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,說明二者對該兩種疾病的鑒別能力無明顯區(qū)別;用IL-17和FeNO聯(lián)合鑒別哮喘+慢阻肺和慢阻肺,較單獨(dú)用FeNO鑒別無明顯提高。還發(fā)現(xiàn)血清IL-17與FeNO存在正相關(guān)性,但在各組內(nèi)相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。研究表明,IL-17可加劇IFN-γ誘導(dǎo)產(chǎn)生的NOS2,從而促進(jìn)NO產(chǎn)生[18],哮喘患者血清IL-17與FeNO呈正相關(guān)[19],慢阻肺穩(wěn)定期和急性加重期呼出氣冷凝液IL-17與FENO有顯著正相關(guān)性[20]。本研究還需要擴(kuò)大樣本量以及更多臨床試驗(yàn)來得出更全面客觀的結(jié)論。
綜上所述,本研究血清IL-17、FeNO在哮喘、慢阻肺和哮喘+慢阻肺患者中表達(dá)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,血清IL-17與哮喘、慢阻肺和哮喘+慢阻肺氣流受限有關(guān),血清IL-17與FeNO存在相關(guān)性,其中血清IL-17>184.85ng/ml或FeNO>33.5ppb鑒別哮喘+慢阻肺和慢阻肺以及FeNO<44.0ppb鑒別哮喘+慢阻肺和哮喘均有一定參考價(jià)值。本研究仍存在一些不足,樣本量較少,且目前臨床上對IL-17和FeNO的相關(guān)性研究也較少,二者對于哮喘+慢阻肺的鑒別診斷意義還需要大樣本、多中心的前瞻性臨床試驗(yàn)和基礎(chǔ)研究來進(jìn)一步完善,其次FeNO和IL-17均易受激素和其他免疫疾病影響,臨床上再結(jié)合病史、癥狀和肺功能檢測將有助于提高哮喘+慢阻肺的診斷率。