劉虎,陳一萍,祝賀,王晶,吳克,趙麗敏
(1.錦州醫(yī)科大學 研究生學院,遼寧 錦州 121001;2.河南省人民醫(yī)院 呼吸與危重癥學科,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,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 嚴重威脅患者的生命健康,影響患者生活質(zhì)量,增加社會經(jīng)濟負擔,因此,尋找能夠評估ACO 急性加重風險的生物標志物尤為重要。嗜酸性粒細胞(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 患者急性加重的風險均明顯增加,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 急性加重風險的研究,國內(nèi)未見報道。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)及間隔時間,探討EOS 與ACO 患者急性加重風險的關(guān)系。
選取2016年12月—2018年5月河南省人民醫(yī)院呼吸與危重癥學科就診的符合標準的ACO 患者 52 例。根據(jù)入院當天血常規(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)計兩組患者住院時的基線資料,包括年齡、性別、吸煙指數(shù)、體重指數(shù)(body mass index,BMI)等,以及住院時間。
符合GOLD 指南[8]中COPD 的診斷標準同時參照ACO 西班牙診斷標準[9]。ACO 西班牙診斷標準包括3 個主要標準和3 個次要標準。3 個主要標準:①強的支氣管舒張劑陽性反應,即第1 秒用力呼氣容積占預計值百分比(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個人哮喘史(40 歲之前)。3 個次要標準:①總免疫球蛋白E 水平升高;②個人過敏史;③2 次以上支氣管舒張劑陽性反應,即FEV1%增加>12%且FEV1超過基線值200 ml 以上。滿足2 個主要標準或1 條主要標準+2 個次要標準即可診斷ACO。
納入標準:①符合ACO 的診斷標準;②年齡≥ 18 歲。排除標準: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?。虎薏煌鈪⒓颖狙芯?。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)學倫理委員會審查通過。
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行常規(guī)肺功能檢測,吸入沙丁胺醇氣霧劑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計值的百分比(FEV1%)。檢測前停用支氣管擴張劑>24 h。
1.4.2 血液樣本的檢測 患者入院時取清晨空腹靜脈血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)院檢驗科行血常規(guī)及C 反應蛋白(C- reactive protein,CRP)檢查。
1.4.3 誘導痰的處理 受試者吸入沙丁胺醇氣霧劑200 μg,20 min 后清水漱口,以3%的高滲鹽水進行超聲霧化。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 個細胞,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,導致治療方案的改變視為發(fā)生急性加重[10]。記錄既往12 個月急性加重的次數(shù)及急性加重的間隔時間。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,比較采用t檢驗,相關(guān)分析采用Pearson 法,計數(shù)資料以比值和例(%)表示,比較采用χ2檢驗,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
兩組患者的性別、年齡、吸煙指數(shù)及BMI 比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。
升高組患者的外周血EOS 計數(shù)、白細胞計數(shù)、CRP 水平及誘導痰EOS 百分率較正常組升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);兩組患者外周血中性粒細胞計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)及單核細胞計數(shù)比較,差異無統(tǒng)計學意義(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)計學意義(P<0.05);既往12 個月升高組患者發(fā)生急性加重的次數(shù)高于正常組,急性加重的間隔時間低于正常組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與正常組患者比較,升高組患者的住院時間較長,差異有統(tǒng)計學意義(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 及誘導痰嗜酸性粒細胞百分率的比較 (±s)
表2 兩組外周血血常規(guī)、CRP 及誘導痰嗜酸性粒細胞百分率的比較 (±s)
組別 n 血EOS 計數(shù)/ (×109 個/L)血白細胞計數(shù)/(×109 個/L)血中性粒細胞計 數(shù)/(×109 個/L)血淋巴細胞計數(shù)/ (×109 個/L)血單核細胞計數(shù)/ (×109 個/L)血CRP/ (mg/L)誘導痰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(吸入支氣管擴張劑后)、急性加重情況及住院時間比較 (±s)
表3 兩組肺功能(吸入支氣管擴張劑后)、急性加重情況及住院時間比較 (±s)
組別 n FEV1/FVC/% FEV1% 急性加重頻次/(次/年) 急性加重間隔時間/月 住院時間/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間呈負相關(guān)(r=-0.636,P=0.000);兩組患者外周血EOS 計數(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間呈負相關(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)性散點圖
ACO 的臨床表型及其發(fā)病機制目前仍不清楚,對呼吸道炎癥的評估通常被認為是預測哮喘和COPD 臨床控制情況及急性加重風險的一個重要方面。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 水平可以用于反應局部和全身的嗜酸性炎癥及炎癥的強烈程度,且較誘導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 患者急性加重風險增加。
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,由過敏反應和Th2 淋巴細胞介導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),且在反應嗜酸性炎癥的精確度方面并無差異[14],因為血中EOS 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 患者急性加重風險的相關(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胞介素治療的反應性和療效評價[15]。此外,以血EOS 百分率2%作為臨界值判斷痰EOS 百分率≥3%的陽性預測值為91%,雖然以血EOS 百分率3%作為臨界值預測痰EOS 百分率≥3%時,特異性會稍高,但陽性預測值下降[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%,且與急性加重的風險有關(guān)[18],另有研究表明,外周血EOS 計數(shù)增高是哮喘患者未來急性發(fā)作的危險因素[19]。但關(guān)于血EOS 與ACO 急性加重風險的研究,未見明確報道。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)作的間隔時間縮短,住院時間延長,并且血EOS 與ACO 急性加重的頻次及間隔時間呈現(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急性加重風險無關(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)病機制及臨床特點有所差異,EOS 在ACO 中的作用可能更為強烈,所以導致結(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,嗜酸性粒細胞陽離子蛋白,EOS 過氧化物酶和嗜酸性細胞衍生神經(jīng)毒素,被儲存在次級顆粒中。這些具有細胞毒性的顆??梢云茐木哂斜Wo作用的肺上皮屏障,從而導致后續(xù)的氣道高反應性和炎癥反應的發(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,進一步導致持續(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險,且與吸入激素引起的肺炎發(fā)生風險增加無關(guān),但其機制仍不清楚,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 升高組炎癥反應更嚴重,這可能是其急性加重風險增加的一個重要的原因。
EOS 增高還是導致哮喘或COPD 患者氣流受限的一個重要因素。一方面,EOS 可以通過TGF-β 激活纖維母細胞釋放基質(zhì)蛋白,增加細胞外基質(zhì)沉積;同時通過促進氣道平滑肌細胞的增殖,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)反應最終的效應細胞,釋放的多種炎癥介質(zhì)和細胞因子可使上皮細胞脫落、黏膜通透性增加、粘液分泌增加,引起氣道高反應性,導致肺通氣功能的減低[25]。SCHLEICH 等[26]的研究也證實外周血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呈負相關(guān),且EOS 越高的COPD 患者,氣道反應性也越高。但未有研究證實,不同EOS 水平的ACO 患者的肺功能之間也有差異。本實驗結(jié)果顯示EOS 升高組氣流受限更顯著,這可能是ACO 患者急性加重風險增加的另一個重要原因。
綜上所述,外周血EOS 水平與ACO 患者急性加重的風險有關(guān),外周血EOS 水平增高提示ACO 患者急性加重的風險可能增加。但考慮到本研究的對象數(shù)量偏少、炎癥指標較少,且無連續(xù)采集患者不同時期的EOS水平,故未來仍需大樣本、多炎癥指標及多中心的臨床試驗,進一步探索EOS 對ACO 急性加重的作用。