王若熹,韓利紅
(1. 新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003; 2. 洛陽(yáng)市中心醫(yī)院呼吸與危重癥科,河南 洛陽(yáng) 471009)
全球哮喘防治創(chuàng)議(GINA 2020)定義支氣管哮喘(簡(jiǎn)稱哮喘)是一種呼吸系統(tǒng)癥狀隨時(shí)間和強(qiáng)度變化的異質(zhì)性疾病,表現(xiàn)為喘息、氣促、胸悶和咳嗽等,以及可變的呼氣流速受限[1]。近年來隨著工業(yè)化進(jìn)程及氣候環(huán)境改變,哮喘患病率在我國(guó)乃至全球均有不同程度的增加。吸入糖皮質(zhì)激素抑制嗜酸性炎癥雖是治療基石,但臨床有5%~10%的哮喘患者出現(xiàn)激素抵抗[2],傳統(tǒng)的Th1/Th2分型不足以解釋該現(xiàn)象,因此需要探究新的哮喘分型方法。隨著誘導(dǎo)痰技術(shù)出現(xiàn),2006年Simpson等[3]首先提出按氣道炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù),將哮喘分為嗜酸性粒細(xì)胞型哮喘(eosinophilic asthma, EA)、中性粒細(xì)胞型哮喘(neutrophilic asthma, NA)、混合細(xì)胞型哮喘(mixedgranulocytic asthma, MA)和寡細(xì)胞型哮喘(paucigranulocytic asthma, PA)。既往關(guān)于哮喘炎癥表型的研究多為穩(wěn)定期,急性期哮喘氣道表型間差異和標(biāo)志物尚不清楚。本研究擬探討哮喘急性期4種炎癥表型一般臨床特征、肺功能、呼出氣一氧化氮(FeNO)體積和IL-5、IL-8等差異,并探究表型的危險(xiǎn)因素。
采用橫斷面研究方法,前瞻性納入2019年5月至2020年7月洛陽(yáng)市中心醫(yī)院急性期哮喘患者109例作為研究對(duì)象(哮喘組)。納入標(biāo)準(zhǔn):年齡18~80歲,有自主選擇能力的患者;符合GINA 2020指南[1]和中華醫(yī)學(xué)會(huì)支氣管哮喘防治指南[4]的診斷標(biāo)準(zhǔn);能配合完成相關(guān)檢查及評(píng)分。排除標(biāo)準(zhǔn):合并慢性阻塞性肺疾病、肺炎、肺結(jié)核等其他呼吸系統(tǒng)疾病;合并寄生蟲感染、肺變應(yīng)性肉芽腫性血管炎、血液病等嗜酸性粒細(xì)胞增高的疾病;合并心肝腎功能不全或妊娠、惡性腫瘤;近2周使用激素或抗生素治療;拒絕參與本實(shí)驗(yàn)或因病情嚴(yán)重?zé)o法耐受相關(guān)檢查或存在較大風(fēng)險(xiǎn)者。
另外于本院體檢中心隨機(jī)選取同期30例健康志愿者為對(duì)照組,年齡18~80歲。本研究已通過新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院及醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn),患者簽署知情同意書(倫理審批號(hào):XYLL-2020189)。
1.2.1 臨床資料收集 收集受試者人口學(xué)特征、過敏史、吸煙史、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、哮喘控制測(cè)試(asthma control test,ACT)評(píng)分等資料。曾因藥物食物產(chǎn)生過敏癥狀、伴變應(yīng)性鼻炎、皮膚點(diǎn)刺實(shí)驗(yàn)陽(yáng)性者均歸為過敏史陽(yáng)性。
1.2.2 誘導(dǎo)痰操作及哮喘炎癥表型劃分標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)2015年制定的誘導(dǎo)痰操作標(biāo)準(zhǔn)[5],4.5%高滲鹽水超聲霧化誘導(dǎo)患者咳痰,染色分類計(jì)數(shù)400個(gè)非鱗狀上皮細(xì)胞。合格痰標(biāo)準(zhǔn)為鱗狀上皮細(xì)胞/非鱗狀上皮細(xì)胞<20%。哮喘表型劃分標(biāo)準(zhǔn)如下[6],EA:痰嗜酸粒細(xì)胞≥3%,且中性粒細(xì)胞<61%;NA:痰嗜酸粒細(xì)胞<3%,且中性粒細(xì)胞≥61%;MA:痰嗜酸粒細(xì)胞≥3%,且中性粒細(xì)胞≥61%;PA:痰嗜酸粒細(xì)胞<3%,且中性粒細(xì)胞<61%。
1.2.3 FeNO測(cè)定 采用肺功能室Niox便攜式FeNO檢測(cè)儀(瑞典Aerocrine公司),按FeNO操作標(biāo)準(zhǔn)[7],受試者吸入不含NO氣體,以50 mL/s呼氣流速恒定呼出,儀器自動(dòng)分析并讀取FeNO值(單位ppb,1 ppb=1×10-9mol/L),重復(fù)3次取平均值。FeNO參考值范圍5~25 ppb。要求患者于肺功能檢查之前完成本測(cè)試。
1.2.4 肺功能檢查 由肺功能室專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)格按說明書完成相關(guān)操作,且均應(yīng)用本院同一臺(tái)肺功能檢測(cè)儀(德國(guó)MS-DIFFUSION 耶格),重復(fù)測(cè)定3次,取最佳值。記錄第1秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比(FEV1%)、1秒率(FEV1/FVC)和最大呼氣峰流速占預(yù)計(jì)值百分比(PEF%),視肺功能情況完成支氣管舒張/激發(fā)試驗(yàn),記錄FEV1變異率(取絕對(duì)值)。肺功能分級(jí)參照2005年歐洲呼吸學(xué)會(huì)及美國(guó)胸科協(xié)會(huì)(ATS/ERS)標(biāo)準(zhǔn)[8]:輕度,F(xiàn)EV1%≥70%;中度,60%≤FEV1%<70%;中重度,50%≤FEV1%<60%;重度,35%≤FEV1%<50%;極重度,F(xiàn)EV1%<5%。
1.2.5 血漿IL-5和IL-8檢測(cè) 空腹采集肘靜脈血4~5 mL于抗凝管,2 000 r/min離心5 min,取血漿于-80 ℃分裝凍存,采用ELISA試劑盒(武漢華美公司)檢測(cè)血漿IL-5、IL-8。首先按倍比稀釋配制標(biāo)準(zhǔn)品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算回歸方程。根據(jù)說明書加樣本血漿溫育2 h后,依次加入生物素、HRP工作液和底物溶液,最后加終止液終止反應(yīng)。用酶標(biāo)儀(美國(guó)Victor XPE)在450 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)樣本光密度(D)值,根據(jù)回歸方程計(jì)算樣本含量。
兩組受試者在年齡、性別、BMI、吸煙者比例方面均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均>0.05)。與對(duì)照組相比,哮喘組過敏史比例、FeNO和血漿IL-5、IL-8含量明顯升高(P均<0.05),肺功能FEV1/FVC、FEV1%明顯降低(P均<0.05)。見表1。
表1 哮喘組與對(duì)照組一般臨床資料、肺功能和血漿炎癥因子水平比較
哮喘組患者氣道炎癥表型分布按比例依次為EA 37例(33.9%)、NA 26例(23.9%)、PA 24例(22.0%)、MA 22例(20.2%)。4組哮喘炎癥表型的年齡、性別、BMI無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均>0.05),但在伴過敏比例、吸煙比例、ACT評(píng)分、肺功能、FeNO值、血漿炎癥因子含量方面存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均<0.05);其中,EA患者伴有過敏史比例高于NA和PA(P均<0.05);NA和MA組患者吸煙史比例分別高于EA組(P均<0.05);PA組患者ACT評(píng)分均明顯高于其他3組(P均<0.05)。見表2。
肺功能分析結(jié)果顯示,PA組患者FEV1%及PEF%明顯高于其他3組(P均<0.05),F(xiàn)EV1變異率絕對(duì)值低于其他3組(P均<0.05),但其他三組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);PA和EA組FEV1/FVC均分別高于NA和MA(P均<0.05),PA組FEV1/FVC值稍高于EA組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);EA和MA組FeNO值均分別高于NA和PA組(P均<0.05),MA組明顯高于NA組,EA和MA、NA和PA組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表3。
表2 4種炎癥表型哮喘患者一般特征比較
表3 4種炎癥表型哮喘患者誘導(dǎo)痰炎癥細(xì)胞及肺功能比較
血漿炎癥因子分析結(jié)果顯示,EA和MA組血漿IL-5含量分別明顯高于NA和PA組(P均<0.05),而NA和MA組血漿IL-8含量分別明顯高于EA和PA組(P均<0.05)。見表4。
表4 4種炎癥表型哮喘患者血漿炎癥因子含量比較
按誘導(dǎo)痰嗜酸性粒細(xì)胞比例≥3%和<3%,將109例哮喘患者分為嗜酸性炎癥哮喘(包含EA和MA)和非嗜酸性炎癥哮喘(包含NA和PA);按痰中性粒細(xì)胞比例≥61%和<61%,分為嗜中性炎癥哮喘(包含NA和MA)和非嗜中性炎癥哮喘(包含EA和PA)。以年齡(賦值:≤44歲=1,45~59歲=2,≥60歲=3),F(xiàn)EV1%(賦值:輕度=1,中度=2,中重度=3,重度=4,極重度=5),過敏史(賦值:有=1,無=0),F(xiàn)eNO,IL-5,IL-8等作為自變量帶入二元Logistic回歸分析,結(jié)果顯示患者伴有過敏史、血漿IL-5和FeNO值增加是發(fā)生嗜酸性炎癥哮喘的危險(xiǎn)因素(OR=6.443、1.184、1.615,P均<0.05);ACT評(píng)分降低、血漿IL-8和肺功能分級(jí)增加是發(fā)生嗜中性炎癥哮喘的風(fēng)險(xiǎn)因素(OR=2.637、1.002、59.637,P均<0.05)。見表5。
表5 哮喘分型多因素二元Logistic回歸分析
按誘導(dǎo)痰炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù)將研究對(duì)象二分類,嗜酸性炎癥哮喘,賦值1:痰嗜酸性粒細(xì)胞百分比≥3%;0:痰嗜酸性粒細(xì)胞百分比<3%;嗜中性炎癥哮喘,賦值1:痰中性粒細(xì)胞百分比≥61%;0:痰中性粒細(xì)胞百分比<61%
本研究結(jié)果顯示,氣道表型分布中EA是最常見的炎癥表型(33.9%),其次是NA(23.9%)和PA(22.0%),而MA最少(20.2%)。Simpson等[3]研究國(guó)外哮喘表型比例約為EA 40%,NA 20%、PA 30%、MA 10%。國(guó)內(nèi)外對(duì)比EA均最常見,各組比率存在差異,考慮與樣本量以及單中心研究有關(guān)。其次Fleming 等[9]在對(duì)兒童哮喘的長(zhǎng)期隨訪觀察中發(fā)現(xiàn),在吸入糖皮質(zhì)激素使用量等混雜因素作用下,哮喘的炎癥表型間可發(fā)生轉(zhuǎn)化。由此可見,國(guó)內(nèi)外差異還可能與哮喘表型間的不穩(wěn)定性有關(guān)。
臨床資料對(duì)比發(fā)現(xiàn),哮喘組有過敏史比例高于對(duì)照組,表型間EA患者伴有過敏史比例明顯高于NA,雖然性別、年齡在表型間無明顯差別,但仍可觀察到EA組相對(duì)發(fā)病年齡小、女性患者較多。有國(guó)外針對(duì)兒童早發(fā)型哮喘研究顯示,在11歲時(shí),男、女兒童的患病率相似,分別為7.7%和7.4%,而在16歲時(shí)已出現(xiàn)了性別差異,女性較男性更容易患哮喘(6.2%和4.3%)[10],已證實(shí)特應(yīng)性疾病和過敏性家族史是兒童哮喘的危險(xiǎn)因素,本研究結(jié)果與其相似。分析嗜酸性炎癥哮喘以氣道嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)為主,可能早發(fā)型哮喘在嗜酸性炎癥哮喘中更常見。同時(shí)本研究認(rèn)為伴有過敏史是嗜酸性炎癥哮喘的危險(xiǎn)因素,提示臨床中對(duì)于EA要常規(guī)開展變應(yīng)原皮膚試驗(yàn)或特異性IgE檢查,積極尋找過敏原并切斷接觸,同時(shí)給予吸入甚至口服糖皮質(zhì)激素來促進(jìn)氣道上皮嗜酸性粒細(xì)胞凋亡。此外,對(duì)比發(fā)現(xiàn)NA吸煙患者比例較EA高,但吸煙并非是中性炎癥哮喘的風(fēng)險(xiǎn)因素??紤]煙霧中有害物質(zhì)引起上皮損傷,導(dǎo)致氣道防御屏障受損,因此各種刺激物,內(nèi)毒素,感染原(細(xì)菌、病毒、不典型菌)以及使用激素治療后等均可能成為引起氣道內(nèi)中性粒細(xì)胞增多的因素。研究發(fā)現(xiàn),吸煙的哮喘患者具有與慢性阻塞性肺疾病相似的特征,包括對(duì)糖皮質(zhì)激素的反應(yīng)較差,氣道中性粒細(xì)胞增多,而嗜酸粒細(xì)胞炎癥不典型[11]。Gibson等[12]還特別觀察了哮喘與慢性阻塞性肺疾病重疊患者的氣道炎癥表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)在重疊患者中大多是既往吸煙者。2015年Meta分析亞組結(jié)果顯示,大環(huán)內(nèi)脂類抗生素對(duì)非EA(尤其是NA)患者有效[13]。綜上所述,臨床對(duì)NA的治療可以考慮加用慢性阻塞性肺疾病的基礎(chǔ)治療藥物,并聯(lián)合使用大環(huán)內(nèi)脂類抗生素,結(jié)果尚需臨床試驗(yàn)證實(shí)。
肺功能及嚴(yán)重程度分析結(jié)果顯示,NA組FEV1/FVC、FEV1%、PEF%較EA低,且ACT評(píng)分也較差,證明NA氣道阻塞情況更重。Hastie等[14]在臨床研究中發(fā)現(xiàn),部分出現(xiàn)激素抵抗的重癥哮喘患者,其氣道內(nèi)有更多的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)、更明顯的組織損傷及氣道重塑。PA患者氣道內(nèi)無典型的炎癥細(xì)胞(嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞)浸潤(rùn),本研究結(jié)果顯示,與其他3組相比,PA組肺功能及ACT評(píng)分均最高,可認(rèn)為此型哮喘病情較輕;但廣州呼吸疾病研究所數(shù)據(jù)顯示部分PA經(jīng)治療后仍有明顯癥狀[15],說明PA型氣道可能存在其他炎癥細(xì)胞。有觀點(diǎn)認(rèn)為平滑肌細(xì)胞和肥大細(xì)胞可能參與PA的病理生理[16-17],但目前證據(jù)還不夠充分。本研究發(fā)現(xiàn)EA和MA組FeNO值明顯高于非嗜酸性炎癥NA和PA組。FeNO增高的咳嗽變異性哮喘更適合使用糖皮質(zhì)激素[18],亦有研究證實(shí)FeNO是Th2型哮喘的生物標(biāo)志物[19],提示EA和MA患者氣道可能具有Th2細(xì)胞優(yōu)勢(shì)。
對(duì)比血漿炎癥因子發(fā)現(xiàn),EA和MA組血漿IL-5含量分別高于NA和PA組,且IL-5升高是嗜酸性炎癥哮喘的風(fēng)險(xiǎn)因素,推測(cè)其可能是嗜酸性哮喘的生物標(biāo)志物。此外,本研究認(rèn)為IL-8升高是嗜中性炎癥哮喘的風(fēng)險(xiǎn)因素。IL-8是重要的中性粒細(xì)胞趨化因子,吸煙、感染等因素可介導(dǎo)固有免疫反應(yīng),使機(jī)體肺泡灌洗液和血漿IL-8及中性粒細(xì)胞水平升高。但固有免疫反應(yīng)較短暫且非特異性,因此不能解釋持續(xù)氣道的中性粒細(xì)胞炎癥。研究認(rèn)為,Th17細(xì)胞活化分泌IL-17可促進(jìn)氣道上皮IL-8升高,Th17驅(qū)動(dòng)的中性粒細(xì)胞炎癥是機(jī)體的繼發(fā)免疫反應(yīng),其特點(diǎn)為特異性和持久性[20]。
綜上所述,哮喘患者氣道不同炎癥表型在臨床特征、肺功能和炎癥因子方面存在差異,肺功能、血漿IL-5、IL-8、FeNO、ACT和伴有過敏史是哮喘表型的風(fēng)險(xiǎn)因素,臨床應(yīng)提高重視。根據(jù)哮喘患者氣道炎癥表型選擇治療方案將是今后哮喘分層診療及個(gè)體化治療的方向。