王曉晟,康筱玲,張穎,孫寶華
支氣管擴(kuò)張癥(簡(jiǎn)稱支擴(kuò)癥)是由各種原因引起的支氣管樹病理性、永久性的擴(kuò)張,從而導(dǎo)致反復(fù)化膿性感染的氣道慢性炎癥[1]。我國(guó)支擴(kuò)癥的研究現(xiàn)狀明顯落后,至今缺乏流行病學(xué)研究結(jié)果,初步的問卷調(diào)查顯示我國(guó)支擴(kuò)癥發(fā)病率可能高達(dá)1%,按照我國(guó)目前的人口總數(shù)推算,我國(guó)現(xiàn)有支擴(kuò)癥患者1 000萬~2 000萬[2]。支擴(kuò)癥患者的氣道炎癥主要是由中性粒細(xì)胞介導(dǎo)的炎性反應(yīng),各種促炎細(xì)胞因子,如白介素(IL)-8、IL-1β、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-6等在患者肺泡灌洗液中的表達(dá)明顯升高[3-4]。但支擴(kuò)癥患者存在明顯的異質(zhì)性,部分支擴(kuò)癥患者表現(xiàn)出類似哮喘的可逆性氣道高反應(yīng)性,并且吸入糖皮質(zhì)激素聯(lián)合長(zhǎng)效β2-受體激動(dòng)劑(ICS/LABA)可緩解這類患者的臨床癥狀,減少急性加重次數(shù),同時(shí)可減慢肺功能Ⅲ級(jí)患者肺功能下降的速率[5]。目前誘導(dǎo)痰及呼出氣一氧化氮(FeNO)檢查作為常用的無創(chuàng)氣道炎癥檢查手段,已廣泛應(yīng)用于支氣管哮喘及慢性阻塞性肺疾病的病情評(píng)估,但其是否有助于支擴(kuò)癥患者氣道炎癥狀態(tài)的評(píng)估及區(qū)分支擴(kuò)癥患者的臨床特征,尚缺乏相關(guān)的臨床研究。本研究旨在通過評(píng)估誘導(dǎo)痰及FeNO檢查與支擴(kuò)癥患者臨床特征、肺功能指標(biāo)之間的關(guān)系,探討無創(chuàng)氣道炎癥檢查在支擴(kuò)癥患者中的應(yīng)用價(jià)值,從而為支擴(kuò)癥患者的個(gè)體化治療提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象 選擇2017年1月—2018年12月于滄州市中心醫(yī)院就診的穩(wěn)定期支擴(kuò)癥患者62例為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)4周內(nèi)無呼吸道感染,呼吸道癥狀不超過正常日間變異范圍;(2)4周內(nèi)未使用抗生素及吸入性糖皮質(zhì)激素,且無支氣管哮喘病史。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并支氣管哮喘、變應(yīng)性支氣管肺曲霉菌病、彌漫性泛細(xì)支氣管炎、肺部腫瘤、Kartagener綜合征、肺結(jié)核引起的繼發(fā)性支擴(kuò)癥、塵肺、肺切除術(shù)后;(2)支擴(kuò)癥急性發(fā)作;(3)心、肝、腎等重要臟器功能嚴(yán)重障礙;(4)惡性腫瘤;(5)孕婦。本研究經(jīng)滄州市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患者均簽署知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 一般資料 接診醫(yī)生詳細(xì)詢問病史并收集患者既往病歷資料,記錄患者性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、吸煙史(1包/d,連續(xù)10年或0.5包/d,連續(xù)20年)、病程、急性加重次數(shù)、痰量、咯血史、發(fā)生支擴(kuò)癥的病因、銅綠假單胞菌定植情況。
1.2.2 高分辨率CT(HRCT)評(píng)分 患者在仰臥位深吸氣末進(jìn)行肺尖至肺底的64排螺旋CT掃描獲得容積數(shù)據(jù),骨算法重建層厚1.25 mm。由兩位放射科醫(yī)師聯(lián)合閱片以確定有無支擴(kuò)癥并進(jìn)行HRCT評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:將全肺看作6個(gè)葉,舌葉及中葉均被視為獨(dú)立肺葉,每個(gè)肺葉按照支擴(kuò)癥病變范圍進(jìn)行評(píng)分:0分:無支氣管擴(kuò)張;1分:≤25%;2分:>25%且≤50%;3分:>50%且≤75%;4分:>75%,各個(gè)肺葉得分相加,最高分 24 分[6]。
1.2.3 肺功能檢查 采用肺功能儀(德國(guó)耶格MasterScreen PFT System)進(jìn)行肺功能檢查,記錄患者第1秒用力呼氣末容積占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%pred)(參考范圍:≥80%)、用力肺活量占預(yù)計(jì)值的百分比(FVC%pred)(參考范圍:≥80%)、第1秒用力呼氣末容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC,參考范圍:≥92%),并進(jìn)行支氣管舒張?jiān)囼?yàn)。所有檢查在上午8:00至10:00進(jìn)行,吸煙患者在檢查前2 h內(nèi)不能吸煙。
1.2.4 誘導(dǎo)痰檢查 檢查前10 min吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑400 μg,檢測(cè)肺功能,對(duì)于FEV1%pred≥70%者霧化吸入3%氯化鈉溶液,對(duì)于FEV1%pred<70%者先予0.9%氯化鈉溶液霧化,并根據(jù)情況逐步提高氯化鈉溶液濃度,即3%、4%、5%的高滲氯化鈉溶液在固定時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行霧化,霧化使用射流式霧化吸入器。霧化結(jié)束后,留痰于無菌干燥痰杯中。檢測(cè)者在霧化過程中均未出現(xiàn)喘息、呼吸困難等癥狀。收集痰液后2 h內(nèi)處理,取痰栓稱重后加入4倍體積的0.1%二硫蘇糖醇充分混合,將痰液置于37 ℃水浴震蕩20 min,用48 μm的尼龍網(wǎng)過濾后,以3 000 r/min 離心10 min(離心半徑8 cm)。留取上清液用于炎性因子IL-8、IL-6和IL-13的測(cè)定,離心沉淀用于細(xì)胞計(jì)數(shù)分類。采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA)檢測(cè)痰上清液中IL-8、IL-6和IL-13的水平,ELISA試劑盒為武漢華美生物公司生產(chǎn),嚴(yán)格按照相關(guān)試劑說明書操作。根據(jù)誘導(dǎo)痰細(xì)胞學(xué)分類劃分氣道炎癥表型,即:嗜酸粒細(xì)胞占比<3%且中性粒細(xì)胞占比≥60%為中性粒細(xì)胞型;嗜酸粒細(xì)胞占比≥3%且中性粒細(xì)胞占比<60%為嗜酸粒細(xì)胞型;嗜酸粒細(xì)胞占比≥3%且中性粒細(xì)胞占比≥60%為混合細(xì)胞型;嗜酸粒細(xì)胞占比<3%且中性粒細(xì)胞占比<60%為寡細(xì)胞型[7]。
1.2.5 FeNO檢查 根據(jù)美國(guó)胸科學(xué)會(huì)與歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ATS/ERS)推薦的操作標(biāo)準(zhǔn)[8],使用一氧化氮分析儀(納庫(kù)侖,SV-02E)檢測(cè),檢查前1 h禁止進(jìn)食西蘭花、生菜、腌制類食物等,采用坐位,一手握住測(cè)定儀,一手捏鼻,呼氣將肺內(nèi)氣體排盡。然后用口緊含過濾器,緩慢吸氣達(dá)肺總量,以呼氣流速為50 ml/s,勻速呼出肺內(nèi)氣體,呼氣時(shí)間為10 s,約90 s讀取數(shù)據(jù)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對(duì)于符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用(±s)表示,多組間比較采用方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn);對(duì)于不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用M(P25,P75)表示,兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn),四組比較采用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn);正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用Pearson相關(guān)性分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般資料 62例支擴(kuò)癥患者中男30例(48.4%),女32例(51.6%);年齡32~84歲,平均年齡(60.5±12.8)歲;BMI 15.5~32.0 kg/m2,平均(20.5±5.6)kg/m2;不吸煙25例(40.3%),吸煙20例(32.3%),戒煙17例(27.4%);病程4.0~43.5年,平均(19.2±13.5)年;急性加重次數(shù)1~5次/年,平均(2.4±1.0)次/年;痰量5~65 ml/d,平均〔12.5(8.2,20.6)〕ml/d;有咯血史19例(30.6%);病因中特發(fā)性支擴(kuò)癥40例(64.5%),感染后支擴(kuò)癥21例(33.9%),其他1例(1.6%);銅綠假單胞菌定植19例(30.6%);細(xì)胞分型:中性粒細(xì)胞型(32例)、嗜酸粒細(xì)胞型(10例)、混合細(xì)胞型(6例)、寡細(xì)胞型(14例)。
2.2 不同細(xì)胞類型支擴(kuò)癥患者檢查結(jié)果比較 不同細(xì)胞類型支擴(kuò)癥患者HRCT評(píng)分、應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量、IL-8水平、IL-6水平、IL-13水平、FeNO比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);其中中性粒細(xì)胞型患者IL-8、IL-6水平高于嗜酸粒細(xì)胞型、寡細(xì)胞型患者,IL-13水平、FeNO、應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量低于嗜酸粒細(xì)胞型、混合細(xì)胞型患者,HRCT評(píng)分高于嗜酸粒細(xì)胞型、混合細(xì)胞型、寡細(xì)胞型患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);嗜酸粒細(xì)胞型患者IL-8、IL-6水平低于混合細(xì)胞型患者,IL-13水平、FeNO高于寡細(xì)胞型患者,應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量高于混合細(xì)胞型、寡細(xì)胞型患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);混合細(xì)胞型患者應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量、IL-8水平、IL-6水平、IL-13水平、FeNO高于寡細(xì)胞型患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。不同細(xì)胞類型支擴(kuò)癥患者FEV1%pred、FVC%pred、FEV1/FVC比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見表1)。
2.3 誘導(dǎo)痰檢查的部分指標(biāo)與FeNO及肺檢查指標(biāo)的相關(guān)性分析 IL-8水平與HRCT評(píng)分、中性粒細(xì)胞百分比呈正相關(guān)(P<0.05),與FEV1%pred、FVC%pred、FEV1/FVC、應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量呈負(fù)相關(guān)(P<0.05);IL-6水平與HRCT評(píng)分、中性粒細(xì)胞百分比呈正相關(guān)(P<0.05);IL-13水平與應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量、嗜酸粒細(xì)胞百分比、FeNO呈正相關(guān)(P<0.05);中性粒細(xì)胞百分比與HRCT評(píng)分呈正相關(guān)(P<0.05),與FEV1%pred、FVC%pred、FEV1/FVC、應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量、嗜酸粒細(xì)胞百分比呈負(fù)相關(guān)(P<0.05);嗜酸粒細(xì)胞百分比與應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量、FeNO呈正相關(guān)(P<0.05);FeNO與應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量呈正相關(guān)(P<0.05)。IL-8與嗜酸粒細(xì)胞百分比及FeNO,IL-6與 FEV1%pred、FVC%pred、FEV1/FVC、應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量、嗜酸粒細(xì)胞百分 比、FeNO,IL-13與 HRCT評(píng) 分、FEV1%pred、FVC%pred、FEV1/FVC、中性粒細(xì)胞百分比,中性粒細(xì)胞百分比與FeNO,嗜酸粒細(xì)胞百分比與HRCT評(píng)分、FEV1%pred、FVC%pred、FEV1/FVC,F(xiàn)eNO與HRCT評(píng)分、FEV1%pred、FVC%pred、FEV1/FVC均無線性相關(guān)關(guān)系(P>0.05,見表2)。
本研究表明,支擴(kuò)癥患者按照誘導(dǎo)痰細(xì)胞學(xué)分類可分為中性粒細(xì)胞型、嗜酸粒細(xì)胞型、混合細(xì)胞型和寡細(xì)胞型4型。各型的HRCT支擴(kuò)癥病變程度,誘導(dǎo)痰中IL-8、IL-6、IL-13水平,F(xiàn)eNO和對(duì)支氣管擴(kuò)張劑反應(yīng)性是有差別的。其中中性粒細(xì)胞型和混合細(xì)胞型占本研究入選病例的61.3%,其誘導(dǎo)痰中IL-8水平更高,中性粒細(xì)胞型HRCT支擴(kuò)癥病變程度最嚴(yán)重,并且本研究發(fā)現(xiàn)IL-8水平與誘導(dǎo)痰中性粒細(xì)胞百分比呈正相關(guān),與HRCT評(píng)分呈正相關(guān),與FEV1%pred呈負(fù)相關(guān),提示中性粒細(xì)胞及IL-8在支擴(kuò)癥的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。有研究表明IL-8在支氣管上皮的過度表達(dá),雖然可以增加肺部對(duì)于細(xì)菌感染的免疫力,但同時(shí)會(huì)引起支氣管結(jié)構(gòu)的破壞,進(jìn)而引起肺功能的降低[9]?;旌霞?xì)胞型與嗜酸粒細(xì)胞型、寡細(xì)胞型比較HRCT評(píng)分無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,可能與本研究樣本量較少有關(guān),有待在今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步觀察。
同時(shí)本研究發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)痰中嗜酸粒細(xì)胞較多的嗜酸粒細(xì)胞型、混合細(xì)胞型誘導(dǎo)痰中IL-13水平、FeNO更高,對(duì)于支氣管擴(kuò)張劑的反應(yīng)性更好。IL-13是由輔助T淋巴細(xì)胞2產(chǎn)生的特征性細(xì)胞因子,是哮喘和部分慢性阻塞性肺疾病患者發(fā)病中的關(guān)鍵細(xì)胞因子。IL-13可以調(diào)高血管細(xì)胞黏附分子和P選擇素在血管內(nèi)皮細(xì)胞的表達(dá),有利于嗜酸粒細(xì)胞的趨化和黏附[10]。IL-13還通過引起氣道黏液分泌增加、上皮下纖維化、氣道重塑等多種機(jī)制參與哮喘的發(fā)生、發(fā)展,是當(dāng)前治療哮喘藥物研究的重要靶點(diǎn)[11]。本研究顯示,誘導(dǎo)痰中IL-13水平與嗜酸粒細(xì)胞百分比呈正相關(guān),與應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1增加量呈正相關(guān),提示在支擴(kuò)癥患者中誘導(dǎo)痰IL-13水平可以反映氣道內(nèi)嗜酸粒細(xì)胞參與的炎癥,并可以用于預(yù)測(cè)患者對(duì)于支氣管擴(kuò)張劑的反應(yīng)性。有研究表明,IL-13還可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞緊密連接蛋白的泛素化和蛋白酶體聚集,從而引起人支氣管上皮細(xì)胞間緊密連接的破壞,在氣道炎癥性疾病中造成上皮屏障功能的受損[12]。所以,IL-13在支擴(kuò)癥發(fā)病過程中是否會(huì)同樣造成支氣管上皮屏障的破壞,有待在今后的研究中加以證實(shí)。
表1 不同細(xì)胞類型支擴(kuò)癥患者檢查結(jié)果比較Table 1 Comparison of examination results of patients with bronchiectasis by the induced sputum cell classification
表2 誘導(dǎo)痰檢查的部分指標(biāo)與FeNO及肺檢查指標(biāo)的相關(guān)性分析(r值)Table 2 Correlation analysis of some induced sputum parameters with FeNO and lung function test parameters
在哮喘患者中FeNO與氣道的嗜酸粒細(xì)胞炎癥關(guān)系密切,但支擴(kuò)癥患者FeNO與氣道內(nèi)嗜酸粒細(xì)胞的關(guān)系鮮有報(bào)道。有研究顯示,穩(wěn)定期支擴(kuò)癥患者的FeNO與外周血嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)呈正比[13]。本研究結(jié)果顯示,支擴(kuò)癥患者FeNO與誘導(dǎo)痰中嗜酸粒細(xì)胞百分比呈正相關(guān),提示在支擴(kuò)癥患者中FeNO也可以作為反應(yīng)氣道內(nèi)嗜酸粒細(xì)胞炎癥的一個(gè)指標(biāo)。
支擴(kuò)癥具有明顯的異質(zhì)性,不同的患者在病因、臨床癥狀、影像特征、細(xì)菌定植等方面有很大的差異,可能需要不同的治療方案。有研究顯示,部分支擴(kuò)癥患者表現(xiàn)出類似哮喘的可逆性氣道高反應(yīng)性,并且ICS/LABA可緩解這類患者的臨床癥狀,減少急性加重次數(shù),同時(shí)減慢肺功能Ⅲ級(jí)患者肺功能下降的速率[5]。誘導(dǎo)痰中IL-13水平、嗜酸粒細(xì)胞百分比及FeNO能否成為篩選ICS/LABA治療獲益支擴(kuò)癥患者的有用指標(biāo),有待今后擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。
本研究的局限性:(1)本研究是單中心的臨床研究,樣本量有限;(2)雖然本研究病例入選標(biāo)準(zhǔn)排除了具有哮喘病史患者,但仍不能完全避免支擴(kuò)癥合并哮喘患者的納入;(3)本研究中有接近1/3的患者仍在吸煙,對(duì)本研究的結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生一定的影響[14]。
綜上所述,支擴(kuò)癥患者具有明顯的異質(zhì)性,通過誘導(dǎo)痰細(xì)胞學(xué)分類、炎性因子檢測(cè)及FeNO檢查有助于評(píng)估支擴(kuò)癥患者的氣道炎癥特征。對(duì)于誘導(dǎo)痰中嗜酸粒細(xì)胞升高、FeNO升高的患者,ICS/LABA可能具有更好的療效。本研究為支擴(kuò)癥患者的個(gè)體化治療提供了初步的臨床研究依據(jù),今后需要擴(kuò)大樣本量,針對(duì)不同氣道炎癥特征的支擴(kuò)癥患者采用相應(yīng)的治療方案,探索支擴(kuò)癥的精準(zhǔn)治療方案。
作者貢獻(xiàn):王曉晟進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì),研究的實(shí)施與可行性分析,數(shù)據(jù)整理,統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,結(jié)果的分析與解釋,撰寫論文,論文的修訂;王曉晟、康筱玲、張穎進(jìn)行數(shù)據(jù)收集;孫寶華負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,對(duì)文章整體負(fù)責(zé),監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。