诱导痰细胞学分类与NLR、PLR在哮喘病情评估中的作用

刘晋 张彩苹

山西医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科,太原030001

2018年全球哮喘防治指南(Global Initiative for Asthma,GINA)指出支气管哮喘(哮喘)是一种异质性疾病,通常以慢性气道炎症为特征,具有呼吸道症状的病史,例如喘息,呼吸短促,胸闷和咳嗽等,这些症状及其严重程度可随时间变动而变化,同时具有可逆的呼吸气流受限[1]。异质性指同一种疾病,在不同患者个体存在差异。这种差异是由哮喘复杂多样的发病机制、遗传学及分子机制引起的。由于多种慢性炎症细胞参与了哮喘的发生发展,所以气道炎症评估对于哮喘的诊断治疗以及预后具有十分重要的临床意义,然而缺乏一种敏感简单特异的方法来监测气道炎症的变化。诱导痰细胞学分类具有重复性好、无创等优点,与气道活检的病理改变基本一致,可以连续监测以及客观评估治疗效果,更加简洁地反映气道的炎症状态[2]。

血常规中的中性粒细胞-淋巴细胞比值(neutrophil-lymphocyte ratio,NLR)和血小板-淋巴细胞比值(platelet-lymphocyte ratio,PLR)是近年来研究较多的反应机体免疫和慢性炎症状态的标志物,因其易于检测而受到广泛关注,与肿瘤诊断、病情检测和预后密切相关[3]。

本研究通过探讨诱导痰细胞学分类与NLR、PLR 来探讨急性发作期哮喘患者的病情严重程度。

1 对象与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2017年1月至2018年1月山西医科大学第一医院呼吸科住院急性发作期哮喘患者的临床资料。纳入标准：(1)根据2016年支气管哮喘防治指南的诊断标准[4],确定为哮喘,并进行病情轻重分级；(2)入院第2天可以完成诱导痰细胞学检查。排除标准：(1)合并有支气管扩张、COPD、肺癌、间质性肺病、肺结核等其他肺部疾病；(2)合并变应性支气管肺曲霉菌病、肺变应性肉芽肿性血管炎等嗜酸粒细胞(eosinophil,EOS)升高的疾病；(3)患者合并有慢性全身性疾病(如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、强直性脊柱炎等)。

共有85例哮喘患者纳入研究,本实验经过伦理委员会审查通过,研究程序均按照2013版 《赫尔辛基宣言》,其中男29例,女56例。均符合中华医学会制订的2016年支气管哮喘防治指南的诊断标准及病情轻重分级。轻度26例,中度44例,重度15例,均进行诱导痰检查。

1.2 检测方法(1)诱导痰细胞学分类计数：参考2015版咳嗽的诊断与治疗指南中关于高渗盐水雾化诱导痰炎症细胞检测方法[5]：3%的高渗盐水超声雾化诱导出痰液,留取患者用力咳出的深部痰约2 ml置于清洁培养皿中；用镊子夹取黏稠痰液于离心管中,加入4倍体积0.1%二硫苏糖醇37℃水浴30 min,震荡摇匀,3 000 r/min,离心半径6.25 cm,离心10 min,留取上清涂液,风干后甲醇固定,瑞士染色；光镜下对400个以上炎症细胞进行分类。(2)肺功能测定：采用德国耶格大型肺功能仪进行测定,选取第1 秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1),FEV1%pred、FEV1/FVC作为主要评价指标。

1.3 气道炎症表型的划分标准参考文献[6-7]等根据诱导痰细胞学分类计数将哮喘表型分为：EOS 型,痰 EOS% ≥ 3%,且中性粒细胞(neutrophil,NEU)% ＜ 61%；NEU 型,痰EOS% ＜3%,且 NEU% ≥61%；混合细胞(mixed,MIX)型,痰EOS%≥3%,且NEU%≥61%；寡细胞(paucigranulocytic,PAU)型,痰EOS%＜3%,且NEU%＜61%。

1.4 统计学分析 采用SPSS 21.0软件进行统计学分析,计量资料以表示,经方差齐性检验,方差齐性计量资料,采用方差分析,方差不齐,采用Kruskal-WallisH秩和检验；计数资料以率表示,采用χ2检验。探讨两变量间的相关关系,采用Pearson分析方法,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 相关性分析 NLR 与PLR 呈正相关(r=0.750,P＜0.001),见图1。NLR 与FEV1%pred呈负相关(r=-0.284,P=0.048),见图2。NLR 与FEV1/FVC呈负相关(r=-0.359,P=0.011),见图3。PLR 与 FEV1%pred 呈负相关(r=-0.364,P=0.010),见图4。而本研究显示,PLR 与FEV1/FVC无明显相关性,可能与样本量不足有关,尚需大量样本进一步探究两者关系。

图1 NLR与PLR呈正相关

图2 NLR 与FEV1%pred呈负相关

2.2 哮喘病情轻重资料比较 哮喘急性发作期患者轻、中、重3组间比较。3组间患者的年龄、性别、BMI、病程、吸烟率比较差异无统计学意义(χ2=1.49、3.00、0.05、1.49,P值均＞0.05)见表1。3组患者临床资料比较见表2,重度哮喘患者NLR、PLR 显著大于轻、中度哮喘患者,差异有统计学意义(χ2=16.70、11.67,P值均＜0.01)。重度哮喘患者FEV1%pred、PaO2显著低于轻、中度哮喘患者,差异有统计学意义(χ2=4.83、13.37,P值均＜0.01)。重度哮喘患者会出现低PaO2与高PaCO2,是病情加重的表现,本研究中PaCO2高于轻、中度哮喘患者,与既往资料研究结果一致。然而差异无统计学意义,考虑与其样本量不足相关,需进一步扩大研究样本。

图3 NLR与FEV1/FVC呈负相关

图4 PLR 与FEV 1%pred呈负相关

2.3 哮喘不同表型资料比较 不同表型气道炎症分型,4组间患者的年龄、性别、BMI、病程、吸烟率比较差异无统计学意义(χ2=1.37、4.42,0.89、0.59、1.67,P值均＞0.05),见表3。4组患者临床资料比较见表4。痰EOS%、痰NEU%、血EOS%、血NEU%在4组间比较,差异有统计学意义(χ2=62.76、68.17、6.96、28.50,P值均＜0.01)。NLR、PLR 在 NEU 型哮喘患者中显著升高,在4 组间差异有统计学意义(χ2=11.34、3.01,P值均＜0.05)。

2.4 病情严重程度与表型构成比分析 85例哮喘患者,按不同严重程度分为轻度26 例、中度44例、重度15例；按表型分为EOS 型22例,NEU型35例,MIX型20例,PAU 型8例。不同严重程度哮喘患者的表型构成比差异有统计学意义(χ2=12.42,P＜0.05),见表5。

表1 病情轻重患者一般情况比较

表2 病情轻重患者临床资料比较()

表2 病情轻重患者临床资料比较()

注：1 mm Hg=0.133 kPa；FEV1 为第1秒用力呼气容积；NLR 为中性粒细胞-淋巴细胞比值；PLR 为血小板-淋巴细胞比值；与重度组比较,a P ＜0.05

组别 例数 FEV1(L) FEV1%pred(%) FEV1/FVC PaCO2(mm Hg)PaO2(mm Hg) NLR PLR轻度组 26 2.3±0.7 89.1±17.4 74.5±7.8 37.7±3.1 78.2±10.0 2.3±1.0a 123.2±39.8a中度组 44 2.2±0.7 86.9±21.0 71.3±8.2 38.5±5.4 69.8±22.5 2.4±2.2a 123.3±74.3a重度组 15 1.8±1.2 58.5±27.4 58.7±20.2 44.9±9.4 69.6±11.7 7.7±5.8 236.9±134.7统计值 F =1.23 F =4.83 χ2=5.09 χ2=5.55 χ2=12.37 χ2=16.70 χ2=11.67 P 值 0.30 0.01 0.08 0.06 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

表3 诱导痰不同表型患者一般情况比较

表4 不同表型患者临床资料比较()

表4 不同表型患者临床资料比较()

注：EOS为嗜酸粒细胞；NEU 为中性粒细胞；MIX 为混合细胞；PAU 为寡细胞；NLR 为中性粒细胞-淋巴细胞比值；PLR 为血小板-淋巴细胞比值；与NEU 型比较,a P ＜0.01

表型 例数 痰NEU% 痰EOS% 血NEU% 血EOS% NLR PLR EOS型 22 37.0±17.0 44.6±25.5 51.9±11.9 9.3±6.0 2.0±1.5a 119.8±96.2a NEU 型 35 89.3±10.9 0.6±0.7 67.4±13.5 2.0±2.2 4.5±4.7 172.5±101.2 MIX 型 20 80.0±9.7 11.6±7.8 58.7±14.4 5.1±5.0 2.6±1.8 106.2±32.3 PAU 型 8 49.6±7.8 1.2±1.1 66.0±10.1 2.1±2.0 3.2±2.0 126.9±43.8统计值 χ2=62.76 χ2=68.17 F =6.96 χ2=28.50 χ2=11.34 F =3.01 P 值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.01 0.04

表5 不同严重程度哮喘患者的不同表型构成比分析[例(%)]

3 讨论

Simpson等[6]学者于2006年提出依据诱导痰将哮喘分为4种炎症表型：EOS型,痰EOS%≥3%,且 N EU%＜61%；NEU 型,痰EOS%＜3%,且 N EU% ≥61%；MIX 型,痰 E OS% ≥3%,且 N EU%≥61%；PAU 型,痰EOS%＜3%,且NEU%＜61%。

本研究发现EOS型哮喘：痰及血EOS%显著增加,与其他型比较,差异有统计学意义。Wenzel[8]也说明了这点,其对激素反应性好,对其敏感。考虑为Th2 细胞优势型的EOS 气道炎症,Th2 相关性因子(IL-4、IL-5、IL-13)升高[9]。根据Barnes[10]研究建议,此类型哮喘患者可增加糖皮质激素的剂量或者靶向治疗药物,如抗IgE抗体(如奥马珠单抗)等生物治疗对此型可能有效。

本研究结果表明,NEU 型哮喘其痰及血中EOS%水平很低,而NLR、PLR 在此型中显著升高。此类型特点是：只有诱导痰中NEU%升高,发病机制更加复杂,且缺乏明确有效的生物标志物,对激素治疗反应性较差[9]。研究证明大环内酯类抗生素对本型哮喘有效,常用的有克拉霉素、阿奇霉素等[11]。抗IL-17抗体(如bradalumab)、抗TNF-α抗体(如golimumab)也有可能成为治疗此型哮喘的靶向药物[12]。

MIX型哮喘患者诱导痰EOS%和NEU%同时升高,具有双重炎症发病机制,具体发病机制更加复杂,部分患者大剂量激素治疗有效,尚需要大量研究来进行评价。

PAU 型哮喘,其数量少,对其研究较少。表现为气道无典型的EOS%和NEU%,对激素治疗抵抗。治疗可应用乙酰胆碱受体阻滞剂(longacting antimuscarinic antagonists,LAMA)和长效β2 受体激动剂(long-acting beta2-agonists,LABA)以及LAMA+LABA 联合制剂。

本研究分别探讨了NLR 和PLR 在不同炎症表型之间的差异,及其在评估不同严重程度中的作用。

国外研究发现,NLR 可以作为一种炎性反应评价指标,判断病情严重程度。如在COPD 患者中,NLR 与肺功能中FEV1%pred 呈负相关,是COPD 急性加重的预测指标[13]。本研究也发现NLR 与哮喘肺功能中FEV1/FVC、FEV1%pred呈负相关,表明NLR 越高,肺功能越差。急性上呼吸道感染是哮喘急性发作住院治疗最主要的诱因,加重哮喘病情进展。时光等[14]研究发现,NLR 评估哮喘的优势在于它是两种不同但又互补的免疫途径的比率,结合了NEU 对非特异性炎症的活化因素和淋巴细胞调控炎症的重要作用,其比率综合反映了机体免疫炎症平衡状态。

PLR 目前逐渐被认为是一种新的炎症标志物,它反映了凝血功能亢进和炎症通路的传导两种机制；比单纯血小板和淋巴细胞在缺血再灌注损伤疾病中有更强的预测价值。临床研究表明,哮喘患者体内凝血与纤溶亢进失调,使机体处于高凝状态,并由此加重哮喘病情[15]。本研究发现,PLR 值越高,NEU%越高,NEU 型哮喘可能性越大,此外,本研究还显示PLR 与肺功能中FEV1%pred呈负相关,而与FEV1/FVC 无明显相关性,这可能与样本量不足相关,尚需大量样本进一步探究两者关系。

本研究资料发现重度哮喘患者NLR、PLR 显著大于轻、中度,表明NLR、PLR 作为非特异性炎症指标,与急性发作病情严重程度相关,对哮喘患者的病情评估有重要价值。NLR、PLR 值越大,痰NEU%越高,NEU 型哮喘可能性越大,病情越严重,FEV1%pred、FEV1/FVC 越低,肺功能越差。

总之,NLR、PLR 可作为一种炎症指标,可评估哮喘急性发作期严重程度,NLR、PLR 值越高,痰NEU%越高,NEU 型哮喘可能性大,病情越严重,肺功能越差。针对不同严重程度、不同表型哮喘患者可采取不同治疗方案。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突