吸入用糖皮质激素对外周血嗜酸性粒细胞增多AECOPD患者肺功能的影响*

周阳，张东伟，韩玉，刘倩，宓家炜，于思菁，朱洁晨，朱述阳**

(1.徐州医科大学附属医院 呼吸与危重症医学科，江苏 徐州 221000；2.柳州市人民医院 呼吸与危重症医学科，广西 柳州 545000)

慢性气道疾病是比较严重的公共卫生问题，2017年约有391万人死于该疾病，大约占全球死亡人数的7%。慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是最常见的慢性气道疾病之一[1-2]，是以持续的呼吸道症状及持续气流受限为主要特性的异质性疾病。慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)的特点是咳痰喘的加重、气道炎症发作及肺功能迅速下降，降低了病人的生存质量，增加了患者死亡的风险，同时也增加社会经济负担[3]。近几年的研究提示，COPD中存在以嗜酸性粒细胞(eosinophil,EOS)升高为主要特征的炎症[4-5]，约有28% AECOPD患者的痰中存在EOS的增多[6]，早在2018年慢性阻塞性肺病全球倡议(global initiative for chronic obstructive lung disease,GOLD)报告中[7]提出，痰或血液EOS对于COPD急性加重的风险程度有一定的预测作用[8]。虽然痰标本在反映呼吸道炎症方面真实可靠，但是其采集对于患者身体状况有一定的要求、对于操作人员的专业技术水平要求也较高，而且可能会带来其他的并发症。外周血液EOS作为一个生物标记物[9]，更加简单和可靠。目前对于血液EOS计数和COPD患者急性加重风险之间的相关性研究已有不少，但是血液EOS计数指导COPD患者糖皮质激素(inhaled glucocorticoid,ICS)使用的有效性和安全性仍存在争议，本研究的目的在于探索血液EOS对慢性阻塞性肺疾病吸入激素治疗的指导作用。

1 资料与方法

1.1 资料

1.1.1一般资料 选取2018年9月—2019年8月住院治疗的AECOPD患者，收集患者年龄、性别、吸烟状况、体质量指数(body mass index,BMI)、合并症(高血压和糖尿病)、入院前1年内重度急性加重史(中度加重≥2次或重度加重≥1次为有高风险)。纳入标准：(1)符合《2018GOLD慢性阻塞性肺疾病诊断、治疗与预防全球策略》[7]中AECOPD的诊断标准，(2)年龄≥40岁，(3)相关临床资料齐全、神智清楚、配合检查的病人。排除标准：(1)合并患有肺炎、支气管哮喘、肺癌、肺栓塞、肺结核、间质性肺疾病、肺结节病等其他呼吸系统疾病；(2)合并患有影响血液EOS改变的疾病，如过敏、血液系统疾病、寄生虫感染、各种恶性肿瘤等；(3)合并有心功能不全、肝功能不全、肾功能不全或其他重要脏器衰竭的患者；(4)患者于入院前48 h内曾接受过全身用糖皮质激素；(5)依从性差，不能配合随访的患者。

1.1.2分组 根据入院病人外周血EOS的计数，将纳入的AECOPD患者分为嗜酸性粒细胞组(EOS≥100个/μL，简称嗜酸组)和非嗜酸性粒细胞组(EOS<100个/μL，简称非嗜酸组)。根据患者出院时维持药物中是否含有ICS将患者分为含ICS组和不含ICS组。

1.2 观察指标

1.2.1肺功能 肺功能检查使用德国耶格公司MS-Diffusion肺功能仪，按照检查操作规范完成，于患者入院时、出院前1 天以及出院后1年内进行进行3次检测，包括1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1) 、第1秒用力呼气容积占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)及呼气峰值流量(peak expiratory flow,PEF)；抽取3 mL静脉血放置于抗凝管中，采用全自动血细胞分析仪检测患者EOS 百分比；患者入院当天分别取静脉血2 mL，检查血常规及C反应蛋白(c-reactive protein,CRP)、取动脉血1 mL做血气分析。

1.2.2随访 患者出院后1年内电话随访，根据患者自我报告的临床症状及治疗情况判断患者是否为急性加重以及急性加重程度，记录中重度急性加重情况及次数；同时指导患者正确使用吸入性药物，记录吸入性药物种类，如ICS、长效胆碱能受体拮抗剂(long acting muscarinic antagonist,LAMA)、长效β受体激动剂(long acting β agonist,LABA)。根据患者治疗反应和治疗场所来判断急性加重严重程度：轻度，单独使用短效支气管扩张剂；中度，除短效支气管扩张剂，还需要使用抗生素和(或)口服糖皮质激素治疗；重度，需要住院治疗或急诊室治疗[7]。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 一般临床资料

AECOPD患者604例，资料齐全患者308例，随访过程中失访37例，其他原因死亡4例，最终纳入患者267例；嗜酸组患者88例、非嗜酸组患者179例，含ICS组患者共有211例、不含ICS组患者共有56例，嗜酸组患者中含ICS组患者61例、不含ICS组患者27例。

2.2 一般资料、实验室检查及肺功能

2.2.1嗜酸组与非嗜酸组AECOPD患者 结果显示，嗜酸组与非嗜酸组AECOPD患者性别、年龄、BMI、吸烟、糖尿病、高血压、入院前1年急性加重风险以及维持治疗方案等方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)；而患者EOS、FEV1、FEV1/FVC、PEF、CRP以及出院后1年内中重度加重等方面比较，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表1 嗜酸组与非嗜酸组AECOPD患者入院时临床特征、实验室检查、症状评分及肺功能Tab.1 Comparison of clinical characteristics,laboratory tests,symptom scores ,and pulmonary functions between the EOS group and non-EOS group at admission

2.2.2ICS组与不含ICS组AECOPD患者 结果显示，ICS组与不含ICS组AECOPD患者性别、年龄、BMI、吸烟、糖尿病、高血压、入院前1年急性加重风险以及维持治疗方案等方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)；而患者CRP、EOS、FEV1、FEV1/FVC、PEF以及出院后1年内中重度加重等方面比较，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表2 ICS组与不含ICS组AECOPD患者出院前的临床特征、实验室检查、症状评分及肺功能Tab.2 Comparison of clinical characteristics,laboratory tests,symptom scores,and pulmonary functions between AECOPD ICS group and AECOPD ICS-free group before discharge

2.2.3嗜酸组患者ICS组与不含ICS组 结果显示，ICS组与不含ICS组AECOPD患者出院后1年内的性别、年龄、BMI、吸烟、糖尿病、高血压等方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)；维持治疗方案1年内复查结果显示，患者CRP、EOS、FEV1、FEV1/FVC、PEF、入院前1年急性加重风险以及出院后1年内中重度加重等方面比较，差异具有统计学意义(P<0.05)。

2.2.4EOS与肺功能指标的相关性 Pearson相关性分析结果显示，EOS水平与FEV1、FEV1/FVC以及PEF呈负相关(r=-0.562、-0.644、-0.778、P<0.001)。

3 讨论

本研究发现嗜酸组患者血CRP低于非嗜酸组患者，差异有统计学意义，这与先前的研究相符合，可能的原因是非嗜酸组患者相较于嗜酸组患者，受感染因素引起急性加重的风险更高，而嗜酸组患者由气道嗜酸性炎症引起的急性加重较为多见，因此CRP相对较低。这一发现可能有助于指导AECOPD患者抗生素运用的管理，对于AECOPD患者是否运用抗生素有一定的临床指导价值。

表3 嗜酸患者ICS组与不含ICS组出院后1年内的临床特征、实验室检查、症状评分及肺功能Tab.3 Comparison of clinical characteristics,laboratory tests,symptom scores,and pulmonary functions between EOS ICS group and EOS ICS-free group within one year after discharge

既往对于EOS的研究都集中于稳定期的COPD[10-14]，但是对于评价外周血EOS在AECOPD患者中作用的研究还处于少数。研究表明[15-18]，高达40%的AECOPD患者入院时的血嗜酸性粒细胞增多，Belanger等[19]报道36%的AECOPD患者血液EOS增多，这与本次研究结果很相近。Disantostefano等[20]基于美国COPD人群(n=948)的横断面研究显示，美国70%的COPD成年人EOS水平≥2%。这些结果的差异可能与研究的纳排标准不同、种族的不同以及EOS的截取值有关。Disantostefano等[20]研究纳入了符合肺功能诊断的COPD患者，其中还包括了哮喘的患者，本次研究排除了哮喘的这部分人群，因此这两项研究的结果有所不同。Bafadhel等[21]对3个随机试验包含了4528名患者的事后分析发现，当EOS计数≥100个/μL时，相比于单药LABA，ICS+LABA在减少患者急性加重方面有显著疗效，且EOS是ICS+LABA减少急性加重的独立预测因子。本研究以100个/μL为截取值，观察两组患者在急性加重方面的差异，计数相比于百分比，可以避免中性粒细胞、淋巴细胞等差异对嗜酸性细胞的影响。本次研究发现两组患者在入院时和出院前检测未来1年内急性加重风险方面差异并无统计学意义，而随访一年发现1年内急性加重风险方面存在统计学差异，可能的原因是两组患者短时间内均维持使用药物，而ICS的长时间加入降低了患者急性加重的风险。

根据维持药物中是否含有ICS分为两组进行亚组分析，发现两组患者在一般情况、肺功能、症状评分、急性加重方面差异无统计学意义(P>0.05)，进一步分析嗜酸组患者，发现不含ICS治疗组的AECOPD患者出院后1年内急性加重风险明显高于含ICS治疗的患者，肺功能则低于含ICS治疗的患者，差异有统计学意义(P<0.05)。这与Bafadhel等的研究结果相一致，当EOS计数≥100个/μL时，相比于不含有ICS治疗，含有ICS治疗在减少患者急性加重方面有显著疗效。这将对未来COPD个体化治疗有一定的指导作用。

COPD患者外周血液EOS计数是COPD急性加重风险的生物学标志物，这是越来越多人的共识。但是根据血液EOS计数指导COPD患者ICS使用的安全性和有效性仍有不少的争议。这需要新的临床试验根据血液EOS计数对患者进行分层，根据不同阈值的血液EOS，找到能够指导COPD患者使用ICS减少急性加重风险的最佳阈值。血液EOS计数具有不稳定性[22]，特别是在阈值较高时(如EOS≥300个/μL时)，其不稳定性更加明显，以此阈值评价ICS的有效性可能会出现结果的偏倚。因此，本研究采用100个/μL作为阈值，且均为患者入院时的血标本，减少EOS不稳定性带来的结果偏倚。

嗜酸性粒细胞是关键的免疫细胞和炎症细胞，它们有不同的功能，在包括肺在内的各种组织中为了维持稳态和对抗疾病中发挥着作用[23]。EOS来自于骨髓中的原始干细胞，成熟后被释放到血液中。正常情况下，EOS在血液中处于不活动的状态，当暴露于促炎介质(如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、白细胞介素-3以及白细胞介素-5)时，它们可能在迁移到炎症部位之前被部分激活[24]。当EOS进入肺部后将释放包括基本的蛋白质(主要碱性蛋白、嗜酸粒细胞衍生神经毒素、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白以及嗜酸性粒细胞过氧化物酶)、细胞因子、趋化因子以及生长因子(肿瘤坏死因子、转化生长因子α/β)在内的促炎介质来造成持续的炎症反应和组织损伤[25-26]。ICS的使用可以抑制气道炎症细胞的趋化和聚集，抑制炎症细胞活化和炎症介质的释放，减少炎症反应和组织损伤，针对嗜酸性粒细胞性气道炎症的患者，可以减少未来急性加重的频率。本研究结果显示，EOS水平与FEV1、FEV1/FVC以及PEF呈负相关与Si-Fang等[27]研究结果相符。提示，EOS对AECOPD患者的病情评估及指导ICS治疗具有一定应用价值。

本研究存在一定的局限性，首先是本次研究运用的纳入标准和排除标准比较严格，是为了确保结果的可靠性，因此纳入的AECOPD患者的数据均较为完整，且依从性较好，但大多数有并发症的病人被排除在外，导致样本量相对较小，且病人病情相对较轻。其次，本次研究的患者大多为徐州及周边地区的患者，研究结果应该谨慎地推向全国乃至世界各地的患者。最后，该研究为单中心，回顾性研究，无研究变量的连续测量。这些局限性可能对结果产生一定的影响，为了更可靠、更全面的评估AECOPD患者外周血液EOS的临床价值，未来需要开展更大规模、多中心前瞻性研究，来调查AECOPD患者血液EOS指导ICS使用的可行性。

综上所述，该研究提供了一些证据，提示AECOPD患者血液EOS可能可以用于预测ICS减少未来急性加重的作用大小，可能有助于推进未来AECOPD的治疗和管理，进一步推动COPD患者个性化治疗的进程。