慢性阻塞性肺疾病稳定期患者外周血嗜酸性粒细胞表型及临床特征分析

张希春 刘晓芳 白澎 李然 姚秀娟 王玉红

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种常见、可预防和治疗的慢性气道疾病,其特征是持续存在的气流受限和相应的呼吸系统症状[1]。既往研究结果显示,COPD的气道炎症多以中性粒细胞和辅助性T细胞(Th)1型细胞升高为主[2]。而已有的研究结果显示,约30%～40%的COPD患者外周血、诱导痰液和肺泡灌洗液中均存在嗜酸性粒细胞(EOS)增多的现象[3]。根据EOS计数分型已成为COPD的一种特殊表型[4-5]。但目前国内外针对COPD EOS表型的研究主要集中于COPD急性加重期(AECOPD)的患者及其对糖皮质激素治疗的反应[6],对于COPD稳定期患者的血EOS表型及其临床特征尚缺乏大规模的临床研究。

对象与方法

1.对象:纳入2019年1月～2021年12月于我科门诊就诊的COPD稳定期患者277例,所有患者均符合COPD全球创议(GOLD)2020的诊断标准[1]。排除标准:(1)合并其他需要干预的呼吸系统疾病(如哮喘、活动性肺结核、支气管扩张、尘肺、肺炎、间质性肺病等);(2)合并过敏性鼻炎等过敏性疾病或其他可导致外周血EOS计数增高的疾病;(3)入组前48 h内口服或静脉使用糖皮质激素;(4)存在严重智力或认知功能障碍。根据外周血EOS计数将277例患者分为高EOS组(EOS计数≥300个/μl)37例(13.36%)、中EOS组(100个/μl≤EOS计数<300个/μl)74例(26.71%)及低EOS组(EOS计数<100个/μl)166例(59.93%)。本研究经我院伦理委员会审核批准(TRECK2013-KS-37),所有患者均知情同意。

2.方法:收集患者的一般临床资料[年龄、性别、BMI、吸烟指数、近1年内COPD急性加重次数、过去1年规律使用吸入糖皮质激素(ICS)、COPD评估测试(CAT)评分[7]]、实验室检查结果[EOS计数、D-二聚体、纤维蛋白原(FIB)、C反应蛋白(CRP)]、血气分析结果(PaCO2、PaO2)、肺功能检查结果[第1秒用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)、FEV1占预计值百分比(FEV1%pred)]。使用美国Master Screen肺功能仪对患者进行肺功能检查和支气管舒张试验(支气管舒张剂均为400 μg沙丁胺醇吸入气雾剂),并按照GOLD 2020分级标准对患者进行COPD分组(A、B、C、D组)。采用NIOX一氧化氮分析仪检测所有患者呼出气一氧化氮(FeNO)水平。

结 果

1.3组患者一般资料、实验室检查及肺功能检查结果比较:高EOS组年龄、近1年内COPD急性加重次数、男性及COPD C组患者比例、FeNO水平均明显高于中EOS组和低EOS组,吸烟指数明显低于中EOS组和低EOS组(P<0.05);高EOS组及中EOS组患者过去1年规律使用ICS比例均明显高于低EOS组,D-二聚体及FIB水平均明显低于低EOS组(P<0.05)。3组患者其余指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 3组患者一般资料、实验室检查及肺功能检查结果比较

2.多元线性回归分析结果:以EOS计数为因变量,以表1中有显著差异的因素为自变量,行多元线性回归分析,结果显示性别(r=-45.506,P=0.003)、年龄(r=5.348,P<0.001)、吸烟指数(r=-1.195,P=0.013)、D-二聚体(r=-15.506,P<0.001)和FeNO(r=0.859,P=0.003)与COPD稳定期患者EOS计数相关。

讨 论

已有的研究显示,COPD是一种异质性疾病,存在多种表型,不同表型的COPD治疗及预后不同,根据EOS计数分型是目前研究的热点[5]。高EOS型COPD患者具有更高的急性加重风险,并能从ICS治疗中获益[8]。目前尚缺乏统一EOS分层标准,常用诱导痰EOS百分比(%)、外周血EOS%、外周血EOS绝对值计数等标准分组,研究证明外周血EOS稳定性优于诱导痰EOS[9]。在分层标准的选择方面,欧洲呼吸学会(ERS)强烈推荐外周血EOS≥300个/μl的患者持续使用ICS[8]。GOLD 2020年提出外周血EOS计数<100个/μl时,ICS治疗几乎无效;在100～300个/μl之间时,ICS治疗效果随EOS计数升高而增强;高于300个/μl时,ICS治疗效果不再继续增加[1]。基于上述研究结果,本研究选择了将外周血EOS绝对值计数100个/μl和300个/μl作为分层标准,将COPD稳定期患者分为高、中、低EOS组,并对其人口学及临床特征进行分析。

在人口学特征方面,本研究中高EOS组患者年龄和男性比例均高于中、低EOS组。在ECLIPSE队列研究中,以外周血EOS 2%为界值,发现EOS增多组年长和男性患者所占比例高[10]。而SPIROMICS研究以外周血EOS计数200个/μl为界值,显示出同样特征[11]。高EOS COPD患者这种年龄和性别特征的原因可能与EOS水平及COPD疾病进程有关,但具体原因尚需更大样本量的研究结合其他相关指标综合分析。

COPD急性加重与肺功能受损、生活质量下降及医疗经济负担增加密切相关[12]。在COPD慢病管理中,发现可预测AECOPD的生物学标志物具有重要意义。外周血EOS是便于检测的生物标志物,有助于发现患者EOS性炎症[13]。国内外研究均显示,约10%～40%AECOPD患者外周血EOS计数增高,糖皮质激素治疗(局部吸入、口服及静脉全身应用)对此类患者具有良好效果[6,14-15]。而对于COPD稳定期患者再发急性加重风险的预测,Copenhagen[16]、WISDOM[17]及TRISTAT[18]研究结果均显示急性加重与高EOS有关,高EOS组在更短时间内再次发生急性加重的发病率更高。本研究显示,高EOS组近1年内COPD急性加重次数明显高于中、低EOS组,与上述研究结果一致。在本研究中COPD分组方面,代表既往急性加重更多的COPD C组在高EOS组中占比显著高于中、低EOS组。上述研究结果均说明,高EOS表型COPD患者急性加重风险大,在临床中应注意识别及加强管理。

针对EOS增多型COPD对糖皮质激素治疗的反应,国内外已开展多项研究。Pizzichin等[19]发现COPD诱导痰EOS增多的COPD患者短期口服强的松治疗后,其健康状态改善比安慰剂效果更明显。Brightling等[20]以相同剂量及疗程治疗的研究再次证实Pizzichin等[19]的观点,且出现往返步行距离增加,运动耐受性改善。另一项针对有吸烟史的中重度COPD稳定期患者的研究显示,在每日大剂量吸入布地奈德1 600 μg治疗28日后,EOS增多组较安慰剂组慢性呼吸系统疾病调查问卷(CRQ)总分及呼吸方面的评分均有明显改善,而EOS未增多的患者并未出现改善效果[21]。本研究中,高EOS组和中EOS组患者过去1年规律使用ICS比例均明显高于低EOS组。在临床实际工作中,医生对于ICS的使用一般是基于患者的具体症状。本研究中3组患者在CAT评分方面比较差异无统计学意义,也在一定程度上说明,长期使用ICS治疗有助于改善EOS增高的COPD稳定期患者的临床症状,提高其生活质量。

实验室检查方面,3组患者CRP水平、血气分析指标(PaCO2和PaO2)比较差异均无统计学意义,分析其原因,考虑与本研究纳入对象均为COPD稳定期患者有关。D-二聚体和FIB是反映血液高凝状态及继发性纤溶亢进的主要指标。相关研究结果显示,COPD患者D-二聚体和FIB水平较健康体检者明显升高,说明COPD患者体内存在高凝状态和纤溶亢进,易合并血栓性疾病[22]。杨艳珍等[23]的研究显示,非EOS增多型AECOPD患者D-二聚体和FIB水平较EOS增多型患者明显增高,提示低EOS的AECOPD患者血液高凝状态更为严重,血栓发生率进一步升高。本研究中,低EOS组患者血浆D-二聚体和FIB水平明显高于中、高EOS组,与上述研究结果一致,说明低EOS的COPD稳定期患者同样存在血液高凝状态更加严重的趋势。分析其原因,可能是低EOS型COPD患者无论处于稳定期还是急性加重期,均处在以中性粒细胞性炎症为主的状态,可能相对更易导致患者的高凝状态[24]。

FeNO是一种易于检测的无创性生物标志物,其水平可反映气道炎症水平,尤其是气道EOS性炎症。2011年美国胸外科学会(ATS)指南推荐FeNO为气道EOS性炎症的标志物,即FeNO水平的高低直接反映EOS的炎症水平[25]。既往研究结果均显示,FeNO对于判断COPD患者是否处于急性期及指导糖皮质激素治疗均有一定意义,而关于COPD稳定期患者的FeNO水平高低目前尚存在争议[26]。本研究均为COPD稳定期患者,高EOS组患者FeNO水平显著高于中、低EOS组,说明对于COPD稳定期患者,FeNO水平可在一定程度上反映患者EOS性炎症的水平和程度。吸烟对COPD患者FeNO水平的影响尚有争议。Beg等[27]的研究认为吸烟可降低COPD患者FeNO水平;Kharitonov等[28]的研究也提示吸烟不仅可降低COPD患者的FeNO水平,且吸烟量越大,FeNO水平越低。Lehouck等[29]的研究显示,当前吸烟量是影响COPD患者FeNO水平最有价值的变量。本研究中,吸烟指数最低的高EOS组患者FeNO水平最高,从另一个角度证实上述研究结论。

将外周血EOS绝对值计数超过100个/μl的患者以300个/μl为界值,进一步分为高EOS组和中EOS组,是本研究以GOLD 2020中阐述的ICS作用效果为依据,作出的尝试性研究。本研究结果显示,高EOS组与中EOS组患者在年龄、吸烟指数、近1年内COPD急性加重次数和FeNO水平比较确实存在显著性差异,但基于样本量有限,这些差异目前仅能为今后研究工作提供一些线索,可为接下来更大样本量研究提供方向。

高EOS已被公认为COPD的特殊临床表型。由本研究结果可见,高EOS型COPD稳定期患者男性占比高、年龄偏大、吸烟指数低,易发生急性加重且ICS使用率高。FeNO作为反映EOS炎症水平的指标,对于高EOS型患者,分别以100个/μl和300个/μl为界值,将EOS表型进一步细化,得出的结论更能准确反映不同EOS表型COPD稳定期患者的临床特征。但本研究为回顾性研究,样本量有限,且是首次将EOS计数≥100个/μl的患者进一步分为中EOS组和高EOS组,这种分组方式是否合适及EOS与COPD发生发展关系的深入机制探究,未来还需要开展多中心、大样本量研究给予进一步明确。