痰和血清嗜酸性粒细胞表达水平与COPD患者病情及预后的关系探讨

刘丽荣 胡家沅

【摘要】 目的：探究痰嗜酸性粒細胞（EOS）、血清EOS表达水平与慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者病情及预后的关系。方法：选取2020年6月—2022年6月瑞金市人民医院呼吸与危重症医学科收治的62例COPD患者作为病例组，依据不同疾病进展将病例组患者再次分为急性加重期组（30例）和稳定期组（32例），依据预后情况将病例组患者分为死亡组（12例）和生存组（50例），另选取同期来本院体检的健康者30例作为对照组，比较各组痰EOS、血清EOS表达水平，分析上述指标与COPD严重程度的关系。结果：在痰EOS、血清EOS表达水平比较上，急性加重期组>稳定期组>对照组（P<0.05）。病例组GOLD分级Ⅲ+Ⅳ级患者痰EOS、血清EOS表达水平均高于Ⅰ+Ⅱ级患者（P<0.05）。病例组死亡患者痰EOS、血清EOS表达水平均高于生存患者（P<0.05）。痰EOS的cut off值为19.55×105/mL时，其诊断COPD患者预后的敏感度、特异度、AUC分别为83.33%、76.00%、0.850[95%CI（0.737，0.928）]；血清EOS的cut off值为276.23×105/mL时，其诊断COPD患者预后的敏感度、特异度、AUC分别为75.00%、62.00%、0.747[95%CI（0.620，0.849）]。结论：痰EOS、血清EOS表达水平可反映COPD的病情进展情况，可用于临床COPD患者的预后评估。

【关键词】 慢性阻塞性肺疾病 诱导痰 嗜酸性粒细胞 血清

Exploration of the Relationship between the Expression of Levels of Eosinophils in Sputum and Serum and the Condition and Prognosis of COPD Patients/LIU Lirong， HU Jiayuan. //Medical Innovation of China， 2024， 21（12）： -134

[Abstract] Objective： To explore the relationship between the expression of sputum eosinophils （EOS） and serum EOS expression levels and the condition and prognosis of patients with chronic obstructive pulmonary disease （COPD）. Method： A total of 62 patients with COPD admitted to Department of Respiratory and Critical Care Medicine， Ruijin People's Hospital from June 2020 to June 2022 were selected as the case group. The patients in the case group were again divided into acute exacerbation group （30 cases） and stable stage group （32 cases） according to the progress of the disease. The patients in the case group were divided into death group （12 cases） and survival group （50 cases） according to the prognosis. In addition， 30 healthy people who came to our hospital for physical examination at the same time were selected as the control group， and the expression levels of EOS in sputum and serum in each group were compared， the relationship between the above indicators and the severity of COPD were analyzed. Result： In terms of the expression levels of sputum EOS and serum EOS， the acute exacerbation group > stable stage group > control group （P<0.05）. The expression levels of EOS in sputum and serum of patients with GOLD grade Ⅲ + Ⅳ in the case group were higher than those of patients with GOLD grade Ⅰ + Ⅱ （P<0.05）. The expression levels of EOS in sputum and serum of the deceased patients in the case group were higher than those of the surviving patients （P<0.05）. The cut off value of sputum EOS was 19.55×105/mL， its sensitivity， specificity and AUC for diagnosis of COPD were 83.33%， 76.00% and 0.850 [95%CI （0.737， 0.928）]; the cut off value of serum EOS was 276.23×105/mL， its sensitivity， specificity and AUC for diagnosis of COPD were 75.00%， 62.00% and 0.747 [95%CI （0.620， 0.849）]. Conclusion： The expression of EOS in sputum and serum can reflect the progress of COPD and can be used in the prognosis evaluation of clinical COPD patients.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease Induced sputum Eosinophils Serum

First-author's address： Department of Respiratory and Critical Care Medicine， Ruijin People's Hospital， Ruijin 342500， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.12.030

慢性阻塞性肺疾病（COPD）为一种以气流阻塞为特征的慢性炎症，肺脏为其主要累及脏器，随着疾病的进展可发展为肺心病、呼吸衰竭等多种慢性病，与有害气体、颗粒引起的异常炎症反应紧密相关[1]。患者多表现出呼吸困难、喘息、胸闷及咳痰等症状，极大地影响着其生活质量[2]。同时，COPD疾病后期会引发诸如心血管病、高血压及骨质疏松等并发症，严重影响着患者的健康[3]。因此，如何更早地预测COPD患者疾病预后，对患者予以针对性的个体化治疗，临床意义重大。气道炎症在COPD发病过程中持续存在，嗜酸性粒细胞（EOS）为人体固有的免疫炎症细胞，其能够调节固有免疫应答，促进炎症介质的释放，加重气道炎症反应及组织损伤[4]。数据显示，COPD患者中有32%～40%存在EOS升高，同时血清EOS可以预测COPD患者能否从糖皮质激素治疗中获益[5-6]。目前已经被报道过的气道炎症指标包括血清EOS及痰EOS等[7]，其中痰EOS因为无创性在气道炎症的观察中使用频次较高，而有学者则认为外周血EOS比例≥2%是一个能预测COPD患者未来急性加重风险的临界值指标[8]。现阶段临床对于痰EOS、血清EOS表达与COPD病情关系的研究报道均较少见。本研究特对COPD患者痰EOS、血清EOS表达水平进行检测，旨在研究上述指标水平与COPD严重程度的关系，以期为临床CPOD诊断与治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年6月—2022年6月瑞金市人民医院呼吸与危重症医学科收治的62例COPD患者作为病例组，病例组按照慢性阻塞性肺疾病全球倡议（GOLD）分级分为Ⅰ+Ⅱ级31例，Ⅲ+Ⅳ级31例。（1）纳入标准：①确诊COPD[9]，并经胸部X线检查未见感染灶，肺纹理增粗不典型；②研究所需资料完善。（2）排除标准：①入组前1个月内接受过影响诱导痰EOS、血清EOS表达的治疗手段；②合并其他呼吸系统疾病；③有结核病史或艾滋病感染。依据不同COPD进展将病例组分为急性加重期组（30例）和稳定期组（32例）。另选取同期来本院体检的健康者30例作为对照组。（1）纳入标准：无吸烟饮酒史、无过敏性疾病史、近4周内无呼吸道感染史。（2）排除标准：临床资料不完善、年龄<18岁、处于妊娠期或哺乳期。本研究已经瑞金市人民医院医学伦理委员会审批。研究对象均知情同意本研究。

1.2 方法

1.2.1 痰标本收集及测定 受检者均预防性吸入400 μg沙丁胺醇，超声雾化吸入2%、3%、4%高渗盐水各10 mL，雾化7 min。用无菌干燥培养皿收集咳出痰液，挑取出黏液部分在4 ℃、1 500 r/min离心2 min，上清液存于无菌干燥试管中待测，其余部分予以二硫苏糖醇处置，沉淀则用1 000 μL磷酸盐缓冲液处理，细胞离心涂片器行细胞计数。

1.2.2 血清标本 采集受检者空腹外周静脉血3 mL，通过流式细胞计量术来检测细胞计数。

1.3 观察指标

（1）分析急性加重期组、稳定期组及对照组痰EOS、血清EOS表达水平。（2）病例组不同GOLD分级患者痰EOS、血清EOS表达水平。（3）对病例组患者出院后进行为期1年的随访，记录病例组患者出院后1年的生存情况，依据病例组患者预后情况分为生存组和死亡组，比较两组痰EOS、血清EOS表达水平。（4）分析痰EOS、血清EOS在COPD患者预后中的诊断效能。

1.4 统计学处理

使用SPSS 20.0软件分析数据。计量资料以（x±s）表示，两组样本行t检验，三组样本采用单因素方差分析，组间两两比较行LSD-t检验；计数资料以率（%）表示，行字2检验；绘制ROC曲线分析痰EOS、血清EOS表达在COPD患者预后中的诊断效能。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 各组基线资料比较

急性加重期组男18例，女12例；年龄48～75岁，平均（68.23±3.19）岁；体重指数18.23～24.18 kg/m2，

平均（22.65±2.23）kg/m2；病程2～7年，平均（4.25±1.00）年；GOLD分级：Ⅰ+Ⅱ级14例，Ⅲ+Ⅳ级16例。稳定期组男20例，女12例；年龄48～74岁，平均（68.31±3.10）岁；体重指数18.00～24.20 kg/m2，平均（22.50±2.41）kg/m2；病程2～7年，平均（4.44±0.98）年；GOLD分级：Ⅰ+Ⅱ级17例，Ⅲ+Ⅳ级15例。对照组男18例，女12例；年龄47～76岁，平均（68.10±3.40）岁；体重指数18.34～24.11 kg/m2，平均（22.43±2.50）kg/m2。急性加重期组、稳定期组和对照组性别、年龄及体重指数均衡可比（P>0.05）。

2.2 各组EOS水平比较

在痰EOS、血清EOS表达水平比较上，急性加重期组>稳定期组>对照组（P<0.05），见表1。

2.3 病例组不同GOLD分級患者EOS表达水平比较

病例组GOLD分级Ⅲ～Ⅳ级患者痰EOS、血清EOS表达水平均高于Ⅰ～Ⅱ级患者（P<0.05），见表2。

2.4 不同预后患者EOS表达水平比较

病例组死亡患者痰EOS、血清EOS表达水平均高于生存患者（P<0.05），见表3。

表2 病例组不同GOLD分级患者EOS表达水平比较

2.5 痰EOS、血清EOS表达对COPD患者预后的诊断价值

痰EOS的cut off值为19.55×105/mL时，其诊断COPD患者预后的敏感度、特异度、AUC分别为83.33%、76.00%、0.850[95%CI（0.737，0.928）]；血清EOS的cut off值为276.23×105/mL时，其诊断COPD患者预后的敏感度、特异度、AUC分别为75.00%、62.00%、0.747[95%CI（0.620，0.849）]。见图1及表4。

图1 痰EOS、血清EOS表达对COPD患者预后的诊断价值

3 讨论

COPD属临床常见的肺部疾病，特征表现为不完全可逆的慢性进行性的气流受限[10]。由于患者肺功能的衰退，加之COPD急性加重易导致患者反复住院，严重影响着患者的生命质量，近年COPD的发病率显著上升，给患者及社会带来巨大的压力[11]。目前临床主要通过药物及控制饮食来延缓COPD患者疾病进展，但部分患者仍旧存在复发的风险，预后较差[12]。COPD的肺内炎症反应主要以中性粒细胞，CD8+T细胞及肺泡巨噬细胞介导为主，通过释放诸如白三烯B4、白介素-8等炎性介质，破坏肺组织结构，加速中性粒细胞炎症反应的出现，反复作用肺组织与气道，引发肺气肿与通气功能的障碍[13]。到2020年COPD已成为第三位死因疾病，因此降低COPD病死率是现阶段临床工作的重点，同时临床迫切需要一个高敏感度、高特异度的客观标志物来辅助临床诊疗COPD。

作为白细胞的分类之一，EOS在血常规检查中使用频次较高，机体的过敏反应及对寄生虫的免疫反应均有其参与[14]，其占白细胞计数的1%～4%，能被粒细胞、巨噬细胞等刺激并促进其分化，在哮喘及COPD患者气道上皮中均能够因趋化因子上调，导致其水平的升高。当气道及肺部的EOS水平升高后，其衍生的相关细胞因子可介导炎症反应，导致持续的炎症反应及组织损伤[15]。研究发现，COPD患者的气道炎症反应中EOS的作用较为突出[16]。临床实践发现，在COPD患者的诱导痰中，EOS阳离子蛋白以及髓过氧化酶的水平升高，说明在COPD患者诱导痰内是有EOS的存在。正常情况下，人体血液中的EOS含量较少且大部分存在骨髓及组织中，而在患病的状态下，EOS则在组织中汇聚，通过细胞因子、趋化因子的分泌及脱粒反应来参与炎症进展[17]。在变态反应性疾病、寄生虫病及皮肤病中均发现了外周血EOS表达的升高。既往有学者认为，EOS的升高是判别支气管哮喘与COPD的一个特征性指标，但随着后续实践的深入，发现在排除哮喘后，仍旧有一部分的COPD患者其外周血EOS升高[18-19]。本研究中，在痰EOS、血清EOS表达水平比较上，急性加重期组>稳定期组>对照组（P<0.05），推测痰EOS、血清EOS可能参与了COPD的发生与发展，进一步研究表明，病例组GOLD分级Ⅲ+Ⅳ级患者痰EOS、血清EOS表达水平均高于Ⅰ+Ⅱ级患者（P<0.05），提示痰EOS、血清EOS的表达与COPD病情严重程度密切相关。分析原因可能是痰EOS、血清EOS在活化后促进了诸多炎症介质的释放，进而损伤上皮气道[20]，加之EOS分泌出转化生长因子-β以促进成纤维细胞增殖和胶原蛋白合成，加重气道纤维化及气道的重塑，进而加重COPD病情。本研究还发现，病例组死亡患者痰EOS、血清EOS表达水平均高于生存患者（P<0.05），进一步证实了COPD病情越严重，痰EOS、血清EOS的表达水平则越高，因此上述指标可用以反映COPD患者病情的严重与否。为进一步分析痰EOS、血清EOS表达对COPD患者预后的诊断价值，本研究绘制ROC曲线发现，痰EOS的cut off值为19.55×105/mL时，其诊断COPD患者预后的AUC为0.850，血清EOS的cut off值为276.23×105/mL时，其诊断COPD患者预后的AUC为0.747，痰EOS诊断COPD患者预后的AUC大于血清EOS，说明痰EOS诊断COPD患者预后的效能高于血清EOS，临床在对COPD患者EOS表达进行检测时可优先对诱导痰进行标本采集，通过痰EOS表达情况来预测COPD患者的病情及预后情况。

综上所述，COPD患者的痰EOS、血清EOS均呈异常高表达情况，二者的表达水平可反映COPD患者的病情进展情况及预后，在临床COPD病情的评估、诊疗及预后判断中均有较高的应用价值，临床可将二者作为判定COPD患者病情及预后的辅助指标。

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（收稿日期：2023-11-02） （本文编辑：占汇娟）