誘導痰細胞學分類與NLR、PLR在哮喘病情評估中的作用

劉晉 張彩蘋

山西醫科大學附屬第一醫院呼吸與危重癥醫學科,太原030001

2018年全球哮喘防治指南(Global Initiative for Asthma,GINA)指出支氣管哮喘(哮喘)是一種異質性疾病,通常以慢性氣道炎癥為特征,具有呼吸道癥狀的病史,例如喘息,呼吸短促,胸悶和咳嗽等,這些癥狀及其嚴重程度可隨時間變動而變化,同時具有可逆的呼吸氣流受限[1]。異質性指同一種疾病,在不同患者個體存在差異。這種差異是由哮喘復雜多樣的發病機制、遺傳學及分子機制引起的。由于多種慢性炎癥細胞參與了哮喘的發生發展,所以氣道炎癥評估對于哮喘的診斷治療以及預后具有十分重要的臨床意義,然而缺乏一種敏感簡單特異的方法來監測氣道炎癥的變化。誘導痰細胞學分類具有重復性好、無創等優點,與氣道活檢的病理改變基本一致,可以連續監測以及客觀評估治療效果,更加簡潔地反映氣道的炎癥狀態[2]。

血常規中的中性粒細胞-淋巴細胞比值(neutrophil-lymphocyte ratio,NLR)和血小板-淋巴細胞比值(platelet-lymphocyte ratio,PLR)是近年來研究較多的反應機體免疫和慢性炎癥狀態的標志物,因其易于檢測而受到廣泛關注,與腫瘤診斷、病情檢測和預后密切相關[3]。

本研究通過探討誘導痰細胞學分類與NLR、PLR 來探討急性發作期哮喘患者的病情嚴重程度。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2017年1月至2018年1月山西醫科大學第一醫院呼吸科住院急性發作期哮喘患者的臨床資料。納入標準：(1)根據2016年支氣管哮喘防治指南的診斷標準[4],確定為哮喘,并進行病情輕重分級；(2)入院第2天可以完成誘導痰細胞學檢查。排除標準：(1)合并有支氣管擴張、COPD、肺癌、間質性肺病、肺結核等其他肺部疾病；(2)合并變應性支氣管肺曲霉菌病、肺變應性肉芽腫性血管炎等嗜酸粒細胞(eosinophil,EOS)升高的疾病；(3)患者合并有慢性全身性疾病(如系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎、強直性脊柱炎等)。

共有85例哮喘患者納入研究,本實驗經過倫理委員會審查通過,研究程序均按照2013版 《赫爾辛基宣言》,其中男29例,女56例。均符合中華醫學會制訂的2016年支氣管哮喘防治指南的診斷標準及病情輕重分級。輕度26例,中度44例,重度15例,均進行誘導痰檢查。

1.2 檢測方法(1)誘導痰細胞學分類計數：參考2015版咳嗽的診斷與治療指南中關于高滲鹽水霧化誘導痰炎癥細胞檢測方法[5]：3%的高滲鹽水超聲霧化誘導出痰液,留取患者用力咳出的深部痰約2 ml置于清潔培養皿中；用鑷子夾取黏稠痰液于離心管中,加入4倍體積0.1%二硫蘇糖醇37℃水浴30 min,震蕩搖勻,3 000 r/min,離心半徑6.25 cm,離心10 min,留取上清涂液,風干后甲醇固定,瑞士染色；光鏡下對400個以上炎癥細胞進行分類。(2)肺功能測定：采用德國耶格大型肺功能儀進行測定,選取第1 秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1),FEV1%pred、FEV1/FVC作為主要評價指標。

1.3 氣道炎癥表型的劃分標準參考文獻[6-7]等根據誘導痰細胞學分類計數將哮喘表型分為：EOS 型,痰 EOS% ≥ 3%,且中性粒細胞(neutrophil,NEU)% ＜ 61%；NEU 型,痰EOS% ＜3%,且 NEU% ≥61%；混合細胞(mixed,MIX)型,痰EOS%≥3%,且NEU%≥61%；寡細胞(paucigranulocytic,PAU)型,痰EOS%＜3%,且NEU%＜61%。

1.4 統計學分析 采用SPSS 21.0軟件進行統計學分析,計量資料以表示,經方差齊性檢驗,方差齊性計量資料,采用方差分析,方差不齊,采用Kruskal-WallisH秩和檢驗；計數資料以率表示,采用χ2檢驗。探討兩變量間的相關關系,采用Pearson分析方法,P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 相關性分析 NLR 與PLR 呈正相關(r=0.750,P＜0.001),見圖1。NLR 與FEV1%pred呈負相關(r=-0.284,P=0.048),見圖2。NLR 與FEV1/FVC呈負相關(r=-0.359,P=0.011),見圖3。PLR 與 FEV1%pred 呈負相關(r=-0.364,P=0.010),見圖4。而本研究顯示,PLR 與FEV1/FVC無明顯相關性,可能與樣本量不足有關,尚需大量樣本進一步探究兩者關系。

圖1 NLR與PLR呈正相關

圖2 NLR 與FEV1%pred呈負相關

2.2 哮喘病情輕重資料比較 哮喘急性發作期患者輕、中、重3組間比較。3組間患者的年齡、性別、BMI、病程、吸煙率比較差異無統計學意義(χ2=1.49、3.00、0.05、1.49,P值均＞0.05)見表1。3組患者臨床資料比較見表2,重度哮喘患者NLR、PLR 顯著大于輕、中度哮喘患者,差異有統計學意義(χ2=16.70、11.67,P值均＜0.01)。重度哮喘患者FEV1%pred、PaO2顯著低于輕、中度哮喘患者,差異有統計學意義(χ2=4.83、13.37,P值均＜0.01)。重度哮喘患者會出現低PaO2與高PaCO2,是病情加重的表現,本研究中PaCO2高于輕、中度哮喘患者,與既往資料研究結果一致。然而差異無統計學意義,考慮與其樣本量不足相關,需進一步擴大研究樣本。

圖3 NLR與FEV1/FVC呈負相關

圖4 PLR 與FEV 1%pred呈負相關

2.3 哮喘不同表型資料比較 不同表型氣道炎癥分型,4組間患者的年齡、性別、BMI、病程、吸煙率比較差異無統計學意義(χ2=1.37、4.42,0.89、0.59、1.67,P值均＞0.05),見表3。4組患者臨床資料比較見表4。痰EOS%、痰NEU%、血EOS%、血NEU%在4組間比較,差異有統計學意義(χ2=62.76、68.17、6.96、28.50,P值均＜0.01)。NLR、PLR 在 NEU 型哮喘患者中顯著升高,在4 組間差異有統計學意義(χ2=11.34、3.01,P值均＜0.05)。

2.4 病情嚴重程度與表型構成比分析 85例哮喘患者,按不同嚴重程度分為輕度26 例、中度44例、重度15例；按表型分為EOS 型22例,NEU型35例,MIX型20例,PAU 型8例。不同嚴重程度哮喘患者的表型構成比差異有統計學意義(χ2=12.42,P＜0.05),見表5。

表1 病情輕重患者一般情況比較

表2 病情輕重患者臨床資料比較()

表2 病情輕重患者臨床資料比較()

注：1 mm Hg=0.133 kPa；FEV1 為第1秒用力呼氣容積；NLR 為中性粒細胞-淋巴細胞比值；PLR 為血小板-淋巴細胞比值；與重度組比較,a P ＜0.05

組別 例數 FEV1(L) FEV1%pred(%) FEV1/FVC PaCO2(mm Hg)PaO2(mm Hg) NLR PLR輕度組 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中度組 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重度組 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統計值 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 誘導痰不同表型患者一般情況比較

表4 不同表型患者臨床資料比較()

表4 不同表型患者臨床資料比較()

注：EOS為嗜酸粒細胞；NEU 為中性粒細胞；MIX 為混合細胞；PAU 為寡細胞；NLR 為中性粒細胞-淋巴細胞比值；PLR 為血小板-淋巴細胞比值；與NEU 型比較,a P ＜0.01

表型 例數 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統計值 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 不同嚴重程度哮喘患者的不同表型構成比分析[例(%)]

3 討論

Simpson等[6]學者于2006年提出依據誘導痰將哮喘分為4種炎癥表型：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%。

本研究發現EOS型哮喘：痰及血EOS%顯著增加,與其他型比較,差異有統計學意義。Wenzel[8]也說明了這點,其對激素反應性好,對其敏感。考慮為Th2 細胞優勢型的EOS 氣道炎癥,Th2 相關性因子(IL-4、IL-5、IL-13)升高[9]。根據Barnes[10]研究建議,此類型哮喘患者可增加糖皮質激素的劑量或者靶向治療藥物,如抗IgE抗體(如奧馬珠單抗)等生物治療對此型可能有效。

本研究結果表明,NEU 型哮喘其痰及血中EOS%水平很低,而NLR、PLR 在此型中顯著升高。此類型特點是：只有誘導痰中NEU%升高,發病機制更加復雜,且缺乏明確有效的生物標志物,對激素治療反應性較差[9]。研究證明大環內酯類抗生素對本型哮喘有效,常用的有克拉霉素、阿奇霉素等[11]。抗IL-17抗體(如bradalumab)、抗TNF-α抗體(如golimumab)也有可能成為治療此型哮喘的靶向藥物[12]。

MIX型哮喘患者誘導痰EOS%和NEU%同時升高,具有雙重炎癥發病機制,具體發病機制更加復雜,部分患者大劑量激素治療有效,尚需要大量研究來進行評價。

PAU 型哮喘,其數量少,對其研究較少。表現為氣道無典型的EOS%和NEU%,對激素治療抵抗。治療可應用乙酰膽堿受體阻滯劑(longacting antimuscarinic antagonists,LAMA)和長效β2 受體激動劑(long-acting beta2-agonists,LABA)以及LAMA+LABA 聯合制劑。

本研究分別探討了NLR 和PLR 在不同炎癥表型之間的差異,及其在評估不同嚴重程度中的作用。

國外研究發現,NLR 可以作為一種炎性反應評價指標,判斷病情嚴重程度。如在COPD 患者中,NLR 與肺功能中FEV1%pred 呈負相關,是COPD 急性加重的預測指標[13]。本研究也發現NLR 與哮喘肺功能中FEV1/FVC、FEV1%pred呈負相關,表明NLR 越高,肺功能越差。急性上呼吸道感染是哮喘急性發作住院治療最主要的誘因,加重哮喘病情進展。時光等[14]研究發現,NLR 評估哮喘的優勢在于它是兩種不同但又互補的免疫途徑的比率,結合了NEU 對非特異性炎癥的活化因素和淋巴細胞調控炎癥的重要作用,其比率綜合反映了機體免疫炎癥平衡狀態。

PLR 目前逐漸被認為是一種新的炎癥標志物,它反映了凝血功能亢進和炎癥通路的傳導兩種機制；比單純血小板和淋巴細胞在缺血再灌注損傷疾病中有更強的預測價值。臨床研究表明,哮喘患者體內凝血與纖溶亢進失調,使機體處于高凝狀態,并由此加重哮喘病情[15]。本研究發現,PLR 值越高,NEU%越高,NEU 型哮喘可能性越大,此外,本研究還顯示PLR 與肺功能中FEV1%pred呈負相關,而與FEV1/FVC 無明顯相關性,這可能與樣本量不足相關,尚需大量樣本進一步探究兩者關系。

本研究資料發現重度哮喘患者NLR、PLR 顯著大于輕、中度,表明NLR、PLR 作為非特異性炎癥指標,與急性發作病情嚴重程度相關,對哮喘患者的病情評估有重要價值。NLR、PLR 值越大,痰NEU%越高,NEU 型哮喘可能性越大,病情越嚴重,FEV1%pred、FEV1/FVC 越低,肺功能越差。

總之,NLR、PLR 可作為一種炎癥指標,可評估哮喘急性發作期嚴重程度,NLR、PLR 值越高,痰NEU%越高,NEU 型哮喘可能性大,病情越嚴重,肺功能越差。針對不同嚴重程度、不同表型哮喘患者可采取不同治療方案。

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