不同霧化吸入方案對穩定期COPD患者血清NLRP3水平改變的臨床研究

黃志貞 許惠卿 趙潔敏 劉凌云 黃超文

【摘要】 目的：分析不同霧化吸入方法治療穩定期慢性阻塞性肺疾病（COPD）的效果及對血清NLRP3水平的影響。方法：回顧性分析2018年5-10月于本院門診就診的50例穩定期COPD患者的臨床資料。根據治療方法不同將其分為LAMA+LABA組和ICS+LABA組，每組25例。另選取同期入院健康體檢者40例為對照組。LAMA+LABA組接受格隆溴銨/富馬酸福莫特羅治療，ICS+LABA組接受布地奈德福莫特羅吸入治療，分別于治療前后檢測兩組患者的生化指標以及肺功能指標，并進行對比分析。結果：治療前后，LAMA+LABA組及ICS+LABA組的NLRP3、IL-1β均高于對照組，FEV1%、PEF%均低于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）;LAMA+LABA組和ICS+LABA組的NLRP3、IL-1β、FEV1%、PEF%比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;各組CRP、PCT、WBC比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。治療后，LAMA+LABA組及ICS+LABA組的NLRP3及IL-1β均低于治療前，差異均有統計學意義（P<0.05）。NLRP3與IL-1β呈正相關（P<0.05），與FEV1%、PEF%呈負相關（P<0.05）。結論：COPD患者采用格隆溴銨/富馬酸福莫特羅、布地奈德福莫特羅吸入霧化吸入治療效果更為顯著，臨床可根據NLRP3水平評估疾病預后，指導臨床治療。

【關鍵詞】 Nod樣受體蛋白-3 慢性阻塞性肺疾病 霧化吸入 肺功能

[Abstract] Objective： To analyze the effect of different atomization inhalation methods on stable chronic obstructive pulmonary disease （COPD） and the effect on serum NLRP3 level. Method： A retrospective analysis was performed on the clinical data of 50 patients with stable COPD who visited our outpatient clinic from May to October 2018. Depending on the treatment， they were divided into LAMA + LABA group and ICS + LABA group， 25 cases in each group. A total of 40 healthy patients admitted to hospital during the same period were selected as the control group. The LAMA + LABA group was treated with Grononium Bromide/Formoterol Fumarate， the ICS + LABA group received Budesonide Formoterol inhalation. Biochemical indexes and pulmonary function indexes of the two groups of patients were detected before and after treatment， and were compared and analyzed. Result： Before and after treatment， NLRP3 and IL-1 in LAMA + LABA group and ICS + LABA group were higher than those in control group， FEV1% and PEF% were lower than those of control group， the differences were statistically significant （P<0.05）. Compared the levels of NLRP3， IL-1， FEV1%， PEF% in LAMA + LABA group and ICS + LABA group， the differences were not statistically significant （P>0.05）. Compared the levels of CRP， PCT and WBC in each group， the differences were not statistically significant （P>0.05）. After treatment， NLRP3 and IL-1 in LAMA + LABA and ICS + LABA were lower than those before treatment， the differences were statistically significant （P<0.05）. NLRP3 was positively correlated with?IL-1β （P<0.05）， while FEV1% and PEF% were negatively correlated （P<0.05）. Conclusion： Patients with COPD were treated with Grononium Bromide/Formoterol Fumarate and Budesonide Formoterol inhalation atomization inhalation with more significant therapeutic effect， which can clinically evaluate the prognosis of the disease according to NLRP3 level and guide clinical treatment.[Key words] Nod-like receptor protein-3 Chronic obstructive pulmonary disease Aerosol inhalation Pulmonary functionFirst-authors address： Jiangmen Central Hospital， Jiangmen 529000， Chinadoi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.07.001

盡管我國目前的醫療水平和人均醫療投入逐年增加，但慢性阻塞性肺疾病（COPD）的發病率和死亡率仍居高不下，并呈逐年增長的趨勢，與吸煙人數及環境污染（霧霾、PM2.5）呈正相關，雖然目前COPD可經規范吸入治療達到良好控制，但目前COPD的具體發病機制仍不完全清楚[1]，并尚無明確血清學標志評價其控制是否良好。固有免疫中核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（Nod樣受體蛋白-3，NLRP3）炎癥小體是炎癥體的一種，是NALPs蛋白家族中的一員，主要表達于炎癥細胞中，參與多種宿主免疫和炎性反應[2]。NLRP3激活半胱氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）后，參與病原體誘導的壞死性細胞死亡，并誘導炎癥小體生成，促使Caspase-1自身激活，而活化后的Caspase-1可促進IL-1β和IL-18的成熟及分泌[3]。COPD是以中性粒細胞炎癥為主的氣道慢性炎癥，病原體感染及IL-1β在其發病中發揮極其重要的作用，因此NLRP3炎癥小體的激活可能參與到COPD的發生發展中，而治療COPD的重要吸入性藥物可能干預NLRP3的表達[4]。本研究擬入選健康體檢者和穩定期COPD患者并進行吸入治療，檢測患者NLRP3、IL-1β、CRP、PCT、WBC及肺功能，探討NLRP3在評價COPD患者穩定期控制效果方面的作用以及吸入用藥對NLRP3表達的影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2018年5-10月于本院門診就診的50例穩定期COPD患者的臨床資料。（1）納入標準：①符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》標準[1];②年齡>40歲;③近1月內未接受糖皮質激素等藥物治療，入組后研究開始前1周停用所有吸入、口服藥物;④意識清楚，無認知障礙。（2）排除標準：①妊娠或哮喘;②合并嚴重心臟、肝、腎、神經系統、內分泌系統等功能障礙或自身免疫性疾病、腫瘤等;③過敏體質或對治療藥物過敏者;④語言功能障礙或合并精神病史;⑤近1個月內出現呼吸道感染史，或目前合并真菌、結核感染。根據治療方法不同將其分為LAMA+LABA組和ICS+LABA組，每組25例。另選取同期入院健康體檢者40例為對照組。本研究經醫院倫理學委員會批準。

1.2 方法 治療前三組均采用ELISA法檢測血清NLRP3、IL-1β，生化檢測CRP、PCT、WBC及進行肺功能檢查，LAMA+LABA組患者接受格隆溴銨/富馬酸福莫特羅（生產廠家：AstraZeneca，美國FDA批準文號：NDC0310-4600-12）吸入治療，期間不接受其他口服藥物或吸入藥物治療，吸入劑量為13.8 μg/次，1次/d。ICS+LABA組接受布地奈德福莫特羅粉吸入劑（生產廠家：瑞典AstraZeneca AB，批準文號：注冊證號H20140458）治療，期間不接受其他口服藥物或吸入藥物治療，吸入劑量為200 μg/次，1次/d。兩組均接受8周吸入治療，健康體檢者不接受任何治療。

1.3 觀察指標及判定標準 （1）比較各組治療前后各項檢驗/檢查結果，包括NLRP3、IL-1β、CRP、PCT、WBC及肺功能檢查;（2）比較LAMA+LABA組及ICS+LABA組治療前后的NLRP3、IL-1β、FEV1%、PEF%;（3）NLRP3與IL-1β、FEV1%、PEF%的相關分析結果。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用完全隨機的方差分析，組間的兩兩比較，方差齊者用LSD法分析，方差不齊用Games-Howell法，構成比使用方差分析。計量資料間的相關性采用Pearson相關檢驗。計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組一般資料比較 LAMA+LABA組25例，男15例，女10例;年齡60～78歲，平均（69.50±3.80）歲;病程1～10年，平均（5.20±1.22）年。ICS+LABA組25例，男17例，女8例;年齡61～76歲，平均（67.52±4.61）歲;病程1～12年，平均（5.12±1.05）年。對照組40例，男27例，女13例;年齡60～80歲，平均（67.44±4.52）歲。各組間一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 各組治療前各項檢測結果比較 治療前，LAMA+LABA組及ICS+LABA組的NLRP3、IL-1β均高于對照組，FEV1%、PEF%均低于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）;LAMA+LABA組和ICS+LABA組的NLRP3、IL-1β、FEV1%、PEF%比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;各組CRP、PCT、WBC比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見圖1及表1。

2.3 各組治療后各項檢測結果比較 治療后，LAMA+LABA組及ICS+LABA組的NLRP3、IL-1β均高于對照組，FEV1%、PEF%均低于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）;ICS+LABA組的NLRP3、IL-1β均高于LAMA+LABA組，差異均有統計學意義（P<0.05）;ICS+LABA組和LAMA+LABA組的FEV1%、PEF%比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;各組CRP、PCT、WBC比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見圖2及表2。

2.4 LAMA+LABA組及ICS+LABA組治療前后的NLRP3、IL-1β、FEV1%、PEF%比較 治療后，LAMA+LABA組及ICS+LABA組的NLRP3及IL-1β均低于治療前，差異均有統計學意義（P<0.05）;兩組FEV1%、PEF%治療前后比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見圖3。

3 討論

COPD的患病率、死亡率逐年增高，已成為全球重要的醫療衛生問題，在我國COPD已成為除腫瘤外醫療費用最高的呼吸系統疾病[1-5]。目前雖已有指南規范診療，但該疾病發病機制尚未完全明了。而在一線臨床工作中，常把COPD患者區分為穩定期及急性加重期，并針對分期做出不同治療。但目前尚無統一規范指標判定為穩定期COPD，僅通過主觀癥狀判斷[6]。本研究首次探討健康體檢者及穩定期COPD患者規范吸入治療后血清中NLRP3的改變，擬揭示其在穩定期COPD的預防作用。NLRP3炎癥體參與多種宿主免疫和炎性反應，各種內、外源性多種信號激活NLRP3炎癥體，引起局部及全身炎癥反應及下游信號通路激活[7]。而NLRP3信號通路在呼吸系統疾病如急性肺損傷、肺間質纖維化、機械通氣損傷等方面已有報道[8-11]。本研究中納入穩定期COPD患者，發現穩定期（非急性加重期）COPD患者血清NLRP3水平較健康體檢者明顯增高，提示血清NLRP3水平可能作為提示或篩選COPD患者的指標。本研究發現，除了NLRP3以外，IL-1β也同樣增高，此結果與目前研究發現COPD患者血清IL-1β增高結果相一致，IL-1β作為下游信號通路，主要由NLRP3活化后形成的多蛋白復合體并激活半胱天冬酶（Caspase-1），并加工IL-1β前體成為成熟體IL-1β，介導一系列炎癥反應[12-14]，而研究結果顯示二者有明顯的相關性，同樣揭示NLRP3可能為COPD發病中的啟動因素。

此外，本研究通過不同的吸入藥物治療，評價吸入規范治療對NLRP3的影響，規范吸入治療可降低血清中NLRP3和IL-1β水平，提示規范治療可降低肺部炎癥及下游信號通路的激活。而目前主要的COPD治療以規律吸入LAMA（長效抗膽堿能藥物）、LABA（長效β2受體激動劑）、ICS（吸入用表面激素）為主，因此本研究分別使用格隆溴銨/福莫特羅或布地奈德/福莫特羅，而研究結果顯示：規律吸入LAMA+LABA或ICS+LABA均可降低其肺部炎癥水平，可促使患者FEV1%、PEF%輕度改善，但差異均無統計學意義（P>0.05）。同時FEV1%、PEF%與血清NLRP3呈明顯負相關，可能提示更嚴重的肺部炎癥引起肺功能的下降，而經吸入治療后NLRP3和IL-1β水平下降，FEV1%、PEF%輕度改善。這與國內研究肺部感染、炎癥水平越高，其mRNA表達水平越高的結果是一致的[15]。同時不管如何降低肺部炎癥水平，患者的肺功能損害也無法逆轉[1]。由于NLRP3主要存在于細胞膜和細胞間質中，各種感染、煙塵暴露、過敏原及氣體污染等危險因素可通過模式識別受體途徑活化NLRP3炎癥小體，進一步促進下游IL-1β、IL-18等炎癥介質的成熟與釋放，共同參與慢阻肺病情的進展[16-18]，因此探討肺泡灌洗液中NLRP3與IL-1β水平評價肺部炎癥及COPD炎癥程度可能更準確。同時本研究亦未納入急性加重期COPD患者，納入后比較臨床意義更大，但急性加重的COPD除吸入治療外同時還需各種其余治療，因此混雜因素太多，難以分析及討論[19-20]。

綜上所述，本研究提示血清NLRP3水平可能作為評價COPD穩定期控制水平的良好指標并預測肺部炎癥反應情況，同時NLRP3可能參與到COPD炎癥反應的發生發展過程中，深入研究NLRP3可能為COPD的防治提供新的依據。

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（收稿日期：2019-09-10） （本文編輯：姬思雨）