GM 試驗(yàn)聯(lián)合G 試驗(yàn)評(píng)估AECOPD 患者病情的嚴(yán)重程度

趙靜渝 李翠萍 魏春華 孟凡梅

1東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)人民醫(yī)院老年病科 257085；2東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)新區(qū)醫(yī)院心電圖室 257000；3濰坊市濰坊衛(wèi)恩醫(yī)院呼吸科 261041

COPD 是一種常見(jiàn)的侵犯氣道和肺組織的慢性炎癥反應(yīng)性疾病,嚴(yán)重地威脅著中老年人的身心健康。該病以氣流受限不完全可逆為特征,病情呈進(jìn)行性發(fā)展并多有持續(xù)加重。近年來(lái),COPD 的發(fā)病率和病死率逐年升高,目前已經(jīng)躍居為我國(guó)居民主要死亡原因的第4位[1]。COPD 患者在呼吸道黏膜受損、呼吸道防御機(jī)能下降的情況下,細(xì)菌和真菌反復(fù)多次感染,導(dǎo)致氣道慢性炎癥急性加重,曲霉菌及真菌感染導(dǎo)致慢性阻塞性肺疾病急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD）患者病情進(jìn)一步發(fā)展,已經(jīng)成為COPD 病死率攀升的主要原因之一。并且這一現(xiàn)象呈上升趨勢(shì),越來(lái)越多地引起了臨床醫(yī)師們的關(guān)注。本研究對(duì)東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)人民醫(yī)院住院的110例AECOPD 患者進(jìn)行了血清GM 試驗(yàn)及血漿G 試驗(yàn)檢測(cè),并通過(guò)血清半乳甘露聚糖水平、血漿1,3-β-D葡聚糖水平將AECOPD 患者分為2組,對(duì)比2組患者的病情嚴(yán)重程度,在一定程度上可以指導(dǎo)臨床治療并判斷預(yù)后。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性研究。收集2018年1月至2020年3 月于東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)人民醫(yī)院住院的AECOPD 患者110 例,其中男68 例 （61.7%）,女42例（38.3%）,診斷均符合《慢性阻塞性肺疾病全球倡議2019：慢性阻塞性肺疾病診斷、治療和預(yù)防全球策略解讀》[2]中的診斷標(biāo)準(zhǔn)。患者入院后于第2天凌晨空腹抽取靜脈血,行GM 試驗(yàn)及G試驗(yàn),5 h后根據(jù)患者血清半乳甘露聚糖水平和血漿1,3-β-D 葡聚糖水平進(jìn)行分組。半乳甘露聚糖水平＞0.7μg/L,1,3-β-D葡聚糖水平＞200 ng/L的患者為觀察組,共24例,其中男16例,女8例,年齡72.00 （5.25）歲,年齡范圍為66～86歲；半乳甘露聚糖水平＜0.5μg/L,1,3-β-D 葡聚糖水平＜50 ng/L 的患者為對(duì)照組,共70 例,其中男42例,女28例,年齡68.50 （4.00）歲,年齡范圍為65～85 歲。2 組患者均合并其他基礎(chǔ)疾病：高血壓、2型糖尿病、心絞痛、慢性心力衰竭、腦梗死。2組患者均有入院前4周內(nèi)有糖皮質(zhì)激素和β2受體激動(dòng)劑吸入史。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）慢性肺曲霉菌病、侵襲性肺曲霉菌病、變態(tài)反應(yīng)性支氣管炎、細(xì)菌性肺炎及其有胸部CT 表現(xiàn)者；（2）免疫缺陷及受損患者；（3）實(shí)體器官移植,移植物抗宿主疾病患者及正在使用免疫抑制劑的患者。2組患者在性別、年齡、病程等方面比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均＞0.05）。本研究已通過(guò)東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（14126）,所有入選患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 試劑和儀器 血清GM 試驗(yàn)和血漿G 試驗(yàn)試劑盒均購(gòu)自天津丹娜生物有限責(zé)任公司。血清GM試驗(yàn)采用酶聯(lián)免疫夾心法,半乳甘露聚糖試劑盒,產(chǎn)品批號(hào)200601；血清G 試驗(yàn)采用動(dòng)態(tài)濁度法,真菌1,3-β-D 葡聚糖檢測(cè)試劑盒,產(chǎn)品批號(hào)200403,儀器使用迪肯Sunrise微生物快速動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),TECAN 酶標(biāo)儀購(gòu)自上海賀德實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司,型號(hào)：Sunrise。隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱購(gòu)自上海賀德實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司,型號(hào)：GNP-9160。

1.3 檢驗(yàn)方法

1.3.1 血清GM 試驗(yàn)檢測(cè)操作過(guò)程 采取外周血2 ml,離心后取血清300μl,放入離心管后加入100μl處理液,置入電熱恒溫培養(yǎng)箱煮熱3 min。超速離心后取上清液100μl,加入酶標(biāo)板,加入質(zhì)控品,樣本,封板置入37℃孵育箱孵育1 h,每個(gè)酶標(biāo)孔加入300μl洗滌液靜置40 s,洗滌拍干后每孔加入100μl酶標(biāo)抗體,封板置入孵育30 min,重復(fù)洗滌拍干3次,加入顯色劑100μl,再入37 ℃孵育箱30 min （此過(guò)程避光）,30 min后加入50μl終止液,酶標(biāo)儀450 nm/620 nm 雙波長(zhǎng)處讀吸光度值。

1.3.2 血清G 試驗(yàn)檢測(cè)操作過(guò)程 采外周血3 ml超速離心后,加標(biāo)準(zhǔn)品60μl,加入質(zhì)控品,入酶標(biāo)儀樣品孔,取血漿20μl入40 ml處理液,啟用G 試驗(yàn)10 min 程序孵育,孵育結(jié)束每孔加入100μl酶反應(yīng)主劑溶液,37 ℃酶標(biāo)儀孵育40 min,讀取吸光度值。

1.4 觀察指標(biāo) 比較2組患者治療前吸煙史（＞5年）、合并癥、治療前肺功能情況、肺通氣功能指標(biāo)[第1秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比 （forced expiratory volume in the first second in percent predicted values,FEV1% pred）、FVC% pred、FEV1/FVC]等。比較2組入院時(shí)癥狀（是否有咳嗽、憋喘、發(fā)熱）、肺部體征 （濕啰音及哮鳴音的情況）、血常規(guī)結(jié)果、動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果 （p H、PaO2、PaCO2）、嗜酸粒細(xì)胞百分比高于5.0%結(jié)果、炎性指標(biāo)如C 反應(yīng)蛋白 （C-reactive protein,CPR）、降鈣素原 （procalcitonin,PCT）、ESR等。比較2組的癥狀緩解時(shí)間、住院時(shí)間、住院期間的治療方案包括抗生素使用的種類及時(shí)間、吸入激素或靜脈激素的使用、支氣管擴(kuò)張劑的使用等。比較2組住院期間的預(yù)后。比較在此次住院期間內(nèi),2組死亡例數(shù)等方面的差異。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以±s表示,組間比較采用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布連續(xù)變量以M（QR）示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。分類變量用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組AECOPD 患者的臨床特征比較 觀察組吸煙比例及合并慢性心力衰竭的情況均高于對(duì)照組（P值均＜0.05）。觀察組吸入大劑量倍氯米松的比例也更高 （χ2＝4.292,P＝0.038）。觀察組肺功能FEV1%pred明顯低于對(duì)照組 （t＝ˉ2.238,P＝0.028）。觀察組與對(duì)照組在性別、年齡、病程、體質(zhì)量指數(shù)、合并高血壓、2型糖尿病、心絞痛、腦梗死、肺功能和前1年AECOPD 發(fā)次數(shù)等方面差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均＞0.05）。見(jiàn)表1。

表1 2組AECOPD患者治療前一般資料比較

2.2 2組AECOPD 患者的癥狀、體征、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較 觀察組患者出現(xiàn)喘憋癥狀和肺部哮鳴音體征的比例均明顯高于對(duì)照組 （P值均＜0.05）。觀察組嗜酸粒細(xì)胞百分比高于5.0%的患者比例明顯高于對(duì)照組、PaO2則較對(duì)照組明顯下降 （P值均＜0.05）。2組患者白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞比率、CRP、PCT、ESR 等實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均＞0.05）。見(jiàn)表2。

表2 2組AECOPD 患者的癥狀、體征、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較

2.3 2組AECOPD 患者的臨床治療和短期療效比較 觀察組使用超過(guò)1類抗生素治療的比例以及治療時(shí)間比例均明顯高于對(duì)照組,觀察組吸入較高劑量布地奈德的患者數(shù)量比例明顯高于對(duì)照組,觀察組病情緩解時(shí)間及平均住院時(shí)間比對(duì)照組更長(zhǎng),且觀察組患者死亡比例明顯高于對(duì)照組 （P值均＜0.05）。見(jiàn)表3。

表3 2組AECOPD 患者的臨床治療和短期療效比較

3 討論

COPD 患者每年急性加重次數(shù)約為0.5～3.5次,急性發(fā)作是導(dǎo)致COPD 患者病情加重和死亡率升高的主要因素[3]。COPD 反復(fù)急性發(fā)作降低了患者生活質(zhì)量、惡化的肺功能和臨床癥狀直接或間接導(dǎo)致死亡[3]。近年來(lái),AECOPD 的發(fā)生頻率逐年升高,每年發(fā)作次數(shù)可達(dá)3次或以上[4]。因此,管理COPD、預(yù)測(cè)和預(yù)防AECOPD 至關(guān)重要。肺功能氣流不可逆受限的指標(biāo)并不能全面地預(yù)測(cè)AECOPD 風(fēng)險(xiǎn)[4-6]。

COPD 患者由于氣道黏膜損傷、氣道慢性炎癥以及氣道防御功能的下降,導(dǎo)致真菌、曲霉孢子與上皮細(xì)胞的結(jié)合,從而導(dǎo)致氣道和肺組織[7-8]真菌和曲霉菌的感染,這是AECOPD 的一個(gè)重要原因。本研究通過(guò)檢測(cè)AECOPD 患者血清半乳甘露聚糖抗原的水平、1,3-β-D 葡聚糖抗原的水平,幫助評(píng)估曲霉菌及真菌感染導(dǎo)致AECOPD 患者病情嚴(yán)重程度。

GM 試驗(yàn)的主要檢測(cè)物質(zhì)是血清半乳甘露聚糖抗原,是目前診斷曲霉菌感染最常用的標(biāo)記方法。其半乳甘露聚糖是構(gòu)成曲霉菌細(xì)胞壁的重要組成成分,當(dāng)機(jī)體感染曲霉菌后,半乳甘露聚糖被釋放入血,可反映感染曲霉菌的嚴(yán)重程度[9]。G 試驗(yàn)檢測(cè)成分是構(gòu)成真菌細(xì)胞壁組成成分的1,3-β-D 葡聚糖抗原。1,3-β-D 葡聚糖在細(xì)菌、病毒中均不存在[10],人體一旦感染真菌,機(jī)體可通過(guò)啟動(dòng)免疫應(yīng)答將真菌清除,將1,3-β-D 葡聚糖釋放入血[11]。

吸煙是導(dǎo)致AECOPD 的危險(xiǎn)因素之一。吸煙產(chǎn)生的有害煙霧、有害顆粒導(dǎo)致氣道上皮細(xì)胞、氣道結(jié)構(gòu)和功能的改變[12-14]。氣道的異常炎癥反應(yīng)可改變肺組織、肺血管的結(jié)構(gòu)和功能,從而降低機(jī)體對(duì)入侵的病原體如細(xì)菌、真菌、曲霉菌等的防御功能,從而損害氣道上皮細(xì)胞[15-16],導(dǎo)致血清半乳甘露聚糖水平＞0.7μg/L,1,3-β-D 葡聚糖水平升高,從而加速AECOPD 的發(fā)生,進(jìn)一步加劇AECOPD 患者的病情。

本研究結(jié)果顯示血清半乳甘露聚糖水平高、血漿1,3-β-D 葡聚糖水平高的AECOPD 患者,大多數(shù)患者具有吸煙史,這與2019年版慢性阻塞性肺病全球倡議中指出的吸煙是COPD 發(fā)病的主要風(fēng)險(xiǎn)因素的結(jié)論相一致。

慢性心力衰竭、吸入性糖皮質(zhì)激素的使用可能是血清半乳甘露聚糖水平＞0.7μg/L,1,3-β-D 葡聚糖水平升高的危險(xiǎn)因素,從而使AECOPD 患者病情加重。

本研究表明真菌和/或曲霉菌感染導(dǎo)致的高半乳甘露聚糖水平和高1,3-β-D 葡聚糖水平可能與AECOPD 的嚴(yán)重程度有關(guān)。吸入大劑量糖皮質(zhì)激素治療可能與曲霉菌和/或真菌感染有關(guān),并引起相關(guān)的過(guò)敏反應(yīng)及臨床癥狀。曲霉菌感染或真菌感染,可能導(dǎo)致加劇過(guò)敏反應(yīng)。其過(guò)敏反應(yīng)的機(jī)制可能與曲霉菌絲、真菌參與的抗原觸發(fā)的肥大細(xì)胞脫顆粒、組胺和炎癥因子的釋放有關(guān)[17-20]。高半乳甘露聚糖水平和高1,3-β-D 葡聚糖水平可能加重患者氣道高反應(yīng)性,在加重氣道炎癥的同時(shí)引起支氣管收縮,黏液腺分泌增多,進(jìn)而導(dǎo)致AECOPD 患者肺功能及PaO2的下降。嚴(yán)重缺氧導(dǎo)致患者肺動(dòng)脈高壓進(jìn)一步加重,心肌細(xì)胞變性壞死,導(dǎo)致慢性心力衰竭和慢性心力衰竭程度較前進(jìn)一步加重。觀察組FEV1%pred、PaO2明顯低于對(duì)照組,說(shuō)明觀察組病情較對(duì)照組重。高半乳甘露聚糖和高1,3-β-D葡聚糖可能引起持續(xù)性炎癥以及相關(guān)的過(guò)敏反應(yīng),可能增加重度AECOPD 的發(fā)病率和病死率。

真菌或曲霉菌感染與AECOPD 患者的臨床表現(xiàn)及短期預(yù)后有關(guān),血清半乳甘露聚糖水平、1,3-β-D 葡聚糖水平或可作為一種新的檢測(cè)指標(biāo),可能用于評(píng)估嚴(yán)重AECOPD 的風(fēng)險(xiǎn),并可為探討真菌或曲霉菌與AECOPD 發(fā)病機(jī)制提供依據(jù)。由于本研究為回顧性研究,受試者選擇偏倚和試驗(yàn)條件的限制等因素,試驗(yàn)有可能存在誤差。其次,本研究評(píng)估了納入住院的嚴(yán)重AECOPD 患者,而未納入未住院的輕至中度COPD,尤其是門診患者。因此,半乳甘露聚糖水平、1,3-β-D 葡聚糖水平與重度AECOPD 相關(guān)性的機(jī)制應(yīng)在今后的工作中揭示。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突