吸入用糖皮質激素對外周血嗜酸性粒細胞增多AECOPD患者肺功能的影響*

周陽，張東偉，韓玉，劉倩，宓家煒，于思菁，朱潔晨，朱述陽**

(1.徐州醫科大學附屬醫院 呼吸與危重癥醫學科，江蘇 徐州 221000；2.柳州市人民醫院 呼吸與危重癥醫學科，廣西 柳州 545000)

慢性氣道疾病是比較嚴重的公共衛生問題，2017年約有391萬人死于該疾病，大約占全球死亡人數的7%。慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是最常見的慢性氣道疾病之一[1-2]，是以持續的呼吸道癥狀及持續氣流受限為主要特性的異質性疾病。慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)的特點是咳痰喘的加重、氣道炎癥發作及肺功能迅速下降，降低了病人的生存質量，增加了患者死亡的風險，同時也增加社會經濟負擔[3]。近幾年的研究提示，COPD中存在以嗜酸性粒細胞(eosinophil,EOS)升高為主要特征的炎癥[4-5]，約有28% AECOPD患者的痰中存在EOS的增多[6]，早在2018年慢性阻塞性肺病全球倡議(global initiative for chronic obstructive lung disease,GOLD)報告中[7]提出，痰或血液EOS對于COPD急性加重的風險程度有一定的預測作用[8]。雖然痰標本在反映呼吸道炎癥方面真實可靠，但是其采集對于患者身體狀況有一定的要求、對于操作人員的專業技術水平要求也較高，而且可能會帶來其他的并發癥。外周血液EOS作為一個生物標記物[9]，更加簡單和可靠。目前對于血液EOS計數和COPD患者急性加重風險之間的相關性研究已有不少，但是血液EOS計數指導COPD患者糖皮質激素(inhaled glucocorticoid,ICS)使用的有效性和安全性仍存在爭議，本研究的目的在于探索血液EOS對慢性阻塞性肺疾病吸入激素治療的指導作用。

1 資料與方法

1.1 資料

1.1.1一般資料 選取2018年9月—2019年8月住院治療的AECOPD患者，收集患者年齡、性別、吸煙狀況、體質量指數(body mass index,BMI)、合并癥(高血壓和糖尿病)、入院前1年內重度急性加重史(中度加重≥2次或重度加重≥1次為有高風險)。納入標準：(1)符合《2018GOLD慢性阻塞性肺疾病診斷、治療與預防全球策略》[7]中AECOPD的診斷標準，(2)年齡≥40歲，(3)相關臨床資料齊全、神智清楚、配合檢查的病人。排除標準：(1)合并患有肺炎、支氣管哮喘、肺癌、肺栓塞、肺結核、間質性肺疾病、肺結節病等其他呼吸系統疾病；(2)合并患有影響血液EOS改變的疾病，如過敏、血液系統疾病、寄生蟲感染、各種惡性腫瘤等；(3)合并有心功能不全、肝功能不全、腎功能不全或其他重要臟器衰竭的患者；(4)患者于入院前48 h內曾接受過全身用糖皮質激素；(5)依從性差，不能配合隨訪的患者。

1.1.2分組 根據入院病人外周血EOS的計數，將納入的AECOPD患者分為嗜酸性粒細胞組(EOS≥100個/μL，簡稱嗜酸組)和非嗜酸性粒細胞組(EOS<100個/μL，簡稱非嗜酸組)。根據患者出院時維持藥物中是否含有ICS將患者分為含ICS組和不含ICS組。

1.2 觀察指標

1.2.1肺功能 肺功能檢查使用德國耶格公司MS-Diffusion肺功能儀，按照檢查操作規范完成，于患者入院時、出院前1 天以及出院后1年內進行進行3次檢測，包括1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1) 、第1秒用力呼氣容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)及呼氣峰值流量(peak expiratory flow,PEF)；抽取3 mL靜脈血放置于抗凝管中，采用全自動血細胞分析儀檢測患者EOS 百分比；患者入院當天分別取靜脈血2 mL，檢查血常規及C反應蛋白(c-reactive protein,CRP)、取動脈血1 mL做血氣分析。

1.2.2隨訪 患者出院后1年內電話隨訪，根據患者自我報告的臨床癥狀及治療情況判斷患者是否為急性加重以及急性加重程度，記錄中重度急性加重情況及次數；同時指導患者正確使用吸入性藥物，記錄吸入性藥物種類，如ICS、長效膽堿能受體拮抗劑(long acting muscarinic antagonist,LAMA)、長效β受體激動劑(long acting β agonist,LABA)。根據患者治療反應和治療場所來判斷急性加重嚴重程度：輕度，單獨使用短效支氣管擴張劑；中度，除短效支氣管擴張劑，還需要使用抗生素和(或)口服糖皮質激素治療；重度，需要住院治療或急診室治療[7]。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 一般臨床資料

AECOPD患者604例，資料齊全患者308例，隨訪過程中失訪37例，其他原因死亡4例，最終納入患者267例；嗜酸組患者88例、非嗜酸組患者179例，含ICS組患者共有211例、不含ICS組患者共有56例，嗜酸組患者中含ICS組患者61例、不含ICS組患者27例。

2.2 一般資料、實驗室檢查及肺功能

2.2.1嗜酸組與非嗜酸組AECOPD患者 結果顯示，嗜酸組與非嗜酸組AECOPD患者性別、年齡、BMI、吸煙、糖尿病、高血壓、入院前1年急性加重風險以及維持治療方案等方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)；而患者EOS、FEV1、FEV1/FVC、PEF、CRP以及出院后1年內中重度加重等方面比較，差異具有統計學意義(P<0.05)。

表1 嗜酸組與非嗜酸組AECOPD患者入院時臨床特征、實驗室檢查、癥狀評分及肺功能Tab.1 Comparison of clinical characteristics,laboratory tests,symptom scores ,and pulmonary functions between the EOS group and non-EOS group at admission

2.2.2ICS組與不含ICS組AECOPD患者 結果顯示，ICS組與不含ICS組AECOPD患者性別、年齡、BMI、吸煙、糖尿病、高血壓、入院前1年急性加重風險以及維持治療方案等方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)；而患者CRP、EOS、FEV1、FEV1/FVC、PEF以及出院后1年內中重度加重等方面比較，差異具有統計學意義(P<0.05)。

表2 ICS組與不含ICS組AECOPD患者出院前的臨床特征、實驗室檢查、癥狀評分及肺功能Tab.2 Comparison of clinical characteristics,laboratory tests,symptom scores,and pulmonary functions between AECOPD ICS group and AECOPD ICS-free group before discharge

2.2.3嗜酸組患者ICS組與不含ICS組 結果顯示，ICS組與不含ICS組AECOPD患者出院后1年內的性別、年齡、BMI、吸煙、糖尿病、高血壓等方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)；維持治療方案1年內復查結果顯示，患者CRP、EOS、FEV1、FEV1/FVC、PEF、入院前1年急性加重風險以及出院后1年內中重度加重等方面比較，差異具有統計學意義(P<0.05)。

2.2.4EOS與肺功能指標的相關性 Pearson相關性分析結果顯示，EOS水平與FEV1、FEV1/FVC以及PEF呈負相關(r=-0.562、-0.644、-0.778、P<0.001)。

3 討論

本研究發現嗜酸組患者血CRP低于非嗜酸組患者，差異有統計學意義，這與先前的研究相符合，可能的原因是非嗜酸組患者相較于嗜酸組患者，受感染因素引起急性加重的風險更高，而嗜酸組患者由氣道嗜酸性炎癥引起的急性加重較為多見，因此CRP相對較低。這一發現可能有助于指導AECOPD患者抗生素運用的管理，對于AECOPD患者是否運用抗生素有一定的臨床指導價值。

表3 嗜酸患者ICS組與不含ICS組出院后1年內的臨床特征、實驗室檢查、癥狀評分及肺功能Tab.3 Comparison of clinical characteristics,laboratory tests,symptom scores,and pulmonary functions between EOS ICS group and EOS ICS-free group within one year after discharge

既往對于EOS的研究都集中于穩定期的COPD[10-14]，但是對于評價外周血EOS在AECOPD患者中作用的研究還處于少數。研究表明[15-18]，高達40%的AECOPD患者入院時的血嗜酸性粒細胞增多，Belanger等[19]報道36%的AECOPD患者血液EOS增多，這與本次研究結果很相近。Disantostefano等[20]基于美國COPD人群(n=948)的橫斷面研究顯示，美國70%的COPD成年人EOS水平≥2%。這些結果的差異可能與研究的納排標準不同、種族的不同以及EOS的截取值有關。Disantostefano等[20]研究納入了符合肺功能診斷的COPD患者，其中還包括了哮喘的患者，本次研究排除了哮喘的這部分人群，因此這兩項研究的結果有所不同。Bafadhel等[21]對3個隨機試驗包含了4528名患者的事后分析發現，當EOS計數≥100個/μL時，相比于單藥LABA，ICS+LABA在減少患者急性加重方面有顯著療效，且EOS是ICS+LABA減少急性加重的獨立預測因子。本研究以100個/μL為截取值，觀察兩組患者在急性加重方面的差異，計數相比于百分比，可以避免中性粒細胞、淋巴細胞等差異對嗜酸性細胞的影響。本次研究發現兩組患者在入院時和出院前檢測未來1年內急性加重風險方面差異并無統計學意義，而隨訪一年發現1年內急性加重風險方面存在統計學差異，可能的原因是兩組患者短時間內均維持使用藥物，而ICS的長時間加入降低了患者急性加重的風險。

根據維持藥物中是否含有ICS分為兩組進行亞組分析，發現兩組患者在一般情況、肺功能、癥狀評分、急性加重方面差異無統計學意義(P>0.05)，進一步分析嗜酸組患者，發現不含ICS治療組的AECOPD患者出院后1年內急性加重風險明顯高于含ICS治療的患者，肺功能則低于含ICS治療的患者，差異有統計學意義(P<0.05)。這與Bafadhel等的研究結果相一致，當EOS計數≥100個/μL時，相比于不含有ICS治療，含有ICS治療在減少患者急性加重方面有顯著療效。這將對未來COPD個體化治療有一定的指導作用。

COPD患者外周血液EOS計數是COPD急性加重風險的生物學標志物，這是越來越多人的共識。但是根據血液EOS計數指導COPD患者ICS使用的安全性和有效性仍有不少的爭議。這需要新的臨床試驗根據血液EOS計數對患者進行分層，根據不同閾值的血液EOS，找到能夠指導COPD患者使用ICS減少急性加重風險的最佳閾值。血液EOS計數具有不穩定性[22]，特別是在閾值較高時(如EOS≥300個/μL時)，其不穩定性更加明顯，以此閾值評價ICS的有效性可能會出現結果的偏倚。因此，本研究采用100個/μL作為閾值，且均為患者入院時的血標本，減少EOS不穩定性帶來的結果偏倚。

嗜酸性粒細胞是關鍵的免疫細胞和炎癥細胞，它們有不同的功能，在包括肺在內的各種組織中為了維持穩態和對抗疾病中發揮著作用[23]。EOS來自于骨髓中的原始干細胞，成熟后被釋放到血液中。正常情況下，EOS在血液中處于不活動的狀態，當暴露于促炎介質(如粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、白細胞介素-3以及白細胞介素-5)時，它們可能在遷移到炎癥部位之前被部分激活[24]。當EOS進入肺部后將釋放包括基本的蛋白質(主要堿性蛋白、嗜酸粒細胞衍生神經毒素、嗜酸性粒細胞陽離子蛋白以及嗜酸性粒細胞過氧化物酶)、細胞因子、趨化因子以及生長因子(腫瘤壞死因子、轉化生長因子α/β)在內的促炎介質來造成持續的炎癥反應和組織損傷[25-26]。ICS的使用可以抑制氣道炎癥細胞的趨化和聚集，抑制炎癥細胞活化和炎癥介質的釋放，減少炎癥反應和組織損傷，針對嗜酸性粒細胞性氣道炎癥的患者，可以減少未來急性加重的頻率。本研究結果顯示，EOS水平與FEV1、FEV1/FVC以及PEF呈負相關與Si-Fang等[27]研究結果相符。提示，EOS對AECOPD患者的病情評估及指導ICS治療具有一定應用價值。

本研究存在一定的局限性，首先是本次研究運用的納入標準和排除標準比較嚴格，是為了確保結果的可靠性，因此納入的AECOPD患者的數據均較為完整，且依從性較好，但大多數有并發癥的病人被排除在外，導致樣本量相對較小，且病人病情相對較輕。其次，本次研究的患者大多為徐州及周邊地區的患者，研究結果應該謹慎地推向全國乃至世界各地的患者。最后，該研究為單中心，回顧性研究，無研究變量的連續測量。這些局限性可能對結果產生一定的影響，為了更可靠、更全面的評估AECOPD患者外周血液EOS的臨床價值，未來需要開展更大規模、多中心前瞻性研究，來調查AECOPD患者血液EOS指導ICS使用的可行性。

綜上所述，該研究提供了一些證據，提示AECOPD患者血液EOS可能可以用于預測ICS減少未來急性加重的作用大小，可能有助于推進未來AECOPD的治療和管理，進一步推動COPD患者個性化治療的進程。