誘導痰嗜酸性粒細胞對AECOPD患者糖皮質(zhì)激素治療的指導意義

王展展 陳秋羽 鄭彩芬 李春華

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種常見的、以不可逆性氣道阻塞為特征的肺部疾病,是世界各地慢性病死亡的主要原因[1,2]。目前COPD的治療以支氣管擴張劑、糖皮質(zhì)激素和祛痰藥為主。國際指南對于COPD患者糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用指征仍不明確,且糖皮質(zhì)激素使用劑量與住院并發(fā)肺炎的風險呈正相關(guān)[3]。因此,COPD炎癥模式的異質(zhì)性受到廣泛關(guān)注,被認為是更精確治療的基礎(chǔ)[4]。中性粒細胞通常被認為是COPD氣道內(nèi)的主體炎癥細胞,但約有30%的COPD患者誘導痰中檢測到嗜酸性氣道炎癥[5]。目前人們將外周血嗜酸性粒細胞(eosinophils,EOS)≥2%和(或)痰EOS>3%的COPD稱為嗜酸性COPD[6]。臨床中通常以外周血EOS代替痰EOS作為嗜酸性COPD的生物標志物,并根據(jù)外周血EOS閾值指導糖皮質(zhì)激素的使用時機和量[7],這有助于減少嗜酸性COPD患者的住院時長、降低年急性加重率以及延長首次中/重度惡化時間[8-12]。但外周血EOS受到年齡、性別和環(huán)境暴露等多種混雜因素的影響[14],其數(shù)目并不能真實反映嗜酸性氣道炎癥[14, 15]。另有研究表明僅根據(jù)外周血EOS數(shù)目指導應(yīng)用糖皮質(zhì)激素對于中/重度惡化率無明顯影響[16, 17],這容易導致激素過度使用[18]。因此痰細胞學檢測方式仍不能被取代,進一步評估氣道炎癥對指導糖皮質(zhì)激素的正確使用是有必要的。本研究前瞻性將慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)患者的外周血和誘導痰EOS同時納入研究,分析患者的基本臨床特點及對激素治療的反應(yīng),探討誘導痰EOS對糖皮質(zhì)激素的使用是否更有指導意義。

資料與方法

一、研究對象

二、納入標準:(1)40歲及以上。(2)符合2021版GOLD的AECOPD診斷標準。(3)過去1年因急性加重住院1次及1次以上。(4)同意參加本研究并簽署知情同意書。

三、排除標準:(1)哮喘、活動性肺結(jié)核、支氣管擴張、塵肺及其他限制性通氣功能障礙者。(2)入院前48h內(nèi)口服或靜脈使用糖皮質(zhì)激素者。(3)過敏性疾病急性發(fā)作期、寄生蟲感染者。(4)合并重度心衰、尿毒癥等嚴重器質(zhì)性疾病。(5)隨訪失蹤者。

四、實驗方法

(1)基線資料及實驗室數(shù)據(jù)的收集:記錄入組患者的性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)、吸煙指數(shù)、入院前1年因急性加重住院治療次數(shù);收集入組后24小時內(nèi)的血常規(guī)、誘導痰、中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR);記錄入院當天采取治療前的慢阻肺評估測試(COPD assessment test,CAT)、第一秒呼出氣體量(forced expiratory volume in the first second,FEV1)和用力肺活量(forced vital capacity, FVC),治療7天后(住院天數(shù)<7天者,則記錄出院當天)再次評估CAT評分和FEV1,△FEV1:治療第7天與入院當天第一秒呼出氣體量差值;△CAT:治療第7天與入院當天慢阻肺評估測試評分差值,記錄△FEV1和△CAT。(2)治療方案由未參與本研究的呼吸與危重癥專科主治及以上職稱醫(yī)師按AECOPD治療原則采取綜合治療。記錄住院期間激素(包括霧化吸入用布地奈德混懸劑以及口服或靜脈甲潑尼龍)使用總量(激素總量以全身用糖皮質(zhì)激素等效劑量表示,按照40mg靜脈或口服甲潑尼龍等效于8mg霧化吸入用布地奈德進行換算[19]);是否聯(lián)合使用抗生素;機械通氣使用率以及住院天數(shù)。(3)效果評價:1)住院期間:對比兩組患者平均住院天數(shù)及激素使用量。2)隨訪期間:6個月內(nèi)兩組患者急性加重率。(4)分組:A組:誘導痰EOS比例≥3%為A1組,<3%為A2組;B組:外周血EOS比例≥2%為B1組,<2%組為B2組。(5)隨訪:對出院的患者進行電話隨訪,獲取患者自出院后6個月內(nèi)急性加重的總次數(shù)。

五、誘導痰檢測及制片

先用生理鹽水讓患者漱口,能自然咳痰者直接留取痰標本。無法咳痰者,以3%高滲鹽水霧化吸入10-15分鐘后咳深部痰(霧化過程中如患者有胸悶、氣喘等不適立即停止,吸入1-2次沙丁胺醇緩解癥狀),挑出痰栓(約黃豆大小)至EP管內(nèi),加入0.1%二硫蘇糖醇(量約為痰栓4倍),恒溫水浴箱溫浴10分鐘,每5分鐘震蕩15秒后用300目尼龍網(wǎng)進行過濾;濾液置于EP管內(nèi)于離心機內(nèi)以3000r/min離心5-10分鐘;棄上清液后用移液槍打散,均勻置于載玻片上晾干。行HE染色,光鏡下進行200個非鱗狀細胞分類。制片合格標準:每低倍鏡視野鱗狀上皮細胞<10個,白細胞>25個。

六、統(tǒng)計學方法

結(jié) 果

一、一般資料

根據(jù)誘導痰EOS比例可分為A1組(痰EOS比例≥3%)28例,A2組(痰EOS比例<3%)43例。根據(jù)外周血EOS比例可分為B1組(EOS比例≥2%)17例、B2組(EOS比例<2%)54例。治療前A1組和A2組、B1組和B2組患者一般情況(年齡、性別、BMI、吸煙人數(shù)、吸煙指數(shù)、年加重入院次數(shù)、FVC和FEV1)差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表1)。

表1 患者一般資料

二、臨床資料

A1組經(jīng)治療7天后△FEV1為(112.50±14.70)mL,A2組△FEV1為(74.70±9.02)mL,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);A1組住院時長為(11.79±1.03)天,A2組為(22.29±2.49)天,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);A1組全身糖皮質(zhì)激素總量為(452.32±160.00)mg,A2組為(872.02±454.04)mg,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001);NLR、機械通氣率、△CAT、抗生素聯(lián)合使用率、6個月內(nèi)加重次數(shù)在A1組和A2組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。B1組和B2組的臨床資料差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表2)。

表2 患者臨床資料

三、誘導痰EOS比例與外周血EOS比例的相關(guān)性分析

結(jié)果顯示,誘導痰EOS比例與外周血EOS比例的相關(guān)性有統(tǒng)計學意義(r=0.4687,P<0.001)(見圖1)。

圖1 誘導痰EOS比例與外周血EOS比例的相關(guān)性

四、A1組與B1組臨床資料比較

兩組患者一般情況(年齡、性別、BMI、吸煙率、吸煙指數(shù)、年加重入院次數(shù))差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);A1組住院時長為(11.79±1.03)天,B1組為(18.76±3.02)天,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);A1組全身用糖皮質(zhì)激素總量為(452.32±160.00)mg,B1組為(641.18±277.31)mg,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);NLR、機械通氣率、△FEV1、△CAT、抗生素聯(lián)合使用率、6個月內(nèi)加重次數(shù)在A1組和B1組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表3)。

表3 A1組與B1組臨床資料

討 論

嗜酸性COPD是指氣道或外周循環(huán)中EOS增高,且對糖皮質(zhì)激素治療反應(yīng)較好的一種炎癥模式。由于痰標本的獲取較血液復雜,臨床普遍選用外周血EOS作為識別嗜酸性COPD的替代指標。根據(jù)外周血EOS比例指導COPD穩(wěn)定期和急性加重期糖皮質(zhì)激素使用的相關(guān)研究中,大多學者認為在外周血EOS比例大于2%的患者,CAT評分、肺功能下降速率及再次加重率與外周血EOS比例小于2%的患者有明顯差異[11, 20-22]。這提示根據(jù)血EOS比例可以篩選出哪些患者更適合糖皮質(zhì)激素治療。但Benson等人[23]提出新的觀點:外周血EOS是連續(xù)性而非簡單的二分類數(shù)據(jù),幾乎沒有可靠的證據(jù)支持對不同人群和狀態(tài)下外周血EOS是否為正常水平的理解,且部分患者對糖皮質(zhì)激素治療不敏感。這導致糖皮質(zhì)激素被廣泛過度使用,造成如肺炎、血糖紊亂、真菌感染,甚至結(jié)核感染等風險增加[24-26]。因此,根據(jù)外周血EOS比例指導糖皮質(zhì)激素治療帶來的風險和益處仍存在爭議。因此,本研究以誘導痰及外周血EOS比例為分組標準,探討糖皮質(zhì)激素的用量有無差別,為今后糖皮質(zhì)激素的使用提供更精準的依據(jù)。

本研究結(jié)果表明,以嗜酸性氣道炎癥為主的AECOPD患者約占整體的39.44%,這與國外的研究結(jié)果相近[14]。根據(jù)誘導痰EOS比例進行分組后,高組患者全身糖皮質(zhì)激素的使用總量更少、△FEV1改善程度更大、住院時長更短。王瑩瑩等研究報道痰EOS增高的AECOPD患者激素治療后肺功能改善明顯,提示痰EOS是指導AECOPD患者是否使用激素治療的較好指標[27, 28]。Singh等人也發(fā)現(xiàn)痰EOS≥3%的患者對治療有更明顯的效果[29, 30]。而以外周血EOS比例為分組標準時,高組與低組患者在全身糖皮質(zhì)激素總量、住院天數(shù)等方面均未見到差別。Zysman[31]等人研究報道,無論外周血EOS比例是否≥2%,患者在臨床癥狀、肺功能、再次惡化率和預(yù)后方面均無明顯差別。何真[32]等認為在外周血EOS>3%的患者中撤去ICS后急性加重率是否降低仍有爭議。這些文獻與本文的研究結(jié)果一致,但與大多數(shù)研究推薦外周血EOS比例指導糖皮質(zhì)激素應(yīng)用相互矛盾。既往研究中高血EOS比例患者的臨床癥狀改善與糖皮質(zhì)激素的相關(guān)性可能與人群特異性有關(guān),部分研究沒有排除哮喘、風濕等影響血EOS比例的患者[33],這些合并癥會導致再入院風險的增加,對糖皮質(zhì)激素的治療反應(yīng)更好;這無法支持將外周血EOS比例作為嗜酸性COPD的生物標志物而普遍使用。此外,以往研究認為低EOS的COPD患者往往有較高的中性粒細胞[34];但本研究在以誘導痰EOS比例進行分組時,NLR[35]及聯(lián)合使用抗生素率在兩組均無明顯差異,可能與兩組患者急性加重均合并細菌感染有關(guān)。但由于高EOS組患者對糖皮質(zhì)激素治療反應(yīng)更好,所以住院時間較短。

國外學者根據(jù)AECOPD的不同誘因,將氣道炎癥類型分為細菌型、病毒型、乏粒細胞型和EOS型[36]。前三種較容易理解,但嗜酸性氣道炎癥的發(fā)病機制仍不清楚,現(xiàn)有研究表明這類炎癥主要與適應(yīng)性免疫相關(guān),即非過敏性嗜酸性炎癥[37]。損傷的氣道上皮細胞和Ⅱ型天然免疫細胞(innate lymphoid type-2 cells,ILC2)刺激EOS活化,導致肺內(nèi)小氣道持續(xù)炎癥反應(yīng)[38]。因此,嗜酸性COPD的治療重點在于減輕嗜酸性氣道炎癥[5, 39]。在哮喘中,外周血EOS數(shù)目已被證實是嗜酸性氣道炎癥的標志物,與痰EOS數(shù)目有較強的相關(guān)性[40, 41]。但在COPD患者中,外周血EOS作為嗜酸性氣道炎癥的替代標志仍有爭議。Hartjes[10]等人發(fā)現(xiàn)基于外周血EOS水平預(yù)測痰液、活檢或支氣管肺泡灌洗液中的EOS數(shù)目是不可靠的。還有幾項研究指出,外周血EOS數(shù)目與痰EOS比例之間相關(guān)性較弱,血EOS并不能預(yù)測痰EOS的高低[14, 42]。本研究結(jié)果顯示,AECOPD患者誘導痰EOS比例與外周血EOS比例之間呈正相關(guān)性,但關(guān)聯(lián)性較弱(r=0.4687,P<0.001)。我們進一步將外周血EOS比例≥2%的患者與誘導痰EOS比例≥3%的患者進行對比分析,發(fā)現(xiàn)痰EOS水平增高的AECOPD患者全身糖皮質(zhì)激素用量更少、住院時間更短。從本研究結(jié)果可以看出,誘導痰EOS檢測方式比外周血EOS水平更能準確的篩選出對糖皮質(zhì)激素治療敏感的AECOPD患者。但需注意的是本研究觀察時間較短,出院后因急性加重再入院率在誘導痰及外周血EOS升高的兩組患者中沒有明顯差別,這需要更長的觀察時間來證實誘導痰EOS增高的COPD患者比外周血EOS增高的COPD患者更能從糖皮質(zhì)激素的治療中獲益。

本研究有諸多不足。第一,由于較多患者在當?shù)蒯t(yī)院靜滴或口服激素,導致本研究最終僅入組71例患者,人數(shù)較少,所得結(jié)論不具備很強的說服力,需要擴大樣本量做進一步的前瞻性研究。第二、隨訪時間偏短,僅有半年,隨訪期間未出現(xiàn)死亡病例,不能很好的觀察EOS不同的兩組患者再次加重率及死亡率有無差別。第三、本研究中以CAT評分作為治療效果的評價,部分患者的CAT評分受主觀影響較大,缺乏準確性,接下來的研究中應(yīng)選擇客觀性強、受干擾少的指標。第四、隨訪過程中患者依從性不高,僅電話隨訪收集再次加重次數(shù),未收集患者出院后的痰標本、肺功能等數(shù)據(jù),無法觀察痰EOS比例及肺功能的動態(tài)變化。

綜上所述,誘導痰EOS比外周血EOS能更準確的篩選出對糖皮質(zhì)激素治療敏感的患者。相比于外周血EOS,誘導痰EOS水平較高的AECOPD患者對糖皮質(zhì)激素的治療反應(yīng)更好,住院時間更短,全身糖皮質(zhì)激素的總用量更少。在AECOPD患者中,誘導痰EOS水平與外周血EOS水平存在較弱的正相關(guān)性,表明外周血EOS不能作為氣道嗜酸性炎癥的替代指標。