祝雅靜, 劉 娟, 秦 艷, 王麗君

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種異質(zhì)性肺部疾病,以慢性呼吸系統(tǒng)癥狀(呼吸困難、咳嗽、咳痰、急性加重)為特征[1-2]。COPD急性加重(acute exacerbation of COPD,AECOPD)是COPD患者病程中常見的臨床事件,COPD患者平均每年發(fā)生0.5～3.5次急性加重[3]。AECOPD發(fā)病的核心機制是慢性氣道炎癥,多數(shù)以中性粒細胞(neutrophil,NE)浸潤為主,但也有研究顯示20%～40%患者氣道存在嗜酸粒細胞(eosinophil,EOS)增多[4]。根據(jù)誘導痰細胞學檢查結(jié)果,AECOPD氣道炎癥表型分為EOS型、中性粒細胞型、混合粒細胞型及粒細胞缺乏型[5],但是誘導痰細胞學檢查對操作者的技術(shù)水平要求高,需要受試者高度配合[6],可能誘發(fā)AECOPD患者氣道平滑肌收縮,導致呼吸困難加重。外周血細胞計數(shù)具有操作簡便、患者配合度好、價格低廉等優(yōu)勢,且與痰液和氣道炎癥水平有一定相關性[7],在AECOPD中被作為生物標志物進行外周血粒細胞分型。然而,既往多數(shù)研究[6,8-9]寬泛地將AECOPD氣道炎癥表型分成EOS型和非EOS型兩類,對急性加重風險及預后評估的研究有限。鑒于此,本研究依據(jù)外周血細胞計數(shù)進行分組,比較四種不同炎癥表型AECOPD患者的臨床特征及急性加重風險,以更好地指導臨床個體化、精準化診療。

1 資料與方法

1.1臨床資料 回顧性分析2021年1月至2022年4月蘇北人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科收治的255例AECOPD患者的臨床資料。其中男211例,女44例,年齡49～90(71.31±7.49)歲。納入標準：(1)年齡≥40歲。(2)符合慢性阻塞性肺疾病全球倡議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease,GOLD)[10]中關于COPD的診斷標準,吸入支氣管舒張劑后第1秒用力呼氣容積/用力肺活量(forced expiratory volume in one second/forced vital capacity,FEV1/FVC)<0.7。(3)處于急性加重期,符合AECOPD的診斷標準[11]。(4)能配合完成肺功能檢查。排除標準：(1)伴有其他肺部疾病,包括支氣管哮喘、支氣管擴張、間質(zhì)性肺疾病、肺炎、肺結(jié)核、肺癌等。(2)患有可能影響血液EOS的疾病,包括過敏性疾病、寄生蟲感染、自身免疫性疾病、血液系統(tǒng)疾病等。(3)近1個月內(nèi)使用過糖皮質(zhì)激素(口服或靜脈)、抗生素或免疫抑制劑等。(4)合并惡性腫瘤或嚴重臟器疾病者。本研究獲蘇北人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準(批號：2023ky273-1)。

1.2分組標準 根據(jù)患者入院首次外周血細胞計數(shù)結(jié)果,并參照相關文獻[12]的分組標準,將研究對象分為EOS組[EOS百分比(EOS%)>2%,87例]、中性粒細胞組[白細胞計數(shù)(white blood cell count,WBC)>10×109/L或NE百分比(NE%)>70%,92例]、混合粒細胞組(EOS%>2%且WBC>10×109/L或NE%>70%,30例)、粒細胞缺乏組(不滿足以上任意條件,46例)。

1.3資料收集 (1)通過醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)收集患者的一般資料,包括性別、年齡、身高、體重、病程、吸煙情況以及基礎疾病史(高血壓、糖尿病、高脂血癥)。體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)=體重(kg)/身高(m)2;吸煙指數(shù)=每日吸煙支數(shù)×吸煙年數(shù)(支·年)。(2)患者入院24 h內(nèi)采集肘靜脈血,完善血細胞分析、凝血常規(guī)、炎癥指標、營養(yǎng)指標等檢查,記錄血細胞計數(shù),包括紅細胞計數(shù)(red blood cell count,RBC)、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、WBC、EOS%、EOS計數(shù)、NE%、NE計數(shù)、淋巴細胞(lymphocyte,LY)百分比(LY%)、LY計數(shù)、血小板(platelet,PLT)計數(shù),計算中性粒細胞計數(shù)/淋巴細胞計數(shù)比值(neutrophil count to lymphocyte count ratio,NLR),同時記錄纖維蛋白原(fibrinogen,FIB)、D-二聚體、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、降鈣素原(procalcitonin,PCT)、白蛋白(albumin,ALB),并在入院當日吸氧前采集動脈血進行血氣分析,動脈血氧分壓<60 mmHg定義為呼吸衰竭。(3)患者入院病情穩(wěn)定后盡早進行肺功能檢查。采用德國耶格公司生產(chǎn)的MASTER SCREEN系列肺功能儀,重復測量3次,取最佳值,記錄FEV1占預計值百分比(forced expiratory volume in one second as a percentage of the predicted value,FEV1%pred)、FEV1/FVC。再行支氣管舒張試驗,吸入沙丁胺醇氣霧劑(英國葛蘭素史克公司)400 μg,休息15 min后復查肺功能。(4)記錄住院期間患者的臨床特征,包括住院天數(shù),呼吸衰竭發(fā)生率,吸入性糖皮質(zhì)激素(inhaled corticosteroids,ICS)、靜脈激素及抗生素使用率。

1.4綜合治療方法 患者入院后按照《慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)診治中國專家共識(2017年更新版)》[11]進行治療,給予吸氧、止咳祛痰、解痙平喘,維持水、電解質(zhì)平衡,抗感染,應用糖皮質(zhì)激素等?；颊呓?jīng)綜合治療后病情好轉(zhuǎn)出院,住院期間無死亡病例?；颊叱鲈汉缶L期使用長效支氣管舒張劑或聯(lián)合使用ICS治療,預防復發(fā)。四組AECOPD患者隨訪期間藥物使用情況比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。

表1 四組AECOPD患者隨訪期間藥物使用情況比較[n(%)]

1.5隨訪方法 患者出院后均隨訪1年,通過電話、門診等方式進行隨訪,每3個月至少隨訪1次,隨訪截止時間為2023年4月,以1年內(nèi)發(fā)生急性加重而再次入院作為隨訪終點,以死亡、失訪和隨訪結(jié)束仍無終點事件發(fā)生為刪失數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

2.1四組患者一般資料比較 四組患者的性別、年齡、BMI、病程、吸煙史、吸煙指數(shù)、基礎疾病比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。

表2 四組患者一般資料比較

2.2四組患者臨床資料比較 四組患者WBC、EOS%、EOS、NE%、NE、LY%、LY、NLR、CRP、PCT、ALB比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。中性粒細胞組WBC、NE%、NE、NLR、CRP、PCT水平高于EOS組,EOS%、EOS、LY%、LY、ALB水平低于EOS組?；旌狭＜毎MWBC、NE%、NE、NLR水平高于EOS組,LY%、LY、ALB水平低于EOS組,EOS%、EOS水平高于中性粒細胞組。粒細胞缺乏組WBC、NE%、NE、NLR、PCT水平低于中性粒細胞組與混合粒細胞組,LY%、LY水平高于中性粒細胞組與混合粒細胞組,EOS%、EOS水平低于EOS組與混合粒細胞組,CRP水平低于中性粒細胞組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表3。

表3 四組患者臨床資料比較

2.3四組患者肺功能指標比較 四組患者肺功能指標比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。中性粒細胞組FEV1%pred、FEV1/FVC水平低于EOS組。粒細胞缺乏組FEV1%pred、FEV1/FVC水平高于中性粒細胞組,FEV1/FVC水平高于混合粒細胞組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表4。

表4 四組患者肺功能指標比較

2.4四組患者住院期間臨床特征比較 四組患者住院天數(shù)、靜脈激素及抗生素使用率比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。中性粒細胞組住院天數(shù)大于EOS組,靜脈激素使用率高于EOS組,抗生素使用率高于EOS組和粒細胞缺乏組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表5。

表5 四組患者住院期間臨床特征比較[M(P25,P75),n(%)]

2.5四組患者急性加重再入院率比較 隨訪期間,失訪21例(14例死亡,7例因電話號碼改變、主觀不愿意等原因失訪),失訪率為8.24%。14例死亡患者中,EOS組、中性粒細胞組、混合粒細胞組和粒細胞缺乏組分別占5例、6例、1例和2例,四組死亡率分別為5.75%、6.52%、3.33%和4.35%,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.425,P=0.979)。Kaplan-Meier生存曲線顯示,急性加重再入院率由高到低依次為中性粒細胞組、混合粒細胞組、粒細胞缺乏組和EOS組,log-rank檢驗顯示四組差異有統(tǒng)計學意義(χ2=10.816,P=0.013),見圖1。

圖1 四組患者急性加重再入院率的Kaplan-Meier曲線圖

3 討論

3.1COPD是氣道慢性炎癥性疾病,評估氣道炎癥的金標準是支氣管黏膜活檢和支氣管肺泡灌洗,但兩種方法都屬于侵入性檢查,存在一定創(chuàng)傷性和危險性。誘導痰細胞學檢查可能誘發(fā)AECOPD患者病情加重。呼出氣一氧化氮檢測是無創(chuàng)檢查,但是影響因素較多,且費用較高[13]。考慮到外周血細胞計數(shù)屬于常規(guī)檢查,操作便捷、價格低廉,同時GOLD也明確提出外周血EOS可作為預測AECOPD的生物標志物,用于指導ICS的臨床治療,與痰EOS計數(shù)有良好的一致性[1]。目前研究主要針對EOS型和非EOS型進行比較,關于混合粒細胞、粒細胞缺乏等分型的研究有限,故本研究以外周血細胞計數(shù)為分組依據(jù),比較四種不同炎癥表型AECOPD患者的臨床特征和預后,為早期準確識別不同炎癥表型并及時進行精準治療提供理論依據(jù),從而更有效地控制病情進展,改善預后。

3.2AECOPD患者以中性粒細胞氣道炎癥為主,也有20%～40%的患者存在EOS氣道炎癥[4],本研究中,中性粒細胞型占比最高(36.08%),其次為EOS型(34.12%),與上述研究結(jié)論一致。AECOPD最常見的誘因是呼吸道感染,其他誘因包括吸煙、空氣污染、天氣寒冷等,多種因素造成局部或全身炎癥反應加重[3]。臨床常用炎癥指標有NLR、CRP、PCT。NLR計算簡便,可反映中性粒細胞與淋巴細胞的動態(tài)平衡,與機體炎癥水平呈正相關,可作為評估AECOPD病情嚴重程度及預后的炎癥標志物[8]。CRP是由肝細胞合成的急性時相反應蛋白,其分泌主要受機體炎癥刺激影響,不受激素、免疫抑制劑等藥物影響[14]。PCT是由甲狀腺C細胞分泌的降鈣素前肽物質(zhì),健康人血液中含量極低,當機體發(fā)生細菌感染時,PCT大量分泌,8～24 h內(nèi)迅速升高,對細菌感染有較高的敏感性,但在病毒感染及非特異性炎癥中升高不明顯[3,15]。CRP和PCT與AECOPD的發(fā)生密切相關,預測細菌感染的靈敏度和特異度較高,可為抗生素的使用提供指導[9]。

3.3AECOPD主要特征為氣道炎癥反應增加,表現(xiàn)為NE、EOS在氣道、肺實質(zhì)、肺血管內(nèi)浸潤,導致黏液分泌增加、氣道狹窄、肺功能下降,臨床出現(xiàn)呼吸困難、咳嗽等癥狀[16]。NE可分泌多種蛋白酶,包括中性粒細胞彈性蛋白酶、基質(zhì)金屬蛋白酶和組織蛋白酶G等,降解肺組織中的彈性蛋白、細胞外基質(zhì)和組織連接蛋白,促進炎性細胞因子聚集,誘導黏液高分泌,刺激氣道纖維化[17-19]。此外,中性粒細胞表型具有相對豐度較高的變形菌門,包括嗜血桿菌屬、莫拉克菌屬和假單胞菌屬,此表型患者對這些呼吸道菌屬的易感性增加,誘發(fā)感染惡化,導致氣道炎癥加重[7]。研究發(fā)現(xiàn)中性粒細胞氣道炎癥與肺功能減退、生活質(zhì)量下降和不良預后相關[20]。因此中性粒細胞型AECOPD患者的氣道阻塞更嚴重,肺功能惡化更明顯,炎癥指標水平升高更顯著,抗菌藥物的使用率更高。

3.4EOS主要來源于骨髓中的CD34+細胞,細胞質(zhì)中包含嗜酸性顆粒、主要堿性蛋白、EOS陽離子蛋白、過氧化物酶和衍生神經(jīng)毒素等[6,21]。EOS在趨化因子的介導下遷移至肺組織,釋放毒性遞質(zhì)和炎性因子,導致持續(xù)性氣道炎癥和組織損傷[21],引起氣道高反應性,促進肺功能下降和急性加重事件的發(fā)生[6]。EOS作為輔助性T細胞2介導的免疫應答的重要組成部分,具有免疫防御能力,通過釋放線粒體DNA和顆粒蛋白,建立物理屏障,抵御細菌入侵,降低氣道細菌感染的發(fā)生風險[9]。研究發(fā)現(xiàn)EOS型AECOPD患者多數(shù)由非感染性因素引起[8],呼吸困難癥狀通常較輕,住院時間較短,抗生素使用率較低,對激素的敏感性高,更易從治療中獲益[3]。對此類患者給予激素治療,可以促進EOS凋亡,發(fā)揮免疫抑制作用,從而改善臨床癥狀,縮短住院時間,降低早期反復住院風險[3,8]。

3.5本研究發(fā)現(xiàn),中性粒細胞組NLR、CRP、PCT水平及抗生素使用率均高于EOS組和粒細胞缺乏組,而FEV1%pred、FEV1/FVC水平均低于上述兩組,中性粒細胞組住院天數(shù)長于EOS組,靜脈激素使用率高于EOS組,混合粒細胞組NLR水平高于EOS組,EOS組ALB水平高于中性粒細胞組和混合粒細胞組。上述多項結(jié)果表明,中性粒細胞組和混合粒細胞組的臨床表現(xiàn)更嚴重,炎癥指標水平更高,營養(yǎng)狀況更差,尤其是中性粒細胞組的肺功能下降最明顯,住院時間最長,住院期間抗生素和靜脈激素使用率最高,提示此類患者病情最嚴重,且伴有嚴重的細菌感染,對抗菌藥物的需求高,對激素治療不敏感,氣道反應性差。EOS組炎癥指標水平較低,營養(yǎng)狀況最好,住院時間最短,靜脈激素使用率最低,提示EOS型多數(shù)與非感染性因素有關,臨床癥狀較輕。靜脈激素使用率低,考慮可能由于高水平EOS對ICS治療更敏感,治療效果更好,無需再進行靜脈激素治療,住院天數(shù)也相應縮短,提示EOS型對激素敏感性高,與上述研究[3,7-8,20]結(jié)論一致。

3.6AECOPD患者出院后可能再發(fā)急性加重而反復入院,有報道稱6個月內(nèi)有44%的患者再入院[22],1年內(nèi)有60.4%的患者再入院[23]。AECOPD是異質(zhì)性疾病,不同炎癥表型的患者臨床預后存在明顯差異[5]。本研究中,中性粒細胞組急性加重再入院率最高,混合粒細胞組次之,粒細胞缺乏組和EOS組均較低,與既往研究結(jié)果基本一致[12],提示中性粒細胞型和混合粒細胞型較粒細胞缺乏型和EOS型的臨床預后更差,臨床上要重視這兩種炎癥表型的患者,增加隨訪頻率,加強健康管理。然而,關于EOS型對再發(fā)急性加重風險的預測價值仍存在爭議。劉土軒等[24]研究表明,血EOS%>2%的AECOPD患者出院后1年內(nèi)因病情加重而再次住院的概率更低,臨床預后更好。Couillard等[25]研究顯示,血EOS%≥2%和(或)血EOS計數(shù)≥200個/μL的AECOPD患者出院后1年內(nèi)COPD相關的再入院風險是EOS低者的3.59倍。Yu等[26]研究發(fā)現(xiàn),AECOPD患者的血EOS計數(shù)與出院后1年內(nèi)急性加重風險無關。上述研究結(jié)果的差異考慮可能與人種、樣本量、患者年齡、納入與排除標準、血EOS閾值選擇及分類方式等因素有關。

3.7本研究考慮到外周血細胞可能受到某些疾病及激素、抗生素等藥物的影響,為了盡可能減少對血細胞計數(shù)結(jié)果的影響,在排除標準方面進行了嚴格控制,但是仍存在一定局限性,比如樣本量較少,隨訪時間不足,部分患者無法配合完成肺功能檢查導致未能入組,基于外周血細胞計數(shù)的分組標準尚未完全統(tǒng)一等,后續(xù)需要設計多中心、大樣本、隨訪時間更長的前瞻性研究作進一步分析論證,觀察患者的臨床特征及遠期預后。

綜上所述,基于外周血細胞計數(shù)的四種不同炎癥表型的AECOPD患者在炎癥指標水平、營養(yǎng)狀況、肺功能、住院天數(shù)、治療效果及預后等方面存在差異。外周血細胞計數(shù)對評估AECOPD臨床特征和預后、指導激素及抗生素治療具有一定臨床應用價值。