支氣管哮喘患者外周血嗜酸性粒細胞計數與誘導痰嗜酸性粒細胞百分比和呼出氣一氧化氮的相關性

雒志明，高 賞，任 魁，張 霖，馮志紅

(首都醫科大學宣武醫院呼吸科,北京 100053;*通訊作者,E-mail:13718962892@163.com)

支氣管哮喘患者外周血嗜酸性粒細胞計數與誘導痰嗜酸性粒細胞百分比和呼出氣一氧化氮的相關性

雒志明*，高 賞，任 魁，張 霖，馮志紅

(首都醫科大學宣武醫院呼吸科,北京 100053;*通訊作者,E-mail:13718962892@163.com)

目的 觀察支氣管哮喘患者外周血嗜酸性粒細胞(EOS)的計數,及其與呼出氣一氧化氮(FeNO)和誘導痰EOS百分比的相關性,從而尋找與哮喘相關的炎癥因子,預防哮喘急性發作。 方法 收集2015-09～2016-12期間首都醫科大學宣武醫院哮喘患者100例,其中急性發作期72例,非急性發作期28例,收集30例健康志愿者作為對照組。檢測各組外周血EOS計數和誘導痰EOS百分比,測定呼出氣FeNO水平和FEV1%水平。 結果 哮喘急性發作組與非急性發作組外周血EOS、呼出氣FeNO、誘導痰EOS百分比均高于健康對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。哮喘急性發作組外周血EOS計數與呼出氣FeNO水平和誘導痰EOS百分比均呈現正相關(r=0.392,P<0.05;r=0.321,P<0.05);非急性發作組外周血EOS計數與呼出氣FeNO水平和誘導痰EOS百分比均呈現正相關(r=0.435,P<0.05;r=0.439,P<0.05)。而對照組外周血EOS計數與呼出氣FeNO水平和誘導痰EOS比例無相關性(r=-0.357,P>0.05;r=0.170,P>0.05)。 結論 哮喘患者外周血EOS計數增高,并且與呼出氣FeNO、誘導痰EOS比例呈現正相關。外周血EOS水平在哮喘急性發作期明顯高于非急性發作期,其在一定程度上能夠反映哮喘患者氣道炎癥水平,并預測哮喘的急性發作。

支氣管哮喘; 嗜酸性粒細胞計數; 誘導痰嗜酸性粒細胞百分比; 呼出氣一氧化氮

支氣管哮喘是由多種細胞包括嗜酸性粒細胞(eosinophils,EOS)、肥大細胞、T淋巴細胞、中性粒細胞、平滑肌細胞、氣道上皮細胞等及細胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病,同時伴有可變的氣流受限和氣道高反應性[1]。由于多種慢性炎癥細胞與炎癥介質參與了哮喘的發生、發展,所以氣道炎癥評估對于哮喘的診斷、治療以及預后具有十分重要的臨床意義。一直以來,長期困擾人們的是如何以一種敏感、簡單、特異的方法來監測氣道炎癥的變化。誘導痰EOS百分比及呼出氣一氧化氮(FeNO)水平在哮喘發作時均有升高,皮質激素治療后降低,兩者聯合檢測來預測氣道炎癥,陽性預測值為72%,敏感性76%[2]。而誘導痰具有重復性較好、無創等優點,可以連續監測及客觀評估藥物的抗炎效果,與氣道活檢的病理改變基本一致,能夠更加真實反映氣道的炎癥狀態[3]。FeNO是體內的生物活性物質之一,與哮喘氣道慢性炎癥有較好的相關性,而呼出氣FeNO可作為有意義的哮喘氣道炎癥標志物。哮喘患者FeNO的升高早于哮喘的臨床癥狀,尤其更早于肺功能的異常,對于哮喘輔助診斷具有較高的特異度和敏感度[4,5]。呼出氣FeNO檢測簡便快捷安全,患者易配合,可重復性好。這項技術在輔助哮喘診斷、預測急性發作等方面發揮著越來越重要的作用。研究表明EOS是哮喘發病機制中的主要效應細胞[6],與哮喘病情的嚴重程度相關[7]。在臨床實踐中,觀察到外周血中EOS水平與哮喘急性發作密切相關。為進一步探究外周血中EOS與誘導痰EOS和呼出氣FeNO的相關性,進行了臨床橫斷面對照研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015-09～2016-12首都醫科大學宣武醫院就診的明確診斷為哮喘并給予正規治療4周以上在門診隨訪的100例患者,其中隨訪過程中經評估將100例患者分為急性發作組和非急性發作組。急性發作期共72例(急性發作組),其中男32例,女40例,年齡21-69歲,平均(37.9±13.4)歲;非急性發作期28例(非急性發作組),男13例,女15例,年齡22-65歲,平均(38.6±11.9)歲。入組患者均符合2016年中華醫學會呼吸病學分會哮喘學組制定的哮喘診斷標準[1]。排除標準:首次哮喘發作患者、有心肺基礎疾病、有其他變態反應性疾病史、吸煙、妊娠或近一周有急性感染及發熱的患者。同時,選取健康志愿者作為健康對照組30例,男14例,女16例,年齡20-60歲,平均(40.1±13.2)歲,三組的性別以及年齡差異均無統計學意義(P>0.05)。

1.2 方法

兩組患者和健康組隨訪當天先行呼出氣FeNO水平測定,之后進行肺功能測定和誘導痰檢測,當天抽血查血常規(包含EOS)。

1.2.1 外周血EOS計數 患者查血常規,按常規法計EOS絕對數。

1.2.2 FEV1測定 采用Vmax肺功能儀,患者在肺總量位置時用力呼氣1 s所呼出的氣體容積(FEV1)。重復測定3次,取最佳FEV1%值。

1.2.3 呼出氣FeNO測定 采用納庫侖FeNO檢測器(尚沃醫療電子股份有限公司)進行檢查。主要檢測指標FeNO(1×10-9mol/L)?；颊咴陟o息狀態下,先將肺內的氣體盡量呼出后,用口唇包緊濾器,平靜吸氣至肺總量位,再緩慢呼氣,呼出氣流依據美國胸科協會(ATS)測定指南要求控制在50 ml/s[8],并且呼出氣平臺持續時間>2 s,FeNO正常值參考范圍為(5-25)×10-9mol/L[8]。

1.2.4 誘導痰檢測 按照中華醫學會呼吸病學分會制定的標準進行誘導痰檢[9]?；颊呤紫任肷扯“反細忪F劑400 μg。預防哮喘發作。10 min后清水漱口擤鼻,濃度為3%高滲鹽水超聲霧化10 min。漱口擤鼻一次,盡力咳痰至培養皿,若無痰或者痰量不足則重復霧化誘導痰液,直至足量合格痰標本或者霧化總時長達到30 min。

痰液處理:取出痰液后馬上處理。取出濃稠的痰塊,加入4倍體積的0.1%二硫蘇糖醇充分混均勻,渦旋振蕩10 s,37 ℃水浴10 min,用300目尼龍濾網過濾雜質后,濾液常溫離心10 min(2 500 r/min),棄去上清液,剩余沉淀細胞用PBS懸液后涂片,自然風干后用95%乙醇固定,HE染色15 min,樹脂封片,計數400個非鱗狀上皮細胞進行細胞分類,計算EOS所占的百分比。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 各組FeNO、誘導痰和外周血EOS以及FEV1%檢測結果的比較

急性發作組和非急性發作組FeNO、誘導痰和外周血EOS水平均高于健康對照組,FEV1%低于健康對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。同時,哮喘急性發作組的炎癥指標FeNO、誘導痰和外周血EOS水平也高于哮喘非急性發作組(P<0.05),而肺功能指標FEV1%則無明顯的差異(P=0.261,見表1)。

表1急性發作組,非急性發作組以及對照組FeNO、FEV1%,誘導痰和外周血EOS比較

Table1ComparisonofFeNO,FEV1%,inducedsputumEOSpercentageandperipheralbloodEOSamongacuteexacerbationgroup,non-acuteexacerbationgroupandcontrolgroup

組別 nFeNO≥45FeNO(×10-9mol/L) FEV1%(%)誘導痰EOS百分比(%)外周血EOS(×109/L)急性發作組724773.6±48.4*#87.60±12.25*11.9±7.2*#0.63±0.53*#非急性發作組28127.2±11.5*90.50±11.14* 4.2±2.9*0.23±0.11對照組30018.2±7.798.47±10.09 0.8±0.60.11±0.06 F24.2899.40049.99717.359 P0.0000.0010.0000.000

與對照組比較,*P<0.05;與非急性發作組比較,#P<0.05

2.2 各組外周血EOS計數與FeNO,FEV1%以及誘導痰EOS百分比的相關性分析

哮喘急性發作組FeNO與外周血EOS計數呈現正相關關系(r=0.392,P<0.05,見圖1)。

哮喘急性發作組誘導痰EOS與外周血EOS比例也呈現正相關關系(r=0.321,P<0.05,見圖2)。而該組中,外周血EOS計數與FEV1%無相關關系(r=0.120,P=0.314)。

哮喘非急性發作組FeNO與外周血EOS計數呈現正的相關關系(r=0.435,P<0.05,見圖3)。

哮喘非急性發作組誘導痰EOS與外周血EOS比例也呈現正相關關系(r=0.439,P<0.05,見圖4)。同時,而非急性發作組中,外周血EOS計數與FEV1%無相關關系(r=-0.152,P=0.441)。

在對照組中,外周血EOS計數與FeNO、誘導痰EOS百分比以及FEV1%均未呈現相關關系(r=-0.357,P=0.530;r=0.170,P=0.369;r=-0.206,P=0.274)。

3 討論

哮喘是世界上最常見的慢性病之一。根據中國哮喘聯盟流行病學調查顯示,我國哮喘總患病率為0.5%-5%,且呈現出逐年上升的趨勢。哮喘的死亡率(1.6-36.7)/10萬,多與哮喘長期控制不佳、最后一次發作時治療不及時有關,而其中大部分是可預防的。我國已成為全球哮喘死亡率最高的國家之一。因此選擇操作簡便易行的方式監測氣道炎癥水平對于預測哮喘的急性加重,減少死亡率有很好的幫助[10]。如何尋找簡單易用和安全的氣道炎癥檢測方法對于臨床工作十分重要。文獻報道在氣道炎癥存在情況下,氣道上皮細胞合成FeNO增加,呼出氣中的FeNO隨之增加,故FeNO可作為氣道炎性的標志物,反映氣道急性炎癥[11],尤其是氣道嗜酸性炎癥。目前,檢測FeNO水平在哮喘急性加重的預測以及相關疾病的鑒別診斷、氣道炎癥水平監測、哮喘管理等方面具有重要意義[12],尤其是適用于嚴重氣道阻塞,不能耐受其他檢測方法的患者及兒童患者。作為一種無創檢測技術,誘導痰對于了解由過敏原誘發的氣道炎癥,具有安全、可靠、敏感的特點。該技術由于可連續收集氣道分泌物,對于研究氣道炎癥細胞的動力學,動態監測哮喘患者的氣道炎癥,評估抗炎藥物療效,具有一定實用價值,且有助于進一步深入了解氣道炎癥的局部致炎因子的相互作用[13,14]。在臨床實踐中我們觀察到哮喘患者外周血EOS和哮喘急性發作密切相關。為了進一步尋求臨床上更方便獲取并能夠反映氣道炎性的指標,探究外周血EOS與呼出氣FeNO和誘導痰EOS之間的相關性,進行了臨床橫斷面對照研究。

圖1 急性發作組FeNO與外周血EOS相關分析散點圖Figure 1 Scatter plot of correlation between FeNO and peripheral blood EOS in acute exacerbation group

圖2 急性發作組誘導痰與外周血EOS相關分析散點圖Figure 2 Scatter plot of correlation between percentage of induced sputum EOS in and peripheral blood EOS in acute exacerbation group

圖3 非急性發作組FeNO與外周血EOS相關分析散點圖Figure 3 Scatter plot of correlation between FeNO and peripheral blood EOS in non-acute exacerbation group

圖4 非急性發作組誘導痰與外周血EOS相關分析散點圖Figure 4 Scatter plot of correlation between EOS in induced sputum and peripheral blood in non-acute exacerbation group

收集2015-09～2016-12期間首都醫科大學宣武醫院哮喘患者100例,其中急性發作期72例,非急性發作期28例,健康對照組30例。分析外周血EOS計數與FeNO水平、FEV1%水平、誘導痰EOS百分數相關性,結果顯示哮喘組FeNO水平、誘導痰EOS百分數與外周血EOS計數呈現正相關。表明對于哮喘患者,尤其是EOS升高為主的哮喘炎癥表型的患者,不僅局限在氣道的炎癥,也表現為全身的過敏狀態。反之,外周血EOS可以反映哮喘患者的氣道炎癥和哮喘的炎癥表型。而對照組FeNO水平、誘導痰EOS百分比與EOS計數無相關性。結果與報道的文獻[1,15]相同,外周血EOS可以反映氣道的炎癥水平、區分炎癥的表型,進而預測患者對抗炎治療的敏感性。外周血EOS可以作為哮喘患者氣道炎癥的重要參考指標,可以準確評估患者的炎癥水平,規范哮喘的治療。同時結果顯示,哮喘急性發作組與非急性發作組二者相關性分析中,r值在0.3-0.5之間,屬于弱相關關系,可能與樣本量較少或哮喘組氣道炎癥為非EOS有關,還需要臨床進一步研究探討。

本研究發現研究組(哮喘急性發作組和非急性發作組)外周血EOS水平、誘導痰EOS百分比和呼出氣FeNO均高于對照組(P<0.05);結果表明,外周血EOS水平在一定程度上反映了哮喘患者氣道炎癥的水平,可以作為哮喘診斷的輔助檢查之一,指導個體化的治療[16]。此外,哮喘患者非急性發作期較對照組外周血EOS升高表明氣道炎癥的持續存在,證明了哮喘癥狀和氣道炎癥水平的嚴重性不同步,這也提示哮喘需要長期的抗炎治療。與此同時,研究結果表明哮喘發作期氣道炎癥水平相比非急性發作期顯著升高(P<0.05),差異具有統計學意義。與文獻報道類似[7],外周血EOS計數升高對于哮喘的急性發作預測有重要意義。

在本研究中,我們同時測定了哮喘患者的肺通氣功能,發現哮喘組FEV1占預計值百分比與FeNO水平、誘導痰EOS百分比無相關性,這也說明了FeNO和誘導痰EOS百分比反映的氣道炎癥水平與氣流受限程度具有不同步性,氣道炎癥的程度雖然是氣道痙攣的發生原因,但是不一定與哮喘發作的嚴重程度平行,兩者反映了疾病的不同方面,這也與國內外的部分研究結論相一致[17]。另外,研究中也發現部分患者雖然沒有阻塞性通氣功能障礙的表現,但是FeNO水平與誘導痰EOS百分比這兩項炎性指標卻很高,這也說明該類患者依然需要抗炎治療。

綜上所述,哮喘患者FeNO水平、誘導痰EOS百分比與外周血EOS計數呈現正相關。FeNO、誘導痰EOS百分比、外周血EOS水平在哮喘發作期明顯高于非急性發作期,其在一定程度上能夠客觀反映哮喘患者氣道炎癥水平,預測哮喘的急性發作。此外,FeNO水平、誘導痰EOS百分比與FEV1%無明顯相關性,表明氣道炎癥反應與氣道阻塞的程度并非完全同步,反映了疾病的不同時期,即使是在患者肺功能表現良好的情況下,依然要關注其抗炎治療。

關于外周血EOS計數與哮喘的關系,報道的文獻并不多。本文只是臨床工作中的研究總結,病例數有限。外周血EOS計數能不能作為哮喘患者的炎癥指標以及對哮喘的評估還有待進一步大量臨床病例研究。

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Correlationofeosinophilscountinperipheralbloodwithpercentageofinducedsputumeosinophilsandexhalednitricoxideofpatientswithbronchialasthma

LUO Zhiming*, GAO Shang, REN Kui, ZHANG Lin, FENG Zhihong

(DepartmentofRespiratoryMedicine,XuanwuHospitalofBeijing,CapitalMedicalUniversity,Beijing100053,China;*Correspondingauthor,E-mail:13718962892@163.com)

ObjectiveTo investigate the eosinophils(EOS) count in peripheral blood and its relationship with exhaled nitric oxide(FeNO) and percentage of induced sputum EOS in asthmatic patients for looking for the asthma-related inflammation factors to prevent the acute asthma exacerbation.MethodsOne hundred patients with bronchial asthma in Xuanwu Hospital of Beijing Capital Medical University from September 2015 to December 2016 were enrolled, including 72 patients with acute exacerbation of bronchial asthma (acute exacerbation group) and 28 patients with non-acute exacerbation of bronchial asthma(non-acute exacerbation group)，respectively. Thirty healthy volunteers were chosen as control group. The levels of FeNO and FEV1% were measured by FeNO analyzer and pulmonary function. The EOS count in peripheral blood and percentage of induced sputum EOS were measured.ResultsThe EOS count in peripheral blood,the exhaled nitric oxide, and the percentage of induced sputum EOS in acute exacerbation group and non-acute exacerbation group were both higher than that in control group(P<0.05). The EOS count in peripheral blood was positively correlated with exhaled nitric oxide level and the percentage of induced sputum EOS in acute exacerbation group(r=0.392,P<0.05;r=0.321,P<0.05). The EOS count in peripheral blood was positively correlated with exhaled nitric oxide level and the percentage of induced sputum EOS in non-acute exacerbation group(r=0.435,P<0.05;r=0.439,P<0.05). The EOS count in peripheral blood was not correlated with exhaled nitric oxide level and the percentage of induced sputum EOS in control group(r=-0.357,P>0.05;r=0.170,P>0.05).ConclusionThe EOS count in peripheral blood increases in asthma patients and is positively correlated with exhaled nitric oxide and EOS in induced sputum. EOS count in acute exacerbation bronchial asthma is significantly higher than that of non-acute exacerbation. Those can reflect the level of airway inflammation in asthmatic patients to some extent and predict the acute exacerbation of bronchial asthma.

bronchial asthma; eosinophils count; eosinophils percentage in induced sputum; exhaled nitric oxide

R562.25

A

1007-6611(2017)10-1039-05

10.13753/j.issn.1007-6611.2017.10.013

雒志明,女,1967-02生,學士,副主任醫師,E-mail:13718962892@163.com

2017-05-27