支氣管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征患者呼出氣冷凝液和血清8?isoPG 、MPO 、LTB4、IL?6的測定及臨床意義

熊小明 童國強 付云杰 陳雪禮 項琪 計玉冰 程瑞明

九江市第一人民醫院1呼吸內科，2檢驗科（江西九江 332000）

支氣管哮喘?慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征（ACOS）患者在氣道炎癥特點、氣道重塑、臨床特征等諸多方面既有支氣管哮喘（簡稱哮喘）特征、又有慢性阻塞性肺疾?。ê喎Q慢阻肺）特征［1］；目前ACOS發病機制尚不明確；最近研究表明ACOS患者氣道炎癥具有不同的特性：吸煙的哮喘患者的氣道中可見類似于慢阻肺的嗜中性粒細胞升高［2］；另一方面在慢阻肺患者氣道中觀察到TH2細胞介導的炎癥反應和嗜酸性粒細胞的導致的炎癥反應［3］。近年來發現呼出氣冷凝液（EBC）檢測得到的生化標志物可以反映患者氣道的氧化應激或炎癥狀態［4］；筆者選擇8-異前列腺素（8?isoPG）、髓過氧化物酶（MPO）、白三烯B4（LTB4）、白介素?6（IL?6）等能較好反映系統及氣道炎癥水平和氧化應激程度的炎癥因子，檢測它們在ACOS患者EBC和血清中的水平并與哮喘、慢阻肺進行比較分析，了解EBC、血清中炎癥因子對ACOS患者的臨床意義，以及探尋可能鑒別ACOS的生物標志物，為個體化的臨床診療提供新的思路。

1 對象與方法

1.1 對象 隨訪2015年6月至2017年03月在我院呼吸科門診或住院診治的慢性氣道炎癥性疾病患者，進入穩定期（或緩解期）后納入臨床實驗，共64例；其中ACOS組病例18例，男11例，女7例，平均（65.2±10.5）歲，吸煙指數（28.6±22.5）年包，體質指數（20.3± 2.1）kg/m2，肺功能 FEV1（1.2±0.5）L；哮喘組22例，男10例，女12例，平均（55.3±11.2）歲，吸煙指數（18.2±7.5）年包（吸煙及曾經吸煙者9人），體質指數（20.8± 1.5）kg/m2，肺功能FEV1（2.3± 0.6）L；慢阻肺組24例，男15例，女9例，平均（69.1±11.5）歲，吸煙指數（32.1±25.3）年包，體質指數（19.2± 1.8）kg/m2，肺功能FEV1（32.1±25.3）L；同期肺功能正常的健康非吸煙體檢者約20例為對照組（非吸煙為從未吸煙者），男9例，女11例，平均（57.3±11.8）歲，體質指數（21.1± 2.0）kg/m2，肺功能FEV1（2.8 ± 0.7）L。哮喘、慢阻肺診斷參照我國慢性阻塞性肺疾病診治指南［5］，支氣管哮喘防治指南診斷標準［6］；ACOS診斷按照2014年支氣管哮喘全球倡議（GINA）提出“ACOS文件”診斷要求［7］，以及2016年中國支氣管哮喘防治指南關于ACOS診斷要點［6］，選擇患者既往有哮喘病史，有吸煙等危險因素，肺功能符合慢阻肺診斷標準，且支氣管舒張試驗FEV1改善率＞12%、絕對值升高＞200 mL即診斷ACOS；慢阻肺、ACOS穩定期及哮喘緩解期標準為患者臨床癥狀、體征、肺功能恢復到急性發作前水平，并維持4周以上；所有病例均未口服激素治療。排除標準：支氣管擴張、間質性肺疾病、肺癌、心臟疾病、結締組織病等疾病。本研究經九江市第一人民醫院科研倫理委員會審核批準，所有病例簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 肺功能測定 采用德國Jeager公司肺功能儀測定第1秒用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC）、FEV1%預計值、FEV1%FVC。重復3次，兩次間最佳誤差＜5%，取最大值。

1.2.2 研究病例及健康對照者收集呼出氣冷凝液（EBC）及血清 EBC收集由專人使用Rtube裝置收集，受檢者于收集前靜坐休息15 min，用蒸餾水漱口3次，收集時取坐位，帶鼻夾，含住口器，保持口唇密閉，經口平靜呼吸15 min，收集量約為1～4 mL，每管約300 μL分裝于EP管中；采集空腹外周靜脈血5 mL，無需抗凝處理，2 000 r/min離心15 min，分離血清；所有標本凍存于-80℃冰箱。

1.2.3 炎癥因子的測定 EBC、血清中的8?isoPG濃度采用酶聯免疫測定法（EIA）；MPO、LTB4、IL?6濃度采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）測定（檢測參考廠商試劑盒的使用說明書嚴格操作）。

1.3 統計學方法 采用SPSS 19.0軟件進行分析，計量資料用均數±標準差，組間的比較采用單因素方差分析，組間兩兩多重比較采用SNK法；分析吸煙指數、年齡、體質指數、肺功能等因素與血清、EBC中炎癥因子濃度相關性，采用秩相關分析（spearmen相關系數）。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 血清8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度檢測ACOS組、哮喘組、慢阻肺組血清中8?isoPG、IL?6濃度均顯著高于健康對照組；ACOS組、哮喘組及慢阻肺組血清8?isoPG濃度差異有顯著性，差異均有統計學意義（P＜0.05）；ACOS組、哮喘組、慢阻肺組及對照組血清MPO、LTB4濃度差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 哮喘、慢阻肺、ACOS及對照組血清8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度比較Tab.1 Comparison of serum levels of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS and control group ±s

表1 哮喘、慢阻肺、ACOS及對照組血清8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度比較Tab.1 Comparison of serum levels of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS and control group ±s

注：采用方差分析及SNK法分析與對照組比較，*P＜0.05

組別對照組哮喘組慢阻肺組ACOS組F值P值例數20 22 24 18 8?isoPG（ng/L）14.08±1.89 43.32±12.63*26.54±10.83*66.43±13.43*5.543 0.000 MPO（U）4.03±2.21 4.23±1.89 4.02±2.12 4.14±1.67 1.431 0.623 LTB4（ng/L）89.4±18.75 92.3±20.63 87.5±19.05 90.7±19.65 1.032 0.132 IL?6（ng/L）7.43±4.28 16.56±5.89*16.04±5.34*16.45±6.78*3.435 0.021

2.2 EBC中8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度檢測 ACOS組、哮喘組、慢阻肺組EBC中8?isoPG、MPO、IL?6濃度均顯著高于對照組；ACOS組EBC中8?isoPG水平顯著高于哮喘組、慢阻肺組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；ACOS組、哮喘組、慢阻肺組、對照組EBC中LTB4濃度差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 哮喘、慢阻肺、ACOS、健康吸煙者及對照組EBC中8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6的濃度比較Tab.2 Comparison of the EBC concentrations of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS，control group ±s

表2 哮喘、慢阻肺、ACOS、健康吸煙者及對照組EBC中8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6的濃度比較Tab.2 Comparison of the EBC concentrations of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS，control group ±s

注：采用方差分析及SNK法分析與對照組比較，*P＜0.05；與哮喘組比較，#P＜0.05；與慢阻肺組比較，△P＜0.05

組別對照組哮喘組慢阻肺組ACOS組F值P值例數20 22 24 18 8?isoPG（ng/L）6.98±4.23 13.98±7.56*9.23±3.45*20.45±10.22*#△3.235 0.023 MPO（u）4.58±2.45 8.85±5.34*8.53±3.98*9.05±4.32*2.974 0.039 LTB4（ng/L）16.85±7.93 15.57±8.56 17.45±9.43 16.57±10.34 1.085 0.145 IL?6（ng/L）2.98±0.28 5.03±1.43*5.32±1.32*5.54±1.34*2.843 0.041

2.3 EBC中8?isoPG濃度與臨床指標相關性分析 ACOS組EBC中8?isoPG水平與年齡、吸煙指數、體質指數、FEV1%預計值無明顯相關性（P＞0.05）。見表3。

表3 EBC中8?isoPG濃度與臨床指標相關性Tab.3 Correlation of the EBC 8?isoPG concentration and clinical index

3 討論

2014年慢阻肺全球防治策（GOLD）和支氣管哮喘全球倡議（GINA）聯合提出“ACOS文件”，該文件提供了區分哮喘、慢阻肺及ACOS的方法，但同時也指出ACOS的定義不完善［7-8］。最近研究表明LTB4和8?isoPG是參與慢阻肺、哮喘生理病理過程的炎癥介質［9］，可作為反映氣道炎癥和氧化應激的標志物；研究顯示MPO能評價慢阻肺患者全身或局部炎癥水平和氧化應激程度［10］；大量研究［4］證實細胞因子白三烯家族（IL）是反映慢阻肺、哮喘等氣道、系統炎癥的良好指標；但這些炎癥標志物在ACOS中的作用、功能、能否作為鑒別診斷標志物并不明確。EBC檢測近年來備受關注，通過對呼呼氣冷凝收集并檢測其中成分，對氣道情況進行直觀的監測。

本研究發現ACOS、哮喘、慢阻肺患者處于穩定期（緩解期）時血清、EBC中8?isoPG水平高于健康對照組，ACOS組EBC中8?isoPG水平顯著高于哮喘、慢阻肺組患者；8?isoPG是一類新的前列腺素，與氣道炎癥細胞的浸潤程度相平行，是敏感的氧化應激反應的標記物［11］，本研究結果說明ACOS患者全身及氣道內均存在氧化應激反應，ACOS患者氣道內氧化應激反應較哮喘及慢阻肺患者更為嚴重的。我們推測其原因可能為：（1）大量中性粒細胞、嗜酸性粒細胞等炎癥細胞在ACOS患者支氣管黏膜和肺泡聚積，環氧合酶2（COX?2）表達增強，引起其產物前列腺素類物質（包含8?isoPG）合成增加［11-12］；（2）激活的炎癥細胞和氣道上皮細胞釋放大量的氧自由基（ROS）；啟動呼吸爆發導致ACOS患者氧化/抗氧化失衡［12］。（3）大量的8?isoPG放大肺部的炎癥反應，使ACOS病情進一步惡化。本研究發現EBC中8?isoPG水平與年齡、吸煙指數、體重、FEV1%預計值無明顯相關性；因此筆者認為8?isoPG可能是ACOS一種性質穩定的炎癥標志物，檢測EBC中8?isoPG水平可能具有潛在的將ACOS與哮喘、慢阻肺相鑒別的作用；由于樣本量的局限，需要大量樣本的進一步研究以證實。

本研究結果顯示ACOS組、哮喘組、慢阻肺組EBC中MPO較健康對照組升高；ACOS組、哮喘組、慢阻肺組間EBC中MPO水平無明顯差異。MPO是反映中性粒細胞活性狀態重要指標，可致使氧化性肺組織損傷［13］。本研究結果說明MPO作為炎癥遞質參與ACOS患者氣道內的炎癥過程，而ACOS、哮喘、慢阻肺患者穩定期間氣道內炎癥活性狀態（中性粒細胞）可能無明顯差異。本研究顯示ACOS組、慢阻肺組、哮喘組及健康對照組血清、EBC中LTB4水平無顯著差異；LTB4是一種致炎作用強烈的炎性介質，從巨噬細胞和嗜酸性粒細胞和活化中性粒細胞釋放出來，參與哮喘、慢阻肺等氣道炎癥性疾病過程［14-15］。筆者認為LTB4參與了ACOS氣道炎癥，通過治療達到穩定期后，氣道內炎癥細胞水平下降接近甚至達到正常水平，因而氣道內及血清LTB4可恢復至正常水平。本研究顯示ACOS組、慢阻肺組、哮喘組血清、EBC中IL?6水平均高于健康對照組，而ACOS、慢阻肺、哮喘組間血清、EBC中的IL?6水平無明顯差異；IL?6是一種具有多種生物學功能的細胞因子，能夠介導肺臟組織局部炎癥反應的級聯放大，促進支氣管平滑肌炎癥損傷［16］。本研究結果說明IL?6持續參與ACOS氣道的慢性炎癥，而IL?6反映的ACOS、哮喘、慢阻肺患者穩定期間氣道的慢性炎癥程度可能無明顯差異。

綜上所述，本研究認為8?isoPG、LTB4、MPO、IL?6等炎癥因子參與了ACOS患者肺組織慢性炎癥和（或）氧化應激過程；8?isoPG可能是ACOS一種性質穩定的炎癥標志物，EBC中8?isoPG可能具有潛在的鑒別ACOS生物標志物價值，由于本研究樣本量的局限需要進一步研究以證實。

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