AECOPD患者誘導痰細胞分類變化與臨床表現的相關性分析

馬青松，趙芝煥，馬麗容，李瑋璟，劉 凌

(昆明醫科大學第一附屬醫院 呼吸與危重醫學二科，云南 昆明 652032)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種慢性氣道炎癥性疾病，推薦誘導痰炎癥細胞和炎癥介質評估氣道炎癥[1]。COPD患者誘導痰中以中性粒細胞為主，約20%～40%有嗜酸性粒細胞(Eosinophil，EOS)升高[2]。研究表明COPD穩定期氣道炎癥和癥狀惡化之間存在聯系[3]，慢性咳嗽與中性粒細胞氣道炎癥有關[4]。本研究在急性加重的慢性阻塞性肺疾病(acute exacerbation of COPD，AECOPD)患者中比較治療前后誘導痰炎癥細胞分類，分析氣道炎癥細胞的特點與肺功能、急性生理學及慢性健康狀況評分-Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation score-Ⅱ，APACHE-Ⅱ評分)、臨床癥狀評分的相關性，現報告如下。

1 材料和方法

1.1 研究對象

1.1.1 研究對象選取

選取2019年1月—2020年12月在本院住院的40例AECOPD患者，其中男38例，女2例，年齡57～87歲，平均年齡(72.43±8.51)歲，吸煙指數(548.00±280.42)支/年。慢性阻塞性肺疾病全球倡儀(global intiacive forchronic obstructive lung disease，GOLD)Ⅱ級(50%～79%)14例、Ⅲ級(30%～49%)18例、IV級(<30%)8例。納入標準：(1)肺功能檢查FEV1/FVC)<70%，過去一年有≥2次中重度急性加重史或≥1次住院。(2)處于急性加重期[5]。排除標準：(1)合并支氣管哮喘、支氣管擴張、肺結核等慢性呼吸系統疾??；(2)合并嚴重心、肝、腎疾病，2型糖尿病，過敏性疾病，惡性腫瘤；(3)需要機械通氣，需全身激素治療，合并肺炎，治療一周病情無明顯緩解；(4)不能配合肺功能檢查，不能順利完成誘導痰及痰標本不合格。

1.1.2 分組

(1)40例患者根據治療前后情況分為2組：I組(治療前)：指入院當天，靜脈輸液前；Ⅱ組(治療后)：指入院第8 d且臨床表現明顯好轉。對比一般資料，據誘導痰中EOS比例是否≥2.5%[1]分為EOS為主組(Ⅲ組即EOS比例≥2.5%)、非EOS為主組(Ⅳ組即EOS比例<2.5%)。

1.1.3 治療和知情同意

常規給予氧療、抗感染、平喘、抗炎、祛痰治療。所有研究對象均了解此研究目的并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 誘導痰操作及采集

患者吸入沙丁胺醇400 ug，15 min后測定肺功能，若第1 s用力呼氣容積占預計值百分比(percentage of predicted FEV1value，FEV1%pred)≥60%，則以3%高滲鹽水霧化，若FEV1%pred<60%，則以0.9%生理鹽水霧化，參照文獻[6，7]的方法進行誘導。夾取痰栓于離心管中，稱重≥0.2 g，加入4倍體積0.1%二硫蘇糖醇37 ℃溫浴10 min，振蕩搖勻，過濾后濾液3600 r/min離心5 min，沉渣混勻后涂片，甲醛固定15 min，瑞士-吉姆薩染色。電子顯微鏡下對400個非上皮細胞進行分類計數，計數后得到中性粒細胞、巨噬細胞、EOS、淋巴細胞的百分比。

1.2.2 評估呼吸道臨床癥狀(呼吸困難，咳嗽和咳痰)、疾病嚴重程度

采用改良英國醫學研究委員會呼吸困難量表(modified Medical Research Council Dyspnea Scale，mMRC)和慢性阻塞性肺疾病評估測試評分(COPD Assessment Test，CAT)對患者進行臨床癥狀評估。

1.2.3 肺功能、動脈血氣分析

入組患者在治療前后均進行肺功能和動脈血氣檢測，包括FEV1、FEV1%pred、FEV1/FVC。

1.2.4 APACHE-Ⅱ評分

收集入組患者年齡、合并癥，結合治療前和治療后生命體征、血常規、血生化、動脈血氣分析、尿量進行APACHE-Ⅱ評分。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 AECOPD受試者基線資料

Ⅰ組、Ⅱ組與Ⅲ組、Ⅳ組間年齡、BMI、吸咽指數對比，差異無統計學意義(P>0.05)，有可比性。Ⅰ組、Ⅱ組患者PaO2、APACHE-Ⅱ評分、肺功能之間差異有統計學意義(P<0.05)，治療后PaO2、APACHE-Ⅱ評分、肺功能明顯改善。Ⅳ組肺功能、APACHE-Ⅱ評分較Ⅲ組差(P<0.05)，而PaO2、PaCO2在2組之間差異無統計學意義，見表1。

表1 各分組一般情況比較

2.2 治療前后誘導痰炎癥細胞的比較

治療前后共有7名患者接受高滲鹽水霧化，其余患者均予生理鹽水霧化。治療前后誘導痰中炎癥細胞的分布百分比均以中性粒細胞為主，波動于79.54%～92.96%之間，平均(86.35±3.18)%，18例患者誘導痰EOS比例在治療前后均升高，波動于2.66%～6.46%之間，平均(4.44±0.19)%。Ⅱ組與Ⅰ組相比，誘導痰中性粒細胞比例下降(t=2.612，P=0.013)和巨噬細胞比例上升(t=2.699，P=0.010)，而誘導痰EOS和淋巴細胞比例變化均不具有統計學意義，見表2。

表2 治療前后誘導痰中炎癥細胞的比較

2.3 誘導痰中性粒細胞比例與APACHE-Ⅱ評分、肺功能指標相關性分析

誘導痰中性粒細胞比例與肺功能指標(FEV1、FEV1%pred、FEV1/FVC)均呈負相關(r分別為-0.762，-0.757，-0.776，P<0.001)，與APACHE-Ⅱ評分呈正相關(r=0.393，P<0.001)，見表3。

表3 誘導痰中性粒細胞比例與APACH-Ⅱ評分、肺功能指標的相關性分析

2.4 誘導痰炎癥細胞與臨床癥狀分析。

誘導痰中性粒細胞比例Ⅳ組患者高于Ⅲ組(t=-4.745，P<0.001)，誘導痰EOS比例在Ⅲ組患者高于Ⅳ組(t=8.882，P<0.001)，而誘導痰巨噬細胞和淋巴細胞比例2組之間無明顯差異(P>0.05)，見表4。其中Ⅳ組CAT評分(咳嗽+咳痰)高于Ⅲ組(t=-2.777，P=0.008)，見表5。誘導痰中性粒細胞比例與臨床癥狀CAT評分(咳嗽、咳痰)存在相關性，見表6。

表4 誘導痰炎癥細胞分布情況比較

表5 不同分組的臨床癥狀評分比較

表6 誘導痰炎癥細胞與臨床癥狀評分相關性分析(r/rs)

3 討論

研究表明COPD是一種異質性疾病[8，9]，具有多種表型。Gao P等[10]根據誘導痰中炎癥細胞計數將其分為中性粒細胞型、EOS型、混合粒細胞型、粒細胞缺乏型四個亞組，14個月隨訪，急性加重期至穩定期，炎癥細胞亞型具有穩定性，誘導痰中炎癥細胞分布可作為有價值的生物標志物。

本研究結果與Gao P[10]、康閃閃[11]的研究相符，AECOPD患者治療前后誘導痰中均以中性粒細胞為主。與治療前相比，治療后誘導痰中性粒細胞比例下降和巨噬細胞比例上升具有統計學差異。誘導痰EOS和淋巴細胞比例無顯著差異。柳威等研究[12]發現COPD穩定期患者誘導痰以中性粒細胞為主，治療1月、3月后誘導痰中性粒細胞比例無明顯變化，中性粒細胞型炎癥是COPD的主要氣道炎癥。本研究顯示AECOPD常規治療后中性粒細胞型氣道炎癥減輕，且誘導痰中性粒細胞比例與肺功能指標、APACHE-Ⅱ評分存在相關性，氣道炎癥的減輕、病情的緩解與肺功能的改善是平行的。

既往研究亦表明AECOPD短期臨床改善與中性粒細胞炎癥的快速減輕和抗蛋白酶防御能力改善有關[13]，治療后誘導痰中性粒細胞比例下降，可能由趨化因子下調所致，TNF-α系統與COPD中性粒細胞炎癥發生發展有關，監測誘導痰中性粒細胞比例可能是一種更有意義且相對簡單的判斷AECOPD療效及病情嚴重程度方法。

本研究中治療前后誘導痰EOS比例范圍在0.93%～6.31%和0.24%～6.46%，差異無統計學意義。柳威等[12]研究表明穩定期患者治療1～3個月后誘導痰中EOS百分比有下降趨勢，但無顯著差異。EOS在COPD中的作用機制需要更為深入的研究。

本研究發現Ⅲ組和Ⅳ組患者誘導痰均以中性粒細胞為主，但中性粒細胞百分比前者高于后者，且Ⅳ組患者肺功能指標更差，CAT評分(咳嗽、咳痰)更高，mMRC評分在2組患者中無顯著差異。誘導痰中性粒細胞和EOS百分比與CAT中(咳嗽、咳痰)評分存在一定相關性。Contoli M[14]和Gorska K的研究[15]納入穩定期患者，對臨床表現進行量化分析并隨訪，發現誘導痰中性粒細胞和EOS比例在連續2次隨訪間的變化與咳嗽和呼吸困難評分有關，證實咳嗽評分與中性粒細胞比例相關，而呼吸困難評分和EOS比例有關，發現EOS氣道炎癥可以預測呼吸困難，臨床癥狀(咳嗽和呼吸困難)與氣道炎癥細胞(中性粒細胞和EOS)存在相關性。

本研究中納入急性加重期患者較少，依據誘導痰EOS比例(≥2.5%)進行分組，通過mMRC評分、CAT評分進行臨床表現量化評分，存在回憶偏倚，且易受病史采集者主觀性影響，本課題研究結果需要更多的患者和更長的隨訪時間來驗證。

綜上，根據誘導痰炎癥細胞分布特點，可以一定程度判斷特定呼吸道臨床表現類型，誘導痰中性粒細胞及EOS百分比有望成為評估臨床表現的生物標志物，誘導痰中性粒細胞比例可用于評估AECOPD患者療效及病情嚴重程度，中性粒細胞氣道炎癥可能與臨床表現(咳嗽、咳痰)有關。