嗜酸性粒細胞在慢性阻塞性肺疾病病情評估和治療中的指導價值研究進展

楊艷珍，龐敏

作者單位：1太原鋼鐵（集團）有限公司總醫院（山西醫科大學第六醫院）呼吸與危重癥醫學科，山西 太原 030008；2山西醫科大學第一醫院呼吸與危重癥醫學科，山西 太原 030001

慢性阻塞性肺疾?。–OPD），簡稱慢阻肺，是以不可逆、漸進性氣流受限為特征的一類慢性氣道疾病，可累及肺實質及血管，以慢性炎癥反應為中心，是全球最常見的肺部疾病，位居世界第三大死因［1］，已受到全世界呼吸系統研究者的廣泛關注。慢性阻塞性肺疾病急性加重期（AECOPD）是慢阻肺病程中重要的不良事件，可由環境改變、感染等因素引起，表現為咳嗽、咳痰、呼吸困難等癥狀加重，超出日常變異，需要增加抗生素或進一步住院治療。隨著研究的深入，認為AECOPD屬于異質性疾病，不同病人的發病及加重表現有明顯差異，而嗜酸性粒細胞（EOS）水平與之有密切關系，人們所熟知的EOS來源包括外周靜脈血、誘導痰。目前，對于EOS在慢阻肺中發揮作用的機制尚不完全明確，但已有研究證實［2］，EOS對慢阻肺的個體化治療具有一定的指導作用，并且可預測慢阻肺病人急性加重的風險。研究提示引起AECOPD風險增加的關鍵因素可能是EOS引起的炎癥反應［3］，本研究認為EOS增多型病人炎癥反應更嚴重，氣流受阻更顯著。但也有部分研究顯示，外周血EOS與COPD急性加重風險無關，原因考慮可能為種族及地區的差異所致［4］。

1 EOS在COPD發病中的作用

首先，EOS是白細胞的組成成分，其細胞質中不僅含有大量嗜酸性顆粒，而且包含EOS陽離子蛋白（ECP），過氧化物酶和嗜酸性細胞衍生神經毒素等，這些物質具有細胞毒性，附著于氣道表面，損害肺上皮屏障，引起氣道炎癥反應［5］。研究發現處于急性加重期的慢阻肺病人的誘導痰和血清ECP水平高于穩定期，并且隨著慢阻肺的嚴重程度而增加［6］。其次，EOS可通過轉化生長因子，激活成纖維細胞，反復損傷、修復上皮細胞，使氣道平滑肌增厚，最終引起氣道重塑，表現為氣流受限。而持續性氣流受限是慢阻肺的主要病理特征。第三，慢阻肺病人的氣道炎癥反應不僅是中性粒細胞的浸潤，還表現為大量EOS浸潤。已有研究認為EOS是變態反應的終極效應細胞，可合成、分泌大量的促炎性因子，導致慢阻肺發生時氣道EOS炎癥持續存在，引起氣道高反應性，其程度與EOS水平呈正相關，進一步促進肺功能的惡化和急性加重事件的發生［7］。但我國學者提出了不同見解［8］，他們通過觀察慢阻肺和哮喘病人中EOS趨化因子水平的變化，認為中性粒細胞、CD8+T細胞才是慢阻肺慢性氣道炎癥的主要效應細胞，而不是EOS。近年來，國外有報道指出，EOS參與了慢阻肺急性發作過程中炎性介質的釋放，急性加重期病人的EOS和EOS%均較穩定期、健康對照組降低，可以作為AECOPD的炎癥標志物，急性發作期血EOS水平高的慢阻肺病人對糖皮質激素較為敏感，且預后較好［9］。研究表明，慢阻肺疾病不僅可顯著影響外周血中EOS水平，還可影響誘導痰中EOS的計數水平［10］。

2 外周血EOS與COPD病情評估和治療的關系

相對于需要專業人員與病人配合的誘導痰細胞學檢測、肺功能等檢查，外周靜脈血的獲取難度小，主觀影響因素少。慢阻肺病人外周血EOS有不同的分類標準，目前常用的有EOS絕對值計數、EOS百分比（EOS%），研究者們采用的研究標準不一，可得出相同或不完全相同的結論，結論的差異可能與實驗方法、獲取標本時間、不同地區入組病人身體素質不同等有關。

2.1 外周血EOS絕對值計數與慢阻肺EOS是COPD的重要血液標志物，其絕對值計數可以用來評價慢阻肺病人的治療效果［11］，并進一步指導治療。在EOS絕對值計數分型方面，國內外學者均有不同的選擇標準，目前缺乏統一分型截斷值。有研究觀察到血EOS絕對值計數在0.2×109/L處的靈敏度高達91.1%，絕對值計數較高者住院時間長［12］。Wagener等［13］以血EOS計數為0.27×109/L為臨界值診斷慢阻肺病人的氣道EOS炎癥，其靈敏度為78%，特異度為91%，EOS高者氣道炎癥明顯。有外國學者將所收集的慢阻肺病人資料分別按EOS計數水平低于0.15×109/L、高于0.3×109/L、介于二者之間分組，結果證明EOS計數越高，病人預后越好，住院時間越短，死亡率、再次入院率越低［14］。但研究者Yun等［15］發現，當中、重度慢阻肺病人血EOS計數≥0.3×109/L時，其急性發作的風險增加，ECLIPSE隊列研究也得到同樣的結果。Pavord等［16］學者通過大規模的薈萃分析研究了0.1 g或0.3 g白細胞介素-5單克隆抗體與安慰劑在血EOS水平不同的慢阻肺中所發揮的作用，結果顯示，慢阻肺病人的血EOS絕對值水平在0.3×109/L~0.5×109/L時，急性加重頻率明顯降低。Vedel-Krogh等［17］的研究說明，當血EOS絕對值計數>0.34×109/L時，較血EOS計數低于此標準的病人相比，處于慢阻肺穩定期和急性加重期的病人發生中-重度急性加重的風險分別相應升高1.15倍和1.67倍。雖然沒有得出完全相同的結論，但上述研究均提示EOS可以預測AECOPD的風險，在一定范圍內，EOS計數與急性加重風險呈負相關，超出該范圍，則結果可能呈正相關。

目前，糖皮質激素在臨床治療中運用頗多，獲益也較為明顯。國內學者研究結果顯示，EOS計數為0.325×109/L，在治療前預測慢阻肺病人運用糖皮質激素治療效果的曲線下面積（AUC）為0.63，靈敏度為60.23%，特異度62.57%，明確提示EOS計數較高的慢阻肺病人對糖皮質激素治療更為敏感［18］。而且隨訪研究顯示，EOS計數較高的慢阻肺病人長期吸入糖皮質激素能顯著減少急性加重次數，并改善病人健康狀況和運動能力，其原因考慮為該類型慢阻肺病人急性發作的主要原因可能不是細菌、真菌等感染，而是病毒感染，病毒可能對糖皮質激素的抗炎作用更為敏感，EOS計數越高，該抗炎作用越強［19］。也有學者認為，慢阻肺病人痰、血液細菌載量與EOS計數呈負相關，當病人合并細菌感染時，中性粒細胞、EOS等炎性細胞的分布狀況會隨之發生改變，從而影響病人對糖皮質激素的反應，并且得出與前述研究者不同的結論，即低血EOS型慢阻肺病人對糖皮質激素治療反應更好［20］。也有少數臨床研究證明，運用糖皮質激素治療，并不能有效改善其慢阻肺病人的臨床癥狀，甚至可能引起肺炎［21］。綜上，大部分研究認為EOS絕對值計數較低的慢阻肺更易發生感染，急性發作更頻繁，對糖皮質激素治療反應欠佳，預后也更差。根據EOS計數對慢阻肺病人進行個體化治療可能會對預防急性加重、改善預后有所幫助。但更為精確的截斷值仍需要大量的實驗數據進行總結、驗證。

2.2 外周血EOS%與慢阻肺關于慢阻肺外周血中EOS%的臨界值，尚無統一定論，目前在慢阻肺的相關研究中多以外周血EOS%=2.0%作為臨界值，分為EOS增多型和非EOS增多型，兩種類型的病人分別表現出不同的臨床特征［22］，EOS%較低型病人的一般情況、實驗室指標等均更差，住院時間更久，而且該研究得出EOS%與肺功能無明顯相關關系。我國學者得出了與上述一致的結論，且出院后1年隨訪調查發現，非EOS增多型的急性加重次數明顯增多［23］。Casanova等［24］也發現，低水平的EOS可明顯增加慢阻肺病人急性發作期的住院日、住院期間病情惡化率、再入院率，并且降低出院率。Rahi?mirad等［25］報道不但得出與上述一致的結論，而且觀察到EOS增多型病人的機械通氣使用比例明顯降低，提示EOS%>2%是慢阻肺病人的保護因素。但也有研究得出與上述不完全一致的結論，如Duman等［26］研究發現，EOS%≤2.0%組的病人住院天數較長，但兩組病人的病情惡化率及急性加重次數均相似。還有研究者采用與前述不同的臨界值［27］，即EOS%為1.7%或1.0%，同樣得出EOS%較低型慢阻肺氣道阻塞更為嚴重、急性加重次數更多。但Ba?fadhel等［28］的研究卻認為處于穩定期的慢阻肺病人，隨著EOS的升高，急性加重次數也隨之升高。

在炎癥指標方面，EOS增多型病人的降鈣素原、C-反應蛋白、白細胞計數均低于非EOS增多型，提示非EOS增多型慢阻肺的感染更重。已有多項研究得出與上述一致的結論［29］。呼出氣一氧化氮（Fe?NO）是反映氣道炎癥的重要指標，與治療前氣道炎癥程度呈正相關，可用于指導慢阻肺臨床治療［30］。周愛媛等［31］的研究提示慢阻肺病人的FeNO水平與EOS%呈正相關，提示EOS%水平可能與慢阻肺病情呈正相關。但Wang等［32］研究顯示，慢阻肺病人的FeNO水平與FEV1/FVC［一秒率，即第1秒用力呼氣容積（FEV1）/用力肺活量（FVC）］無相關性。上述研究提示EOS%可能與肺功能無明顯關聯。也有少數專家得出不同結論，一項研究表明，慢阻肺病人的EOS%與FEV1呈負相關，即EOS%增多者肺功能較好［33］。Barnes等［12］通過觀察不同EOS水平的AECO?PD經糖皮質激素治療后的效果，證實較EOS%<2%的病人相比，EOS%≥2%的病人對糖皮質激素治療的反應好，肺炎合并率低，住院日縮短。但Yang等［34］給予慢阻肺病人吸入性糖皮質激素治療，結果證實病人并發肺炎的風險性升高，但與EOS%無關。另有研究顯示，EOS%增多可以增加COPD病人因合并肺炎住院的風險，EOS增多者發生肺炎的風險是非EOS增多者的2.17倍［35］。其原因考慮可能與EOS氣道炎癥有關，而氣道感染、炎癥是慢阻肺急性發作的常見誘因。上述結論提示EOS%僅能用于評估病人嚴重程度，大部分研究認為EOS%越高，病人病情越輕，有望指導慢阻肺病人的臨床治療，但EOS%仍不能代替肺功能檢查用于診斷和評價COPD病情，且未來仍需收集大量的臨床數據反復驗證其在慢阻肺中的水平變化及指導作用。

有關于普通健康人群的初始研究稱，普通人群中血EOS計數升高至0.34×109/L時，未來發生AE?COPD的風險會相應升高，此時，若僅使用EOS%>2%這個截斷值，則不能預測普遍人群未來慢阻肺急性發作的風險，只適用于預測臨床上已確診為慢阻肺的病人急性加重的風險。關于普通人群將來發生慢阻肺并且伴有急性加重風險的評估需進行長期的隨訪研究進一步證實，得出更為可靠的指標，從而更好地指導慢阻肺的預防。

3 誘導痰EOS%與COPD病情評估和治療的關系

誘導痰是指病人吸入200μg沙丁胺醇、霧化3.5%的高滲鹽水后咳出的痰液［36］。已有研究證實，正常人的痰EOS%低于穩定期的慢阻肺病人，而穩定期低于急性加重期，痰EOS%隨病情嚴重程度升高［37］。關于誘導痰細胞學檢測中的EOS%，大多數研究認為以3%為截斷值，分為EOS增多型與非EOS增多型慢阻肺，兩種類型慢阻肺的病情及預后有明顯不同，并對糖皮質激素的用藥具有一定的指導意義［38］。廣州有學者按2.5%分型，痰EOS%>2.5%的病人FeNO顯著升高，具有明顯的EOS炎性反應，臨床癥狀也更明顯［39］。也有研究進行了不同的臨床試驗［40］，分別按照痰EOS%為1.25%和2%為截斷值分型，兩種類型都觀察到痰EOS%高的病人肺功能更差，吸入糖皮質激素的比例更高，急性發作次數更多。但是誘導痰細胞學檢測測定技術要求高，如受試者的配合程度和操作者的技術規范等，失敗率高，難度較大，且污染較多，需多次檢查，不能及時反映病人病情嚴重程度以指導治療，需結合其他生物標志物［41］。但也有研究者認為誘導痰細胞學檢測無創、簡單易行、便于臨床操作，值得臨床醫師采用。

關于外周血EOS、誘導痰EOS的關系，有學者發現，血EOS%高的慢阻肺病人的FeNO值更低，同時也發現FeNO與誘導痰EOS計數呈正相關［42］。已有研究表明，外周血EOS水平較痰液EOS穩定，可代表痰液EOS，用于指導慢阻肺的臨床用藥及預后評估，外周血EOS低、痰EOS高的慢阻肺病人預后較差，但該結論尚需進一步收集大量數據進行驗證［43］。

綜上所述，研究者們依據外周血EOS計數水平將慢阻肺病人分型的可選截斷值較多，目前尚缺乏較為統一的數值，EOS為0.1或0.3×109/L應用較多，但尚需大量研究證實。外周血EOS%臨界值定為2.0%時與誘導痰嗜EOS%臨界值定為3%對AECO?PD臨床治療具有很好的指導作用，目前臨床上運用較多。外周血獲取較易，費用較低，檢驗科統一化驗，干擾較少，而誘導痰操作難度較大，失敗率較高，且外周血EOS水平可以很好地預測誘導痰EOS水平，所以臨床上使用外周血EOS評估及指導臨床用藥可能更為方便快捷，能最大程度篩選受益群體，及時給予治療。

但事實上，臨床上外周血及誘導痰中EOS水平并不是恒定不變的［44］，隨著慢阻肺病人確診前、確診后的檢驗時間、治療過程、病情進展或緩解的不同，其EOS水平也會在病情的不同階段出現不同程度的波動。所以在將EOS廣泛應用于臨床之前，這種動態變化在慢阻肺病程中的作用價值及指導意義需要大量的研究進一步評估，并將臨床相關EOS的閾值標準化，確定在不同臨床環境中是否需要單次或多次測量。