引用本文： 趙新成, 史家欣, 梁程程, 李家樹. 嗜酸性粒細胞作為生物標志物在慢性阻塞性肺疾病中的研究進展. 中國呼吸與危重監護雜志, 2018, 17(6): 624-628. doi: 10.7507/1671-6205.201803057 復制
隨著人口結構趨向老齡化及日益加劇的空氣污染，慢性阻塞性肺疾病（簡稱慢阻肺）的發病率和死亡率將逐年增加，據“全球疾病負擔研究項目”預計，至 2020 年慢阻肺將位居世界疾病經濟負擔的第 5 位，并將躍居全球死亡原因的第 3 位[1]。如何有效地防治慢阻肺具有重要的現實意義。既往已有大量研究證實嗜酸性粒細胞為哮喘的主要效應細胞之一，伴隨對嗜酸性粒細胞功能認識的深入，以及慢阻肺治療中以“抗炎”為導向的研究積累，嗜酸性粒細胞在慢阻肺病理生理進程中的作用不斷被認知，近年來更是被研究者認為可能成為“潛在的生物標志物”，可以指導慢阻肺的治療和管理。為此本文將對嗜酸性粒細胞（eosinophil）作為生物標志物在慢阻肺中的研究進展作一綜述。
1 嗜酸性粒細胞的生理病理學特性
嗜酸性粒細胞是一種先天的自然免疫細胞，占總白細胞的比例不到 5%，其主要在骨髓中形成，并且主要儲存在胃腸道和胸腺中，在特定的條件下可以被募集到肺部，肺臟不是嗜酸性粒細胞的自然寄宿器官，因此它們在肺氣道中的存在常提示異常的炎癥反應[2-3]。嗜酸性粒細胞既往被普遍認為其主要作用在于變態反應性疾病中的宿主免疫防御和寄生蟲感染后免疫[4]。有研究表明，在被病毒感染的小鼠呼吸道模型中嗜酸性粒細胞脫顆粒的數量直接影響到小鼠呼吸道合胞病毒等病毒的清除[5]。同樣在假單胞菌感染的小鼠模型體內實驗中發現，通過嗜酸性粒細胞陽離子蛋白的介導使得假單胞菌的清除率大幅度增加，這一發現支持嗜酸性粒細胞具有抗菌特性的觀點[6]。
2 生物標志物的定義、慢阻肺生物標志物研究現狀與開發
2.1 生物標志物的定義與標準
WHO 將生物標志物定義為：人體或代謝產物中，可以影響或預測特定的結局或疾病發生率的任何可被檢測的物質、結構或者過程[7]。隨著精準醫學[8]和個性化醫學概念的提出，生物標志物受到廣大研究者的高度重視。一個“理想”的生物標志物的標準是：（1）在疾病發病機制中的作用具有生物學上的合理性；（2）要與臨床上關鍵指標具有較好的相關性；（3）通過有效的干預是可以發生改變的指標[9]。良好的生物標志物能夠使特定患者的治療干預更加有序，從而最大限度地提高治療效果，并最大限度地降低治療的風險[8]。
2.2 慢阻肺相關生物標志物研究現狀
生物標志物可指導對慢阻肺患者的治療。例如：當血清 25-OH-VD<10～20 ng/ml 時，補充維生素 D 治療可以降低中、重度慢阻肺患者的急性加重發生率[10]。Sin[11]和 Obeidat 等[12]研究發現重度慢阻肺患者血清表面活性蛋白 D（surfactant protein D，SP-D）水平與 FEV1 呈顯著負相關，血清中 SP-D 可作為慢阻肺致病風險因素，其上調可作為慢阻肺患者急性加重的一個危險信號。氣道黏膜壁白三烯受體的數目在慢阻肺穩定期患者中明顯增多，而在慢阻肺急性加重期則進一步增多[13]。在慢阻肺的模型中發現，作為半胱氨酰白三烯 1 型受體（cysteinyl leukotriene type 1 receptor，CysLT1）拮抗劑的孟魯司特具有減輕肺氣腫和抗炎的作用[14]。慢阻肺是有多種表型的異質性疾病，每種表型分別由一套獨特的分子通路驅動。
2.3 慢阻肺生物標志物的開發
誘導痰、肺泡灌洗液、支氣管活檢標本、呼出氣一氧化氮（fraction of exhaled nitric oxide，FeNO）均已被用于發掘慢阻肺相關的生物學標志物，但以上方法存在有創傷性、可重復性差和缺乏標準化的衡量方法等缺點，所以生物標志物發現的重點逐步轉移到遠離肺組織來源的血液標本上。最新的“肺和小氣道芯片”技術（一種仿生微流體細胞培養裝置）的出現為慢阻肺的研究諸如：疾病模型，早期檢測，生物標志物的發現和驗證，治療靶點以及藥物療效評估等方面提供了新的平臺和機會[15]。目前在慢阻肺研究領域還未得到既定的生物標志物，以滿足“理想”生物標志物的標準。研究者須精心設計可行的研究方案，將最有希望的生物標志物應用到臨床實踐中。為確保臨床相關性，“理想”的生物標志物需解決以下問題[16]：① 出眾性：測試會超過當前標準嗎？② 可操作性：測試可以改變對患者的管理嗎？③ 有價值性：測試會改善患者的預后嗎？④ 經濟性：測試會減少醫保花費嗎？⑤ 臨床可實施性：生物標志物和分析技術在臨床實驗室中是否有實施的途徑？對上述問題的肯定回答以期能夠找到合適的生物標志物指導慢阻肺的治療，從而應對日益嚴重的慢阻肺發病趨勢。
3 嗜酸性粒細胞在慢阻肺中的研究進展
3.1 嗜酸性粒細胞在慢阻肺急性加重發生風險判斷中的價值
第 1 項研究是 WISDOM 研究[17]，重度以上穩定期慢阻肺患者接受（噻托溴銨/沙美特羅/氟替卡松，劑量比為：18 μg/100 μg/1 000 μg，用法：1 吸/d）三藥聯合吸入治療 6 周后，在 12 周內逐漸停用氟替卡松，以雙重支氣管舒張劑（噻托溴銨/沙美特羅）為后續治療，結果未增加中、重度慢阻肺患者急性加重風險。其中血嗜酸性粒細胞計數≥300 個/μl 或≥4% 的慢阻肺患者占 20%，繼續使用吸入性糖皮質激素（inhaled corticosteroid，ICS）可以降低中、重度慢阻肺患者急性加重的發生率，另外 80% 即血嗜酸性粒細胞計數<300 個/μl 或<4% 的慢阻肺患者，并未因為使用 ICS 而使急性加重風險降低。
第 2 項研究[18]共納入 3177 例前一年有≥1 次急性加重史的中、重度慢阻肺患者，以血嗜酸性粒細胞基線百分比 2% 為寬度分層，其中 2083 例（66%）嗜酸性粒細胞百分比基線≥2%，納入患者分別接受為期 12 個月聯合用藥治療（維蘭特羅 25μg/氟替卡松 50 μg/100 μg/200 μg，用法：1 次/d）和單藥治療（維蘭特羅 25 μg，用法：1 次/d）。事后分析發現與維蘭特羅單藥治療組相比較，在血嗜酸性粒細胞百分比<2% 的患者中，聯合用藥組減少急性加重發生率達到 10%，在血嗜酸性粒細胞百分比≥2% 的患者中減少急性加重發生率達到 29%（其中各亞組為：2%～4% 亞組 24%，4%～6% 亞組 32%，≥6% 亞組 42%）。
第 3 項是 FLAME 研究[19]，該研究比較了茚達特羅/格隆溴銨（110 μg/50 μg，用法：1 吸/d）與沙美特羅/氟替卡松（50 μg/500 μg，用法：2 吸/d）兩種治療方案用于先前一年有≥1 次急性加重史的慢阻肺患者。根據血嗜酸性粒細胞計數百分比（<2% 和≥2%，<3% 和≥3%，<5% 和≥5%）和血嗜酸性粒細胞絕對計數（<150 個/μl，150～300 個/μl，≥300 個/μl）將納入的患者分成兩組及各亞組。事后分析發現茚達特羅/格隆溴銨在用于預防<2%、≥2%、<3%、<5% 和<150 個/μl 等亞組患者的急性加重風險顯著優于沙美特羅/氟替卡松。此外，中、重度急性加重的發生率并未隨著血嗜酸性粒細胞計數的增加而增加。在血嗜酸性粒細胞百分比<2% 和≥2% 兩個亞組中接受沙美特羅/氟替卡松治療的患者肺炎發生率高于茚達特羅/格隆溴銨治療者。
第 4 項研究是 TRIBUTE 研究[20]，通過為期 52 周的吸入治療，比較三聯療法（倍氯米松/福莫特羅/格隆溴銨，劑量比為 87 μg/5 μg/9 μg，用法：2 吸/d）與雙支氣管舒張劑（茚達特羅/格隆溴銨，劑量比為 85 μg/43 μg，用法：1 吸/d）對研究人群（即盡管使用維持性治療仍存在嚴重氣流受限癥狀且前一年至少有一次中度或重度急性加重的慢阻肺患者）急性加重發生率的影響。結果提示以血嗜酸性粒細胞計數百分比取 2% 為截斷值時，三聯療法組同雙支氣管舒張劑組相比，顯著降低了血嗜酸性粒細胞計數百分比>2% 的中度、重度慢阻肺患者的急性加重發生率，但未增加肺炎的發生風險。
通過對以上四項大型臨床研究結果的綜合分析表明，血嗜酸性粒細胞可以被用作生物標志物來預測哪些患者更容易發生急性加重風險，以及哪些患者對 ICS 治療反應更佳。但是 Kerkhof 等[21]通過對 8318 例慢阻肺患者急性加重頻率的隨訪結果提示血嗜酸性粒細胞計數升高可能僅預測吸煙者的慢阻肺急性加重風險。今后仍需進行前瞻性研究來驗證血嗜酸性粒細胞對 ICS 治療效應的預測作用，以及血嗜酸性粒細胞預測急性加重發生風險的閾值，為指導慢阻肺的治療和管理提供參考價值。
3.2 嗜酸性粒細胞的最佳截斷值
在 ECLIPSE 研究[22]的亞組人群分析中發現，慢阻肺患者按血嗜酸性粒細胞計數百分比高于 2% 和低于 2% 分為兩組，在 3 年的隨訪時間內，每年抽樣一次，發現 51% 的慢阻肺患者的嗜酸性粒細胞計數都保持在或低于 2% 的臨界值。Hospers 等[23]發現嗜酸性粒細胞增多癥（定義為外周血嗜酸性粒細胞數超過 275 個/μl）全因死亡率風險增加，并且獨立于年齡、性別、吸煙習慣及肺功能。哥本哈根總人口流行病學分析研究[24]表明當血嗜酸性粒細胞計數>340 個/μl 時，慢阻肺急性加重發生率升高 2 倍。高血嗜酸性粒細胞水平（≥500 個/μl）甚至可以作為慢阻肺急性加重風險的獨立預測因子[25]。
以血嗜酸性粒細胞計數百分比 2% 為截斷值（約等于 150 個/μl 絕對細胞計數）已被用作大多數研究中的特定閾值[26]。血嗜酸性粒細胞分別以細胞計數百分比 2% 和絕對計數 150 個/μl 為截斷值使樣本分類的一致性達到 88%[22]。以此閾值在（6 個月或>2 年）的時間點重復測量血嗜酸性粒細胞計數，結果提示超過 86% 的測量值保持在同一范圍內，表明該閾值具有良好的穩定性[27]。最佳截斷值還取決于使用境況，比如是預測急性加重風險還是預測對治療的反應，并且可能需要針對不同觀察終點采用不同截斷值[28]。對于該使用血嗜酸性粒細胞的相對值還是絕對值來預測慢阻肺患者采用 ICS 治療的獲益尚未達成一致意見。
3.3 嗜酸性粒細胞指導慢阻肺的糖皮質激素應用
一項病例對照研究報告[29]顯示：血嗜酸性粒細胞計數≥2% 相較于<2% 的慢阻肺患者對口服糖皮質激素（oral corticosteroids，OCS）的癥狀改善反應更好。Bafadhel 等[30]進一步研究提示：OCS 使得血嗜酸性粒細胞計數水平≥200 個/μl 的慢阻肺患者住院時間縮短，并且建議使用在慢阻肺急性加重開始時測量的血嗜酸性粒細胞計數作為生物標記物，定向給予 OCS 治療可以更大限度地提高效益，并更大限度地減少不必要的全身性糖皮質激素的使用。
使用血嗜酸性粒細胞可以指導 ICS 的治療選擇，Riesbeck[31]在一項交叉臨床試驗中發現：ICS 組與安慰劑組相比，嗜酸性粒細胞增多的患者在使用 ICS 治療后癥狀和運動能力的改善比安慰劑組更明顯。嗜酸性粒細胞計數百分比≥2% 的患者，經 ICS 治療后與安慰劑組相比，肺功能下降明顯減弱[32]，而 ICS 撤藥與 WISDOM 研究[17]結束時肺功能下降幅度增加有關[33]。在一項單中心前瞻性隨機試驗中發現，血嗜酸性粒細胞水平高于 2% 的慢阻肺急性加重患者其全因住院率和慢阻肺相關住院率升高可達 4 倍[34-35]。在高血嗜酸性粒細胞計數水平的慢阻肺患者中 ICS 治療可以顯著降低急性加重率[18, 36]，顯著減少慢阻肺患者急性加重的恢復時間[37]，以及更少的治療失敗率[38]。
在慢阻肺的治療中，血嗜酸性粒細胞水平與痰嗜酸性粒細胞有很好的相關性[39]。近期的研究證據強調了痰和血嗜酸性粒細胞水平可作為慢阻肺急性加重患者的生物標志物，以及對糖皮質激素或其他抗嗜酸性粒細胞治療的反應[40-41]。在最近對慢阻肺患者的隊列研究中，嗜酸性粒細胞增多與 10 年隨訪時死亡風險降低有關[42]。Bafadhel 等[43]對三項隨機對照試驗（研究納入了 4 528 例慢阻肺患者）的事后分析發現隨著單獨接受福莫特羅的慢阻肺患者中嗜酸性粒細胞計數的增加，急性加重頻率亦隨之呈非線性增加。當嗜酸性粒細胞計數為 0.1×109/L 或更高時，與單用福莫特羅相比，布地奈德/福莫特羅對減少急性加重有著顯著的治療效果。
對四項大型研究（ISOLDE，INSPIRE，TORCH，SUMMIT）[44-47]的回顧性分析得出如下共識：慢阻肺患者血嗜酸性粒細胞計數升高和更頻繁的急性加重相關；ICS 治療有利于減少高嗜酸性粒細胞水平慢阻肺患者發生急性加重的頻率；隨著血嗜酸性粒細胞計數的升高，患者使用 ICS 的臨床應答增強。當然 ICS 亦非完美，PATHOS 研究[48]及一項 Meta 分析[49]均提示 ICS 會增加慢阻肺患者并發肺炎的風險，尤其是當慢阻肺患者的血嗜酸性粒細胞計數≥0.34×109/L 時因肺炎住院的風險顯著增高[50]。嗜酸性粒細胞作為一種生物標志物，存在一定的變異性[51]。但一項英國初級保健隊列研究[52]對 27 557 例穩定期慢阻肺患者評估了 1 年內血液嗜酸性粒細胞水平（每位患者平均 2.2 次血嗜酸性粒細胞檢測），數據分析表明血嗜酸性粒細胞具有較好的穩定性及可重復性。
4 總結與展望
嗜酸性粒細胞作為慢阻肺的生物標志物尚存如下疑問：① 目前廣泛建議的以 2% 為嗜酸性粒細胞截斷值水平是否正確？實際上在 65% 的健康人和 70% 的慢阻肺患者中都已超過了這個閾值。② 單一的血嗜酸性粒細胞計量是否足以鑒定易感性表型？慢阻肺患者血嗜酸性粒細胞水平隨時間的穩定性仍需大樣本、長時間隨訪的數據支撐。③ 證據是否足以保證臨床實踐的改變？迄今為止，尚無大型前瞻性研究評估慢阻肺患者使用血嗜酸性粒細胞閾值作為特定標準的治療效果。④ 嗜酸性粒細胞究竟是敵是友？嗜酸性粒細胞水平與病情惡化之間的深層次關系尚不清楚，抑制普通人群中正常范圍內嗜酸性粒細胞水平是否存在風險仍有待觀察。
生物標志物可以發展為新的或現有藥物的輔助診斷[53]，以確定其對特定患者的價值；生物標志物可以通過準確識別最有可能受益的和/或可能受到治療損害的患者來指導治療決策；生物標志物還可以告知特定患者的最佳劑量信息。血嗜酸性粒細胞作為一個易于獲得的生物標志物，在識別慢阻肺急性發作風險和對糖皮質激素的治療反應方面具有非常吸引人的潛在價值，但是在血嗜酸性粒細胞水平用來識別慢阻肺表型以適應特定的免疫調節治療之前，仍需要更多的研究數據加以證明。
隨著人口結構趨向老齡化及日益加劇的空氣污染，慢性阻塞性肺疾病（簡稱慢阻肺）的發病率和死亡率將逐年增加，據“全球疾病負擔研究項目”預計，至 2020 年慢阻肺將位居世界疾病經濟負擔的第 5 位，并將躍居全球死亡原因的第 3 位[1]。如何有效地防治慢阻肺具有重要的現實意義。既往已有大量研究證實嗜酸性粒細胞為哮喘的主要效應細胞之一，伴隨對嗜酸性粒細胞功能認識的深入，以及慢阻肺治療中以“抗炎”為導向的研究積累，嗜酸性粒細胞在慢阻肺病理生理進程中的作用不斷被認知，近年來更是被研究者認為可能成為“潛在的生物標志物”，可以指導慢阻肺的治療和管理。為此本文將對嗜酸性粒細胞（eosinophil）作為生物標志物在慢阻肺中的研究進展作一綜述。
1 嗜酸性粒細胞的生理病理學特性
嗜酸性粒細胞是一種先天的自然免疫細胞，占總白細胞的比例不到 5%，其主要在骨髓中形成，并且主要儲存在胃腸道和胸腺中，在特定的條件下可以被募集到肺部，肺臟不是嗜酸性粒細胞的自然寄宿器官，因此它們在肺氣道中的存在常提示異常的炎癥反應[2-3]。嗜酸性粒細胞既往被普遍認為其主要作用在于變態反應性疾病中的宿主免疫防御和寄生蟲感染后免疫[4]。有研究表明，在被病毒感染的小鼠呼吸道模型中嗜酸性粒細胞脫顆粒的數量直接影響到小鼠呼吸道合胞病毒等病毒的清除[5]。同樣在假單胞菌感染的小鼠模型體內實驗中發現，通過嗜酸性粒細胞陽離子蛋白的介導使得假單胞菌的清除率大幅度增加，這一發現支持嗜酸性粒細胞具有抗菌特性的觀點[6]。
2 生物標志物的定義、慢阻肺生物標志物研究現狀與開發
2.1 生物標志物的定義與標準
WHO 將生物標志物定義為：人體或代謝產物中，可以影響或預測特定的結局或疾病發生率的任何可被檢測的物質、結構或者過程[7]。隨著精準醫學[8]和個性化醫學概念的提出，生物標志物受到廣大研究者的高度重視。一個“理想”的生物標志物的標準是：（1）在疾病發病機制中的作用具有生物學上的合理性；（2）要與臨床上關鍵指標具有較好的相關性；（3）通過有效的干預是可以發生改變的指標[9]。良好的生物標志物能夠使特定患者的治療干預更加有序，從而最大限度地提高治療效果，并最大限度地降低治療的風險[8]。
2.2 慢阻肺相關生物標志物研究現狀
生物標志物可指導對慢阻肺患者的治療。例如：當血清 25-OH-VD<10～20 ng/ml 時，補充維生素 D 治療可以降低中、重度慢阻肺患者的急性加重發生率[10]。Sin[11]和 Obeidat 等[12]研究發現重度慢阻肺患者血清表面活性蛋白 D（surfactant protein D，SP-D）水平與 FEV1 呈顯著負相關，血清中 SP-D 可作為慢阻肺致病風險因素，其上調可作為慢阻肺患者急性加重的一個危險信號。氣道黏膜壁白三烯受體的數目在慢阻肺穩定期患者中明顯增多，而在慢阻肺急性加重期則進一步增多[13]。在慢阻肺的模型中發現，作為半胱氨酰白三烯 1 型受體（cysteinyl leukotriene type 1 receptor，CysLT1）拮抗劑的孟魯司特具有減輕肺氣腫和抗炎的作用[14]。慢阻肺是有多種表型的異質性疾病，每種表型分別由一套獨特的分子通路驅動。
2.3 慢阻肺生物標志物的開發
誘導痰、肺泡灌洗液、支氣管活檢標本、呼出氣一氧化氮（fraction of exhaled nitric oxide，FeNO）均已被用于發掘慢阻肺相關的生物學標志物，但以上方法存在有創傷性、可重復性差和缺乏標準化的衡量方法等缺點，所以生物標志物發現的重點逐步轉移到遠離肺組織來源的血液標本上。最新的“肺和小氣道芯片”技術（一種仿生微流體細胞培養裝置）的出現為慢阻肺的研究諸如：疾病模型，早期檢測，生物標志物的發現和驗證，治療靶點以及藥物療效評估等方面提供了新的平臺和機會[15]。目前在慢阻肺研究領域還未得到既定的生物標志物，以滿足“理想”生物標志物的標準。研究者須精心設計可行的研究方案，將最有希望的生物標志物應用到臨床實踐中。為確保臨床相關性，“理想”的生物標志物需解決以下問題[16]：① 出眾性：測試會超過當前標準嗎？② 可操作性：測試可以改變對患者的管理嗎？③ 有價值性：測試會改善患者的預后嗎？④ 經濟性：測試會減少醫保花費嗎？⑤ 臨床可實施性：生物標志物和分析技術在臨床實驗室中是否有實施的途徑？對上述問題的肯定回答以期能夠找到合適的生物標志物指導慢阻肺的治療，從而應對日益嚴重的慢阻肺發病趨勢。
3 嗜酸性粒細胞在慢阻肺中的研究進展
3.1 嗜酸性粒細胞在慢阻肺急性加重發生風險判斷中的價值
第 1 項研究是 WISDOM 研究[17]，重度以上穩定期慢阻肺患者接受（噻托溴銨/沙美特羅/氟替卡松，劑量比為：18 μg/100 μg/1 000 μg，用法：1 吸/d）三藥聯合吸入治療 6 周后，在 12 周內逐漸停用氟替卡松，以雙重支氣管舒張劑（噻托溴銨/沙美特羅）為后續治療，結果未增加中、重度慢阻肺患者急性加重風險。其中血嗜酸性粒細胞計數≥300 個/μl 或≥4% 的慢阻肺患者占 20%，繼續使用吸入性糖皮質激素（inhaled corticosteroid，ICS）可以降低中、重度慢阻肺患者急性加重的發生率，另外 80% 即血嗜酸性粒細胞計數<300 個/μl 或<4% 的慢阻肺患者，并未因為使用 ICS 而使急性加重風險降低。
第 2 項研究[18]共納入 3177 例前一年有≥1 次急性加重史的中、重度慢阻肺患者，以血嗜酸性粒細胞基線百分比 2% 為寬度分層，其中 2083 例（66%）嗜酸性粒細胞百分比基線≥2%，納入患者分別接受為期 12 個月聯合用藥治療（維蘭特羅 25μg/氟替卡松 50 μg/100 μg/200 μg，用法：1 次/d）和單藥治療（維蘭特羅 25 μg，用法：1 次/d）。事后分析發現與維蘭特羅單藥治療組相比較，在血嗜酸性粒細胞百分比<2% 的患者中，聯合用藥組減少急性加重發生率達到 10%，在血嗜酸性粒細胞百分比≥2% 的患者中減少急性加重發生率達到 29%（其中各亞組為：2%～4% 亞組 24%，4%～6% 亞組 32%，≥6% 亞組 42%）。
第 3 項是 FLAME 研究[19]，該研究比較了茚達特羅/格隆溴銨（110 μg/50 μg，用法：1 吸/d）與沙美特羅/氟替卡松（50 μg/500 μg，用法：2 吸/d）兩種治療方案用于先前一年有≥1 次急性加重史的慢阻肺患者。根據血嗜酸性粒細胞計數百分比（<2% 和≥2%，<3% 和≥3%，<5% 和≥5%）和血嗜酸性粒細胞絕對計數（<150 個/μl，150～300 個/μl，≥300 個/μl）將納入的患者分成兩組及各亞組。事后分析發現茚達特羅/格隆溴銨在用于預防<2%、≥2%、<3%、<5% 和<150 個/μl 等亞組患者的急性加重風險顯著優于沙美特羅/氟替卡松。此外，中、重度急性加重的發生率并未隨著血嗜酸性粒細胞計數的增加而增加。在血嗜酸性粒細胞百分比<2% 和≥2% 兩個亞組中接受沙美特羅/氟替卡松治療的患者肺炎發生率高于茚達特羅/格隆溴銨治療者。
第 4 項研究是 TRIBUTE 研究[20]，通過為期 52 周的吸入治療，比較三聯療法（倍氯米松/福莫特羅/格隆溴銨，劑量比為 87 μg/5 μg/9 μg，用法：2 吸/d）與雙支氣管舒張劑（茚達特羅/格隆溴銨，劑量比為 85 μg/43 μg，用法：1 吸/d）對研究人群（即盡管使用維持性治療仍存在嚴重氣流受限癥狀且前一年至少有一次中度或重度急性加重的慢阻肺患者）急性加重發生率的影響。結果提示以血嗜酸性粒細胞計數百分比取 2% 為截斷值時，三聯療法組同雙支氣管舒張劑組相比，顯著降低了血嗜酸性粒細胞計數百分比>2% 的中度、重度慢阻肺患者的急性加重發生率，但未增加肺炎的發生風險。
通過對以上四項大型臨床研究結果的綜合分析表明，血嗜酸性粒細胞可以被用作生物標志物來預測哪些患者更容易發生急性加重風險，以及哪些患者對 ICS 治療反應更佳。但是 Kerkhof 等[21]通過對 8318 例慢阻肺患者急性加重頻率的隨訪結果提示血嗜酸性粒細胞計數升高可能僅預測吸煙者的慢阻肺急性加重風險。今后仍需進行前瞻性研究來驗證血嗜酸性粒細胞對 ICS 治療效應的預測作用，以及血嗜酸性粒細胞預測急性加重發生風險的閾值，為指導慢阻肺的治療和管理提供參考價值。
3.2 嗜酸性粒細胞的最佳截斷值
在 ECLIPSE 研究[22]的亞組人群分析中發現，慢阻肺患者按血嗜酸性粒細胞計數百分比高于 2% 和低于 2% 分為兩組，在 3 年的隨訪時間內，每年抽樣一次，發現 51% 的慢阻肺患者的嗜酸性粒細胞計數都保持在或低于 2% 的臨界值。Hospers 等[23]發現嗜酸性粒細胞增多癥（定義為外周血嗜酸性粒細胞數超過 275 個/μl）全因死亡率風險增加，并且獨立于年齡、性別、吸煙習慣及肺功能。哥本哈根總人口流行病學分析研究[24]表明當血嗜酸性粒細胞計數>340 個/μl 時，慢阻肺急性加重發生率升高 2 倍。高血嗜酸性粒細胞水平（≥500 個/μl）甚至可以作為慢阻肺急性加重風險的獨立預測因子[25]。
以血嗜酸性粒細胞計數百分比 2% 為截斷值（約等于 150 個/μl 絕對細胞計數）已被用作大多數研究中的特定閾值[26]。血嗜酸性粒細胞分別以細胞計數百分比 2% 和絕對計數 150 個/μl 為截斷值使樣本分類的一致性達到 88%[22]。以此閾值在（6 個月或>2 年）的時間點重復測量血嗜酸性粒細胞計數，結果提示超過 86% 的測量值保持在同一范圍內，表明該閾值具有良好的穩定性[27]。最佳截斷值還取決于使用境況，比如是預測急性加重風險還是預測對治療的反應，并且可能需要針對不同觀察終點采用不同截斷值[28]。對于該使用血嗜酸性粒細胞的相對值還是絕對值來預測慢阻肺患者采用 ICS 治療的獲益尚未達成一致意見。
3.3 嗜酸性粒細胞指導慢阻肺的糖皮質激素應用
一項病例對照研究報告[29]顯示：血嗜酸性粒細胞計數≥2% 相較于<2% 的慢阻肺患者對口服糖皮質激素（oral corticosteroids，OCS）的癥狀改善反應更好。Bafadhel 等[30]進一步研究提示：OCS 使得血嗜酸性粒細胞計數水平≥200 個/μl 的慢阻肺患者住院時間縮短，并且建議使用在慢阻肺急性加重開始時測量的血嗜酸性粒細胞計數作為生物標記物，定向給予 OCS 治療可以更大限度地提高效益，并更大限度地減少不必要的全身性糖皮質激素的使用。
使用血嗜酸性粒細胞可以指導 ICS 的治療選擇，Riesbeck[31]在一項交叉臨床試驗中發現：ICS 組與安慰劑組相比，嗜酸性粒細胞增多的患者在使用 ICS 治療后癥狀和運動能力的改善比安慰劑組更明顯。嗜酸性粒細胞計數百分比≥2% 的患者，經 ICS 治療后與安慰劑組相比，肺功能下降明顯減弱[32]，而 ICS 撤藥與 WISDOM 研究[17]結束時肺功能下降幅度增加有關[33]。在一項單中心前瞻性隨機試驗中發現，血嗜酸性粒細胞水平高于 2% 的慢阻肺急性加重患者其全因住院率和慢阻肺相關住院率升高可達 4 倍[34-35]。在高血嗜酸性粒細胞計數水平的慢阻肺患者中 ICS 治療可以顯著降低急性加重率[18, 36]，顯著減少慢阻肺患者急性加重的恢復時間[37]，以及更少的治療失敗率[38]。
在慢阻肺的治療中，血嗜酸性粒細胞水平與痰嗜酸性粒細胞有很好的相關性[39]。近期的研究證據強調了痰和血嗜酸性粒細胞水平可作為慢阻肺急性加重患者的生物標志物，以及對糖皮質激素或其他抗嗜酸性粒細胞治療的反應[40-41]。在最近對慢阻肺患者的隊列研究中，嗜酸性粒細胞增多與 10 年隨訪時死亡風險降低有關[42]。Bafadhel 等[43]對三項隨機對照試驗（研究納入了 4 528 例慢阻肺患者）的事后分析發現隨著單獨接受福莫特羅的慢阻肺患者中嗜酸性粒細胞計數的增加，急性加重頻率亦隨之呈非線性增加。當嗜酸性粒細胞計數為 0.1×109/L 或更高時，與單用福莫特羅相比，布地奈德/福莫特羅對減少急性加重有著顯著的治療效果。
對四項大型研究（ISOLDE，INSPIRE，TORCH，SUMMIT）[44-47]的回顧性分析得出如下共識：慢阻肺患者血嗜酸性粒細胞計數升高和更頻繁的急性加重相關；ICS 治療有利于減少高嗜酸性粒細胞水平慢阻肺患者發生急性加重的頻率；隨著血嗜酸性粒細胞計數的升高，患者使用 ICS 的臨床應答增強。當然 ICS 亦非完美，PATHOS 研究[48]及一項 Meta 分析[49]均提示 ICS 會增加慢阻肺患者并發肺炎的風險，尤其是當慢阻肺患者的血嗜酸性粒細胞計數≥0.34×109/L 時因肺炎住院的風險顯著增高[50]。嗜酸性粒細胞作為一種生物標志物，存在一定的變異性[51]。但一項英國初級保健隊列研究[52]對 27 557 例穩定期慢阻肺患者評估了 1 年內血液嗜酸性粒細胞水平（每位患者平均 2.2 次血嗜酸性粒細胞檢測），數據分析表明血嗜酸性粒細胞具有較好的穩定性及可重復性。
4 總結與展望
嗜酸性粒細胞作為慢阻肺的生物標志物尚存如下疑問：① 目前廣泛建議的以 2% 為嗜酸性粒細胞截斷值水平是否正確？實際上在 65% 的健康人和 70% 的慢阻肺患者中都已超過了這個閾值。② 單一的血嗜酸性粒細胞計量是否足以鑒定易感性表型？慢阻肺患者血嗜酸性粒細胞水平隨時間的穩定性仍需大樣本、長時間隨訪的數據支撐。③ 證據是否足以保證臨床實踐的改變？迄今為止，尚無大型前瞻性研究評估慢阻肺患者使用血嗜酸性粒細胞閾值作為特定標準的治療效果。④ 嗜酸性粒細胞究竟是敵是友？嗜酸性粒細胞水平與病情惡化之間的深層次關系尚不清楚，抑制普通人群中正常范圍內嗜酸性粒細胞水平是否存在風險仍有待觀察。
生物標志物可以發展為新的或現有藥物的輔助診斷[53]，以確定其對特定患者的價值；生物標志物可以通過準確識別最有可能受益的和/或可能受到治療損害的患者來指導治療決策；生物標志物還可以告知特定患者的最佳劑量信息。血嗜酸性粒細胞作為一個易于獲得的生物標志物，在識別慢阻肺急性發作風險和對糖皮質激素的治療反應方面具有非常吸引人的潛在價值，但是在血嗜酸性粒細胞水平用來識別慢阻肺表型以適應特定的免疫調節治療之前，仍需要更多的研究數據加以證明。