引用本文: 費凡, 吳楨珍, 朱曼旎, 徐婷婷, 朱然然, 馬元, 吉寧飛, 黃茂. 血嗜酸性粒細胞在慢性阻塞性肺疾病急性加重中的臨床意義. 中國呼吸與危重監護雜志, 2019, 18(5): 418-422. doi: 10.7507/1671-6205.201903016 復制
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)急性加重是慢阻肺慢性進程中的急性事件,患者的呼吸系統癥狀出現急性加重超出日常的變異,導致額外的治療[1]。慢阻肺急性加重的發病機制與氣道中性粒細胞性炎癥有關,但越來越多的研究發現嗜酸性粒細胞(eosinophil,EOS)也在慢阻肺急性加重中起有一定的作用[2]。本研究依據 2018 年慢性阻塞性肺疾病全球創議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease, GOLD)[1]更新的血 EOS 的意義,對慢阻肺急性加重患者中血 EOS 及糖皮質激素使用等情況進行了回顧性分析。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
收集 2014 年 1 月 1 日至 2016 年 12 月 31 日在南京醫科大學第一附屬醫院呼吸與危重癥醫學科住院治療的慢阻肺急性加重患者。需滿足以下條件:① 年齡≥40 歲,性別不限;② 符合 GOLD2018[1]中的診斷標準,其中肺功能標準是給予支氣管舒張劑(吸入 400 μg 的沙丁胺醇)后第 1 秒用力呼氣容積與用力肺活量的比值<70%;③ 住院期間主要診斷是慢阻肺急性加重;④ 病例資料完整,包含本研究所需主要內容。
1.2 方法
使用 Epidata 軟件錄入患者的一般資料、實驗室檢查、治療方案及住院費用,包括吸煙(連續或累積吸煙 6 個月或以上者)、戒煙(每天吸煙至少 6 個月,但在住院時已不吸煙)、病程(首次發病至住院時的時間)、住院費用(含全部費用)等情況。依據 2018GOLD[1] 更新標準,根據血 EOS 計數的不同截斷值將患者分為 A 組(EOS 計數<100 個/μL)、B 組(100 個/μL≤EOS 計數≤300 個/μL)、C 組(EOS 計數>300 個/μL)。
使用希森美康 XN-9000 全自動血細胞分析儀完成血液樣本中 EOS 的檢測,其原理是利用專用的嗜酸性粒細胞溶血素稀釋血標本使紅細胞溶解,除 EOS 外的白細胞皺縮,用直流檢測方法計數通過小孔的樣本產生的脈沖,并用自動界標的方法進行計數[3]。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 20.0 統計軟件。非正態分布計量資料采用中位數(四分位數間距)[M(Q)]描述,兩組間計量資料比較采用非參數秩和檢驗。等級資料采用例(百分比)表示,等級資料間比較采用非參數秩和檢驗。計數資料采用例(百分比)表示,計數資料間分布比較采用 χ2 檢驗/確切概率法。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般情況
共納入患者 515 例,其中男 443 例(86.02%),女 72 例(13.98%),平均年齡(71.68±9.65)歲,平均病程(13.50±10.24)年。吸煙人數為 377 例(73.20%),平均吸煙指數(631.11±620.98)支年,目前有 239 例(63.40%)已戒煙。既往 1 年平均住院次數為(0.64±0.90)次。全部患者中在穩定期時按照指南規律用藥者有 175 例(33.98%)。最常見的入院誘因包括上呼吸道感染(232 例,45.05%)、天氣變化(213 例,41.36%)。最常見的合并癥為高血壓病(222 例)、缺血性心臟病(79 例)、糖尿病(60 例)。平均住院天數為(9.71±4.59)d,其中入住重癥加強治療病房(intensive care unit,ICU)者為 86 例(16.70%),ICU 平均住院天數為(1.60±4.52)d。患者平均住院費用為(19 460.49±22 395.99)元,其中平均藥品費用為(11 264.07±14 009.01)元。
2.2 糖皮質激素使用情況
379 例(73.59%)患者接受了糖皮質激素治療,包括全身使用(靜脈或口服)及霧化吸入的方式,其中霧化和全身的聯合使用占比最多(34.56%),其次是單用霧化糖皮質激素(26.60%),單用全身糖皮質激素(12.43%)。最常用的霧化、靜脈、口服糖皮質激素分別是布地奈德、甲潑尼龍琥珀酸鈉、醋酸潑尼松。將患者不同途徑的用藥劑量分別換算布地奈德、甲潑尼龍琥珀酸鈉、醋酸潑尼松后,表 1 列出了不同給藥途徑的住院期間人均累積用藥劑量和總用藥時間。


2.3 血 EOS 資料
515 例住院患者入院時平均血 EOS 計數為(128.12±250.66)×106/L,平均血 EOS 百分比為(1.64±2.77)%。全部患者中血 EOS 計數>300 個/μL 有 56 例(10.87%),血 EOS 計數≥100 個/μL 有 201 例(39.03%)。
A 組、B 組和 C 組患者在性別、吸煙指數、戒煙率、既往 1 年住院次數方面比較差異均無統計學意義,B 組、C 組患者較 A 組年齡低、病程短。結果見表 2。

2.4 嚴重程度分析
A 組、B 組和 C 組在住院天數、有創機械通氣使用率比較差異均無統計學意義。B 組、C 組患者 ICU 入住率、無創機械通氣使用率均較 A 組縮短,同時住院總費用、總藥品費也低于 A 組(P<0.05)。A 組、B 組和 C 組入住 ICU 患者的住院時間差異無統計學意義。結果見表 3。

2.5 按血 EOS 分組糖皮質激素使用情況分析
A 組、B 組和 C 組在霧化糖皮質激素的用藥時間、累積劑量上差異無統計學意義。其中 A 組的靜脈糖皮質激素用藥時間最長、累積劑量最多。B 組的靜脈糖皮質激素用藥時間最短,同時靜脈糖皮質激素累積劑量最低(P<0.05)。結果見表 4。

3 討論
慢阻肺急性加重以加劇的氣道炎癥反應為特征,參與該炎癥反應的主要細胞是 CD8+T 淋巴細胞、中性粒細胞和巨噬細胞。盡管嗜酸性粒細胞性氣道炎癥通常被認為是哮喘的一個特征,但已有研究發現,在某些慢阻肺患者的氣道組織樣本中存在嗜酸性粒細胞性氣道炎癥[2]。2011 年 Bafadhel 等[4]首次提出了慢阻肺急性加重嗜酸性粒細胞表型,血 EOS 是其敏感和特異的生物標志物,并得到其他研究的進一步驗證[5]。Hasegawa 等[6]報道了在 3 084 例慢阻肺急性加重住院患者中 17% 的患者存在血 EOS 增多(≥300 個/μL)。慢阻肺患者出現嗜酸性粒細胞性氣道炎癥的原因尚不清楚,有學者認為可能混雜哮喘的影響[7],但大多數關于慢阻肺患者的研究嚴格排除了哮喘患者[2],因此可能性較小。也有研究提出慢阻肺急性加重中的嗜酸性粒細胞表型可能起源于嗜酸性粒細胞性支氣管炎[8],其也是慢性咳嗽的常見原因,臨床特征為痰 EOS 增多,但沒有可逆的氣流受限和氣道高反應性。現有研究發現可能與患者氣道病毒感染、大氣污染及理化刺激等因素相關[4, 9]。
2018GOLD[1]提出,對于穩定期的低風險患者(既往 1 年急性加重次數≤1 次),血 EOS 計數≥300 個/μL 時,對吸入性糖皮質激素治療反應較好,而對于高風險患者(既往 1 年急性加重次數≥2 次或既往 1 年住院次數≥1 次),血 EOS 計數≥100 個/μL 時,推薦吸入性糖皮質激素和長效支氣管舒張劑聯合治療。本研究分別采用以上兩種截斷值進行分組,結果顯示慢阻肺急性加重期 10.87% 患者血 EOS 計數>300 個/μL,39.03% 患者血 EOS 計數≥100 個/μL,與文獻報道的慢阻肺急性加重嗜酸性粒細胞表型的發生率為 25%~40% 部分相符[6, 10]。本研究發現慢阻肺急性加重中血 EOS≥100 個/μL 的患者與血 EOS<100 個/μL 的患者相比,ICU 住院天數、無創機械通氣時間較短,住院費用較少,與文獻報道相符[11-12]。本研究還發現慢阻肺急性加重血 EOS≥100 個/μL 的患者與血 EOS<100 個/μL 的患者相比,靜脈糖皮質激素用藥時間較短,累積劑量也較少,提示這部分患者對糖皮質激素治療反應較好。此外,當血 EOS>300 個/μL 時,靜脈糖皮質激素用藥時間較長于血 EOS 為 100~300 個/μL 的患者,累積劑量也較多,提示血 EOS>300 個/μL 的患者較血 EOS 為 100~300 個/μL 的患者需要更多的糖皮質激素治療。GOLD2017[13]已提及血 EOS 可作為預測急性加重的生物標志物,較高的血 EOS 計數可預測急性加重風險的增加,可以指導慢阻肺穩定期吸入性糖皮質激素的個體化治療。一些事后研究發現,在有急性發作史的慢阻肺患者中,血 EOS 可識別出具有急性發作風險的患者,以及對吸入性糖皮質激素具有較好反應的患者[14-16]或是停用吸入性糖皮質激素具有惡化風險的患者[17-18]。本研究中我們發現慢阻肺急性加重 EOS 升高的患者對糖皮質激素治療反應較好,提示 EOS 能夠作為糖皮質激素使用的參考,為個體化治療提供了依據。
此外,本研究采用的全自動血細胞計數法準確性高,操作簡便,重復性好,目前較多的利用于臨床實踐中。大部分臨床對比研究發現,顯微鏡直接計數法、全自動血細胞計數法、流式細胞儀等方法進行外周血 EOS 檢測準確性無明顯差異[19-20]。但是存在部分研究發現全自動血細胞計數法仍然不能完全替代顯微鏡直接計數法,只有兩者結合應用才能保證檢驗結果的準確性和可靠性[21]。盡管目前全自動血細胞分析法在臨床診斷中廣泛被應用,但仍然需要注意一些影響因素對結果的影響,以確保檢測結果的準確性,提高診斷的科學性。影響因素主要包括:① 血液標本采集、存放不合格;② 儀器性能不佳、檢測試劑不合格;③ 臨床疾病的影響:例如患有白血病的患者,白細胞膜性狀改變易破壞,從而影響結果[22]。一些化療的患者,由于化療藥物的使用也會導致細胞脆性增加,引起 EOS 計數降低。而一些冷沉球蛋白增加疾病,如多發性骨髓瘤、腫瘤、糖尿病等可導致 EOS 計數增高。
綜上,我們發現在慢阻肺急性加重的住院患者中,存在相當一部分血 EOS≥100 個/μL 的患者,與血 EOS<100 個/μL 的患者相比年齡更輕,病程更短,病情更輕,并且對糖皮質激素反應性較好。血 EOS 有可能作為指導慢阻肺急性加重患者糖皮質激素治療的標志物。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)急性加重是慢阻肺慢性進程中的急性事件,患者的呼吸系統癥狀出現急性加重超出日常的變異,導致額外的治療[1]。慢阻肺急性加重的發病機制與氣道中性粒細胞性炎癥有關,但越來越多的研究發現嗜酸性粒細胞(eosinophil,EOS)也在慢阻肺急性加重中起有一定的作用[2]。本研究依據 2018 年慢性阻塞性肺疾病全球創議(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease, GOLD)[1]更新的血 EOS 的意義,對慢阻肺急性加重患者中血 EOS 及糖皮質激素使用等情況進行了回顧性分析。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
收集 2014 年 1 月 1 日至 2016 年 12 月 31 日在南京醫科大學第一附屬醫院呼吸與危重癥醫學科住院治療的慢阻肺急性加重患者。需滿足以下條件:① 年齡≥40 歲,性別不限;② 符合 GOLD2018[1]中的診斷標準,其中肺功能標準是給予支氣管舒張劑(吸入 400 μg 的沙丁胺醇)后第 1 秒用力呼氣容積與用力肺活量的比值<70%;③ 住院期間主要診斷是慢阻肺急性加重;④ 病例資料完整,包含本研究所需主要內容。
1.2 方法
使用 Epidata 軟件錄入患者的一般資料、實驗室檢查、治療方案及住院費用,包括吸煙(連續或累積吸煙 6 個月或以上者)、戒煙(每天吸煙至少 6 個月,但在住院時已不吸煙)、病程(首次發病至住院時的時間)、住院費用(含全部費用)等情況。依據 2018GOLD[1] 更新標準,根據血 EOS 計數的不同截斷值將患者分為 A 組(EOS 計數<100 個/μL)、B 組(100 個/μL≤EOS 計數≤300 個/μL)、C 組(EOS 計數>300 個/μL)。
使用希森美康 XN-9000 全自動血細胞分析儀完成血液樣本中 EOS 的檢測,其原理是利用專用的嗜酸性粒細胞溶血素稀釋血標本使紅細胞溶解,除 EOS 外的白細胞皺縮,用直流檢測方法計數通過小孔的樣本產生的脈沖,并用自動界標的方法進行計數[3]。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 20.0 統計軟件。非正態分布計量資料采用中位數(四分位數間距)[M(Q)]描述,兩組間計量資料比較采用非參數秩和檢驗。等級資料采用例(百分比)表示,等級資料間比較采用非參數秩和檢驗。計數資料采用例(百分比)表示,計數資料間分布比較采用 χ2 檢驗/確切概率法。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般情況
共納入患者 515 例,其中男 443 例(86.02%),女 72 例(13.98%),平均年齡(71.68±9.65)歲,平均病程(13.50±10.24)年。吸煙人數為 377 例(73.20%),平均吸煙指數(631.11±620.98)支年,目前有 239 例(63.40%)已戒煙。既往 1 年平均住院次數為(0.64±0.90)次。全部患者中在穩定期時按照指南規律用藥者有 175 例(33.98%)。最常見的入院誘因包括上呼吸道感染(232 例,45.05%)、天氣變化(213 例,41.36%)。最常見的合并癥為高血壓病(222 例)、缺血性心臟病(79 例)、糖尿病(60 例)。平均住院天數為(9.71±4.59)d,其中入住重癥加強治療病房(intensive care unit,ICU)者為 86 例(16.70%),ICU 平均住院天數為(1.60±4.52)d。患者平均住院費用為(19 460.49±22 395.99)元,其中平均藥品費用為(11 264.07±14 009.01)元。
2.2 糖皮質激素使用情況
379 例(73.59%)患者接受了糖皮質激素治療,包括全身使用(靜脈或口服)及霧化吸入的方式,其中霧化和全身的聯合使用占比最多(34.56%),其次是單用霧化糖皮質激素(26.60%),單用全身糖皮質激素(12.43%)。最常用的霧化、靜脈、口服糖皮質激素分別是布地奈德、甲潑尼龍琥珀酸鈉、醋酸潑尼松。將患者不同途徑的用藥劑量分別換算布地奈德、甲潑尼龍琥珀酸鈉、醋酸潑尼松后,表 1 列出了不同給藥途徑的住院期間人均累積用藥劑量和總用藥時間。


2.3 血 EOS 資料
515 例住院患者入院時平均血 EOS 計數為(128.12±250.66)×106/L,平均血 EOS 百分比為(1.64±2.77)%。全部患者中血 EOS 計數>300 個/μL 有 56 例(10.87%),血 EOS 計數≥100 個/μL 有 201 例(39.03%)。
A 組、B 組和 C 組患者在性別、吸煙指數、戒煙率、既往 1 年住院次數方面比較差異均無統計學意義,B 組、C 組患者較 A 組年齡低、病程短。結果見表 2。

2.4 嚴重程度分析
A 組、B 組和 C 組在住院天數、有創機械通氣使用率比較差異均無統計學意義。B 組、C 組患者 ICU 入住率、無創機械通氣使用率均較 A 組縮短,同時住院總費用、總藥品費也低于 A 組(P<0.05)。A 組、B 組和 C 組入住 ICU 患者的住院時間差異無統計學意義。結果見表 3。

2.5 按血 EOS 分組糖皮質激素使用情況分析
A 組、B 組和 C 組在霧化糖皮質激素的用藥時間、累積劑量上差異無統計學意義。其中 A 組的靜脈糖皮質激素用藥時間最長、累積劑量最多。B 組的靜脈糖皮質激素用藥時間最短,同時靜脈糖皮質激素累積劑量最低(P<0.05)。結果見表 4。

3 討論
慢阻肺急性加重以加劇的氣道炎癥反應為特征,參與該炎癥反應的主要細胞是 CD8+T 淋巴細胞、中性粒細胞和巨噬細胞。盡管嗜酸性粒細胞性氣道炎癥通常被認為是哮喘的一個特征,但已有研究發現,在某些慢阻肺患者的氣道組織樣本中存在嗜酸性粒細胞性氣道炎癥[2]。2011 年 Bafadhel 等[4]首次提出了慢阻肺急性加重嗜酸性粒細胞表型,血 EOS 是其敏感和特異的生物標志物,并得到其他研究的進一步驗證[5]。Hasegawa 等[6]報道了在 3 084 例慢阻肺急性加重住院患者中 17% 的患者存在血 EOS 增多(≥300 個/μL)。慢阻肺患者出現嗜酸性粒細胞性氣道炎癥的原因尚不清楚,有學者認為可能混雜哮喘的影響[7],但大多數關于慢阻肺患者的研究嚴格排除了哮喘患者[2],因此可能性較小。也有研究提出慢阻肺急性加重中的嗜酸性粒細胞表型可能起源于嗜酸性粒細胞性支氣管炎[8],其也是慢性咳嗽的常見原因,臨床特征為痰 EOS 增多,但沒有可逆的氣流受限和氣道高反應性。現有研究發現可能與患者氣道病毒感染、大氣污染及理化刺激等因素相關[4, 9]。
2018GOLD[1]提出,對于穩定期的低風險患者(既往 1 年急性加重次數≤1 次),血 EOS 計數≥300 個/μL 時,對吸入性糖皮質激素治療反應較好,而對于高風險患者(既往 1 年急性加重次數≥2 次或既往 1 年住院次數≥1 次),血 EOS 計數≥100 個/μL 時,推薦吸入性糖皮質激素和長效支氣管舒張劑聯合治療。本研究分別采用以上兩種截斷值進行分組,結果顯示慢阻肺急性加重期 10.87% 患者血 EOS 計數>300 個/μL,39.03% 患者血 EOS 計數≥100 個/μL,與文獻報道的慢阻肺急性加重嗜酸性粒細胞表型的發生率為 25%~40% 部分相符[6, 10]。本研究發現慢阻肺急性加重中血 EOS≥100 個/μL 的患者與血 EOS<100 個/μL 的患者相比,ICU 住院天數、無創機械通氣時間較短,住院費用較少,與文獻報道相符[11-12]。本研究還發現慢阻肺急性加重血 EOS≥100 個/μL 的患者與血 EOS<100 個/μL 的患者相比,靜脈糖皮質激素用藥時間較短,累積劑量也較少,提示這部分患者對糖皮質激素治療反應較好。此外,當血 EOS>300 個/μL 時,靜脈糖皮質激素用藥時間較長于血 EOS 為 100~300 個/μL 的患者,累積劑量也較多,提示血 EOS>300 個/μL 的患者較血 EOS 為 100~300 個/μL 的患者需要更多的糖皮質激素治療。GOLD2017[13]已提及血 EOS 可作為預測急性加重的生物標志物,較高的血 EOS 計數可預測急性加重風險的增加,可以指導慢阻肺穩定期吸入性糖皮質激素的個體化治療。一些事后研究發現,在有急性發作史的慢阻肺患者中,血 EOS 可識別出具有急性發作風險的患者,以及對吸入性糖皮質激素具有較好反應的患者[14-16]或是停用吸入性糖皮質激素具有惡化風險的患者[17-18]。本研究中我們發現慢阻肺急性加重 EOS 升高的患者對糖皮質激素治療反應較好,提示 EOS 能夠作為糖皮質激素使用的參考,為個體化治療提供了依據。
此外,本研究采用的全自動血細胞計數法準確性高,操作簡便,重復性好,目前較多的利用于臨床實踐中。大部分臨床對比研究發現,顯微鏡直接計數法、全自動血細胞計數法、流式細胞儀等方法進行外周血 EOS 檢測準確性無明顯差異[19-20]。但是存在部分研究發現全自動血細胞計數法仍然不能完全替代顯微鏡直接計數法,只有兩者結合應用才能保證檢驗結果的準確性和可靠性[21]。盡管目前全自動血細胞分析法在臨床診斷中廣泛被應用,但仍然需要注意一些影響因素對結果的影響,以確保檢測結果的準確性,提高診斷的科學性。影響因素主要包括:① 血液標本采集、存放不合格;② 儀器性能不佳、檢測試劑不合格;③ 臨床疾病的影響:例如患有白血病的患者,白細胞膜性狀改變易破壞,從而影響結果[22]。一些化療的患者,由于化療藥物的使用也會導致細胞脆性增加,引起 EOS 計數降低。而一些冷沉球蛋白增加疾病,如多發性骨髓瘤、腫瘤、糖尿病等可導致 EOS 計數增高。
綜上,我們發現在慢阻肺急性加重的住院患者中,存在相當一部分血 EOS≥100 個/μL 的患者,與血 EOS<100 個/μL 的患者相比年齡更輕,病程更短,病情更輕,并且對糖皮質激素反應性較好。血 EOS 有可能作為指導慢阻肺急性加重患者糖皮質激素治療的標志物。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。