引用本文： 蔣雪蓮, 胡旭, 鐘萍, 黃成亮, 范賢明. 慢性阻塞性肺疾病患者持續性系統性炎癥的前瞻性研究. 中國呼吸與危重監護雜志, 2020, 19(6): 536-542. doi: 10.7507/1671-6205.201905036 復制
慢性阻塞性肺疾病（簡稱慢阻肺）是一種以持續呼吸癥狀和氣流受限為特征的慢性氣道炎癥性疾病，其患病率和病死率逐年升高，給家庭和社會造成沉重的負擔。我國慢阻肺總死亡人群占全球慢阻肺死亡總人數的 31.1%[1]。預計到 2030 年慢阻肺將成為全球第三大死亡原因[2]。2017 年的慢阻肺全球防治策略提及 2020 年慢阻肺將成為世界疾病經濟負擔的第五位[3]。而一個更嚴峻的問題在于，臨床醫生往往只注重于慢阻肺患者的支氣管和肺部局部的治療。慢阻肺是一種異質性疾病，存在多種表型[4]，其中全身炎癥表型已被列為一個單獨的亞型。多種炎性細胞因子在慢阻肺發病進程中發揮著至關重要的作用[5-6]。慢阻肺患者血液中如有 2 個或 2 個以上的炎癥標志物的水平升高則說明存在持續性系統性炎癥（persistent systemic inflammation，PSI）[7]。然而，既往的研究大多是橫斷面研究，目前國內尚缺乏大樣本前瞻性研究。有多少國人屬于全身炎癥表型？全身炎癥表型者與無系統性炎癥者的臨床特征有何差異？患者出現 PSI 的危險因素有哪些？這些均是急待研究的問題。我們以慢阻肺穩定期患者為研究對象，通過追蹤隨訪，初步明確本地區慢阻肺全身炎癥表型的發生率、臨床特征和危險因素，旨在為此類患者個體化治療尤其是早期干預提供循證依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
1.1.1 研究對象
本研究為前瞻設計的觀察性縱向研究，招募于 2014 年 6 月至 2014 年 8 月在瀘州醫學院附屬醫院（現更名為西南醫科大學附屬醫院）、瀘州市江南醫院和瀘州市龍馬潭區紅十字醫院體檢的慢阻肺穩定期患者 200 例，并對慢阻肺患者于第 6 個月、第 12 個月和第 24 個月進行 3 次隨訪，一共隨訪 2 年。最終數據完整者有 150 例為慢阻肺組，男 86 例，女 64 例，平均年齡（68.1±8.3）歲；同期無吸煙史體檢健康者 70 例為對照組，男 22 例，女 48 例，平均年齡（66.8±7.5）歲。該研究經過瀘州醫學院附屬醫院倫理委員會批準（申請受理號：KY2012021），并在中國臨床試驗注冊中心注冊（注冊號：ChiCTR-IPC-14005425），在研究過程中征得所有研究對象的知情同意并簽字。
1.1.2 納入標準
年齡 40～90 歲；神志清楚，言語溝通無障礙，行為配合；所有患者的診斷均符合我國“《慢性阻塞性肺疾病診治指南》（2013 年修訂版）”[8]的診斷標準，有呼吸困難、慢性咳嗽或咳痰，且有吸煙史和（或）環境職業污染及生物燃料等危險因素接觸史，吸入支氣管舒張劑后第 1 秒用力呼氣容積與用力肺活量比值（FEV1/FVC）<70%，并除外其他疾病。所有無吸煙史體檢健康者 FEV1/FVC>70%，無呼吸系統及其他疾病。
1.1.3 排除標準
處于慢阻肺急性加重期者；患有支氣管擴張、活動性肺結核、支氣管哮喘、肺癌等可造成氣喘或呼吸困難的其他疾病；有阻塞性睡眠呼吸暫停、糖尿病、肝腎功能障礙；近期有手術、外傷；有關節炎、結締組織疾病等全身其他系統性炎癥疾病；患有精神疾病、認知功能障礙、不能交流的患者。
1.1.4 中止標準
所有符合入選標準、簽署知情同意書、已進行隨機分配并作為試驗觀察對象，但依從性差、未完成方案規定周期的受試者；受試者出現嚴重并發癥，因并發癥或其他原因同時接受規定以外的用藥者；受試者出現嚴重不良事件或嚴重不良反應。
1.1.5 退出標準
受試者不愿意繼續進行臨床試驗，提出退出臨床試驗；發生嚴重不良事件，且研究者認為應退出實驗；失訪；研究者判斷的其他應退出實驗的情況。
1.2 方法
1.2.1 主要實驗試劑和儀器
白細胞介素-6（interleukin 6，IL-6）和 IL-18、激活素 A 試劑盒均購自于上海西塘生物科技有限公司。肺功能檢測儀（日本捷斯特），漩渦混合器（上海青浦滬西儀器廠），全光譜分光光度計（Thermo），恒溫水浴箱（北京西城區醫療器械廠），–70 ℃ 冰箱（青島海爾集團公司），以及身高體重秤、皮軟尺等。
1.2.2 檢測指標
肺功能的測量按照肺功能檢測儀使用說明書，并結合肺功能檢測專業技術人員的指導，對受試者進行肺功能測試，主要觀察指標為 FEVl/FVC、第 1 秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%pred）。運用慢性阻塞性肺疾病評估測試（CAT）、圣喬治醫院呼吸問題調查問卷評分（SGRQ）對受試者進行癥狀和生活質量評估。血清 IL-6 和 IL-18、激活素 A 的濃度均采用酶聯免疫吸附法進行檢測。具體操作步驟嚴格按照相關試劑盒說明書進行。參照文獻[7, 9]將無吸煙史健康體檢者血清中炎癥因子濃度的第 95 百分位數值定義為臨界值，即正常上限值，大于該值即為異常。
1.2.3 隨訪及分組
于第 6 個月、第 12 個月和第 24 個月進行 3 次隨訪，對基線所涉及到的一般資料、評估量表、人體測量、肺功能、血清指標等均進行隨訪，并收集慢阻肺患者的急性加重次數。慢阻肺組患者血清中如有 2 個及 2 個以上的炎癥標志物的水平升高（超過臨界值）則說明存在 PSI[7]。在基線、6 個月、12 個月、24 個月 4 個時間點上，均有 2 個及 2 個以上的炎癥因子濃度升高的慢阻肺受試者作為 PSI 亞組；始終沒有表現出有任何一個炎癥因子濃度升高的受試者作為非系統性炎癥（never inflamed，NI）亞組。參照最新的慢阻肺全球防治策略，將 1 年內出現急性加重次數≥2 次定義為頻繁的急性加重，將 1 年內因出現 1 次急性加重而導致患者住院治療定義為嚴重的急性加重，上述情況至少滿足 1 種者定義為存在急性加重高風險。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件。符合正態分布的定量資料采用均數±標準差（
±s）表示，不符合正態分布的定量資料采用中位數（四分位數間距）（M ［P25，P75］）表示，定性資料采用百分位數表示。符合正態分布的定量資料的組間差異性比較采用獨立樣本 t 檢驗，不符合正態分布的定量資料組間比較采用秩和檢驗；定性資料組間差異性比較采用 χ2 檢驗。使用 Logistic 多因素回歸分析篩選出 PSI 的危險因素。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般情況
兩組間的年齡差異無統計學意義（P>0.05）。與對照組比較，慢阻肺組男性比例較多，體重指數（body mass index，BMI）、FEV1%pred、FEV1/FVC 明顯降低，CAT 評分、SGRQ 總分明顯升高（P<0.05）。結果見表 1。
表1
慢阻肺組與對照組的一般資料（
）
2.2 炎癥標志物濃度
慢阻肺組血清中 IL-6、IL-18、激活素 A 濃度明顯高于對照組，差異具有統計學意義（P<0.001）。結果見表 2。
表2
慢阻肺組和對照組在基線時的炎癥因子濃度（pg/mL，M［P25，P75］）
2.3 各血清炎癥標志物的臨界值
血清中 IL-6 水平的正常上限值是 11.53 pg/mL，IL-18 水平的正常上限值是 47.65 pg/mL，激活素 A 水平的正常上限值 46.80 pg/mL。穩定期慢阻肺患者血清中炎癥標志物的水平如超過臨界值即可判定為升高（即為異常值）。
2.4 對照組和慢阻肺組的系統性炎癥情況
對照組中有 3 例（4.3%）IL-6 濃度值超過正常值上限，有 3 例（4.3%）IL-18 濃度超過正常值上限，有 3 例（4.3%）激活素 A 濃度超過正常值上限。基線時慢阻肺組中 IL-6 濃度值超過臨界值的有 39 例（26.0%），IL-18 濃度值超過臨界值的有 64 例（42.7%），激活素 A 濃度超過臨界值的有 29 例（19.3%）。慢阻肺組的 3 個炎癥標志物之間的連線較對照組明顯粗大。結果見圖 1。
圖1
對照組（n=70）和慢阻肺組（n=150）在基線時各個血清指標的關聯
每一個球形代表一個炎癥因子，球形大小表示為超過正常值上限的人數百分比，而網絡點之間的連線則說明存在有這兩個炎癥指標都升高的受試者，線型越粗表示人數越多
2.5 慢阻肺患者血清中炎癥因子的縱向分布
在基線時有 2 個及 2 個以上炎癥因子升高的有 38 例（占所有 150 例中的 25.3%），6 個月后這 38 例中有 30 例持續為 2 個及 2 個以上炎癥因子升高（占 38 例的 78.9%），12 個月后有 24 例持續為 2 個及 2 個以上炎癥因子升高（占 38 例的 63.2%），這 24 例在 24 個月后有 22 例持續為 2 個及 2 個以上炎癥因子升高（占 38 例的 57.9%），總的來說這 22 例占所有進入研究分析 150 例的 14.7%。說明慢阻肺患者的炎癥狀態在縱向時間上是有波動的，其中有部分人群卻存在一個持續性炎癥的現象，即 PSI。相反，在基線時有 76 例慢阻肺患者（占所有 150 例中的 50.7%）無任何一個炎癥因子異常，半年后這 76 例中有 68 例仍為 0 個炎癥因子異常（占 76 例中的 89.5%），1 年后這 76 例中有 63 例持續為 0 個炎癥因子異常（占 76 例中的 82.9%），2 年后這 76 例中有 60 例持續為 0 個炎癥因子異常（占 76 例中的 78.9%），總的來說這 60 例占所有進入研究分析 150 例的 40.0%，這部分慢阻肺患者炎癥因子水平長期處于臨界值以內，即 NI。結果見圖 2。
圖2
在基線、6 個月、12 個月、24 個月時完成所有項目的慢阻肺患者同時有 0 個、1 個、2 個及 2 個以上的炎癥標志物（IL-6、IL-18 和激活素 A）升高的分布情況
2.6 PSI 亞組和 NI 亞組基線時人口統計學、臨床特征的比較
將基線收集的年齡、性別、BMI、吸煙指數、納入前 1 年內出現急性加重次數、隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數、CAT 評分、FEV1%pred、FEV1/FVC、SGRQ 總分等情況納入兩亞組間的單因素分析，比較這兩亞組受試者間上述因素的差異。PSI 亞組與 NI 亞組相比，年齡、性別、CAT 評分在兩亞組間沒有顯著差異；而 PSI 亞組的 BMI 更高，吸煙指數更高，納入前 1 年內出現急性加重次數及隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數更多，SGRQ 總分更高，FEV1%pred 較低，FEV1/FVC 較低，差異均有統計學意義（P<0.05）。結果見表 3。
表3
PSI 亞組和 NI 亞組基線時人口統計學、臨床特征比較（
/M［P25，P75］）
2.7 PSI 影響因素的多因素分析
以是否為 PSI 作為因變量，以年齡、性別、吸煙指數、BMI、納入前 1 年內出現急性加重次數、隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的情況、FEV1%pred、FEV1/FVC、CAT 評分、SGRQ 總分作為自變量進行 Logistic 多因素回歸分析。分析結果顯示 BMI、隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險為影響 PSI 的危險因素。BMI 越高，為 PSI 的風險越高，比值比（odds ratio, OR）值為 1.486，95% 可信區間（confidence interval, CI）為 1.131～1.952；存在持續急性加重高風險者，為 PSI 的風險越高，OR 值為 28.960，95%CI 為 3.287～255.179；其中存在持續急性加重高風險為最主要的危險因素。而年齡、性別、吸煙指數、納入前 1 年內出現急性加重次數、FEV1%pred、FEV1/FVC、CAT 評分、SGRQ 總分不是 PSI 的危險因素。結果見表 4。
表4
PSI 影響因素的 Logistic 多因素分析結果
3 討論
慢阻肺具有高度異質性，存在多種表型。Han 等[10]提出的研究共識也顯示慢阻肺具有不同的表型，并且這些表型可能更應該定義為一種或者幾種疾病的綜合特征，能夠反映慢阻肺患者之間的差異，且與臨床預后相關。作為一種慢性炎癥性疾病，慢阻肺的炎癥反應并不局限于呼吸道[11]，全身炎癥反應貫穿慢阻肺發生、發展的始終，并已成為呼吸學術領域的研究熱點。
炎癥反應是一個復雜的網絡體系，由多種類型的炎癥細胞和炎性細胞因子構成，網絡醫學近來開始受到人們的重視，是一個新興的重要研究領域[12-13]。慢阻肺呈現出系統性炎癥網絡模式，并且這種網絡模式和對照組是有明顯區別的，從本研究的圖 1 中可見慢阻肺組炎癥因子之間的線型更粗，其網絡模式更緊密，證實了慢阻肺發病機制涉及全身炎癥反應。本試驗結果發現，在基線的時候呈現 2 個或 2 個以上炎癥因子升高的慢阻肺患者有 38 例，而經過隨訪 2 年以后，最終確定了有 22 例存在 PSI，占納入人群的 14.7%，這也說明在所有慢阻肺患者中系統性炎癥不是恒定的。而在基線時 3 個炎癥因子都沒有升高的慢阻肺患者有 76 例，經過 2 年的隨訪后，仍有 40.0%（60 例）的患者在這項研究中沒有表現出有任何生物標志物（IL-6、IL-18、激活素 A）的異常，提示并不是所有的慢阻肺患者的炎癥因子的濃度都總是升高的，部分患者持續升高，而有一部分患者則持續是正常值。這與 Agusti 等[7]的研究結果相似，他們在對 1 755 例穩定期慢阻肺患者追蹤隨訪 1 年的炎性標志物后，發現有 16% 的慢阻肺患者存在 PSI，30% 的慢阻肺患者無系統性炎癥證據。系統性炎癥的出現被認為是影響慢阻肺疾病進展的一種重要因素，并與預后存在一定的關系。Agusti 等[7]的研究中發現了存在 PSI 的患者的全因死亡率和急性加重頻率明顯增加。
為了解存在 PSI 的慢阻肺患者臨床結局差的原因，我們進行了單因素分析，發現 PSI 亞組的 BMI 更高，吸煙指數更高，納入前 1 年內出現急性加重次數及隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數更多，SGRQ 總分更高，FEV1%pred 較低，FEV1/FVC 較低。因此我們認為這種炎癥狀態的患者可能構成一種新的慢阻肺表型，即全身炎癥表型。由于吸入性糖皮質激素在減少慢阻肺患者全身炎癥的療效有限[14]，針對這種慢阻肺類型的患者需要不同的治療方法來實現對疾病的良好控制，這也可能是未來治療策略的新目標。
研究報道穩定期慢阻肺患者外周血液中 IL-6、IL-18、激活素 A 升高，并與患者體內的炎癥反應和肺功能存在良好的相關性[15-19]。然而，這些研究的樣本量相對較少，并且未排除如抗炎藥物的使用情況、是否伴隨其他炎癥性疾病等混雜因素；由于其為橫斷面設計，無法建立其與相關臨床結果的縱向關系。我們的研究克服了這些問題，且為慢阻肺患者中 PSI 的發病率和 PSI 的臨床特征及危險因素提供了新的信息，結果顯示 BMI 為影響 PSI 的危險因素。這表明，存在 PSI 的慢阻肺患者，其 BMI 越高則更可能出現全身性炎癥反應。這也印證了既往學者提出的“肥胖可能是慢阻肺患者炎癥的起源”[20]的觀點。Fuller-Thomson 等[21]發現脂肪組織是一個活躍的內分泌和旁分泌器官，可釋放大量的炎性細胞因子，如 IL-6 和腫瘤壞死因子-α 等，肥胖的慢阻肺患者體內 IL-6 和腫瘤壞死因子-α 也明顯升高。我們的研究還發現，PSI 亞組的患者隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數更多。Agusti 等[7]的研究也發現存在 PSI 的慢阻肺患者每年發生急性加重的次數更多，但它僅僅是觀察性結果，并不證明因果關系。而我們通過 2 年追蹤隨訪后，得出隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險是 PSI 最主要的危險因素。這可能是由于反復出現頻繁的急性加重或嚴重的急性加重導致患者機體長期處于系統性炎癥狀態。
慢阻肺炎癥標志物的生物樣板有很多，Agusti 等[7]和 Janssen 等[22]測定了 IL-6、C 反應蛋白等炎癥介質來定義 PSI 和 NI，而本研究是用 IL-6、IL-18 等炎癥介質定義 PSI 和 NI，依然得出了基本相似的結論。Agusti 等[7]發現歐美地區有 16% 的慢阻肺患者表現出了 PSI，本地區 PSI 的發病率是 14.7%。可見，慢阻肺患者中 PSI 的發病率是有一定差異的，這可能取決于特定的炎癥因子或炎癥因子的組合以及種群、地區差異等因素。Agusti 等[7]納入的病例較多，但其 PSI 的界定僅納入基線和 1 年后兩個時間點；本研究的樣本量不及 Agusti 等[7]的研究，但追蹤的時間點包括基線、第 6 個月、第 12 個月和第 24 個月四個時間點，可能更具有穩定性，因此結果也有一定的代表性。未來可能需要更多、樣本量更大、隨訪時間更持久的試驗來重復驗證。
總之，雖然不是所有慢阻肺患者都存在恒定的全身炎癥反應，部分患者存在 PSI 的現象，而部分患者并沒有表現出系統性炎癥，在隨訪的過程中炎癥反應是波動的，但是存在 PSI 的患者有著明顯區別于無系統性炎癥患者的臨床特征和結局，說明了在慢阻肺患者中可能存在一種特定的亞型，即全身炎癥表型。并且我們發現，較高的體重指數尤其是隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險是 PSI 的危險因素，那么針對這類患者進行個體化治療預防急性加重和適當的體重控制可能是更好的干預措施。
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）是一種以持續呼吸癥狀和氣流受限為特征的慢性氣道炎癥性疾病，其患病率和病死率逐年升高，給家庭和社會造成沉重的負擔。我國慢阻肺總死亡人群占全球慢阻肺死亡總人數的 31.1%[1]。預計到 2030 年慢阻肺將成為全球第三大死亡原因[2]。2017 年的慢阻肺全球防治策略提及 2020 年慢阻肺將成為世界疾病經濟負擔的第五位[3]。而一個更嚴峻的問題在于，臨床醫生往往只注重于慢阻肺患者的支氣管和肺部局部的治療。慢阻肺是一種異質性疾病，存在多種表型[4]，其中全身炎癥表型已被列為一個單獨的亞型。多種炎性細胞因子在慢阻肺發病進程中發揮著至關重要的作用[5-6]。慢阻肺患者血液中如有 2 個或 2 個以上的炎癥標志物的水平升高則說明存在持續性系統性炎癥（persistent systemic inflammation，PSI）[7]。然而，既往的研究大多是橫斷面研究，目前國內尚缺乏大樣本前瞻性研究。有多少國人屬于全身炎癥表型？全身炎癥表型者與無系統性炎癥者的臨床特征有何差異？患者出現 PSI 的危險因素有哪些？這些均是急待研究的問題。我們以慢阻肺穩定期患者為研究對象，通過追蹤隨訪，初步明確本地區慢阻肺全身炎癥表型的發生率、臨床特征和危險因素，旨在為此類患者個體化治療尤其是早期干預提供循證依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
1.1.1 研究對象
本研究為前瞻設計的觀察性縱向研究，招募于 2014 年 6 月至 2014 年 8 月在瀘州醫學院附屬醫院（現更名為西南醫科大學附屬醫院）、瀘州市江南醫院和瀘州市龍馬潭區紅十字醫院體檢的慢阻肺穩定期患者 200 例，并對慢阻肺患者于第 6 個月、第 12 個月和第 24 個月進行 3 次隨訪，一共隨訪 2 年。最終數據完整者有 150 例為慢阻肺組，男 86 例，女 64 例，平均年齡（68.1±8.3）歲；同期無吸煙史體檢健康者 70 例為對照組，男 22 例，女 48 例，平均年齡（66.8±7.5）歲。該研究經過瀘州醫學院附屬醫院倫理委員會批準（申請受理號：KY2012021），并在中國臨床試驗注冊中心注冊（注冊號：ChiCTR-IPC-14005425），在研究過程中征得所有研究對象的知情同意并簽字。
1.1.2 納入標準
年齡 40～90 歲；神志清楚，言語溝通無障礙，行為配合；所有患者的診斷均符合我國“《慢性阻塞性肺疾病診治指南》（2013 年修訂版）”[8]的診斷標準，有呼吸困難、慢性咳嗽或咳痰，且有吸煙史和（或）環境職業污染及生物燃料等危險因素接觸史，吸入支氣管舒張劑后第 1 秒用力呼氣容積與用力肺活量比值（FEV1/FVC）<70%，并除外其他疾病。所有無吸煙史體檢健康者 FEV1/FVC>70%，無呼吸系統及其他疾病。
1.1.3 排除標準
處于慢阻肺急性加重期者；患有支氣管擴張、活動性肺結核、支氣管哮喘、肺癌等可造成氣喘或呼吸困難的其他疾病；有阻塞性睡眠呼吸暫停、糖尿病、肝腎功能障礙；近期有手術、外傷；有關節炎、結締組織疾病等全身其他系統性炎癥疾病；患有精神疾病、認知功能障礙、不能交流的患者。
1.1.4 中止標準
所有符合入選標準、簽署知情同意書、已進行隨機分配并作為試驗觀察對象，但依從性差、未完成方案規定周期的受試者；受試者出現嚴重并發癥，因并發癥或其他原因同時接受規定以外的用藥者；受試者出現嚴重不良事件或嚴重不良反應。
1.1.5 退出標準
受試者不愿意繼續進行臨床試驗，提出退出臨床試驗；發生嚴重不良事件，且研究者認為應退出實驗；失訪；研究者判斷的其他應退出實驗的情況。
1.2 方法
1.2.1 主要實驗試劑和儀器
白細胞介素-6（interleukin 6，IL-6）和 IL-18、激活素 A 試劑盒均購自于上海西塘生物科技有限公司。肺功能檢測儀（日本捷斯特），漩渦混合器（上海青浦滬西儀器廠），全光譜分光光度計（Thermo），恒溫水浴箱（北京西城區醫療器械廠），–70 ℃ 冰箱（青島海爾集團公司），以及身高體重秤、皮軟尺等。
1.2.2 檢測指標
肺功能的測量按照肺功能檢測儀使用說明書，并結合肺功能檢測專業技術人員的指導，對受試者進行肺功能測試，主要觀察指標為 FEVl/FVC、第 1 秒用力呼氣容積占預計值百分比（FEV1%pred）。運用慢性阻塞性肺疾病評估測試（CAT）、圣喬治醫院呼吸問題調查問卷評分（SGRQ）對受試者進行癥狀和生活質量評估。血清 IL-6 和 IL-18、激活素 A 的濃度均采用酶聯免疫吸附法進行檢測。具體操作步驟嚴格按照相關試劑盒說明書進行。參照文獻[7, 9]將無吸煙史健康體檢者血清中炎癥因子濃度的第 95 百分位數值定義為臨界值，即正常上限值，大于該值即為異常。
1.2.3 隨訪及分組
于第 6 個月、第 12 個月和第 24 個月進行 3 次隨訪，對基線所涉及到的一般資料、評估量表、人體測量、肺功能、血清指標等均進行隨訪，并收集慢阻肺患者的急性加重次數。慢阻肺組患者血清中如有 2 個及 2 個以上的炎癥標志物的水平升高（超過臨界值）則說明存在 PSI[7]。在基線、6 個月、12 個月、24 個月 4 個時間點上，均有 2 個及 2 個以上的炎癥因子濃度升高的慢阻肺受試者作為 PSI 亞組；始終沒有表現出有任何一個炎癥因子濃度升高的受試者作為非系統性炎癥（never inflamed，NI）亞組。參照最新的慢阻肺全球防治策略，將 1 年內出現急性加重次數≥2 次定義為頻繁的急性加重，將 1 年內因出現 1 次急性加重而導致患者住院治療定義為嚴重的急性加重，上述情況至少滿足 1 種者定義為存在急性加重高風險。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件。符合正態分布的定量資料采用均數±標準差（±s）表示，不符合正態分布的定量資料采用中位數（四分位數間距）（M ［P25，P75］）表示，定性資料采用百分位數表示。符合正態分布的定量資料的組間差異性比較采用獨立樣本 t 檢驗，不符合正態分布的定量資料組間比較采用秩和檢驗；定性資料組間差異性比較采用 χ2 檢驗。使用 Logistic 多因素回歸分析篩選出 PSI 的危險因素。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般情況
兩組間的年齡差異無統計學意義（P>0.05）。與對照組比較，慢阻肺組男性比例較多，體重指數（body mass index，BMI）、FEV1%pred、FEV1/FVC 明顯降低，CAT 評分、SGRQ 總分明顯升高（P<0.05）。結果見表 1。
表1
慢阻肺組與對照組的一般資料（）
2.2 炎癥標志物濃度
慢阻肺組血清中 IL-6、IL-18、激活素 A 濃度明顯高于對照組，差異具有統計學意義（P<0.001）。結果見表 2。
表2
慢阻肺組和對照組在基線時的炎癥因子濃度（pg/mL，M［P25，P75］）
2.3 各血清炎癥標志物的臨界值
血清中 IL-6 水平的正常上限值是 11.53 pg/mL，IL-18 水平的正常上限值是 47.65 pg/mL，激活素 A 水平的正常上限值 46.80 pg/mL。穩定期慢阻肺患者血清中炎癥標志物的水平如超過臨界值即可判定為升高（即為異常值）。
2.4 對照組和慢阻肺組的系統性炎癥情況
對照組中有 3 例（4.3%）IL-6 濃度值超過正常值上限，有 3 例（4.3%）IL-18 濃度超過正常值上限，有 3 例（4.3%）激活素 A 濃度超過正常值上限。基線時慢阻肺組中 IL-6 濃度值超過臨界值的有 39 例（26.0%），IL-18 濃度值超過臨界值的有 64 例（42.7%），激活素 A 濃度超過臨界值的有 29 例（19.3%）。慢阻肺組的 3 個炎癥標志物之間的連線較對照組明顯粗大。結果見圖 1。
圖1
對照組（n=70）和慢阻肺組（n=150）在基線時各個血清指標的關聯
每一個球形代表一個炎癥因子，球形大小表示為超過正常值上限的人數百分比，而網絡點之間的連線則說明存在有這兩個炎癥指標都升高的受試者，線型越粗表示人數越多
2.5 慢阻肺患者血清中炎癥因子的縱向分布
在基線時有 2 個及 2 個以上炎癥因子升高的有 38 例（占所有 150 例中的 25.3%），6 個月后這 38 例中有 30 例持續為 2 個及 2 個以上炎癥因子升高（占 38 例的 78.9%），12 個月后有 24 例持續為 2 個及 2 個以上炎癥因子升高（占 38 例的 63.2%），這 24 例在 24 個月后有 22 例持續為 2 個及 2 個以上炎癥因子升高（占 38 例的 57.9%），總的來說這 22 例占所有進入研究分析 150 例的 14.7%。說明慢阻肺患者的炎癥狀態在縱向時間上是有波動的，其中有部分人群卻存在一個持續性炎癥的現象，即 PSI。相反，在基線時有 76 例慢阻肺患者（占所有 150 例中的 50.7%）無任何一個炎癥因子異常，半年后這 76 例中有 68 例仍為 0 個炎癥因子異常（占 76 例中的 89.5%），1 年后這 76 例中有 63 例持續為 0 個炎癥因子異常（占 76 例中的 82.9%），2 年后這 76 例中有 60 例持續為 0 個炎癥因子異常（占 76 例中的 78.9%），總的來說這 60 例占所有進入研究分析 150 例的 40.0%，這部分慢阻肺患者炎癥因子水平長期處于臨界值以內，即 NI。結果見圖 2。
圖2
在基線、6 個月、12 個月、24 個月時完成所有項目的慢阻肺患者同時有 0 個、1 個、2 個及 2 個以上的炎癥標志物（IL-6、IL-18 和激活素 A）升高的分布情況
2.6 PSI 亞組和 NI 亞組基線時人口統計學、臨床特征的比較
將基線收集的年齡、性別、BMI、吸煙指數、納入前 1 年內出現急性加重次數、隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數、CAT 評分、FEV1%pred、FEV1/FVC、SGRQ 總分等情況納入兩亞組間的單因素分析，比較這兩亞組受試者間上述因素的差異。PSI 亞組與 NI 亞組相比，年齡、性別、CAT 評分在兩亞組間沒有顯著差異；而 PSI 亞組的 BMI 更高，吸煙指數更高，納入前 1 年內出現急性加重次數及隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數更多，SGRQ 總分更高，FEV1%pred 較低，FEV1/FVC 較低，差異均有統計學意義（P<0.05）。結果見表 3。
表3
PSI 亞組和 NI 亞組基線時人口統計學、臨床特征比較（/M［P25，P75］）
2.7 PSI 影響因素的多因素分析
以是否為 PSI 作為因變量，以年齡、性別、吸煙指數、BMI、納入前 1 年內出現急性加重次數、隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的情況、FEV1%pred、FEV1/FVC、CAT 評分、SGRQ 總分作為自變量進行 Logistic 多因素回歸分析。分析結果顯示 BMI、隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險為影響 PSI 的危險因素。BMI 越高，為 PSI 的風險越高，比值比（odds ratio, OR）值為 1.486，95% 可信區間（confidence interval, CI）為 1.131～1.952；存在持續急性加重高風險者，為 PSI 的風險越高，OR 值為 28.960，95%CI 為 3.287～255.179；其中存在持續急性加重高風險為最主要的危險因素。而年齡、性別、吸煙指數、納入前 1 年內出現急性加重次數、FEV1%pred、FEV1/FVC、CAT 評分、SGRQ 總分不是 PSI 的危險因素。結果見表 4。
表4
PSI 影響因素的 Logistic 多因素分析結果
3 討論
慢阻肺具有高度異質性，存在多種表型。Han 等[10]提出的研究共識也顯示慢阻肺具有不同的表型，并且這些表型可能更應該定義為一種或者幾種疾病的綜合特征，能夠反映慢阻肺患者之間的差異，且與臨床預后相關。作為一種慢性炎癥性疾病，慢阻肺的炎癥反應并不局限于呼吸道[11]，全身炎癥反應貫穿慢阻肺發生、發展的始終，并已成為呼吸學術領域的研究熱點。
炎癥反應是一個復雜的網絡體系，由多種類型的炎癥細胞和炎性細胞因子構成，網絡醫學近來開始受到人們的重視，是一個新興的重要研究領域[12-13]。慢阻肺呈現出系統性炎癥網絡模式，并且這種網絡模式和對照組是有明顯區別的，從本研究的圖 1 中可見慢阻肺組炎癥因子之間的線型更粗，其網絡模式更緊密，證實了慢阻肺發病機制涉及全身炎癥反應。本試驗結果發現，在基線的時候呈現 2 個或 2 個以上炎癥因子升高的慢阻肺患者有 38 例，而經過隨訪 2 年以后，最終確定了有 22 例存在 PSI，占納入人群的 14.7%，這也說明在所有慢阻肺患者中系統性炎癥不是恒定的。而在基線時 3 個炎癥因子都沒有升高的慢阻肺患者有 76 例，經過 2 年的隨訪后，仍有 40.0%（60 例）的患者在這項研究中沒有表現出有任何生物標志物（IL-6、IL-18、激活素 A）的異常，提示并不是所有的慢阻肺患者的炎癥因子的濃度都總是升高的，部分患者持續升高，而有一部分患者則持續是正常值。這與 Agusti 等[7]的研究結果相似，他們在對 1 755 例穩定期慢阻肺患者追蹤隨訪 1 年的炎性標志物后，發現有 16% 的慢阻肺患者存在 PSI，30% 的慢阻肺患者無系統性炎癥證據。系統性炎癥的出現被認為是影響慢阻肺疾病進展的一種重要因素，并與預后存在一定的關系。Agusti 等[7]的研究中發現了存在 PSI 的患者的全因死亡率和急性加重頻率明顯增加。
為了解存在 PSI 的慢阻肺患者臨床結局差的原因，我們進行了單因素分析，發現 PSI 亞組的 BMI 更高，吸煙指數更高，納入前 1 年內出現急性加重次數及隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數更多，SGRQ 總分更高，FEV1%pred 較低，FEV1/FVC 較低。因此我們認為這種炎癥狀態的患者可能構成一種新的慢阻肺表型，即全身炎癥表型。由于吸入性糖皮質激素在減少慢阻肺患者全身炎癥的療效有限[14]，針對這種慢阻肺類型的患者需要不同的治療方法來實現對疾病的良好控制，這也可能是未來治療策略的新目標。
研究報道穩定期慢阻肺患者外周血液中 IL-6、IL-18、激活素 A 升高，并與患者體內的炎癥反應和肺功能存在良好的相關性[15-19]。然而，這些研究的樣本量相對較少，并且未排除如抗炎藥物的使用情況、是否伴隨其他炎癥性疾病等混雜因素；由于其為橫斷面設計，無法建立其與相關臨床結果的縱向關系。我們的研究克服了這些問題，且為慢阻肺患者中 PSI 的發病率和 PSI 的臨床特征及危險因素提供了新的信息，結果顯示 BMI 為影響 PSI 的危險因素。這表明，存在 PSI 的慢阻肺患者，其 BMI 越高則更可能出現全身性炎癥反應。這也印證了既往學者提出的“肥胖可能是慢阻肺患者炎癥的起源”[20]的觀點。Fuller-Thomson 等[21]發現脂肪組織是一個活躍的內分泌和旁分泌器官，可釋放大量的炎性細胞因子，如 IL-6 和腫瘤壞死因子-α 等，肥胖的慢阻肺患者體內 IL-6 和腫瘤壞死因子-α 也明顯升高。我們的研究還發現，PSI 亞組的患者隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險的人數更多。Agusti 等[7]的研究也發現存在 PSI 的慢阻肺患者每年發生急性加重的次數更多，但它僅僅是觀察性結果，并不證明因果關系。而我們通過 2 年追蹤隨訪后，得出隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險是 PSI 最主要的危險因素。這可能是由于反復出現頻繁的急性加重或嚴重的急性加重導致患者機體長期處于系統性炎癥狀態。
慢阻肺炎癥標志物的生物樣板有很多，Agusti 等[7]和 Janssen 等[22]測定了 IL-6、C 反應蛋白等炎癥介質來定義 PSI 和 NI，而本研究是用 IL-6、IL-18 等炎癥介質定義 PSI 和 NI，依然得出了基本相似的結論。Agusti 等[7]發現歐美地區有 16% 的慢阻肺患者表現出了 PSI，本地區 PSI 的發病率是 14.7%。可見，慢阻肺患者中 PSI 的發病率是有一定差異的，這可能取決于特定的炎癥因子或炎癥因子的組合以及種群、地區差異等因素。Agusti 等[7]納入的病例較多，但其 PSI 的界定僅納入基線和 1 年后兩個時間點；本研究的樣本量不及 Agusti 等[7]的研究，但追蹤的時間點包括基線、第 6 個月、第 12 個月和第 24 個月四個時間點，可能更具有穩定性，因此結果也有一定的代表性。未來可能需要更多、樣本量更大、隨訪時間更持久的試驗來重復驗證。
總之，雖然不是所有慢阻肺患者都存在恒定的全身炎癥反應，部分患者存在 PSI 的現象，而部分患者并沒有表現出系統性炎癥，在隨訪的過程中炎癥反應是波動的，但是存在 PSI 的患者有著明顯區別于無系統性炎癥患者的臨床特征和結局，說明了在慢阻肺患者中可能存在一種特定的亞型，即全身炎癥表型。并且我們發現，較高的體重指數尤其是隨訪 2 年期間存在持續急性加重高風險是 PSI 的危險因素，那么針對這類患者進行個體化治療預防急性加重和適當的體重控制可能是更好的干預措施。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
