引用本文: 張穎, 姜明明, 孫寶華. 嗜酸性粒細胞型和中性粒細胞型慢性阻塞性肺疾病急性加重住院患者臨床特征及預后比較. 中國呼吸與危重監護雜志, 2021, 20(4): 241-246. doi: 10.7507/1671-6205.202004023 復制
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)急性加重患者病死率高,尤其是慢阻肺急性加重需要住院治療的患者,其未來死亡風險可能更高[1]。慢阻肺急性加重主要以中性粒細胞氣道炎癥增加為主[2-3]。隨著慢阻肺表型研究深入,研究者們發現一部分慢阻肺急性加重患者存在外周血嗜酸性粒細胞增高,而且嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者具有獨特的臨床特征,表現為對糖皮質激素反應更為敏感,慢阻肺急性加重再住院頻率更高,急性加重住院時間短以及病死率低[4-12]。針對不同急性加重病因選擇不同的治療方案對于患者轉歸至關重要。目前國內尚無開展關于比較嗜酸性粒細胞和中性粒細胞為主慢阻肺急性加重住院患者臨床特征及長期死亡方面的相關研究,故本研究就此進行相關分析。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選取 2015 年 1 月至 2016 年 12 月在滄州市中心醫院第一診斷為慢阻肺急性加重的住院患者進行研究。慢阻肺診斷標準符合 2013 年中華醫學會呼吸病學分會制定的慢性阻塞性肺疾病診治指南[13]。慢阻肺急性加重診斷標準符合 2014 年慢性阻塞性肺疾病急性加重診治中國專家共識指南制定的診斷標準[14]。排除標準:慢阻肺穩定期肺功能不滿足第 1 秒用力呼氣容積(FEV1)以及其與用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)<0.7;次要診斷為慢阻肺急性加重的住院患者;既往有哮喘病史或出院診斷合并哮喘的患者;出院診斷合并支氣管擴張的患者;入院 24 h 內無血常規化驗;失訪患者。入選流程圖見圖 1。2 年內多次住院患者采用第 1 次住院數據作為基線指標。本研究獲得滄州市中心醫院倫理委員會的批準(倫理批號 2019-047-1),該研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。

1.2 方法
采用文獻[15]的標準對患者進行分組,分別為嗜酸性粒細胞急性加重組(外周血嗜酸性粒細胞百分比>2%,簡稱嗜酸性組),中性粒細胞急性加重組(僅中性粒細胞百分比>65% 或白細胞計數>11×109/L,簡稱中性組),以及寡細胞急性加重組(不滿足上述要求的慢阻肺住院患者,簡稱寡細胞組)。同時兼有外周血嗜酸性粒細胞百分比>2% 且中性粒細胞百分比>65% 或白細胞計數>11×109/L 者歸入嗜酸性組。
對入選的慢阻肺急性加重住院患者的一般人口學資料,吸煙情況,合并癥(缺血性心臟病、心力衰竭、心房纖顫、高血壓、缺血性腦血管病、2 型糖尿病、慢性肺源性心臟病),實驗室檢查(血常規、生化檢查),治療情況(糖皮質激素、抗生素、氧療等),以及住院前 1 年有無慢阻肺急性加重住院進行記錄。出院后進行電話隨訪,記錄生存情況、死亡日期和死亡病因。隨訪截止日期為 2020 年 1 月 1 日,隨訪期限內隨訪結束日期為患者死亡日期。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 23.0 軟件和 R 語言進行分析。呈正態分布的計量資料采用均數±標準差(±s)表示,統計分析采用 t 檢驗;非正態分布的計量資料采用中位數(百分位數),分析采用秩和檢驗。計數資料采用絕對數(百分數)表示,分析采用 χ2 檢驗。組間病死率比較采用 Kaplan-Meier 生存曲線。Cox 風險比例模型用于慢阻肺患者長期死亡危險因素分析。選取單因素 Cox 回歸中 P 值<0.1 的指標作為有意義的危險因素進入多重 Cox 回歸生存分析。P<0.05 為有差異統計學意義。
2 結果
2.1 基線資料
總共納入 510 例慢阻肺急性加重住院患者,嗜酸性組、中性組和寡細胞組住院患者分別為 180 例(35.3%)、273 例(53.5%)和 57 例(11.2%)。吸煙史比例、發病時間、心力衰竭比例、白蛋白≥30 g/L 比例、氧療方式、抗生素使用比例、靜脈糖皮質激素使用比例、住院時間、住院病死率組間比較差異有統計學意義(均 P<0.05)。中性組吸煙患者比例最高,與寡細胞組比較有顯著差異(P<0.05)。與嗜酸性組相比,中性組發病時間較長(P<0.05);中性組和寡細胞組心力衰竭比例均高于嗜酸性組(均P<0.05)。中性組低白蛋白比例最高,與寡細胞組比較有顯著差異(P<0.05)。與嗜酸性組相比,中性組機械通氣比例、雙聯抗生素使用比例、靜脈糖皮質激素使用比例較高,住院時間較長,住院病死率較高(均 P<0.05)。其余指標比較未見顯著差異。結果見表 1。


2.2 死亡病因
共隨訪 485 例患者,中位隨訪時間 41 個月。其中 176 例患者隨訪期間死亡。127 例(72.2%)死于呼吸系統相關疾病,12 例(6.8%)死于心血管系統相關疾病,17 例(9.7%)死于腫瘤相關疾病,20 例(11.4%)死于其他原因,死亡病因構成差異無統計學意義(P=0.312)。結果見表 2。

2.3 生存分析
2.3.1 生存曲線
Kaplan-Meier 生存曲線顯示中性組病死率最高,與嗜酸性組和寡細胞組病死率比較,差異有統計學意義(P=0.0081)。結果見圖 2。

2.3.2 單因素 Cox 回歸分析
單因素 Cox 回歸模型結果顯示,與慢阻肺患者死亡預后相關的危險因素包括年齡≥60 歲、體重指數、發病時間、心力衰竭、血紅蛋白濃度≥110 g/L、白蛋白濃度≥30 g/L、中性粒細胞型慢阻肺急性加重、靜脈糖皮質激素使用、前 1 年慢阻肺急性加重住院以及住院時間(均 P<0.1)。結果見表 3。

2.3.3 多因素 Cox 回歸分析
多因素 Cox 回歸模型結果顯示,中性粒細胞型慢阻肺急性加重是長期死亡預后的風險因素(HR=1.691,95%CI 1.205~2.373,P=0.002),而寡細胞型慢阻肺急性加重與死亡風險無相關性(HR=1.467,95%CI 0.848~2.540,P=0.171)。此外,結果顯示風險因素年齡≥60 歲、體重指數、白蛋白≥30 g/L、住院時間均與慢阻肺急性加重患者死亡相關(均 P<0.05)。結果見表 4。

3 討論
既往研究認為慢阻肺急性加重是以中性粒細胞氣道炎癥為主[2-3],但是慢阻肺急性加重就氣道炎癥以及病因而言具有異質性[16]。一些研究發現部分慢阻肺患者表現為嗜酸性粒細胞氣道炎癥的增多,在排除任何具有哮喘特征的慢阻肺患者之后,發現嗜酸性粒細胞性炎癥增高的慢阻肺患者仍表現為對糖皮質激素治療有較好的敏感性[17-18]。進一步研究發現慢阻肺急性加重時痰液與外周血嗜酸性粒細胞增加具有一致性[16],血嗜酸性粒細胞可以用來替代痰液嗜酸性粒細胞,用于指導慢阻肺急性加重患者的糖皮質激素治療[8, 19]以及評估急性加重及死亡預后風險[5-7, 9-12, 20-21]。然而,目前大部分研究主要集中于高嗜酸性粒細胞與低嗜酸性粒細胞之間的比較,而關于根據血常規中性粒細胞以及嗜酸性粒細胞計數將其分為中性粒細胞、嗜酸性粒細胞以及寡細胞組,比較各組間臨床特征以及全因病死率差異的研究國內較少。
研究顯示嗜酸性粒細胞減少與急性感染相關,嗜酸性粒細胞減少聯合白細胞增加可進一步用于預測細菌感染[22]。嗜酸性粒細胞計數減少與慢阻肺急性加重住院病死率增加獨立相關[23-24]。來自韓國一項研究顯示中性粒細胞型慢阻肺急性加重住院患者肺功能更差,入住重癥監護室比例以及住院病死率更高,合并充血性心力衰竭比例更高[15]。在本研究中,根據外周血常規中嗜酸性粒細胞計數以及中性粒細胞計數,將慢阻肺急性加重住院患者劃分為嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重、中性粒細胞型慢阻肺急性加重以及寡細胞型慢阻肺急性加重。其中,35.3% 和 53.5% 的患者分別為嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重和中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者,這一點與通常認為慢阻肺急性加重以中性粒細胞炎癥占主導是一致的。而且,與嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者相比,中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者趨向于發病時間長,營養狀態差,合并心力衰竭比例高,住院時間長。
靜脈糖皮質激素與抗生素是慢阻肺急性加重患者藥物治療管理中的主要用藥。咳黃膿痰意味著細菌感染可能,是應用抗生素治療指征,而常規使用抗生素治療對于急性加重治療的作用是輕微的,而且使用不當有可能會造成細菌耐藥。針對糖皮質激素使用,研究顯示嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者對糖皮質激素治療反應更敏感,更易從治療中獲益,而對于非嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者而言,應用糖皮質激素治療失敗是更為常見的[8, 19-20]。對于慢阻肺住院患者治療方案的制定,本研究是基于臨床醫生對于慢阻肺患者嚴重程度的判斷所做出的臨床決策,結果顯示中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者機械通氣比例更高,雙聯抗生素以及靜脈糖皮質激素使用比例更高。針對靜脈糖皮質激素使用的慢阻肺患者而言,中性粒細胞型慢阻肺急性加重組靜脈糖皮質激素使用時間以及累計使用總量均高于嗜酸性粒細胞急性加重組,這可能與中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者對糖皮質激素治療反應不敏感有關。這也可能預示著中性粒細胞型慢阻肺急性加重表型可能代表臨床特征嚴重程度較重的一部分人群,推測中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者可能有更高的全因病死率風險。
慢阻肺患者病死率高,疾病負擔重,尋找能預測慢阻肺患者死亡風險的生物標志物指導臨床管理與治療至關重要。Holland 等[24]研究顯示嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者住院病死率風險低。與上述研究相一致,本研究顯示相對于中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者而言,嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者有更低的住院病死率。本研究進行平均 41 個月隨訪,共 176 例患者在出院隨訪期間死亡,嗜酸性粒細胞和中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者死亡病因比較無顯著差異。然而,相對于嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者,中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者長期死亡風險更高,是嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者的 1.69 倍。這與 Mendy 等[25]研究相一致,認為中性粒細胞增加與慢阻肺死亡風險增加相關。考慮這可能與中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者表現為發病時間長、心力衰竭比例高、低蛋白比例高、機械通氣治療比例高、細菌感染重相關,這些指標已有相關研究報道[26-28]均與慢阻肺死亡風險增加相關。
綜上所述,相對于嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者,中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者疾病嚴重程度更重,需要靜脈糖皮質激素、雙聯抗生素以及機械通氣治療比例更高。更為重要的是,我們發現中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者在短期及長期全因死亡風險更高,這一發現更有利于今后臨床針對不同表型慢阻肺患者制定不同診療方案決策。但本研究為回顧性分析,所得結論尚需開展前瞻性研究予以證實。
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)急性加重患者病死率高,尤其是慢阻肺急性加重需要住院治療的患者,其未來死亡風險可能更高[1]。慢阻肺急性加重主要以中性粒細胞氣道炎癥增加為主[2-3]。隨著慢阻肺表型研究深入,研究者們發現一部分慢阻肺急性加重患者存在外周血嗜酸性粒細胞增高,而且嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者具有獨特的臨床特征,表現為對糖皮質激素反應更為敏感,慢阻肺急性加重再住院頻率更高,急性加重住院時間短以及病死率低[4-12]。針對不同急性加重病因選擇不同的治療方案對于患者轉歸至關重要。目前國內尚無開展關于比較嗜酸性粒細胞和中性粒細胞為主慢阻肺急性加重住院患者臨床特征及長期死亡方面的相關研究,故本研究就此進行相關分析。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選取 2015 年 1 月至 2016 年 12 月在滄州市中心醫院第一診斷為慢阻肺急性加重的住院患者進行研究。慢阻肺診斷標準符合 2013 年中華醫學會呼吸病學分會制定的慢性阻塞性肺疾病診治指南[13]。慢阻肺急性加重診斷標準符合 2014 年慢性阻塞性肺疾病急性加重診治中國專家共識指南制定的診斷標準[14]。排除標準:慢阻肺穩定期肺功能不滿足第 1 秒用力呼氣容積(FEV1)以及其與用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)<0.7;次要診斷為慢阻肺急性加重的住院患者;既往有哮喘病史或出院診斷合并哮喘的患者;出院診斷合并支氣管擴張的患者;入院 24 h 內無血常規化驗;失訪患者。入選流程圖見圖 1。2 年內多次住院患者采用第 1 次住院數據作為基線指標。本研究獲得滄州市中心醫院倫理委員會的批準(倫理批號 2019-047-1),該研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。

1.2 方法
采用文獻[15]的標準對患者進行分組,分別為嗜酸性粒細胞急性加重組(外周血嗜酸性粒細胞百分比>2%,簡稱嗜酸性組),中性粒細胞急性加重組(僅中性粒細胞百分比>65% 或白細胞計數>11×109/L,簡稱中性組),以及寡細胞急性加重組(不滿足上述要求的慢阻肺住院患者,簡稱寡細胞組)。同時兼有外周血嗜酸性粒細胞百分比>2% 且中性粒細胞百分比>65% 或白細胞計數>11×109/L 者歸入嗜酸性組。
對入選的慢阻肺急性加重住院患者的一般人口學資料,吸煙情況,合并癥(缺血性心臟病、心力衰竭、心房纖顫、高血壓、缺血性腦血管病、2 型糖尿病、慢性肺源性心臟病),實驗室檢查(血常規、生化檢查),治療情況(糖皮質激素、抗生素、氧療等),以及住院前 1 年有無慢阻肺急性加重住院進行記錄。出院后進行電話隨訪,記錄生存情況、死亡日期和死亡病因。隨訪截止日期為 2020 年 1 月 1 日,隨訪期限內隨訪結束日期為患者死亡日期。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 23.0 軟件和 R 語言進行分析。呈正態分布的計量資料采用均數±標準差(±s)表示,統計分析采用 t 檢驗;非正態分布的計量資料采用中位數(百分位數),分析采用秩和檢驗。計數資料采用絕對數(百分數)表示,分析采用 χ2 檢驗。組間病死率比較采用 Kaplan-Meier 生存曲線。Cox 風險比例模型用于慢阻肺患者長期死亡危險因素分析。選取單因素 Cox 回歸中 P 值<0.1 的指標作為有意義的危險因素進入多重 Cox 回歸生存分析。P<0.05 為有差異統計學意義。
2 結果
2.1 基線資料
總共納入 510 例慢阻肺急性加重住院患者,嗜酸性組、中性組和寡細胞組住院患者分別為 180 例(35.3%)、273 例(53.5%)和 57 例(11.2%)。吸煙史比例、發病時間、心力衰竭比例、白蛋白≥30 g/L 比例、氧療方式、抗生素使用比例、靜脈糖皮質激素使用比例、住院時間、住院病死率組間比較差異有統計學意義(均 P<0.05)。中性組吸煙患者比例最高,與寡細胞組比較有顯著差異(P<0.05)。與嗜酸性組相比,中性組發病時間較長(P<0.05);中性組和寡細胞組心力衰竭比例均高于嗜酸性組(均P<0.05)。中性組低白蛋白比例最高,與寡細胞組比較有顯著差異(P<0.05)。與嗜酸性組相比,中性組機械通氣比例、雙聯抗生素使用比例、靜脈糖皮質激素使用比例較高,住院時間較長,住院病死率較高(均 P<0.05)。其余指標比較未見顯著差異。結果見表 1。


2.2 死亡病因
共隨訪 485 例患者,中位隨訪時間 41 個月。其中 176 例患者隨訪期間死亡。127 例(72.2%)死于呼吸系統相關疾病,12 例(6.8%)死于心血管系統相關疾病,17 例(9.7%)死于腫瘤相關疾病,20 例(11.4%)死于其他原因,死亡病因構成差異無統計學意義(P=0.312)。結果見表 2。

2.3 生存分析
2.3.1 生存曲線
Kaplan-Meier 生存曲線顯示中性組病死率最高,與嗜酸性組和寡細胞組病死率比較,差異有統計學意義(P=0.0081)。結果見圖 2。

2.3.2 單因素 Cox 回歸分析
單因素 Cox 回歸模型結果顯示,與慢阻肺患者死亡預后相關的危險因素包括年齡≥60 歲、體重指數、發病時間、心力衰竭、血紅蛋白濃度≥110 g/L、白蛋白濃度≥30 g/L、中性粒細胞型慢阻肺急性加重、靜脈糖皮質激素使用、前 1 年慢阻肺急性加重住院以及住院時間(均 P<0.1)。結果見表 3。

2.3.3 多因素 Cox 回歸分析
多因素 Cox 回歸模型結果顯示,中性粒細胞型慢阻肺急性加重是長期死亡預后的風險因素(HR=1.691,95%CI 1.205~2.373,P=0.002),而寡細胞型慢阻肺急性加重與死亡風險無相關性(HR=1.467,95%CI 0.848~2.540,P=0.171)。此外,結果顯示風險因素年齡≥60 歲、體重指數、白蛋白≥30 g/L、住院時間均與慢阻肺急性加重患者死亡相關(均 P<0.05)。結果見表 4。

3 討論
既往研究認為慢阻肺急性加重是以中性粒細胞氣道炎癥為主[2-3],但是慢阻肺急性加重就氣道炎癥以及病因而言具有異質性[16]。一些研究發現部分慢阻肺患者表現為嗜酸性粒細胞氣道炎癥的增多,在排除任何具有哮喘特征的慢阻肺患者之后,發現嗜酸性粒細胞性炎癥增高的慢阻肺患者仍表現為對糖皮質激素治療有較好的敏感性[17-18]。進一步研究發現慢阻肺急性加重時痰液與外周血嗜酸性粒細胞增加具有一致性[16],血嗜酸性粒細胞可以用來替代痰液嗜酸性粒細胞,用于指導慢阻肺急性加重患者的糖皮質激素治療[8, 19]以及評估急性加重及死亡預后風險[5-7, 9-12, 20-21]。然而,目前大部分研究主要集中于高嗜酸性粒細胞與低嗜酸性粒細胞之間的比較,而關于根據血常規中性粒細胞以及嗜酸性粒細胞計數將其分為中性粒細胞、嗜酸性粒細胞以及寡細胞組,比較各組間臨床特征以及全因病死率差異的研究國內較少。
研究顯示嗜酸性粒細胞減少與急性感染相關,嗜酸性粒細胞減少聯合白細胞增加可進一步用于預測細菌感染[22]。嗜酸性粒細胞計數減少與慢阻肺急性加重住院病死率增加獨立相關[23-24]。來自韓國一項研究顯示中性粒細胞型慢阻肺急性加重住院患者肺功能更差,入住重癥監護室比例以及住院病死率更高,合并充血性心力衰竭比例更高[15]。在本研究中,根據外周血常規中嗜酸性粒細胞計數以及中性粒細胞計數,將慢阻肺急性加重住院患者劃分為嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重、中性粒細胞型慢阻肺急性加重以及寡細胞型慢阻肺急性加重。其中,35.3% 和 53.5% 的患者分別為嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重和中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者,這一點與通常認為慢阻肺急性加重以中性粒細胞炎癥占主導是一致的。而且,與嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者相比,中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者趨向于發病時間長,營養狀態差,合并心力衰竭比例高,住院時間長。
靜脈糖皮質激素與抗生素是慢阻肺急性加重患者藥物治療管理中的主要用藥。咳黃膿痰意味著細菌感染可能,是應用抗生素治療指征,而常規使用抗生素治療對于急性加重治療的作用是輕微的,而且使用不當有可能會造成細菌耐藥。針對糖皮質激素使用,研究顯示嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者對糖皮質激素治療反應更敏感,更易從治療中獲益,而對于非嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者而言,應用糖皮質激素治療失敗是更為常見的[8, 19-20]。對于慢阻肺住院患者治療方案的制定,本研究是基于臨床醫生對于慢阻肺患者嚴重程度的判斷所做出的臨床決策,結果顯示中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者機械通氣比例更高,雙聯抗生素以及靜脈糖皮質激素使用比例更高。針對靜脈糖皮質激素使用的慢阻肺患者而言,中性粒細胞型慢阻肺急性加重組靜脈糖皮質激素使用時間以及累計使用總量均高于嗜酸性粒細胞急性加重組,這可能與中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者對糖皮質激素治療反應不敏感有關。這也可能預示著中性粒細胞型慢阻肺急性加重表型可能代表臨床特征嚴重程度較重的一部分人群,推測中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者可能有更高的全因病死率風險。
慢阻肺患者病死率高,疾病負擔重,尋找能預測慢阻肺患者死亡風險的生物標志物指導臨床管理與治療至關重要。Holland 等[24]研究顯示嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者住院病死率風險低。與上述研究相一致,本研究顯示相對于中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者而言,嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者有更低的住院病死率。本研究進行平均 41 個月隨訪,共 176 例患者在出院隨訪期間死亡,嗜酸性粒細胞和中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者死亡病因比較無顯著差異。然而,相對于嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者,中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者長期死亡風險更高,是嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者的 1.69 倍。這與 Mendy 等[25]研究相一致,認為中性粒細胞增加與慢阻肺死亡風險增加相關。考慮這可能與中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者表現為發病時間長、心力衰竭比例高、低蛋白比例高、機械通氣治療比例高、細菌感染重相關,這些指標已有相關研究報道[26-28]均與慢阻肺死亡風險增加相關。
綜上所述,相對于嗜酸性粒細胞型慢阻肺急性加重患者,中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者疾病嚴重程度更重,需要靜脈糖皮質激素、雙聯抗生素以及機械通氣治療比例更高。更為重要的是,我們發現中性粒細胞型慢阻肺急性加重患者在短期及長期全因死亡風險更高,這一發現更有利于今后臨床針對不同表型慢阻肺患者制定不同診療方案決策。但本研究為回顧性分析,所得結論尚需開展前瞻性研究予以證實。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。