AECOPD患者诱导痰细胞分类变化与临床表现的相关性分析

马青松，赵芝焕，马丽容，李玮璟，刘 凌

(昆明医科大学第一附属医院 呼吸与危重医学二科，云南 昆明 652032)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种慢性气道炎症性疾病，推荐诱导痰炎症细胞和炎症介质评估气道炎症[1]。COPD患者诱导痰中以中性粒细胞为主，约20%～40%有嗜酸性粒细胞(Eosinophil，EOS)升高[2]。研究表明COPD稳定期气道炎症和症状恶化之间存在联系[3]，慢性咳嗽与中性粒细胞气道炎症有关[4]。本研究在急性加重的慢性阻塞性肺疾病(acute exacerbation of COPD，AECOPD)患者中比较治疗前后诱导痰炎症细胞分类，分析气道炎症细胞的特点与肺功能、急性生理学及慢性健康状况评分-Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation score-Ⅱ，APACHE-Ⅱ评分)、临床症状评分的相关性，现报告如下。

1 材料和方法

1.1 研究对象

1.1.1 研究对象选取

选取2019年1月—2020年12月在本院住院的40例AECOPD患者，其中男38例，女2例，年龄57～87岁，平均年龄(72.43±8.51)岁，吸烟指数(548.00±280.42)支/年。慢性阻塞性肺疾病全球倡仪(global intiacive forchronic obstructive lung disease，GOLD)Ⅱ级(50%～79%)14例、Ⅲ级(30%～49%)18例、IV级(<30%)8例。纳入标准：(1)肺功能检查FEV1/FVC)<70%，过去一年有≥2次中重度急性加重史或≥1次住院。(2)处于急性加重期[5]。排除标准：(1)合并支气管哮喘、支气管扩张、肺结核等慢性呼吸系统疾病；(2)合并严重心、肝、肾疾病，2型糖尿病，过敏性疾病，恶性肿瘤；(3)需要机械通气，需全身激素治疗，合并肺炎，治疗一周病情无明显缓解；(4)不能配合肺功能检查，不能顺利完成诱导痰及痰标本不合格。

1.1.2 分组

(1)40例患者根据治疗前后情况分为2组：I组(治疗前)：指入院当天，静脉输液前；Ⅱ组(治疗后)：指入院第8 d且临床表现明显好转。对比一般资料，据诱导痰中EOS比例是否≥2.5%[1]分为EOS为主组(Ⅲ组即EOS比例≥2.5%)、非EOS为主组(Ⅳ组即EOS比例<2.5%)。

1.1.3 治疗和知情同意

常规给予氧疗、抗感染、平喘、抗炎、祛痰治疗。所有研究对象均了解此研究目的并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 诱导痰操作及采集

患者吸入沙丁胺醇400 ug，15 min后测定肺功能，若第1 s用力呼气容积占预计值百分比(percentage of predicted FEV1value，FEV1%pred)≥60%，则以3%高渗盐水雾化，若FEV1%pred<60%，则以0.9%生理盐水雾化，参照文献[6，7]的方法进行诱导。夹取痰栓于离心管中，称重≥0.2 g，加入4倍体积0.1%二硫苏糖醇37 ℃温浴10 min，振荡摇匀，过滤后滤液3600 r/min离心5 min，沉渣混匀后涂片，甲醛固定15 min，瑞士-吉姆萨染色。电子显微镜下对400个非上皮细胞进行分类计数，计数后得到中性粒细胞、巨噬细胞、EOS、淋巴细胞的百分比。

1.2.2 评估呼吸道临床症状(呼吸困难，咳嗽和咳痰)、疾病严重程度

采用改良英国医学研究委员会呼吸困难量表(modified Medical Research Council Dyspnea Scale，mMRC)和慢性阻塞性肺疾病评估测试评分(COPD Assessment Test，CAT)对患者进行临床症状评估。

1.2.3 肺功能、动脉血气分析

入组患者在治疗前后均进行肺功能和动脉血气检测，包括FEV1、FEV1%pred、FEV1/FVC。

1.2.4 APACHE-Ⅱ评分

收集入组患者年龄、合并症，结合治疗前和治疗后生命体征、血常规、血生化、动脉血气分析、尿量进行APACHE-Ⅱ评分。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 AECOPD受试者基线资料

Ⅰ组、Ⅱ组与Ⅲ组、Ⅳ组间年龄、BMI、吸咽指数对比，差异无统计学意义(P>0.05)，有可比性。Ⅰ组、Ⅱ组患者PaO2、APACHE-Ⅱ评分、肺功能之间差异有统计学意义(P<0.05)，治疗后PaO2、APACHE-Ⅱ评分、肺功能明显改善。Ⅳ组肺功能、APACHE-Ⅱ评分较Ⅲ组差(P<0.05)，而PaO2、PaCO2在2组之间差异无统计学意义，见表1。

表1 各分组一般情况比较

2.2 治疗前后诱导痰炎症细胞的比较

治疗前后共有7名患者接受高渗盐水雾化，其余患者均予生理盐水雾化。治疗前后诱导痰中炎症细胞的分布百分比均以中性粒细胞为主，波动于79.54%～92.96%之间，平均(86.35±3.18)%，18例患者诱导痰EOS比例在治疗前后均升高，波动于2.66%～6.46%之间，平均(4.44±0.19)%。Ⅱ组与Ⅰ组相比，诱导痰中性粒细胞比例下降(t=2.612，P=0.013)和巨噬细胞比例上升(t=2.699，P=0.010)，而诱导痰EOS和淋巴细胞比例变化均不具有统计学意义，见表2。

表2 治疗前后诱导痰中炎症细胞的比较

2.3 诱导痰中性粒细胞比例与APACHE-Ⅱ评分、肺功能指标相关性分析

诱导痰中性粒细胞比例与肺功能指标(FEV1、FEV1%pred、FEV1/FVC)均呈负相关(r分别为-0.762，-0.757，-0.776，P<0.001)，与APACHE-Ⅱ评分呈正相关(r=0.393，P<0.001)，见表3。

表3 诱导痰中性粒细胞比例与APACH-Ⅱ评分、肺功能指标的相关性分析

2.4 诱导痰炎症细胞与临床症状分析。

诱导痰中性粒细胞比例Ⅳ组患者高于Ⅲ组(t=-4.745，P<0.001)，诱导痰EOS比例在Ⅲ组患者高于Ⅳ组(t=8.882，P<0.001)，而诱导痰巨噬细胞和淋巴细胞比例2组之间无明显差异(P>0.05)，见表4。其中Ⅳ组CAT评分(咳嗽+咳痰)高于Ⅲ组(t=-2.777，P=0.008)，见表5。诱导痰中性粒细胞比例与临床症状CAT评分(咳嗽、咳痰)存在相关性，见表6。

表4 诱导痰炎症细胞分布情况比较

表5 不同分组的临床症状评分比较

表6 诱导痰炎症细胞与临床症状评分相关性分析(r/rs)

3 讨论

研究表明COPD是一种异质性疾病[8，9]，具有多种表型。Gao P等[10]根据诱导痰中炎症细胞计数将其分为中性粒细胞型、EOS型、混合粒细胞型、粒细胞缺乏型四个亚组，14个月随访，急性加重期至稳定期，炎症细胞亚型具有稳定性，诱导痰中炎症细胞分布可作为有价值的生物标志物。

本研究结果与Gao P[10]、康闪闪[11]的研究相符，AECOPD患者治疗前后诱导痰中均以中性粒细胞为主。与治疗前相比，治疗后诱导痰中性粒细胞比例下降和巨噬细胞比例上升具有统计学差异。诱导痰EOS和淋巴细胞比例无显著差异。柳威等研究[12]发现COPD稳定期患者诱导痰以中性粒细胞为主，治疗1月、3月后诱导痰中性粒细胞比例无明显变化，中性粒细胞型炎症是COPD的主要气道炎症。本研究显示AECOPD常规治疗后中性粒细胞型气道炎症减轻，且诱导痰中性粒细胞比例与肺功能指标、APACHE-Ⅱ评分存在相关性，气道炎症的减轻、病情的缓解与肺功能的改善是平行的。

既往研究亦表明AECOPD短期临床改善与中性粒细胞炎症的快速减轻和抗蛋白酶防御能力改善有关[13]，治疗后诱导痰中性粒细胞比例下降，可能由趋化因子下调所致，TNF-α系统与COPD中性粒细胞炎症发生发展有关，监测诱导痰中性粒细胞比例可能是一种更有意义且相对简单的判断AECOPD疗效及病情严重程度方法。

本研究中治疗前后诱导痰EOS比例范围在0.93%～6.31%和0.24%～6.46%，差异无统计学意义。柳威等[12]研究表明稳定期患者治疗1～3个月后诱导痰中EOS百分比有下降趋势，但无显著差异。EOS在COPD中的作用机制需要更为深入的研究。

本研究发现Ⅲ组和Ⅳ组患者诱导痰均以中性粒细胞为主，但中性粒细胞百分比前者高于后者，且Ⅳ组患者肺功能指标更差，CAT评分(咳嗽、咳痰)更高，mMRC评分在2组患者中无显著差异。诱导痰中性粒细胞和EOS百分比与CAT中(咳嗽、咳痰)评分存在一定相关性。Contoli M[14]和Gorska K的研究[15]纳入稳定期患者，对临床表现进行量化分析并随访，发现诱导痰中性粒细胞和EOS比例在连续2次随访间的变化与咳嗽和呼吸困难评分有关，证实咳嗽评分与中性粒细胞比例相关，而呼吸困难评分和EOS比例有关，发现EOS气道炎症可以预测呼吸困难，临床症状(咳嗽和呼吸困难)与气道炎症细胞(中性粒细胞和EOS)存在相关性。

本研究中纳入急性加重期患者较少，依据诱导痰EOS比例(≥2.5%)进行分组，通过mMRC评分、CAT评分进行临床表现量化评分，存在回忆偏倚，且易受病史采集者主观性影响，本课题研究结果需要更多的患者和更长的随访时间来验证。

综上，根据诱导痰炎症细胞分布特点，可以一定程度判断特定呼吸道临床表现类型，诱导痰中性粒细胞及EOS百分比有望成为评估临床表现的生物标志物，诱导痰中性粒细胞比例可用于评估AECOPD患者疗效及病情严重程度，中性粒细胞气道炎症可能与临床表现(咳嗽、咳痰)有关。