哮喘合并慢性阻塞性肺疾病患者急性加重期血清ECP、IL-13水平及其临床意义*

张阳，焦雨佼，王胜云，巩翠珂，段玉玲，睢歆

（邢台市人民医院 呼吸与危重症医学科，河北 邢台 054001）

气流受限是慢性气道阻塞性病变的病理生理特征，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmoriary disease,COPD），但两种疾病的临床特点及发病机制不同[1]。虽然相关指南对哮喘和COPD有明确界定，但研究证实哮喘和COPD在一定情况下可以并存，当患者同时患有这两种疾病时，会导致气道炎症反应加重及气道阻力增加，严重情况下肺实质遭到破坏[2-4]。哮喘合并COPD急性期发病率高，肺功能受损更严重，死亡率高[5]。目前临床仍缺乏哮喘合并COPD的有效诊断指标，且单纯肺功能指标检测并不能全面反映哮喘合并COPD患者病情变化并有效评估疗效，使哮喘合并COPD的治疗存在一定困难。因此探寻有效生物学指标辅助临床诊断哮喘合并COPD意义重大。

血清嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（eosinophil cationic protein,ECP）是嗜酸性粒细胞激活产生的毒性蛋白，与哮喘、COPD等气道炎症有关[6]。白细胞介素-13（Interleukin-13,IL-13）是一种多效性细胞因子，其主要来源是活化的2型辅助性T细胞（Thelper lymphocyte type-2,Th2）细胞，其次是肥大细胞、巨噬细胞、树突状细胞[7]。目前，ECP、IL-13在哮喘合并COPD患者中的表达及其临床意义尚不清楚。因此，本研究选取ECP和IL-13作为观察指标，探讨其在受试对象血清中的表达，为寻找有效生物学指标辅助临床诊断哮喘合并COPD提供一定依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性研究2019年8月—2020年8月邢台市人民医院收治的240例患者为研究对象。其中，哮喘急性发作期患者（哮喘组）80例，男性49例，女性31例；年龄44～67岁，平均（57.53±5.82）岁。COPD急性发作期患者（COPD组）80例，男性46例，女性34例；年龄43～68岁，平均（56.67±5.72）岁。哮喘合并COPD急性发作期患者（合并组）80例，男性45例，女性35例；年龄44～69岁，平均（56.96±5.79）岁。另取同期本院健康体检者80例为对照组，男性49例，女性31例，年龄43～69岁，平均（55.37±5.68）岁。本研究获医院医学伦理委员会批准，患者及家属签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 ①哮喘急性发作期患者符合中华医学会呼吸病学哮喘学组《支气管哮喘防治指南（2016年版）》[8]中相关诊断标准；②COPD急性加重期患者符合中华医学会呼吸病学分会《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2013年修订版）》[9]中相关诊断标准；③哮喘合并COPD急性加重期患者符合2012年哮喘合并COPD诊断标准共识[10]中相关诊断标准；④一般资料完整。

1.2.2 排除标准 ①患有其他慢性疾病如高血压及肾脏、肝脏疾病等；②精神异常；③合并支气管扩张、肺栓塞、肺结核、间质性肺疾病；④孕妇及哺乳期女性；⑤传染病。

1.3 标本采集

收集所有受试者静脉血（80例健康体检者于体检当日、240例患者于入院后次日清晨），各抽血5 mL，室温条件下静置30 min，4 000 r/min离心10 min，保留上层血清，用于各指标的检测。

1.4 血清ECP、IL-13及嗜酸性粒细胞水平检测

参照酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay ,ELISA）试剂盒说明书进行操作，ECP ELISA试剂盒（货号：E-EL-H1379km）、IL-13 ELISA试剂盒（货号：CSB-E04601h-1）均购自上海恒斐生物科技有限公司。采用全自动血细胞分析仪测定嗜酸性粒细胞（Eosinophils,EOS）水平，仪器购自美国贝克曼库尔特公司，型号：UniCel DxH800。

1.5 肺功能参数检测

采用肺功能测定仪（型号：S-980A Ⅲ，上海涵飞医疗器械有限公司）检测受试者第1秒用力呼吸容积占预计值百分比（forced expiratory volume in one second/predicted value ratio,FEV1% pred），同时收集第1秒用力呼吸容积占用力肺活量百分比（forced expiratory volume in one second/forced vital capacity,FEV1/FVC）。

1.6 统计学方法

数据分析采用SPSS 19.0统计软件。计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较用方差分析，两两比较用SNK-q检验；相关性分析用Pearson法；绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料比较

对照组、哮喘组、COPD组、合并组性别构成、年龄、BMI、病程比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表1。

表1 4组一般资料比较 （n=80）

2.2 4组血清ECP、IL-13、EOS水平比较

对照组、哮喘组、COPD组、合并组血清ECP、IL-13、EOS水平比较，经方差分析，差异均有统计学意义（P<0.05）。与对照组比较，哮喘组、COPD组、合并组血清ECP、IL-13、EOS水平升高（P<0.05）；哮喘组与COPD组血清ECP、IL-13、EOS水平比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；与哮喘组、COPD组比较，合并组血清ECP、IL-13、EOS水平升高（P<0.05）。见表2。

表2 4组血清ECP、IL-13、EOS水平比较 （n=80，±s）

表2 4组血清ECP、IL-13、EOS水平比较 （n=80，±s）

注：①与对照组比较，P <0.05；②与哮喘组、COPD组比较，P <0.05。

EOS/%2.25±0.28 2.78±0.31①2.89±0.37①3.56±0.46①②177.234 0.000组别对照组哮喘组COPD组合并组F 值P 值ECP/（μg/L）33.15±10.62 72.69±20.16①73.32±20.53①96.87±25.63①②139.827 0.000 IL-13/（pg/mL）19.18±4.51 34.63±10.32①33.22±10.37①45.87±16.73①②74.489 0.000

2.3 4组肺功能指标比较

对照组、哮喘组、COPD组、合并组FEV1% pred、FEV1/FVC水平比较，经方差分析，差异均有统计学意义（P<0.05）。进一步两两比较经SNK-q检验：与对照组比较，哮喘组、COPD组、合并组FEV1% pred、FEV1/FVC水平降低（P<0.05）；哮喘组与COPD组FEV1% pred、FEV1/FVC水平比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；与哮喘组、COPD组比较，合并组患者FEV1% pred、FEV1/FVC水平降低（P<0.05）。见表3。

表3 4组肺功能指标比较 （n=80，%，±s）

表3 4组肺功能指标比较 （n=80，%，±s）

注：①与对照组比较，P <0.05；②与哮喘组、COPD组比较，P <0.05。

FEV1/FVC 89.79±8.99 76.16±7.62①70.03±7.89①58.53±7.16①②267.305 0.000组别对照组哮喘组COPD组合并组F 值P 值FEV1% pred 82.53±8.25 70.19±7.21①69.68±7.81①50.02±5.65①②271.456 0.000

2.4 哮喘合并COPD急性加重期患者血清ECP、IL-13、EOS水平与肺功能指标的相关性

Pearson相关性分析结果显示，合并组患者血清ECP与IL-13、EOS水平呈正相关（r=0.487和0.563，均P=0.000），与肺功能指标FEV1% pred、FEV1/FVC呈负相关（r=-0.487和-0.504，P=0.000和0.003）；血清IL-13水平与EOS呈正相关（r=0.670，P=0.010），与肺功能指标FEV1% pred、FEV1/FVC呈负相关（r=-0.469和-0.650，P=0.000和0.006）；EOS与肺功能指标FEV1% pred、FEV1/FVC呈负相关（r=-0.502和-0.512，P=0.001和0.004）。

2.5 血清ECP、IL-13水平对哮喘合并COPD急性加重期患者的诊断价值

血清ECP诊断哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC为0.832，截断值为83.12 μg/L，敏感性和特异性分别为79.5%和83.6%；血清IL-13诊断哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC为0.850，截断值为38.77 pg/mL，敏感性和特异性分别为75.8%和86.1%；两者联合诊断哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC为0.937，大于两者单独诊断的AUC，其敏感性和特异性分别为89.3%和85.6%。见表4和图1。

图1 血清ECP、IL-13水平诊断哮喘合并COPD急性加重期患者的ROC曲线

表4 血清ECP、IL-13水平诊断哮喘合并COPD急性加重期患者的效能分析

3 讨论

哮喘是多发于青少年或儿童时期的过敏性疾病，具有完全可逆性气流受限的特点；COPD具有不完全可逆性气流受限的特点[11]。研究证实，哮喘和COPD在一定情况下可以并存，给临床对疾病的鉴别、诊断带来一定困扰[12]。有研究表明，与哮喘、COPD相比，哮喘合并COPD患者急性加重频率更多、肺功能下降更快，治疗更困难、病死率更高[13]。目前临床仍缺乏哮喘合并COPD的有效诊断指标，因此探寻有效生物学指标辅助临床诊断哮喘合并COPD，对提高诊疗水平有较大意义。

EOS是公认的气道慢性炎症及变态反应性疾病标志物，而ECP是EOS活化后产生的强碱性颗粒蛋白，可以反映嗜酸性粒细胞活化程度，可引起肥大细胞释放组织胺，介导上皮、角质细胞损伤，引起气道高反应[14-15]。刘秀娜等[16]研究发现，哮喘患者血清ECP水平较健康体检者高，且血清ECP水平升高与患者病情加重有关。王岳宸[17]研究表明，COPD患者血清ECP水平较对照组高，且对COPD有较高诊断价值。IL-13是一种Th2型促炎症细胞因子，能够调解单核-巨噬细胞、EOS、气道上皮细胞等刺激气道结构改变，进而参与气道炎症反应。有研究显示，血清IL-13、ECP参与COPD急性加重的发生、发展[18]。本研究中，单纯哮喘急性发作期、COPD急性加重期患者及同时存在两种疾病的患者血清ECP、IL-13、EOS水平较对照组高，且合并组血清ECP、IL-13、EOS水平高于哮喘组、COPD组，提示血清ECP、IL-13、EOS异常高表达与哮喘、COPD、哮喘合并COPD等发生关系密切，分析其原因可能与IL-13刺激气道结构改变，引发气道炎症反应促进EOS活化后脱颗粒释放ECP，进一步导致气道黏膜通透性改变，从而使支气管收缩有关。

肺功能是评价呼吸系统疾病病情发展变化的主要指标[19]。既往研究显示，FEV1% pred降低与COPD严重程度有相关性[20]。本研究结果显示，哮喘组、COPD组、合并组患者FEV1% pred、FEV1/FVC水平低于对照组，且合并组患者FEV1% pred、FEV1/FVC水平低于哮喘组、COPD组，提示哮喘合并COPD患者肺通气功能障碍、气道阻塞程度比单纯哮喘、COPD更加严重。付薇等[21]研究报道，哮喘发作期患者ECP水平与FEV1% pred呈负相关。本研究中，哮喘合并COPD急性加重期患者血清ECP水平、IL-13、EOS水平之间均呈正相关，且3者与肺功能指标FEV1% pred、FEV1/FVC均呈负相关，说明ECP、IL-13、EOS水平可以反映哮喘合并COPD患者肺功能损伤程度。王红[22]研究发现，ECP对COPD有较高诊断价值。本研究中ROC曲线结果分析显示，血清ECP、IL-13水平诊断哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC分别为0.832、0.850，两者联合检测诊断哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC为0.937。说明血清ECP、IL-13水平联合检测对哮喘合并COPD急性加重期患者的诊断价值高于两者单独检测，可为临床探寻有效生物学指标辅助诊断哮喘合并COPD、提高诊疗水平提供一定参考。

综上所述，血清ECP、IL-13异常高表达与哮喘合并COPD急性加重期发生、发展关系密切，可以反映哮喘合并COPD患者肺功能损伤程度，且两者联合检测对哮喘合并COPD急性加重期患者具有较高诊断价值，可为临床探寻有效生物学指标辅助诊断哮喘合并COPD、提高诊疗水平提供一定参考。但本研究没有对ECP、IL-13在哮喘合并COPD中的具体作用机制进行探讨，后期应扩大样本进一步深入研究ECP、IL-13在哮喘合并COPD中的具体作用机制。