口服N-乙酰半胱氨酸對(duì)穩(wěn)定期慢性阻塞性肺疾病患者Th1/Th2平衡的影響

王 靜， 潘春峰， 胡志雄， 周海英

復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院呼吸科，上海 201508

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是以持續(xù)進(jìn)行性加重的氣流受限為特點(diǎn)的慢性呼吸道疾病，影響著患者的勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量[1]。慢性氣道炎癥、氧化應(yīng)激和黏液高分泌是COPD發(fā)病的關(guān)鍵，COPD患者還存在Th1/Th2的免疫平衡紊亂[2-3]。Th1細(xì)胞可以通過(guò)分泌炎性細(xì)胞因子，使氣道內(nèi)嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞增多，從而導(dǎo)致肺組織、氣道炎癥和氣道高反應(yīng)，而Th2細(xì)胞對(duì)此具有抑制作用，兩者相互制約保持平衡。Th1/Th2免疫細(xì)胞平衡紊亂可能是導(dǎo)致COPD急性加重發(fā)作(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD)的原因之一。

近來(lái)研究[4-6]發(fā)現(xiàn)，口服大劑量N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine, NAC)可減少COPD患者急性加重的次數(shù)，改善COPD患者的肺功能和生活質(zhì)量。NAC對(duì)于COPD的治療作用多被歸結(jié)于其抗氧化及減少痰液黏性和彈性的作用[7]。新近研究表明，NAC可干擾細(xì)胞因子活性，調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞亞群[8]，但NAC能否調(diào)節(jié)COPD患者Th1/Th2平衡目前相關(guān)研究甚少。因此，本試驗(yàn)采用隨機(jī)雙盲對(duì)照研究，觀察口服N-乙酰半胱氨酸對(duì)COPD患者Th1/Th2平衡和急性加重的影響，以期為預(yù)防及治療COPD提供新的依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 入選對(duì)象為2016年9月至2017年3月在復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院門(mén)診就診的慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)分期為C、D型的慢性阻塞性肺疾病穩(wěn)定期患者。采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者隨機(jī)分為兩組：治療組男性25例，女性15例，年齡62～87歲，平均(78.25± 6.44)歲；對(duì)照組男性24例，女性16例，年齡60～88歲，平均(75.22±7.48)歲。本研究經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，所有入組對(duì)象參與本研究前均已獲其同意，并簽署知情同意書(shū)。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：COPD患者均符合2016年GOLD指南診斷標(biāo)準(zhǔn)，C型特征為：FEV1占預(yù)計(jì)值%<50%和(或)每年急性加重≥2次，或至少1次急性加重需住院；CAT(COPD assessment test)評(píng)分<10或mMRC(modified British Medical Research Council)0～1分。D型特征：FEV1占預(yù)計(jì)值%<50%和(或)每年急性加重≥2次，或至少有1次急性加重需要住院；CAT評(píng)分≥10或mMRC≥2分。試驗(yàn)前所有受試者檢查資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡<60歲；(2)需要機(jī)械通氣或長(zhǎng)期家庭氧療(每天10 h或以上)；(3)前1個(gè)月內(nèi)使用過(guò)血制品、免疫調(diào)節(jié)劑、免疫抑制劑；(4)合并免疫缺陷病、結(jié)核病、惡性腫瘤、哮喘、嚴(yán)重肝腎疾病和心臟病等合并癥者。

1.3 患者分組及處理 80例C、D型COPD穩(wěn)定期患者隨機(jī)分為2組，治療組患者給予口服大劑量N-乙酰半胱氨酸片6個(gè)月(海南贊邦，富露施，0.6 g 4片/盒，每次0.6 g，2次/d)，對(duì)照組患者給予安慰劑治療，其他治療措施相同。兩組患者在穩(wěn)定期均規(guī)律吸入長(zhǎng)效抗膽堿能藥物(LAMA，噻托溴銨，每天吸入18 μg)，不使用其他化痰藥、支氣管擴(kuò)張劑及糖皮質(zhì)激素，研究周期6個(gè)月?；颊咧委熐笆褂昧魇郊?xì)胞儀測(cè)定外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)中Th1、Th2占CD4+T細(xì)胞的比例，采用ELISA法測(cè)定血清IL-4、IFN-γ濃度，患者治療6個(gè)月后復(fù)測(cè)上述指標(biāo)。每3個(gè)月到院檢查1次、每2周電話隨訪1次，記錄6個(gè)月期間兩組患者急性加重發(fā)生的次數(shù)、出現(xiàn)急性加重的天數(shù)，并將出現(xiàn)的急性加重事件進(jìn)行分級(jí)。

急性加重的定義采用GOLD指南標(biāo)準(zhǔn)[1]：呼吸癥狀急性惡化(典型表現(xiàn)為呼吸困難加重、咳嗽加劇、痰量增多和/或痰液呈膿性)，超出日常變異，并且導(dǎo)致需要改變藥物治療。根據(jù)2017年AECOPD診治專(zhuān)家共識(shí)將急性加重分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)[9]：Ⅰ級(jí)，無(wú)呼吸衰竭AECOPD患者；Ⅱ級(jí)，無(wú)生命危險(xiǎn)的急性呼吸衰竭AECOPD患者；Ⅲ級(jí)，有生命危險(xiǎn)的急性呼吸衰竭。

2 結(jié) 果

2.1 入選對(duì)象人口學(xué)特征及基線資料 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)中Th1/Th2比值結(jié)果，選擇95%可信區(qū)間(CI)，計(jì)算出最小樣本量為26例?？紤]到失訪和急性加重等因素，共招募80例符合標(biāo)準(zhǔn)的C、D型COPD患者，其中63例最終完成了試驗(yàn)，治療組34例，對(duì)照組29例。未能完成試驗(yàn)的主要原因：失隨訪(3例)、穩(wěn)定期使用了其他可能影響結(jié)果的藥物，如其他化痰藥、吸入糖皮質(zhì)激素等(14例)。對(duì)兩組患者入組前一般資料進(jìn)行比較，其基線特征及既往急性加重次數(shù)、肺功能參數(shù)、生活質(zhì)量評(píng)分、Th1占CD4+T細(xì)胞比值、Th1占CD4+T細(xì)胞比值、Th1/Th2比值、T細(xì)胞總量、外周血中IL-4和IFN-γ濃度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

表1 兩組患者人口學(xué)特征、基線資料及免疫指標(biāo)的對(duì)比

1采用卡方檢驗(yàn)；2采用單因素方差分析

2.2 兩組患者出現(xiàn)急性加重次數(shù)和天數(shù)比較 結(jié)果表明：治療組患者半年內(nèi)急性加重次數(shù)(0.74±0.75vs1.34±0.67)及天數(shù)[(4.62±5.16) dvs(8.34±4.30)d]小于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.3 兩組患者出現(xiàn)急性加重事件的分級(jí)比較 結(jié)果表明：治療組共發(fā)生急性加重32次，其中Ⅰ級(jí)AECOPD共發(fā)生18次，Ⅱ級(jí)10次，Ⅲ級(jí)4次；對(duì)照組共發(fā)生急性加重53次，其中Ⅰ級(jí)AECOPD共發(fā)生16次，Ⅱ級(jí)28次，Ⅲ級(jí)9次。治療組患者半年內(nèi)Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)急性加重次數(shù)少于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(0.41±0.56vs0.93±0.80，P<0.05)。

2.4 兩組患者治療前后血清IL-4、IFN-γ的變化 結(jié)果(表2)表明：治療組口服N-乙酰半胱氨酸治療后血清IL-4水平較治療前升高，IFN-γ水平較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。對(duì)照組治療前后血清IL-4及IFN-γ水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與對(duì)照組相比，治療后N-乙酰半胱氨酸治療組患者血清IL-4水平升高，IFN-γ水平降低，兩組治療前后差值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

2.5 兩組患者治療前后外周血Th1、Th2占CD4+T細(xì)胞比值和Th1/Th2的變化 結(jié)果(表3)表明：治療組患者Th1/CD4+T細(xì)胞水平較治療前降低，Th2/CD4+T細(xì)胞水平較治療前升高，Th1/Th2比值較治療前下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。對(duì)照組(B組)治療前后Th1/CD4+T細(xì)胞、Th2/CD4+T細(xì)胞、Th1/Th2比值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與對(duì)照組相比，治療后治療組患者Th1/CD4+T細(xì)胞水平降低，Th2/CD4+T細(xì)胞水平升高，Th1/Th2比值下降，兩組治療前后差值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

表2 兩組患者血清IL-4、IFN-γ水平的比較 ρB/(pg·mL-1)

*P<0.05與治療前相比；△△P<0.01，△P<0.05與對(duì)照組相比

表3 兩組患者Th1/Th2水平的比較

*P<0.05與治療前相比；△△P<0.01，△P<0.05與對(duì)照組相比

3 討 論

慢性氣道炎癥是COPD發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[10]。COPD患者炎癥細(xì)胞分布部位不同，氣道腔內(nèi)主要為嗜中性粒細(xì)胞，而氣道壁以淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)為主，目前認(rèn)為輔助T淋巴細(xì)胞(Th淋巴細(xì)胞)具有調(diào)節(jié)COPD氣道炎癥的作用[10-11]。Th淋巴細(xì)胞主要包括Th1、Th2細(xì)胞等，Th1細(xì)胞產(chǎn)生IL-2、IFN-γ等細(xì)胞因子，在巨噬細(xì)胞的活化、細(xì)胞免疫、遲發(fā)性超敏反應(yīng)等過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。Th2細(xì)胞分泌IL-4，刺激機(jī)體體液免疫，參與變態(tài)反應(yīng)性疾病。免疫學(xué)上以IFN-γ作為T(mén)h1的特征性細(xì)胞因子，IL-4作為T(mén)h2細(xì)胞的特征性細(xì)胞因子，檢測(cè)IFN-γ、IL-4可用來(lái)代表Th1、Th2功能。健康人體內(nèi)Th1/Th2系統(tǒng)保持某種平衡狀態(tài)，如果平衡被破壞將會(huì)導(dǎo)致Th1型或Th2型優(yōu)勢(shì)反應(yīng)，最終引起免疫應(yīng)答異常，機(jī)體出現(xiàn)病理狀態(tài)。

研究表明，COPD穩(wěn)定期氣道炎癥主要與Th1細(xì)胞有關(guān)，Th1/Th2平衡向Th1漂移[3]，COPD穩(wěn)定期Th1細(xì)胞分泌的IFN-γ與患者FEV1負(fù)相關(guān)，說(shuō)明疾病越嚴(yán)重Th1細(xì)胞功能越活躍。Th1細(xì)胞分泌IFN-γ誘導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生和釋放MMP-9和MMP-12，而MMP能降解肺實(shí)質(zhì)的細(xì)胞外基質(zhì)。IFN-γ還能抑制α-抗胰蛋白酶，使蛋白酶/抗蛋白酶系統(tǒng)失衡，彈性蛋白水解[11]。Th2細(xì)胞主要分泌IL-4等細(xì)胞因子，對(duì)Th1細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答有抑制作用，兩者相互制衡。當(dāng)Th1免疫增強(qiáng)而Th2免疫減弱時(shí)，兩者平衡被打破，MMP分泌增多，彈性蛋白酶活化、肺細(xì)胞外基質(zhì)降解、彈性蛋白水解，最終導(dǎo)致肺氣腫形成。因此，穩(wěn)定期COPD患者存在Th1/Th2平衡向Th1漂移，可導(dǎo)致疾病進(jìn)展，而COPD患者氣道炎癥的消退與Th1/Th2平衡的恢復(fù)相關(guān)[12]，因此干預(yù)穩(wěn)定期COPD患者Th1/Th2平衡可能有助于預(yù)防COPD的病程進(jìn)展。

高濃度N-乙酰半胱氨酸(NAC)治療可減少COPD患者急性加重的次數(shù)[4,13]。NAC具有較強(qiáng)的抗氧化作用，同時(shí)也是一種化痰藥。NAC的化痰、祛痰的原理主要是其能使痰液黏蛋白溶解，分解黏蛋白，使痰液黏滯度降低，同時(shí)增加纖毛的生理運(yùn)轉(zhuǎn)能力和胃-肺迷走神經(jīng)反射，加強(qiáng)氣道對(duì)廢物的運(yùn)送清除能力。NAC可降低吸煙人群的彈性蛋白酶活性和水平，防止彈性蛋白水解過(guò)量，使蛋白酶/抗蛋白酶系統(tǒng)趨于平衡，肺泡保持彈性。NAC還可通過(guò)提高抗氧化物谷胱甘肽的濃度，使抗氧化水平增加，平衡氧化/抗氧化系統(tǒng)，使肺部慢性損傷減輕。近年來(lái)，一些研究指出，NAC可干擾細(xì)胞因子的活性，調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞亞群，改善患者免疫功能[8]。NAC能否通過(guò)調(diào)節(jié)穩(wěn)定期COPD患者的Th1/Th2平衡對(duì)COPD患者起到治療作用目前相關(guān)研究甚少。

本研究通過(guò)連續(xù)6個(gè)月給予C、D型穩(wěn)定期COPD患者口服1 200 mg的NAC發(fā)現(xiàn)，NAC治療組治療后其血清IFN-γ水平低于治療前，IL-4水平高于治療前，Th1占CD4+T細(xì)胞比值下降，Th2占CD4+T細(xì)胞比值升高，從而使Th1/Th2水平較治療前下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而安慰劑組IL-4、IFN-γ、Th1占CD4+T細(xì)胞比值及Th2占CD4+T細(xì)胞比值與治療前相比均無(wú)明顯差異。與對(duì)照組相比，NAC組治療后的血清IFN-γ水平降低，IL-4水平升高，Th1占CD4+T細(xì)胞比值下降，Th2占CD4+T細(xì)胞比例升高，Th1/Th2水平較對(duì)照組下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果提示經(jīng)1 200 mg的NAC治療后，其Th1免疫反應(yīng)下降，Th2免疫反應(yīng)增強(qiáng)，Th1/Th2趨于平衡。

本研究還發(fā)現(xiàn)，NAC治療組與對(duì)照組相比，其急性加重發(fā)生的次數(shù)、急性加重持續(xù)的天數(shù)，Ⅱ、Ⅲ級(jí)AECOPD的發(fā)生率均降低，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與Tse等[4]、Bai等[14]的觀察結(jié)果一致。結(jié)果提示長(zhǎng)期口服1 200 mg的NAC可降低COPD患者的急性加重次數(shù)，縮短其急性加重持續(xù)的天數(shù)，并且減少中重度AECOPD事件的發(fā)生。但本研究觀察到的經(jīng)NAC治療后穩(wěn)定期COPD患者Th1/Th2趨于平衡是導(dǎo)致COPD患者急性加重減少的原因還是結(jié)果目前尚不清楚，有待進(jìn)一步的深入研究。

綜上所述，長(zhǎng)期每日口服1 200 mg NAC對(duì)C、D型穩(wěn)定期COPD患者具有一定的療效，用藥期間能使Th1/Th2趨于平衡，并能有效降低患者的急性加重次數(shù)，縮短其急性加重天數(shù)，減少中重度急性加重事件發(fā)生。但由于本研究維持的時(shí)間僅為半年，而COPD呈慢性病程，故更長(zhǎng)期的療效尚需進(jìn)一步的觀察。

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