支氣管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征患者呼出氣冷凝液和血清8?isoPG 、MPO 、LTB4、IL?6的測定及臨床意義

熊小明 童國強 付云杰 陳雪禮 項琪 計玉冰 程瑞明

九江市第一人民醫(yī)院1呼吸內(nèi)科，2檢驗科（江西九江 332000）

支氣管哮喘?慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征（ACOS）患者在氣道炎癥特點、氣道重塑、臨床特征等諸多方面既有支氣管哮喘（簡稱哮喘）特征、又有慢性阻塞性肺疾?。ê喎Q慢阻肺）特征［1］；目前ACOS發(fā)病機制尚不明確；最近研究表明ACOS患者氣道炎癥具有不同的特性：吸煙的哮喘患者的氣道中可見類似于慢阻肺的嗜中性粒細胞升高［2］；另一方面在慢阻肺患者氣道中觀察到TH2細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和嗜酸性粒細胞的導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)［3］。近年來發(fā)現(xiàn)呼出氣冷凝液（EBC）檢測得到的生化標(biāo)志物可以反映患者氣道的氧化應(yīng)激或炎癥狀態(tài)［4］；筆者選擇8-異前列腺素（8?isoPG）、髓過氧化物酶（MPO）、白三烯B4（LTB4）、白介素?6（IL?6）等能較好反映系統(tǒng)及氣道炎癥水平和氧化應(yīng)激程度的炎癥因子，檢測它們在ACOS患者EBC和血清中的水平并與哮喘、慢阻肺進行比較分析，了解EBC、血清中炎癥因子對ACOS患者的臨床意義，以及探尋可能鑒別ACOS的生物標(biāo)志物，為個體化的臨床診療提供新的思路。

1 對象與方法

1.1 對象 隨訪2015年6月至2017年03月在我院呼吸科門診或住院診治的慢性氣道炎癥性疾病患者，進入穩(wěn)定期（或緩解期）后納入臨床實驗，共64例；其中ACOS組病例18例，男11例，女7例，平均（65.2±10.5）歲，吸煙指數(shù)（28.6±22.5）年包，體質(zhì)指數(shù)（20.3± 2.1）kg/m2，肺功能 FEV1（1.2±0.5）L；哮喘組22例，男10例，女12例，平均（55.3±11.2）歲，吸煙指數(shù)（18.2±7.5）年包（吸煙及曾經(jīng)吸煙者9人），體質(zhì)指數(shù)（20.8± 1.5）kg/m2，肺功能FEV1（2.3± 0.6）L；慢阻肺組24例，男15例，女9例，平均（69.1±11.5）歲，吸煙指數(shù)（32.1±25.3）年包，體質(zhì)指數(shù)（19.2± 1.8）kg/m2，肺功能FEV1（32.1±25.3）L；同期肺功能正常的健康非吸煙體檢者約20例為對照組（非吸煙為從未吸煙者），男9例，女11例，平均（57.3±11.8）歲，體質(zhì)指數(shù)（21.1± 2.0）kg/m2，肺功能FEV1（2.8 ± 0.7）L。哮喘、慢阻肺診斷參照我國慢性阻塞性肺疾病診治指南［5］，支氣管哮喘防治指南診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］；ACOS診斷按照2014年支氣管哮喘全球倡議（GINA）提出“ACOS文件”診斷要求［7］，以及2016年中國支氣管哮喘防治指南關(guān)于ACOS診斷要點［6］，選擇患者既往有哮喘病史，有吸煙等危險因素，肺功能符合慢阻肺診斷標(biāo)準(zhǔn)，且支氣管舒張試驗FEV1改善率＞12%、絕對值升高＞200 mL即診斷ACOS；慢阻肺、ACOS穩(wěn)定期及哮喘緩解期標(biāo)準(zhǔn)為患者臨床癥狀、體征、肺功能恢復(fù)到急性發(fā)作前水平，并維持4周以上；所有病例均未口服激素治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：支氣管擴張、間質(zhì)性肺疾病、肺癌、心臟疾病、結(jié)締組織病等疾病。本研究經(jīng)九江市第一人民醫(yī)院科研倫理委員會審核批準(zhǔn)，所有病例簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 肺功能測定 采用德國Jeager公司肺功能儀測定第1秒用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC）、FEV1%預(yù)計值、FEV1%FVC。重復(fù)3次，兩次間最佳誤差＜5%，取最大值。

1.2.2 研究病例及健康對照者收集呼出氣冷凝液（EBC）及血清 EBC收集由專人使用Rtube裝置收集，受檢者于收集前靜坐休息15 min，用蒸餾水漱口3次，收集時取坐位，帶鼻夾，含住口器，保持口唇密閉，經(jīng)口平靜呼吸15 min，收集量約為1～4 mL，每管約300 μL分裝于EP管中；采集空腹外周靜脈血5 mL，無需抗凝處理，2 000 r/min離心15 min，分離血清；所有標(biāo)本凍存于-80℃冰箱。

1.2.3 炎癥因子的測定 EBC、血清中的8?isoPG濃度采用酶聯(lián)免疫測定法（EIA）；MPO、LTB4、IL?6濃度采用酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）測定（檢測參考廠商試劑盒的使用說明書嚴格操作）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件進行分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，組間的比較采用單因素方差分析，組間兩兩多重比較采用SNK法；分析吸煙指數(shù)、年齡、體質(zhì)指數(shù)、肺功能等因素與血清、EBC中炎癥因子濃度相關(guān)性，采用秩相關(guān)分析（spearmen相關(guān)系數(shù)）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血清8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度檢測ACOS組、哮喘組、慢阻肺組血清中8?isoPG、IL?6濃度均顯著高于健康對照組；ACOS組、哮喘組及慢阻肺組血清8?isoPG濃度差異有顯著性，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；ACOS組、哮喘組、慢阻肺組及對照組血清MPO、LTB4濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 哮喘、慢阻肺、ACOS及對照組血清8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度比較Tab.1 Comparison of serum levels of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS and control group ±s

表1 哮喘、慢阻肺、ACOS及對照組血清8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度比較Tab.1 Comparison of serum levels of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS and control group ±s

注：采用方差分析及SNK法分析與對照組比較，*P＜0.05

組別對照組哮喘組慢阻肺組ACOS組F值P值例數(shù)20 22 24 18 8?isoPG（ng/L）14.08±1.89 43.32±12.63*26.54±10.83*66.43±13.43*5.543 0.000 MPO（U）4.03±2.21 4.23±1.89 4.02±2.12 4.14±1.67 1.431 0.623 LTB4（ng/L）89.4±18.75 92.3±20.63 87.5±19.05 90.7±19.65 1.032 0.132 IL?6（ng/L）7.43±4.28 16.56±5.89*16.04±5.34*16.45±6.78*3.435 0.021

2.2 EBC中8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6濃度檢測 ACOS組、哮喘組、慢阻肺組EBC中8?isoPG、MPO、IL?6濃度均顯著高于對照組；ACOS組EBC中8?isoPG水平顯著高于哮喘組、慢阻肺組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；ACOS組、哮喘組、慢阻肺組、對照組EBC中LTB4濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表2 哮喘、慢阻肺、ACOS、健康吸煙者及對照組EBC中8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6的濃度比較Tab.2 Comparison of the EBC concentrations of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS，control group ±s

表2 哮喘、慢阻肺、ACOS、健康吸煙者及對照組EBC中8?isoPG、MPO、LTB4、IL?6的濃度比較Tab.2 Comparison of the EBC concentrations of 8?isoPG，MPO，LTB4 and IL?6 in asthma，COPD，ACOS，control group ±s

注：采用方差分析及SNK法分析與對照組比較，*P＜0.05；與哮喘組比較，#P＜0.05；與慢阻肺組比較，△P＜0.05

組別對照組哮喘組慢阻肺組ACOS組F值P值例數(shù)20 22 24 18 8?isoPG（ng/L）6.98±4.23 13.98±7.56*9.23±3.45*20.45±10.22*#△3.235 0.023 MPO（u）4.58±2.45 8.85±5.34*8.53±3.98*9.05±4.32*2.974 0.039 LTB4（ng/L）16.85±7.93 15.57±8.56 17.45±9.43 16.57±10.34 1.085 0.145 IL?6（ng/L）2.98±0.28 5.03±1.43*5.32±1.32*5.54±1.34*2.843 0.041

2.3 EBC中8?isoPG濃度與臨床指標(biāo)相關(guān)性分析 ACOS組EBC中8?isoPG水平與年齡、吸煙指數(shù)、體質(zhì)指數(shù)、FEV1%預(yù)計值無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。見表3。

表3 EBC中8?isoPG濃度與臨床指標(biāo)相關(guān)性Tab.3 Correlation of the EBC 8?isoPG concentration and clinical index

3 討論

2014年慢阻肺全球防治策（GOLD）和支氣管哮喘全球倡議（GINA）聯(lián)合提出“ACOS文件”，該文件提供了區(qū)分哮喘、慢阻肺及ACOS的方法，但同時也指出ACOS的定義不完善［7-8］。最近研究表明LTB4和8?isoPG是參與慢阻肺、哮喘生理病理過程的炎癥介質(zhì)［9］，可作為反映氣道炎癥和氧化應(yīng)激的標(biāo)志物；研究顯示MPO能評價慢阻肺患者全身或局部炎癥水平和氧化應(yīng)激程度［10］；大量研究［4］證實細胞因子白三烯家族（IL）是反映慢阻肺、哮喘等氣道、系統(tǒng)炎癥的良好指標(biāo)；但這些炎癥標(biāo)志物在ACOS中的作用、功能、能否作為鑒別診斷標(biāo)志物并不明確。EBC檢測近年來備受關(guān)注，通過對呼呼氣冷凝收集并檢測其中成分，對氣道情況進行直觀的監(jiān)測。

本研究發(fā)現(xiàn)ACOS、哮喘、慢阻肺患者處于穩(wěn)定期（緩解期）時血清、EBC中8?isoPG水平高于健康對照組，ACOS組EBC中8?isoPG水平顯著高于哮喘、慢阻肺組患者；8?isoPG是一類新的前列腺素，與氣道炎癥細胞的浸潤程度相平行，是敏感的氧化應(yīng)激反應(yīng)的標(biāo)記物［11］，本研究結(jié)果說明ACOS患者全身及氣道內(nèi)均存在氧化應(yīng)激反應(yīng)，ACOS患者氣道內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)較哮喘及慢阻肺患者更為嚴重的。我們推測其原因可能為：（1）大量中性粒細胞、嗜酸性粒細胞等炎癥細胞在ACOS患者支氣管黏膜和肺泡聚積，環(huán)氧合酶2（COX?2）表達增強，引起其產(chǎn)物前列腺素類物質(zhì)（包含8?isoPG）合成增加［11-12］；（2）激活的炎癥細胞和氣道上皮細胞釋放大量的氧自由基（ROS）；啟動呼吸爆發(fā)導(dǎo)致ACOS患者氧化/抗氧化失衡［12］。（3）大量的8?isoPG放大肺部的炎癥反應(yīng)，使ACOS病情進一步惡化。本研究發(fā)現(xiàn)EBC中8?isoPG水平與年齡、吸煙指數(shù)、體重、FEV1%預(yù)計值無明顯相關(guān)性；因此筆者認為8?isoPG可能是ACOS一種性質(zhì)穩(wěn)定的炎癥標(biāo)志物，檢測EBC中8?isoPG水平可能具有潛在的將ACOS與哮喘、慢阻肺相鑒別的作用；由于樣本量的局限，需要大量樣本的進一步研究以證實。

本研究結(jié)果顯示ACOS組、哮喘組、慢阻肺組EBC中MPO較健康對照組升高；ACOS組、哮喘組、慢阻肺組間EBC中MPO水平無明顯差異。MPO是反映中性粒細胞活性狀態(tài)重要指標(biāo)，可致使氧化性肺組織損傷［13］。本研究結(jié)果說明MPO作為炎癥遞質(zhì)參與ACOS患者氣道內(nèi)的炎癥過程，而ACOS、哮喘、慢阻肺患者穩(wěn)定期間氣道內(nèi)炎癥活性狀態(tài)（中性粒細胞）可能無明顯差異。本研究顯示ACOS組、慢阻肺組、哮喘組及健康對照組血清、EBC中LTB4水平無顯著差異；LTB4是一種致炎作用強烈的炎性介質(zhì)，從巨噬細胞和嗜酸性粒細胞和活化中性粒細胞釋放出來，參與哮喘、慢阻肺等氣道炎癥性疾病過程［14-15］。筆者認為LTB4參與了ACOS氣道炎癥，通過治療達到穩(wěn)定期后，氣道內(nèi)炎癥細胞水平下降接近甚至達到正常水平，因而氣道內(nèi)及血清LTB4可恢復(fù)至正常水平。本研究顯示ACOS組、慢阻肺組、哮喘組血清、EBC中IL?6水平均高于健康對照組，而ACOS、慢阻肺、哮喘組間血清、EBC中的IL?6水平無明顯差異；IL?6是一種具有多種生物學(xué)功能的細胞因子，能夠介導(dǎo)肺臟組織局部炎癥反應(yīng)的級聯(lián)放大，促進支氣管平滑肌炎癥損傷［16］。本研究結(jié)果說明IL?6持續(xù)參與ACOS氣道的慢性炎癥，而IL?6反映的ACOS、哮喘、慢阻肺患者穩(wěn)定期間氣道的慢性炎癥程度可能無明顯差異。

綜上所述，本研究認為8?isoPG、LTB4、MPO、IL?6等炎癥因子參與了ACOS患者肺組織慢性炎癥和（或）氧化應(yīng)激過程；8?isoPG可能是ACOS一種性質(zhì)穩(wěn)定的炎癥標(biāo)志物，EBC中8?isoPG可能具有潛在的鑒別ACOS生物標(biāo)志物價值，由于本研究樣本量的局限需要進一步研究以證實。

參考文獻

［1］SATES A，TAUBE C.Asthma and chronic obstructive pulmo?nary disease overlap：asthmatic chronic obstructive pulmonary disease or chronic obstructive asthma？［J］.Ther Adv Respir Dis，2016，10（1）：57?71.

［2］KILJANDER T，HELIN T，VENHO K，et al.Prevalence of asthma?COPD overlap syndrome among primary care asthmatics with a smoking history：a cross?sectional study［J］.Prim Care Respir Med，2015，25：15047.

［3］CHRISTENSON S A，STEILING K，Van DEN BERGE M，et al.Asthma?COPD overlap.Clinical relevance of genomic signa?tures of type 2 inflammation in chronic obstructive pulmonary disease［J］.Am J Respir Crit Care Med，2015，191：758?766.

［4］KONSTANTINIDI E M，LAPPAS A S，TZORTZI A S.Exhaled breath condensate：technical and diagnostic aspects［J］.Scien?tific World J，2015，2015：435160.

［5］中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組.慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）［J］.中華結(jié)核和呼吸雜志，2013，36（04）：255?264.

［6］中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會哮喘組.支氣管哮喘防治指南（2016年版）［J］.中華結(jié)核和呼吸雜志，2016，39（09）：675?697.

［7］Global Initiative for Asthma.The global strategy for asthma man?agement and prevention（Revised 2014）［EB/OL］.［2014?05?08］.http：//www.Ginasthma.org.

［8］GOLD Executive Committee.Global strategy for the diagnosis，management，and prevention of chronic obstructive pulmonary?disease（Revised 2014）［EB/OL］.［2014?05?08］.http：//www.goldcopd.com.

［9］BRADLEY P，PLIEBAT D A，CHFISTENSEN R D，et a1.Measuremnt of cutsneous inflammation：estimation of neutrophil content with an enzyme marker［J］.Invest Dermatol，1982，78：206?209.

［10］PORTO B N，STEIN R T.Neutrophil extracellular traps in pulmonary diseases：too much of a good thing？［J］.Front Im?munol，2016，7：311.

［11］DROZDOVVSZKY O，BARTA I，ANTUS B.Sputum eicosanoid profiling in exacerbations of chronic obstructive pulmonary dis?ease［J］.Respiration，2014，87（5）：408?415.

［12］ANTUS B.Oxidative Stress Markers in Sputum［J］.Oxid Med Cell Longev，2016，2016：2930434.

［13］SALONEN I，HUTTUNEN K，HIRVONEN M R，et al.Serum myeloperoxidase is independent of the risk factors of atheroscle?rosis［J］.Coron Artery Dis，2012，23（4）：251?258.

［14］LIU M，YOKOMIZO T.The role of leukotrienes in allergic dis?eases［J］.Allergol Int，2015，64（1）：17?26.

［15］高蔚，王麗，芳沈威.慢性阻塞性肺疾病患者呼出氣冷凝液中8?異前列腺素、白三烯B4檢測的臨床意義［J］.實用醫(yī)學(xué)雜志，2010，26（14）：2527?2529.

［16］RUBINI A.Interleukin?6 and lung inflammation：evidence for a causative role in inducing respiratory system resistance［J］.In?flamm Allergy Drug Targets，2013，12（5）：315?321.