ACO患者血清Fbg、FeNO、IgE水平變化與肺功能相關(guān)性研究

趙明明 葛林陽(yáng) 杭燕萍

在我國(guó)，支氣管哮喘和慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)都屬于發(fā)病率較高的氣道阻塞性肺疾病，并且部分患者會(huì)出現(xiàn)哮喘和慢阻肺共存的情況，臨床上將其定義為哮喘-慢阻肺重疊綜合征(asthma-chronic obstructive pulmonary disease overlap syndrome, ACO)，尤其多見(jiàn)于80歲以上的老年人群[1]。2014年，支氣管哮喘全球倡議修訂版[2]中首次提出ACO的概念，但是并未明確其診斷標(biāo)準(zhǔn)和治療方案，目前臨床上依然是根據(jù)2012年提出的一項(xiàng)共識(shí)[3]，在確診為COPD的基礎(chǔ)上，將呼出氣一氧化氮(fractional exhaled nitrie oxide, FeNO)作為其中一項(xiàng)最主要的診斷指標(biāo)。FeNO不僅與機(jī)體特異性反應(yīng)、氣道高反應(yīng)性密切相關(guān)，同時(shí)眾多研究還發(fā)現(xiàn)與患者血漿、痰液、支氣管肺泡灌洗液中的免疫球蛋白E(immunoglobulin E, IgE)濃度也有關(guān)[4]。IgE作為免疫球蛋白家族成員之一，主要介導(dǎo)速發(fā)型變態(tài)反應(yīng)，參與氣道炎癥反應(yīng)和氣道重塑過(guò)程[5]。FeNO和IgE作為ACO生物標(biāo)志物已得到普遍認(rèn)可，但是與各項(xiàng)肺功能指標(biāo)的相關(guān)性尚無(wú)統(tǒng)一結(jié)論。除此以外，由于受到反復(fù)感染、缺氧等因素的影響，哮喘和慢阻肺患者均存在不同程度的凝血功能異常。但是鮮少見(jiàn)到關(guān)于ACO纖溶狀態(tài)的相關(guān)研究。纖維蛋白原(fibrinogen, Fbg)是一種具有凝血功能、可反映血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的蛋白分子。有研究認(rèn)為Fbg可預(yù)測(cè)慢阻肺患者急性加重的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[6]。但其是否可作為評(píng)估ACO疾病進(jìn)展的分子指標(biāo)以及與肺功能的關(guān)系尚缺乏相關(guān)研究。因此本文對(duì)ACO患者血清中Fbg、FeNO、IgE水平變化以及與肺功能的相關(guān)性進(jìn)行探討，旨在為指導(dǎo)臨床個(gè)體化治療提供理論依據(jù)。

資料與方法

一、臨床資料

選擇2016年1月至2018年5月期間在我院呼吸內(nèi)科住院治療的哮喘、COPD及ACO患者共152例，其中男性患者84例，女性患者68例，年齡為42～89歲，平均年齡為65.42歲。其中支氣管哮喘急性發(fā)作期患者56例，COPD急性加重期患者51例，ACO急性加重期患者45例。另外選取同時(shí)期在我院體檢中心進(jìn)行體格檢查的健康研究對(duì)象50例作為對(duì)照組，其中男性25例，女性25例，年齡40～85歲，平均年齡為(63.71±7.49)歲。本項(xiàng)研究獲得本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且入選患者均獲知情同意。

二、入選和排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 入選標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)指南診斷明確入選標(biāo)準(zhǔn)： (1)支氣管哮喘患者：符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)哮喘學(xué)組制定的《支氣管哮喘防治指南》(2008年版)[7]關(guān)于支氣管哮喘急性發(fā)作期的診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)COPD患者：符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)》[8]關(guān)于COPD急性加重期的診斷標(biāo)準(zhǔn)；(3)ACO患者：根據(jù)2012年發(fā)表的西班牙專家共識(shí)關(guān)于COPD-哮喘重疊綜合征急性加重期的診斷標(biāo)準(zhǔn)，主要標(biāo)準(zhǔn)：①支氣管舒張劑反應(yīng)性≥15%，且較基線值改善≥400 m；②痰嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)；③既往已確診為支氣管哮喘。次要標(biāo)準(zhǔn)：①COPD患者血清總IgE升高；②有過(guò)敏史；③至少2次支上述2條主要標(biāo)準(zhǔn)，或者1條主要標(biāo)準(zhǔn)+2條次要標(biāo)準(zhǔn)則可診斷為ACO。(4)精神狀態(tài)正常，神志清楚，無(wú)溝通障礙者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)： ①不符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者；②入組前1個(gè)月內(nèi)有糖皮質(zhì)激素治療史者；③合并肺栓塞、肺間質(zhì)纖維化、活動(dòng)性肺結(jié)核史者；④入組前1個(gè)月內(nèi)發(fā)生其他感染癥狀者或大便常規(guī)有寄生蟲(chóng)者；⑤合并其他血液系統(tǒng)，消化系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重心、肝、腎或全身疾病，惡性腫瘤患者；⑥近半年內(nèi)接受過(guò)大手術(shù)治療者。

三、研究方法

所有患者由我科室同一主治醫(yī)師領(lǐng)導(dǎo)小組完成血液樣本的采集、生化指標(biāo)檢測(cè)、肺功能檢查、FeNO檢測(cè)。檢測(cè)方法如下：

1. 血液樣本采集： 所有患者于確診當(dāng)天、健康對(duì)照組于查體當(dāng)天采集3 ml肘靜脈血，以離心半徑8 cm，3 000 r/min離心10 min，取血清，檢測(cè)血液生化指標(biāo)。

2. 生化指標(biāo)檢測(cè)： 采用SYSMEX XS-800i全自動(dòng)血液細(xì)胞分析儀(日本希森美康公司)檢測(cè)外周血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)。使用免疫散射比濁法測(cè)定，采用BN2全自動(dòng)特種蛋白分析儀(德國(guó)西門(mén)子公司)測(cè)定血清總IgE。采用SYSMEX CA-7000全自動(dòng)血凝儀(日本希森美康公司)檢測(cè)血漿Fbg水平。嚴(yán)格按照儀器操作手冊(cè)進(jìn)行操作，所有檢測(cè)在2 h內(nèi)完成。

3. 肺功能檢查： 采用FGC-A+型全自動(dòng)肺功能測(cè)試儀測(cè)試所有患者的肺部功能指標(biāo)，包括1 s用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second, FEV1)，用力肺活量(forced vital capacity, FVC)，F(xiàn)EV1/FVC。FEV1/FVC<70%為氣流受限?；颊呶肷扯“反?00～400 μg后測(cè)定肺功能，具體方法嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。另外，ACO患者進(jìn)行肺功能檢查時(shí)均進(jìn)行舒張?jiān)囼?yàn)。若FEV1≥12%，且較基線值改善≥200 ml或FEV1≥15%，且較基線值改善≥400 ml則為陽(yáng)性。

4. FeNO檢測(cè)： 受試者取坐位，進(jìn)行最大呼氣，將過(guò)濾器迅速含入嘴中，呼氣至最大肺活量，采用NIOX一氧化氮測(cè)定儀(瑞典尼爾斯公司)檢測(cè)FeNO(ppb)(1 ppb= 1×10-9mo1/L)，立即以持續(xù)50 ml/s的速率呼氣10 s，進(jìn)行3次，取平均值。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

一、受試者一般資料比較

四組受試者的年齡、性別、吸煙史、體重量指數(shù)(body mass index, BMI)比較基本一致，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，見(jiàn)表1。

二、受試者血液生化資料比較

哮喘組、COPD組和ACO組患者嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量和血漿IgE水平明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；但是三組患者之間比較，未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。另外，ACO患者血清Fbg水平與COPD患者基本一致(P>0.05)，但是高于對(duì)照組和哮喘組受試者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而ACO組患者FeNO檢測(cè)值與支氣管哮喘組患者基本一致，未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，但是均高于COPD患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表2。

表1 受試者一般資料分析

注：與對(duì)照組比較，aP<0.05；與哮喘組比較，bP<0.05；與COPD組比較，cP<0.05

表2 受試者的血液生化資料比較

注：與對(duì)照組比較，aP<0.05；與哮喘組比較，bP<0.05；與COPD組比較，cP<0.05

三、受試者肺功能指標(biāo)比較

ACO患者FEV1、FEV1改善值和FVC值明顯高于對(duì)照組和COPD組受試者，但是FEV1值高于哮喘組患者，而FEV1改善值和FVC值低于哮喘組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。另外，哮喘組、COPD組和ACO組患者FEV1/FVC雖然明顯低于對(duì)照組，但是三組患者之間未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，見(jiàn)表3。

四、ACO組患者Fbg、FeNO、IgE與肺功能的關(guān)系

ACO患者血漿Fbg水平與FEV1、FEV1改善值和FVC值均呈負(fù)相關(guān)性(P<0.05)，而FeNO值僅與FEV1值呈負(fù)相關(guān)性(P<0.05)。而血漿IgE水平與FEV1改善值呈正負(fù)關(guān)性(P<0.05)，見(jiàn)表4。

表3 受試者肺功能指標(biāo)比較

注：與對(duì)照組比較，aP<0.05；與哮喘組比較，bP<0.05；與COPD組比較，cP<0.05

表4 ACO患者Fbg、FeNO、IgE與肺功能的關(guān)系

五、Fbg、FeNO、IgE 3項(xiàng)指標(biāo)對(duì)ACO診斷的ROC曲線

以Fbg、FeNO、IgE和Fbg+FeNO+IgE作為測(cè)試變量，以臨床診斷作為狀態(tài)變量，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示Fbg+FeNO+IgE在診斷ACO時(shí)其靈敏度、特異度、診斷準(zhǔn)確率以及AUC 均顯著高于單一指標(biāo)診斷效能(P<0.05)，見(jiàn)表5和圖1。

圖1 hs-CRP、PCT、PTX3 3項(xiàng)指標(biāo)單獨(dú)及聯(lián)合對(duì)AECOPD診斷的ROC曲線

表5 入選受試者肺功能指標(biāo)比較

討 論

支氣管哮喘和COPD都是目前臨床上常見(jiàn)的呼吸系統(tǒng)疾病，以氣道慢性炎癥反應(yīng)和氣道高反應(yīng)性為主要特征，不同的是，支氣管哮喘呈廣泛多變的可逆性氣流受限，而COPD主要以氣流受限不完全可逆且肺部組織進(jìn)行性破壞為特征[9]。但是在實(shí)際臨床中，部分支氣管哮喘患者可能也會(huì)存在不可逆的氣流受限的情況，而部分COPD患者也可能對(duì)支氣管舒張劑治療反應(yīng)很好，出現(xiàn)部分可逆的現(xiàn)象，對(duì)于這部分疾病重疊的患者，全球慢性阻塞性肺疾病防治創(chuàng)議(GOLD)和全球哮喘防治創(chuàng)議(GINA)將其定義為哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊綜合征(ACO)[10]。目前臨床上對(duì)于ACO的定義和診斷標(biāo)準(zhǔn)較為模糊，主要依據(jù)患者支氣管舒張實(shí)驗(yàn)呈強(qiáng)陽(yáng)性，嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量增多等指標(biāo)進(jìn)行判斷。易與支氣管哮喘或COPD混淆，造成漏診、誤診，從而延誤治療。在本項(xiàng)研究中，我們也發(fā)現(xiàn)雖然三組患者外周血嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量明顯高于健康對(duì)照組，但是三組患者之間未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明支氣管哮喘、COPD、ACO都屬于氣道慢性炎癥反應(yīng)，單純依靠嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量作為診斷依據(jù)特異度較低。

IgE屬于一類介導(dǎo)速發(fā)型變態(tài)反應(yīng)的免疫球蛋白，正常情況下，血清中IgE水平<100 IU/ml，但是其表達(dá)易受到多種因素的影響[11]。國(guó)內(nèi)外諸多研究證實(shí)，支氣管哮喘急性發(fā)作期血漿中IgE水平明顯高于緩解期[12]。若哮喘發(fā)作頻率增加，導(dǎo)致氣道重塑，則ACO的發(fā)生率也會(huì)大大升高。IgE抗體通過(guò)與嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞表面IgE受體結(jié)合，啟動(dòng)氣道慢性炎癥反應(yīng)的發(fā)生，最終逐漸導(dǎo)致氣道重塑[13]。IgE參與的生物學(xué)效應(yīng)極其復(fù)雜，不僅與氣道炎癥反應(yīng)和氣道高反應(yīng)性有關(guān)，也是過(guò)敏性變態(tài)反應(yīng)中一類關(guān)鍵的中間產(chǎn)物和生物標(biāo)記物。因此，在本項(xiàng)研究中，我們也發(fā)現(xiàn)，雖然支氣管哮喘、COPD和ACO急性加重期患者血漿中IgE水平均高于健康對(duì)照組，但是支氣管哮喘組和ACO患者IgE水平則同時(shí)高于COPD患者，而且氣管哮喘組和ACO患者IgE水無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明單純依靠外周血IgE水平無(wú)法鑒別支氣管哮喘和ACO加重期患者。

同樣，F(xiàn)eNO水平與機(jī)體的特異性反應(yīng)、氣道高反應(yīng)性、支氣管舒張可逆性也密切相關(guān)，被普遍認(rèn)為是支氣管哮喘診斷和鑒別的主要工具[14]。本文也發(fā)現(xiàn)，雖然支氣管哮喘、COPD和ACO患者FeNO檢測(cè)結(jié)果明顯高于健康對(duì)照組受試對(duì)象，但是ACO組患者FeNO檢測(cè)值與支氣管哮喘組患者基本一致，COPD患者相對(duì)較低，故FeNO不能作為ACO和支氣管哮喘的鑒別指標(biāo)。說(shuō)明ACO和支氣管哮喘急性加重期患者存在類似的氣道炎癥反應(yīng)。

以往大多數(shù)研究和專家共識(shí)只是關(guān)注FeNO、IgE與ACO以及肺功能的關(guān)系，往往忽略血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的變化。支氣管哮喘、COPD和ACO患者在缺氧、二氧化碳潴留、反復(fù)感染等因素影響下，機(jī)體會(huì)出現(xiàn)不同程度凝血功能和纖溶系統(tǒng)失衡。Fbg作為一類含量較多的血漿纖維蛋白原，在炎癥急性發(fā)作時(shí)明顯升高，其可能是哮喘、COPD急性加重的重要機(jī)制之一[15]。本項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，支氣管哮喘、COPD和ACO患者血漿Fbg水平明顯高于健康對(duì)照組，而且，ACO患者Fbg水平與支氣管哮喘和COPD患者之間也存在較大差異，說(shuō)明ACO加重期患者相較于其余兩組患者具有更嚴(yán)重的高凝與血栓前狀態(tài)。這可能是相較于單純支氣管哮喘或者COPD患者，ACO患者體內(nèi)水分流失更嚴(yán)重，造成血流緩慢，凝血因子清除和抗凝蛋白合成減少，從而進(jìn)一步加重血液高凝狀態(tài)。本文證實(shí)，F(xiàn)bg與ACO患者肺功能指標(biāo)的相關(guān)性比FeNO和IgE更高，但Fbg聯(lián)合FeNO和IgE對(duì)診斷ACO的靈敏度和特異度均顯著高于單一指標(biāo)診斷效能。

綜上所述，F(xiàn)bg聯(lián)合FeNO和IgE有助于鑒別ACO、支氣管哮喘以及COPD，從而為臨床診斷和治療方案的選擇提供指導(dǎo)依據(jù)。