FeNO與IL-6指導(dǎo)AECOPD患者應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療的臨床研究①

王 晶 郭 偉 侯麗萍 田 迎 崔朝勃 王 寧 宋竹翠 宋雅妹衡水市人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科衡水053000

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是以持續(xù)性呼吸道癥狀和氣流受限為特征的慢性氣道炎癥性疾病,其致病因素與長期吸煙、灰塵、吸入毒素等相關(guān)[1-2]。研究發(fā)現(xiàn),COPD患者每年會(huì)發(fā)生0.5～3.5次急性加重,稱為COPD急性加重期(acute exacrbations of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD),患者出現(xiàn)明顯呼吸困難、咳嗽、咳痰加重等癥狀[3-4]。目前,糖皮質(zhì)激素因其強(qiáng)大的抗炎作用可迅速改善患者相應(yīng)癥狀在臨床上廣為應(yīng)用[5]。但并非對(duì)所有患者有效,既往通過臨床經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)糖皮質(zhì)激素應(yīng)用并不規(guī)范,因此,部分患者反而會(huì)因?yàn)樘瞧べ|(zhì)激素的不合理應(yīng)用加大相應(yīng)不良反應(yīng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[5-6]。近年來,呼出氣一氧化氮(exhaled nitric oxide,FeNO)濃度和外周血細(xì)胞因子水平在判定患者氣道炎癥是否需要糖皮質(zhì)激素治療及預(yù)后方面取得一定成績,并逐漸受到重視[7]。因此,本文旨在探討FeNO濃度和外周血細(xì)胞因子水平指導(dǎo)AECOPD全身應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療與否的患者臨床各項(xiàng)觀察指標(biāo)變化情況,以期為AECOPD患者規(guī)范使用糖皮質(zhì)激素治療提供臨床參考。

1 資料與方法

1.1 資料

1.1.1 研究對(duì)象 選取2017年9月至2019年11月我院呼吸內(nèi)科收治的100例AECOPD患者,其中男性59例,女性41例,平均年齡(63.29±5.68)歲。根據(jù)是否應(yīng)用FeNO指導(dǎo)糖皮質(zhì)激素治療,將100例患者隨機(jī)分為2組,其中觀察組50例(應(yīng)用FeNO指導(dǎo)糖皮質(zhì)激素治療),以“27 ppb”為切點(diǎn)將實(shí)驗(yàn)組分為高、低FeNO組,其中高FeNO組22例為應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療組,低FeNO組28例為未應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療組[7]。對(duì)照組50例(應(yīng)用臨床經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)糖皮質(zhì)激素治療),分為應(yīng)用糖皮質(zhì)激治療的應(yīng)用組(36例)和未應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療的未應(yīng)用組(14例)。

1.1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) ①診斷標(biāo)準(zhǔn)符合“2017 GOLD慢性阻塞性肺疾病全球倡議”發(fā)布的慢阻肺的診斷及急性加重的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。COPD診斷需進(jìn)行肺功能檢查,吸入支氣管舒張劑后FEV/FVC＜70%即存在持續(xù)氣流受限,排除其他疾病后可確診為COPD。AECOPD標(biāo)準(zhǔn):主要依靠患者急性發(fā)病臨床過程,呼吸系統(tǒng)癥狀惡化超出日間變異,需改變其藥物治療方式；②依從性好,能夠配合順利完成FeNO、肺功能及誘導(dǎo)痰細(xì)胞學(xué)等檢查；③無合并肺動(dòng)脈高壓。

1.1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) ①曾患有過敏性鼻炎、支氣管哮喘等過敏性疾病,或皮膚過敏實(shí)驗(yàn)呈陽性；②合并其他部位感染；③肺部影像學(xué)診斷為肺部其他疾??；④伴有重大全身疾病者,如冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、糖尿?。虎莶荒芘浜舷鄳?yīng)檢查。本研究通過我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)論證批準(zhǔn),患者或家屬知情同意。

1.1.4 主要試劑與儀器 FeNO檢測儀(尚沃醫(yī)療電子股份有限公司)；肺功能測定儀(美國森迪斯)；IL-6、IL-8、TNF-α檢測試劑(青島瑞斯凱爾生物科技有限公司)；流式細(xì)胞儀(美國BD公司)。

1.2 方法

1.2.1 FeNO檢測儀檢測FeNO 檢測過程及標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照美國胸科學(xué)會(huì)/歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ATS/ERS)推薦的FeNO操作標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行[8]。實(shí)驗(yàn)組患者于入院治療前由同一專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行FeNO測定,記錄檢測結(jié)果。

1.2.2 肺功能測定 采用肺功能測定儀,按照ATS/ERS工作組推薦的肺功能測試標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。入組患者于入院治療前由同一名專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行檢測,測量3次取最佳檢測結(jié)果,檢測內(nèi)容包括1秒用力呼氣容積(FEV1)、用力吸氣肺活量(FVC)、1秒用力呼氣容積占所有呼氣容積的比例(FEV1/FVC),記錄受試研究對(duì)象的FEV1和FEV1/FCV(%)。應(yīng)首先完成FeNO檢測后再肺通氣功能測定,避免因用力呼氣造成氣道緊張性改變而影響FeNO最終測定結(jié)果。

1.2.3 CAT評(píng)分 根據(jù)CAT評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),分別從受試者咳嗽、痰液、胸悶、爬坡或爬樓梯的感覺、家務(wù)活動(dòng)、離家信心、睡眠和精力等8個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分。每項(xiàng)分值為0～5分,計(jì)算總分,總分為0～40分,分?jǐn)?shù)越高代表生活質(zhì)量越差。

1.2.4 痰嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù) 痰液收集,采用純凈水漱口后,使用3%高滲鹽水霧化,誘導(dǎo)患者咳出痰液,收集1 g以上痰液,取無唾液成分放入離心管中,加入0.1%二硫蘇糖醇,37℃水浴孵育20 min,離心過濾(3 500 r/min,10 min),棄上清,取沉淀涂片后進(jìn)行瑞氏染色,并對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分類計(jì)數(shù)。

1.2.5 外周血細(xì)胞因子測定 收集研究對(duì)象清晨空腹外周靜脈血3 ml,采用EDTA抗凝,后立即進(jìn)行離心,離心條件為4℃、2 500 r/min、10 min,收集血清,置于-80℃冰箱保存。采用多重微球流式免疫熒光發(fā)光法檢測血清中IL-6、IL-8、TNF-α水平。按照所有研究對(duì)象治療前細(xì)胞因子的中位數(shù)作為分界值,高于中位數(shù)記為陽性,低于中位數(shù)記為陰性,IL-6、IL-8、TNFα中位數(shù)分別為260.54、63.65、16.92 pg/ml。

1.2.6 治療方法 所有患者均予常規(guī)抗感染、止咳化痰、平喘、吸氧等綜合治療。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以表示,計(jì)數(shù)資料采用百分比(%)表示。多組間比較采用單因素方差分析,組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 治療后各組炎癥指標(biāo)比較 治療后各組CAT評(píng)分、FEV1/FVC%差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與對(duì)照組比較,觀察組IL-6、IL-8、TNF-α水平均顯著降低,以高FeNO組變化最為顯著。治療后高FeNO組嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯下降(表1)。

2.2 相關(guān)性分析 高FeNO組FeNO水平與嗜酸性粒細(xì)胞、IL-6、IL-8、TNF-α水平呈正相關(guān),見圖1。

2.3 治療前細(xì)胞因子陽性率比較 按照各細(xì)胞因子中位數(shù)作為臨界值,進(jìn)一步比較治療前IL-6、IL-8、TNF-α在各組中的陽性率,發(fā)現(xiàn)高FeNO組較應(yīng)用組IL-6(χ2=5.20,P＜0.05)、IL-8(χ2=4.98,P＜0.05)、TNF-α(χ2=5.01,P＜0.05)陽性率顯著升高,其中以IL-6最為顯著(表2)。

2.4 治療后兩組患者各項(xiàng)指標(biāo)比較 FeNO指導(dǎo)后,觀察組較對(duì)照組在住院時(shí)間、住院費(fèi)用、激素使用率、激素不良反應(yīng)發(fā)生率顯著降低(P＜0.05,表3)。

表1 治療后各組炎癥指標(biāo)比較Tab.1 Inflammation indicators in each groups after treatment

表1 治療后各組炎癥指標(biāo)比較Tab.1 Inflammation indicators in each groups after treatment

Note:1)P＜0.05 vs Low-FeNO subgroup；2)P＜0.05 vs Received subgroup.

Index FeNO-guided group(n=50)Control group(n=50)High-FeNO subgroup Low-FeNO subgroup Received subgroup Non-received subgroup F 1.52±3.15 2.56 Neutrophil counts(×109 L-1) 2.05±0.491)2) 4.33±0.51 4.79±0.74 4.52±0.68 49.76 FEV1/FVC(%) 64.25±4.61 62.37±4.93 61.67±4.57 61.42±3.92 1.51 IL-6 139.33±8.661)2) 152.71±8.09 186.13±7.98 199.23±8.32 185.21 IL-8 32.33±2.672) 34.77±3.08 36.11±2.62 38.11±2.89 20.25 TNF-α 12.61±1.292)CAT score 22.38±3.15 21.39±3.67 23.62±3.29 2 12.95±1.19 13.33±1.17 13.87±1.32 4.25

表2 治療前細(xì)胞因子陽性率比較[例(%)]Tab.2 Positive rates of cytokine in each groups before treatment[n(%)]

表3 治療后兩組患者各項(xiàng)指標(biāo)[，例(%)]Tab.3 Comparision of indicators between FeNO-guided group and control group after treatment[，n(%)]

表3 治療后兩組患者各項(xiàng)指標(biāo)[，例(%)]Tab.3 Comparision of indicators between FeNO-guided group and control group after treatment[，n(%)]

Index FeNO-guided group(n=50) Control group(n=50) t/χ2 P.89 2.85 ＜0.05 Hospitalization expenses 1.31±0.11 1.67±0.12 3.13 ＜0.05 Hormone utilization rate 22(44.00) 36(72.00) 8.05 ＜0.05 Hormone adverse reactions 1(2.00) 9(18.00)Hospitalization duration 8.78±0.92 11.36±0 7.11 ＜0.05

圖1 相關(guān)性分析Fig.1 Correlation analysis

3 討論

目前,糖皮質(zhì)激素已被廣泛應(yīng)用于改善COPD患者預(yù)后,且多項(xiàng)研究就糖皮質(zhì)激素對(duì)延緩COPD患者肺功能下降、減少急性加重事件、降低病死率等方面進(jìn)行了探討[6]。多數(shù)研究證實(shí),糖皮質(zhì)激素可迅速改善患者相應(yīng)癥狀,但部分研究發(fā)現(xiàn),其在應(yīng)用時(shí)存在不合理情況,可能加大患者糖皮質(zhì)激素不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn),COPD患者接受糖皮質(zhì)激素治療后肺炎發(fā)生率升高,嚴(yán)重肺炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)升高69%[9]。部分研究發(fā)現(xiàn),糖皮質(zhì)激素臨床效果不顯著[10]。因此,為降低長期使用糖皮質(zhì)激素的風(fēng)險(xiǎn),更加規(guī)范、合理、及時(shí)地應(yīng)用其治療AECOPD,急需尋找對(duì)糖皮質(zhì)激素療效有較好預(yù)測價(jià)值的指標(biāo)。

研究證實(shí),循環(huán)血嗜酸性粒細(xì)胞升高的COPD患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)顯著升高,及時(shí)對(duì)其進(jìn)行糖皮質(zhì)激素治療可降低急性加重風(fēng)險(xiǎn),且隨著嗜酸性粒細(xì)胞水平升高,糖皮質(zhì)激素的治療效果也越好[11-12]。然而,針對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞指導(dǎo)糖皮質(zhì)激素應(yīng)用的相對(duì)水平或絕對(duì)水平,目前尚無共識(shí),加之部分患者嗜酸性粒細(xì)胞水平呈波動(dòng)性,與臨床治療或預(yù)后相關(guān)的嗜酸性粒細(xì)胞水平也尚未確定,限制其臨床應(yīng)用。COPD主要以氣道的慢性非特異性炎癥為主,其病理過程涉及多種炎癥細(xì)胞、炎癥介質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),在COPD急性發(fā)作期患者氣道內(nèi)嗜酸性粒細(xì)胞水平顯著升高。目前已經(jīng)證實(shí),FeNO在AECOPD患者中濃度顯著升高,歸因于AECOPD患者存在一定氣道炎癥,內(nèi)源性和外源性炎癥介質(zhì)刺激誘導(dǎo)iNOs表達(dá)增強(qiáng),導(dǎo)致大量NO產(chǎn)生[7,13-14]。此外,研究證實(shí),氣道嗜酸性炎癥是FeNO增高的主要因素,且二者呈正相關(guān)[13]。與上述研究結(jié)論一致,本研究中,觀察組患者以FeNO“27 ppb”為切點(diǎn),其中高FeNO組相比于低FeNO組和對(duì)照組(應(yīng)用組和未應(yīng)用組),其嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著升高,二者呈正相關(guān)(r=0.69,P＜0.05)。因此,FeNO增高與否可作為指導(dǎo)糖皮質(zhì)激素用于AECOPD患者治療參考指標(biāo)。

目前,AECOPD主要以癥狀學(xué)定義為標(biāo)準(zhǔn),但因其急性加重事件具有異質(zhì)性,單純的以癥狀為標(biāo)準(zhǔn)的方法無法有效區(qū)分AECOPD不同炎癥反應(yīng)類型。由于COPD是一種異質(zhì)性疾病,存在“嗜酸性粒細(xì)胞增高型”和“非嗜酸性粒細(xì)胞增高型”等不同表型,研究證實(shí),嗜酸性粒細(xì)胞可上調(diào)IL-6基因表達(dá)和促進(jìn)IL-6蛋白分泌,進(jìn)而加重氣道炎癥反應(yīng)和上皮功能障礙[14]。與上述研究一致,本研究中,高FeNO組AECOPD患者嗜酸性粒細(xì)胞顯著升高,而對(duì)應(yīng)的炎性細(xì)胞因子IL-6、IL-8、TNF-α水平顯著增高,且與FeNO呈正相關(guān),其中IL-6的相關(guān)性最高,與臨床研究中發(fā)現(xiàn)部分急性加重患者的痰液和肺泡灌洗液中嗜酸性粒細(xì)胞增加,且炎癥因子增高的研究相符[15-16]。此外,通過比較各組患者治療前各細(xì)胞因子的中位數(shù)發(fā)現(xiàn),高FeNO組患者的細(xì)胞因子水平多高于中位數(shù),其中以IL-6,且治療后IL-6下降最為顯著亦最為明顯,提示FeNO和IL-6聯(lián)合評(píng)估指導(dǎo)AECOPD糖皮質(zhì)激素可能有助于增強(qiáng)其治療效果。

評(píng)估嗜酸性粒細(xì)胞水平對(duì)口服糖皮質(zhì)激素治療COPD急性加重效果的影響發(fā)現(xiàn),嗜酸性粒細(xì)胞升高的患者癥狀恢復(fù)更快,治療失敗率更低[17]。AECOPD患者嗜酸性粒細(xì)胞升高提示預(yù)后不良,可預(yù)測AECOPD患者的再入院率、平均住院日、對(duì)全身糖皮質(zhì)激素治療反應(yīng)和病死率[14,17]。單一指標(biāo)無法準(zhǔn)確預(yù)測所有患者的所有預(yù)后指標(biāo)。本研究通過FeNO水平檢測快速區(qū)分患者是否適合應(yīng)用糖皮質(zhì)激素,并通過應(yīng)用FeNO檢測結(jié)合多種細(xì)胞因子動(dòng)態(tài)變化對(duì)AECOPD患者糖皮質(zhì)激素治療進(jìn)行綜合評(píng)估,發(fā)現(xiàn),觀察組在治療有效率、激素使用率等指標(biāo)上顯著優(yōu)于對(duì)照組,且在激素不良反應(yīng)方面,觀察組出現(xiàn)1例不良反應(yīng)病例,表現(xiàn)為明顯的血糖升高,而對(duì)照組共出現(xiàn)9例不良反應(yīng),包括3例血糖升高、2例血壓升高、1例消化道潰瘍、1例精神輕度躁狂、1例并發(fā)真菌感染,停用激素后癥狀均不同程度緩解或消失。

FeNO檢測作為氣道炎癥檢測手段,因其具有操作簡單、安全、無創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn),已被ATS/ERS推薦為理想、有效的無創(chuàng)評(píng)估氣道炎癥疾病的方法[18]。本研究采用FeNO作為指導(dǎo)AECOPD患者是否接受糖皮質(zhì)激素治療的依據(jù),高FeNO患者多以嗜酸性粒細(xì)胞增高為主,但由于AECOPD的異質(zhì)性,加之部分患者血嗜酸性粒細(xì)胞水平呈波動(dòng)性,FeNO水平是否隨之動(dòng)態(tài)變化以及單一通過FeNO檢測是否可以準(zhǔn)確指導(dǎo)此類患者糖皮質(zhì)激素治療仍需進(jìn)一步確定；而細(xì)胞因子動(dòng)態(tài)變化與多種因素相關(guān),如何明確單一因素是否可預(yù)測相應(yīng)炎癥變化也需進(jìn)一步證實(shí)。因此,本研究認(rèn)為,應(yīng)通過FeNO聯(lián)合IL-6檢測有效評(píng)估AECOPD患者的炎癥水平,并以此指導(dǎo)AECOPD患者糖皮質(zhì)激素的臨床應(yīng)用。

由于研究樣本量較小,且重癥患者因不能配合相應(yīng)檢查而未能入組,因此,需要進(jìn)行多中心、大樣本、多因素分析研究。