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

張陽，焦雨佼，王勝云，鞏翠珂，段玉玲，睢歆

（邢臺市人民醫(yī)院 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，河北 邢臺 054001）

氣流受限是慢性氣道阻塞性病變的病理生理特征，如哮喘和慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmoriary disease,COPD），但兩種疾病的臨床特點及發(fā)病機制不同[1]。雖然相關(guān)指南對哮喘和COPD有明確界定，但研究證實哮喘和COPD在一定情況下可以并存，當(dāng)患者同時患有這兩種疾病時，會導(dǎo)致氣道炎癥反應(yīng)加重及氣道阻力增加，嚴(yán)重情況下肺實質(zhì)遭到破壞[2-4]。哮喘合并COPD急性期發(fā)病率高，肺功能受損更嚴(yán)重，死亡率高[5]。目前臨床仍缺乏哮喘合并COPD的有效診斷指標(biāo)，且單純肺功能指標(biāo)檢測并不能全面反映哮喘合并COPD患者病情變化并有效評估療效，使哮喘合并COPD的治療存在一定困難。因此探尋有效生物學(xué)指標(biāo)輔助臨床診斷哮喘合并COPD意義重大。

血清嗜酸性粒細(xì)胞陽離子蛋白（eosinophil cationic protein,ECP）是嗜酸性粒細(xì)胞激活產(chǎn)生的毒性蛋白，與哮喘、COPD等氣道炎癥有關(guān)[6]。白細(xì)胞介素-13（Interleukin-13,IL-13）是一種多效性細(xì)胞因子，其主要來源是活化的2型輔助性T細(xì)胞（Thelper lymphocyte type-2,Th2）細(xì)胞，其次是肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞[7]。目前，ECP、IL-13在哮喘合并COPD患者中的表達(dá)及其臨床意義尚不清楚。因此，本研究選取ECP和IL-13作為觀察指標(biāo)，探討其在受試對象血清中的表達(dá)，為尋找有效生物學(xué)指標(biāo)輔助臨床診斷哮喘合并COPD提供一定依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性研究2019年8月—2020年8月邢臺市人民醫(yī)院收治的240例患者為研究對象。其中，哮喘急性發(fā)作期患者（哮喘組）80例，男性49例，女性31例；年齡44～67歲，平均（57.53±5.82）歲。COPD急性發(fā)作期患者（COPD組）80例，男性46例，女性34例；年齡43～68歲，平均（56.67±5.72）歲。哮喘合并COPD急性發(fā)作期患者（合并組）80例，男性45例，女性35例；年齡44～69歲，平均（56.96±5.79）歲。另取同期本院健康體檢者80例為對照組，男性49例，女性31例，年齡43～69歲，平均（55.37±5.68）歲。本研究獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①哮喘急性發(fā)作期患者符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)哮喘學(xué)組《支氣管哮喘防治指南（2016年版）》[8]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；②COPD急性加重期患者符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》[9]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；③哮喘合并COPD急性加重期患者符合2012年哮喘合并COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)共識[10]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；④一般資料完整。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) ①患有其他慢性疾病如高血壓及腎臟、肝臟疾病等；②精神異常；③合并支氣管擴張、肺栓塞、肺結(jié)核、間質(zhì)性肺疾?。虎茉袐D及哺乳期女性；⑤傳染病。

1.3 標(biāo)本采集

收集所有受試者靜脈血（80例健康體檢者于體檢當(dāng)日、240例患者于入院后次日清晨），各抽血5 mL，室溫條件下靜置30 min，4 000 r/min離心10 min，保留上層血清，用于各指標(biāo)的檢測。

1.4 血清ECP、IL-13及嗜酸性粒細(xì)胞水平檢測

參照酶聯(lián)免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay ,ELISA）試劑盒說明書進(jìn)行操作，ECP ELISA試劑盒（貨號：E-EL-H1379km）、IL-13 ELISA試劑盒（貨號：CSB-E04601h-1）均購自上海恒斐生物科技有限公司。采用全自動血細(xì)胞分析儀測定嗜酸性粒細(xì)胞（Eosinophils,EOS）水平，儀器購自美國貝克曼庫爾特公司，型號：UniCel DxH800。

1.5 肺功能參數(shù)檢測

采用肺功能測定儀（型號：S-980A Ⅲ，上海涵飛醫(yī)療器械有限公司）檢測受試者第1秒用力呼吸容積占預(yù)計值百分比（forced expiratory volume in one second/predicted value ratio,FEV1% pred），同時收集第1秒用力呼吸容積占用力肺活量百分比（forced expiratory volume in one second/forced vital capacity,FEV1/FVC）。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用方差分析，兩兩比較用SNK-q檢驗；相關(guān)性分析用Pearson法；繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較

對照組、哮喘組、COPD組、合并組性別構(gòu)成、年齡、BMI、病程比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。見表1。

表1 4組一般資料比較 （n=80）

2.2 4組血清ECP、IL-13、EOS水平比較

對照組、哮喘組、COPD組、合并組血清ECP、IL-13、EOS水平比較，經(jīng)方差分析，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。與對照組比較，哮喘組、COPD組、合并組血清ECP、IL-13、EOS水平升高（P<0.05）；哮喘組與COPD組血清ECP、IL-13、EOS水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；與哮喘組、COPD組比較，合并組血清ECP、IL-13、EOS水平升高（P<0.05）。見表2。

表2 4組血清ECP、IL-13、EOS水平比較 （n=80，±s）

表2 4組血清ECP、IL-13、EOS水平比較 （n=80，±s）

注：①與對照組比較，P <0.05；②與哮喘組、COPD組比較，P <0.05。

EOS/%2.25±0.28 2.78±0.31①2.89±0.37①3.56±0.46①②177.234 0.000組別對照組哮喘組COPD組合并組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組肺功能指標(biāo)比較

對照組、哮喘組、COPD組、合并組FEV1% pred、FEV1/FVC水平比較，經(jīng)方差分析，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。進(jìn)一步兩兩比較經(jīng)SNK-q檢驗：與對照組比較，哮喘組、COPD組、合并組FEV1% pred、FEV1/FVC水平降低（P<0.05）；哮喘組與COPD組FEV1% pred、FEV1/FVC水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；與哮喘組、COPD組比較，合并組患者FEV1% pred、FEV1/FVC水平降低（P<0.05）。見表3。

表3 4組肺功能指標(biāo)比較 （n=80，%，±s）

表3 4組肺功能指標(biāo)比較 （n=80，%，±s）

注：①與對照組比較，P <0.05；②與哮喘組、COPD組比較，P <0.05。

FEV1/FVC 89.79±8.99 76.16±7.62①70.03±7.89①58.53±7.16①②267.305 0.000組別對照組哮喘組COPD組合并組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水平與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，合并組患者血清ECP與IL-13、EOS水平呈正相關(guān)（r=0.487和0.563，均P=0.000），與肺功能指標(biāo)FEV1% pred、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)（r=-0.487和-0.504，P=0.000和0.003）；血清IL-13水平與EOS呈正相關(guān)（r=0.670，P=0.010），與肺功能指標(biāo)FEV1% pred、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)（r=-0.469和-0.650，P=0.000和0.006）；EOS與肺功能指標(biāo)FEV1% pred、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)（r=-0.502和-0.512，P=0.001和0.004）。

2.5 血清ECP、IL-13水平對哮喘合并COPD急性加重期患者的診斷價值

血清ECP診斷哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC為0.832，截斷值為83.12 μg/L，敏感性和特異性分別為79.5%和83.6%；血清IL-13診斷哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC為0.850，截斷值為38.77 pg/mL，敏感性和特異性分別為75.8%和86.1%；兩者聯(lián)合診斷哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC為0.937，大于兩者單獨診斷的AUC，其敏感性和特異性分別為89.3%和85.6%。見表4和圖1。

圖1 血清ECP、IL-13水平診斷哮喘合并COPD急性加重期患者的ROC曲線

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

3 討論

哮喘是多發(fā)于青少年或兒童時期的過敏性疾病，具有完全可逆性氣流受限的特點；COPD具有不完全可逆性氣流受限的特點[11]。研究證實，哮喘和COPD在一定情況下可以并存，給臨床對疾病的鑒別、診斷帶來一定困擾[12]。有研究表明，與哮喘、COPD相比，哮喘合并COPD患者急性加重頻率更多、肺功能下降更快，治療更困難、病死率更高[13]。目前臨床仍缺乏哮喘合并COPD的有效診斷指標(biāo)，因此探尋有效生物學(xué)指標(biāo)輔助臨床診斷哮喘合并COPD，對提高診療水平有較大意義。

EOS是公認(rèn)的氣道慢性炎癥及變態(tài)反應(yīng)性疾病標(biāo)志物，而ECP是EOS活化后產(chǎn)生的強堿性顆粒蛋白，可以反映嗜酸性粒細(xì)胞活化程度，可引起肥大細(xì)胞釋放組織胺，介導(dǎo)上皮、角質(zhì)細(xì)胞損傷，引起氣道高反應(yīng)[14-15]。劉秀娜等[16]研究發(fā)現(xiàn)，哮喘患者血清ECP水平較健康體檢者高，且血清ECP水平升高與患者病情加重有關(guān)。王岳宸[17]研究表明，COPD患者血清ECP水平較對照組高，且對COPD有較高診斷價值。IL-13是一種Th2型促炎癥細(xì)胞因子，能夠調(diào)解單核-巨噬細(xì)胞、EOS、氣道上皮細(xì)胞等刺激氣道結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)而參與氣道炎癥反應(yīng)。有研究顯示，血清IL-13、ECP參與COPD急性加重的發(fā)生、發(fā)展[18]。本研究中，單純哮喘急性發(fā)作期、COPD急性加重期患者及同時存在兩種疾病的患者血清ECP、IL-13、EOS水平較對照組高，且合并組血清ECP、IL-13、EOS水平高于哮喘組、COPD組，提示血清ECP、IL-13、EOS異常高表達(dá)與哮喘、COPD、哮喘合并COPD等發(fā)生關(guān)系密切，分析其原因可能與IL-13刺激氣道結(jié)構(gòu)改變，引發(fā)氣道炎癥反應(yīng)促進(jìn)EOS活化后脫顆粒釋放ECP，進(jìn)一步導(dǎo)致氣道黏膜通透性改變，從而使支氣管收縮有關(guān)。

肺功能是評價呼吸系統(tǒng)疾病病情發(fā)展變化的主要指標(biāo)[19]。既往研究顯示，F(xiàn)EV1% pred降低與COPD嚴(yán)重程度有相關(guān)性[20]。本研究結(jié)果顯示，哮喘組、COPD組、合并組患者FEV1% pred、FEV1/FVC水平低于對照組，且合并組患者FEV1% pred、FEV1/FVC水平低于哮喘組、COPD組，提示哮喘合并COPD患者肺通氣功能障礙、氣道阻塞程度比單純哮喘、COPD更加嚴(yán)重。付薇等[21]研究報道，哮喘發(fā)作期患者ECP水平與FEV1% pred呈負(fù)相關(guān)。本研究中，哮喘合并COPD急性加重期患者血清ECP水平、IL-13、EOS水平之間均呈正相關(guān)，且3者與肺功能指標(biāo)FEV1% pred、FEV1/FVC均呈負(fù)相關(guān)，說明ECP、IL-13、EOS水平可以反映哮喘合并COPD患者肺功能損傷程度。王紅[22]研究發(fā)現(xiàn)，ECP對COPD有較高診斷價值。本研究中ROC曲線結(jié)果分析顯示，血清ECP、IL-13水平診斷哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC分別為0.832、0.850，兩者聯(lián)合檢測診斷哮喘合并COPD急性加重期患者的AUC為0.937。說明血清ECP、IL-13水平聯(lián)合檢測對哮喘合并COPD急性加重期患者的診斷價值高于兩者單獨檢測，可為臨床探尋有效生物學(xué)指標(biāo)輔助診斷哮喘合并COPD、提高診療水平提供一定參考。

綜上所述，血清ECP、IL-13異常高表達(dá)與哮喘合并COPD急性加重期發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，可以反映哮喘合并COPD患者肺功能損傷程度，且兩者聯(lián)合檢測對哮喘合并COPD急性加重期患者具有較高診斷價值，可為臨床探尋有效生物學(xué)指標(biāo)輔助診斷哮喘合并COPD、提高診療水平提供一定參考。但本研究沒有對ECP、IL-13在哮喘合并COPD中的具體作用機制進(jìn)行探討，后期應(yīng)擴大樣本進(jìn)一步深入研究ECP、IL-13在哮喘合并COPD中的具體作用機制。