慢性阻塞性肺疾病急性加重期住院患者痰細(xì)胞學(xué)和預(yù)后的相關(guān)性

譚燕 彭玉蘭 張?jiān)戚x 王盛蘭

云南省第一人民醫(yī)院，昆明理工大學(xué)附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科（昆明650032）

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種以不完全可逆的小氣道氣流受限為特征的疾病。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)［1-3］顯示COPD是一種異質(zhì)性疾病，不同的炎癥表型其臨床表現(xiàn)、嚴(yán)重程度不同，疾病進(jìn)展速度和預(yù)后也不盡相同。因此，針對(duì)不同炎癥表型的診療顯得尤為重要。誘導(dǎo)痰細(xì)胞學(xué)檢查和血常規(guī)是兩種臨床常用的、安全、經(jīng)濟(jì)和高效的研究COPD氣道炎癥的有用工具［4］，也是COPD 的炎癥表型之一。COPD患者的預(yù)后是否跟炎性表型相關(guān)目前尚未完全明確［5-7］。據(jù)此，本研究探討COPD急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）患者的痰細(xì)胞學(xué)和預(yù)后的關(guān)系，為針對(duì)COPD 不同炎癥表型進(jìn)行精準(zhǔn)診療提供理論依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象此研究選取2016年2月至2018年7月，我院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科住院部新收入院的確診AECOPD 患者302 例，隨訪過(guò)程中失訪11 例，最終納入291 例。其中男241 例，女50 例，平均年齡（66.7±10.6）歲，平均身高（164.5±7.4）cm，平均體重（59.7 ± 11.6）kg，平均BMI（21.9 ± 4.4）。其診斷符合慢性阻塞性肺疾病全球倡議（the Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD）指南2016 版的AECOPD 診斷標(biāo)準(zhǔn)［8］，無(wú)合并其他呼吸系統(tǒng)疾?。òㄖ夤芟?。所有入選者均簽署知情同意書(shū)。本研究經(jīng)云南省第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。所有患者在入院當(dāng)天均采集誘導(dǎo)痰進(jìn)行痰細(xì)胞計(jì)數(shù)、血常規(guī)檢查。入院病情穩(wěn)定后行肺功能檢查。

1.2 研究方法

1.2.1 誘導(dǎo)痰及痰液處理方法采用廣州呼吸疾病研究所實(shí)驗(yàn)室建立的誘導(dǎo)痰處理方法［9］：患者吸入喘樂(lè)靈10 min 后，用清水漱口、擤鼻，然后用力深咳，不能咳出者采用高滲鹽水超聲霧化吸入?？忍抵烈严镜呐囵B(yǎng)皿，在收集到的痰中挑取密度大、黏稠度高的分泌物，稱(chēng)重，加入二硫蘇糖醇（dithiothreitol，DTT）裂解，過(guò)濾雜質(zhì)，離心，沉淀用磷酸鹽緩沖液（phosphate buffer solution，PBS）懸浮，臺(tái)盼蘭鑒定細(xì)胞活力。制作細(xì)胞涂片，風(fēng)干后多聚甲醛固定，染色，烘干后中性樹(shù)膠封片，光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行細(xì)胞分類(lèi)。計(jì)數(shù)400 個(gè)白細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞分類(lèi)，包括嗜酸粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。

1.2.2 采集血常規(guī)所有入組AECOPD 患者入院當(dāng)日抽取靜脈血，血液分析儀測(cè)定白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞數(shù)、淋巴細(xì)胞數(shù)，嗜酸粒細(xì)胞數(shù)并計(jì)算血中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比例（neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR）。

1.2.3 肺功能測(cè)定采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的JAEGER肺功能儀（德國(guó)carefusion 公司）進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)所有受試者坐位舒張后第1秒用力呼氣容積（FEV1）、第1 秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比（FEV1%pred）、1秒率（FEV1/FVC）。支氣管舒張劑為沙丁胺醇（萬(wàn)托林），經(jīng)儲(chǔ)霧罐給予400 μg，間隔15 min 后檢測(cè)。肺功能檢測(cè)質(zhì)量控制參考文獻(xiàn)［10］的方法。

1.2.4 隨訪通過(guò)住院病歷及電話在每位入組患者出院3 個(gè)月、1年及2年時(shí)進(jìn)行隨訪，記錄了解患者出院后病情、治療、復(fù)查情況、死亡時(shí)間等。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法使用K-S 法檢驗(yàn)指標(biāo)的正態(tài)性，對(duì)于非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)（四分位數(shù)）表示，三組以上的組間差異使用K-W-H 秩和檢驗(yàn)進(jìn)行比較；使用Bonferroni 法進(jìn)行兩兩比較。對(duì)于兩組的數(shù)據(jù)，采用Whitney-U 檢驗(yàn)進(jìn)行比較。受試者工作曲線繪制（receiver operating characteristic curve，ROC）評(píng)估最大曲線下的面積（the area under the ROC curve，AUC），通過(guò)最大化約登指數(shù)選取最佳截?cái)嘀?。使用Spearman 秩相關(guān)計(jì)算相關(guān)性。數(shù)據(jù)分析使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22.0，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料和炎性因子比較按照GOLD 分級(jí)［8］（使用支氣管擴(kuò)張劑后的FEV1占預(yù)計(jì)值［11］百分 比）分 組，GOLD1 級(jí)47 例，GOLD2 級(jí)76 例，GOLD3 級(jí)91 例，GOLD4 級(jí)77 例。痰中性粒細(xì)胞、痰巨噬細(xì)胞百分?jǐn)?shù)在GOLD1 級(jí)、2 級(jí)和GOLD3 級(jí)、4 級(jí)之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［12］（P＜0.05），痰淋巴細(xì)胞百分?jǐn)?shù)在GOLD2 級(jí)和GLOD4 級(jí)之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。NLR、血淋巴細(xì)胞數(shù)在GOLD1 級(jí)、2 級(jí)和GOLD3 級(jí)、4 級(jí)之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表1）。

表1 GOLD 分級(jí)間炎性因子比較Tab.1 Inflammatory factors were compared between different GOLD grades M（P25，P75）

2.2 痰細(xì)胞和血細(xì)胞相關(guān)性痰嗜酸粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)與血嗜酸粒細(xì)胞有弱相關(guān)關(guān)系（r= 0.378，P＜0.001）；痰中性粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)與血中性粒細(xì)胞也有弱相關(guān)關(guān)系（r=0.234，P＜0.001）。痰淋巴細(xì)胞與血淋巴細(xì)胞無(wú)關(guān)（r=-0.023，P=0.694）。

2.3 出院3 個(gè)月內(nèi)再次急性加重組與未加重組比較兩組間痰中性粒細(xì)胞、痰巨噬細(xì)胞百分比、血淋巴細(xì)胞數(shù)以及NLR 和肺功能指標(biāo)FEV1（L）、FEV1%pred（%）、FEV1/FVC（%）差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。出院3 個(gè)月內(nèi)再次急性加重發(fā)生比率為31.9%（表2）。

表2 出院3 個(gè)月內(nèi)急性加重組和非加重組比較Tab.2 Comparison with acute exacerbation and non-exacerbation within 3 months after discharge M（P25，P75）

2.4 出院1年內(nèi)再次急性加重組與未加重組比較兩組間痰中性粒細(xì)胞、痰巨噬細(xì)胞百分?jǐn)?shù)、血淋巴細(xì)胞數(shù)以及NLR 和肺功能指標(biāo)FEV1（L）、FEV1%pred（%）、FEV1/FVC（%）差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。出院1年內(nèi)發(fā)生再次急性加重比率為54.6%（表3）。

表3 出院1年內(nèi)急性加重組和非加重組比較Tab.3 Comparison with acute exacerbation and non-exacerbation within 1 year after discharge M（P25，P75）

2.5 出院2年內(nèi)存活患者與死亡患者比較兩組間痰中性細(xì)胞、痰巨噬細(xì)胞百分比、血中性粒細(xì)胞數(shù)、血淋巴細(xì)胞數(shù)以及NLR 和肺功能指標(biāo)FEV1、FEV1%pred（%）、FEV1/FVC（%）差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。出院2年內(nèi)死亡率19.9%（表4）。

表4 出院2年內(nèi)死亡組和存活組比較Tab.4 Comparison with survivor and death within 2 years after discharge M（P25，P75）

2.6 痰中性粒細(xì)胞、NLR 預(yù)測(cè)3 個(gè)月內(nèi)再次發(fā)生COPD 急性加重的ROC 曲線分析痰中性粒細(xì)胞百分比的AUC 為0.605（95%CI：0.532 ～0.673，P＜0.05），截?cái)帱c(diǎn)為87.5%，靈敏度70.3%，特異度48.7%。NLR的AUC為0.616（95%CI：0.543 ～0.689，P＜0.05），截?cái)帱c(diǎn)為4.6，靈敏度40.7%，特異度82.6%（圖1）。

圖1 痰中性粒細(xì)胞、NLR 預(yù)測(cè)3 個(gè)月內(nèi)發(fā)生COPD 急性加重的ROC 曲線分析Fig.1 ROC curve for sputum neutrophils and NLR to predict exacerbation within 3 months after discharge

2.7 痰中性粒細(xì)胞、NLR 預(yù)測(cè)1年內(nèi)再次發(fā)生COPD 急性加重的ROC 曲線分析痰中性粒細(xì)胞的AUC為0.576（95%CI：0.510 ～0.642，P＜0.05），截?cái)帱c(diǎn)為86.0%，靈敏度71.2%，特異度43.1%。NLR的AUC 為0.619（95%CI：0.554 ～0.683，P＜0.05），截?cái)帱c(diǎn)為2.8，靈敏度為59.6%，特異度為63.1%（圖2）。

圖2 痰中性粒細(xì)胞、NLR 預(yù)測(cè)1年內(nèi)發(fā)生COPD 急性加重的ROC 曲線Fig.2 ROC curve for sputum neutrophils and NLR to predict exacerbation within 1 year after discharge

2.8 痰中性粒細(xì)胞、NLR 預(yù)測(cè)2年內(nèi)發(fā)生死亡的ROC 曲線分析痰中性粒細(xì)胞百分比的AUC 為0.635（95%CI：0.557 ～0.712，P＜0.05），截?cái)帱c(diǎn)為90.6%，靈敏度61.4%，特異度62.0%。NLR 的AUC為0.676（95%CI：0.597 ～0.756，P＜0.05），截?cái)帱c(diǎn)為2.6，靈敏度80.7%，特異度50.2%（圖3）。

圖3 痰和血中性粒細(xì)胞、NLR 預(yù)測(cè)2年內(nèi)發(fā)生死亡的ROC 曲線Fig.3 ROC curve for sputum and blood neutrophils，NLR to predict death within 2 years after discharge

3 討論

AECOPD 患者在機(jī)體感染病原體后，肺泡巨噬細(xì)胞作為機(jī)體免疫細(xì)胞，協(xié)調(diào)氣道內(nèi)炎癥反應(yīng)放大，損傷肺組織，造成疾病加重［11］。近期也有學(xué)者指出，中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞釋放的蛋白酶，可作為自身抗原，參與COPD 自身免疫致病機(jī)制［12］。COPD 患者的中性粒細(xì)胞與巨噬細(xì)胞通過(guò)共同產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)降解酶導(dǎo)致支氣管和肺實(shí)質(zhì)多種病理改變，從而促進(jìn)COPD 形成發(fā)展［13］。與本研究發(fā)現(xiàn)急性加重期痰中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞百分?jǐn)?shù)與GOLD 指標(biāo)同樣能反應(yīng)COPD 患者病情嚴(yán)重程度的結(jié)論相符。

本研究發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)痰中性粒細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞百分?jǐn)?shù)與血中性粒細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞有相關(guān)性，但預(yù)測(cè)價(jià)值不高。單靠血嗜酸性粒細(xì)胞COPD 患者可顯示微小的臨床差異，與惡化沒(méi)有關(guān)聯(lián)，而分層痰嗜酸性粒細(xì)胞與較大的表型差異和COPD 加重有關(guān)［14-16］。重要的是，增加的血嗜酸性粒細(xì)胞并不能可靠地預(yù)測(cè)氣道嗜酸性粒細(xì)胞［17-18］。血嗜酸性粒細(xì)胞在本研究死亡與存活組及出院再次發(fā)生急性加重和未發(fā)生組之間比較雖然差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但也表現(xiàn)出明顯差異。主要原因考慮本研究未將COPD 合并支氣管哮喘的患者納入研究人群，部分AECOPD 的患者入院前存在長(zhǎng)期糖皮質(zhì)激素的吸入等原因可能影響了嗜酸性粒細(xì)胞的表達(dá)，也是本研究的不足之處，有待進(jìn)一步研究來(lái)驗(yàn)證。

血液NLR 由兩種相互補(bǔ)充免疫細(xì)胞數(shù)值組成，其中，中性粒細(xì)胞反映特異性炎癥情況，淋巴細(xì)胞反映免疫系統(tǒng)的調(diào)控［19］，在AECOPD 患者中，機(jī)體中兒茶酚胺類(lèi)產(chǎn)物增高，造成淋巴細(xì)胞數(shù)目的降低，從而造成NLR 值上升，因此NLR 數(shù)值在一定程度上升高可以對(duì)COPD 嚴(yán)重程度進(jìn)行診斷和評(píng)估［20］。近年來(lái)在多種臨床應(yīng)用和各種疾病中得到了高度評(píng)價(jià)［21］，不僅可以預(yù)測(cè)COPD 患者急性加重風(fēng)險(xiǎn)［22-23］，還是COPD 患者死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子［24-25］。不同研究發(fā)現(xiàn)的截?cái)帱c(diǎn)略有差異，本研究發(fā)現(xiàn)截?cái)帱c(diǎn)較其他研究［26-27］偏低，本研究對(duì)象雖然為單純AECOPD 呼吸系統(tǒng)疾病的患者，但是我院收治患者多為外地轉(zhuǎn)診患者，病情偏重，存在其他系統(tǒng)合并癥因素；入院前可能已經(jīng)存在抗生素及糖皮質(zhì)激素治療的情況；云南地區(qū)多高海拔等因素，所以對(duì)結(jié)果可能會(huì)產(chǎn)生一定影響。

誘導(dǎo)痰檢測(cè)技術(shù)和血常規(guī)檢查簡(jiǎn)便、廉價(jià)、安全且［20］能真實(shí)而可靠的反映氣道炎癥程度［21］，所以AECOPD 患者誘導(dǎo)痰中性粒細(xì)胞百分比以及血NLR 在指導(dǎo)臨床治療、評(píng)估治療效果、評(píng)測(cè)預(yù)后等方面都具有良好的應(yīng)用前景。