吸煙者小氣道功能障礙的臨床意義及外周血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)的分布研究

朱佳嫣 祝青騰 郝慧娟 宋雅君 張旻

慢性阻塞性肺病(以下簡(jiǎn)稱慢阻肺)早期病理學(xué)改變主要是小氣道病變或異常，吸煙是慢阻肺主要的危險(xiǎn)因素[1]。最新流行病學(xué)研究顯示我國(guó)慢阻肺患病率約為8.6%[2]。慢阻肺早期可無癥狀或癥狀輕微不典型，導(dǎo)致漏診。因此提高高危人群的篩查和早期慢阻肺的診斷率，是慢阻肺防治的關(guān)鍵。有些吸煙者行支氣管舒張?jiān)囼?yàn)提示大氣道功能正常，但已出現(xiàn)咳嗽、咳痰等呼吸道癥狀，這部分人群被稱為GOLD 0期患者，目前尚無足夠的證據(jù)支持GOLD 0期患者必然會(huì)進(jìn)展成慢阻肺。因此，具有何種特征的GOLD 0期患者，更可能進(jìn)展為慢阻肺以及如何更好地識(shí)別這些患者，成為我們關(guān)注的重點(diǎn)。

本研究旨在探討大氣道功能正常吸煙者小氣道功能的情況，有癥狀及無癥狀吸煙者的小氣道功能是否存在差異，分析兩者影像學(xué)改變的程度以及外周血嗜酸性粒細(xì)胞(Eosinophil，EOS)的分布情況，為慢阻肺的早防、早診、早治提供依據(jù)。

資料與方法

一、研究資料

本研究收集自2020年1月開始至2021年6月來上海市第九人民醫(yī)院黃浦分院、第一人民醫(yī)院、上海市嘉定區(qū)江橋醫(yī)院(第一人民醫(yī)院嘉定分院)體檢中心進(jìn)行體檢，以及呼吸科門診進(jìn)行體檢結(jié)果咨詢的人員。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)男性，年齡在40～60歲之間；(2)根據(jù)GOLD 2021的診斷標(biāo)準(zhǔn)，大氣道功能在正常范圍內(nèi)(一秒率，F(xiàn)EV1/FVC≥0.7)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)就診前口服或靜脈使用糖皮質(zhì)激素和(或)免疫調(diào)節(jié)劑的患者；(2)合并其他呼吸系統(tǒng)疾病，如胸腔積液、氣胸、肺炎、肺結(jié)核、肺栓塞等；(3)合并腫瘤、嚴(yán)重心腦血管疾病、血液系統(tǒng)疾病、自身免疫病等患者；(4)就診前8周內(nèi)有上呼吸道感染病史的患者。本研究經(jīng)上海交通大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院黃浦分院倫理委員會(huì)(批號(hào)：ETHICALREVIEW2021-TH-03)審核通過。

二、研究方法

1.資料收集：記錄受試者的年齡、性別、身高、體重、BMI(體質(zhì)指數(shù))、吸煙情況、完成癥狀評(píng)估量表(CAT量表)評(píng)估有無呼吸道癥狀(包括持續(xù)或反復(fù)的咳嗽、咳痰、胸悶、活動(dòng)后氣促、運(yùn)動(dòng)耐量降低等)。

2.肺功能測(cè)定：采用德國(guó)Jaeger公司的肺功能測(cè)定儀，測(cè)試前已完成環(huán)境測(cè)試及肺功能儀定標(biāo)，根據(jù)美國(guó)胸科協(xié)會(huì)/歐洲呼吸學(xué)會(huì)肺功能指南和中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)肺功能指南的質(zhì)量控制要求進(jìn)行肺通氣功能測(cè)定[3-4]。檢查前向受試者詢問病史、用藥史，評(píng)估肺功能檢查的適應(yīng)癥，排除禁忌癥，向受試者詳細(xì)介紹及演示檢查動(dòng)作要領(lǐng)，指導(dǎo)練習(xí)。使用肺功能測(cè)定儀測(cè)定流速容積曲線中各項(xiàng)通氣功能，檢測(cè)重復(fù)3次，每次間隔1分鐘，取三次結(jié)果中最佳曲線。讓患者吸入沙丁胺醇400ug，休息15分鐘后再次檢測(cè)肺功能，方法同前。收集用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)占預(yù)計(jì)值的百分比(FEV1%pred)、FEV1/FVC、用力呼出25%肺活量時(shí)最大瞬間呼氣流量占預(yù)計(jì)值百分比(FEF25%_%pred)、用力呼出50%肺活量時(shí)最大瞬間呼氣流量占預(yù)計(jì)值百分比(FEF50%_%pred)、用力呼出75%肺活量時(shí)最大瞬間呼氣流量占預(yù)計(jì)值百分比(FEF75%_%pred)、用力呼出25%-75%肺活量時(shí)最大瞬間呼氣流量占預(yù)計(jì)值百分比(FEF25%-75%_%pred)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

3.血細(xì)胞分析計(jì)數(shù)：抽取受試者行肺功能檢測(cè)當(dāng)日空腹靜脈血2mL，使用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀器(血液分析機(jī)器型號(hào)xn1000 ， sysmex配套試劑)，檢測(cè)外周血中EOS絕對(duì)值計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞絕對(duì)值計(jì)數(shù)與淋巴細(xì)胞絕對(duì)值計(jì)數(shù)，計(jì)算中性粒細(xì)胞淋巴細(xì)胞比值(NLR)。

4.CT掃描：采用GE螺旋CT掃描儀，于肺功能檢測(cè)當(dāng)日對(duì)受試者行全肺平掃。掃描參數(shù)：管電壓：120kv，管電流240mAs，旋轉(zhuǎn)時(shí)間：0.5s，掃描采集層厚2mm，重建層厚0.625mm。將原始數(shù)據(jù)及重建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為DICOM格式，導(dǎo)入VolumeShare軟件進(jìn)行定量CT肺氣腫測(cè)量測(cè)定肺氣腫指數(shù)(肺低衰減區(qū)占全肺容積百分比，LAA%)，以-950HU為閾值，計(jì)算低于-950HU的肺容積占全肺容積的百分比。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法

結(jié) 果

一、基本資料

本研究共納入受試者320例，均為男性，其中有呼吸道癥狀吸煙者132例，無呼吸道癥狀吸煙者119例，非吸煙者69例。三組受試者均已行體檢排除常見合并癥，年齡、身高、體重、BMI指數(shù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。有癥狀吸煙組的CAT評(píng)分與非吸煙組、無癥狀吸煙組存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.001)。(見表1)。

二、肺功能檢測(cè)結(jié)果

三組受試者的FEV1/ FVC均≥0.7，反映大氣道功能的FEV1%pred、FEV1/ FVC和FEF25%_%pred均存在顯著差異(P<0.001)(見表1)。反映小氣道功能的FEF25%-75%_%pred、FEF50%_%pred和FEF75%_%pred均存在顯著差異(P<0.001)(見表1)。其中有癥狀吸煙組的FEF25%-75%_%pred、FEF50%_%pred、FEF75%_%pred均值均低于65%，提示無論是否存在呼吸道癥狀，吸煙者的小氣道功能都較健康人群更差，而有癥狀吸煙者的小氣道功能降低程度高于無癥狀吸煙者。

三、外周血細(xì)胞檢測(cè)結(jié)果

三組受試者的NLR值均無明顯差異(P=0.172)(見表1)。EOS絕對(duì)值的均值在三組間分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.617)(見表1)。

四、肺氣腫指數(shù)結(jié)果

肺氣腫區(qū)域在圖像中以藍(lán)色標(biāo)記(見圖1)。三組的LAA%存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.001)(見表1)，其中有癥狀吸煙組的LAA%高于無癥狀吸煙組及非吸煙組，無癥狀吸煙組高于非吸煙組。

表1 非吸煙組、無癥狀吸煙組、有癥狀吸煙組的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息及臨床基本特征

圖1 肺氣腫區(qū)域標(biāo)記

五、LAA%、NLR、大小氣道功能、EOS絕對(duì)值間的相關(guān)性分析

LAA%與小氣道功能指標(biāo)FEF25%-75%_%pred、FEF50%_%pred、FEF75%_%pred均呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)(見圖2)。LAA%與大氣道功能指標(biāo)FEV1%pred、FEV1/FVC、FEF25%_%pred均呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)(見圖2)。大氣道與小氣道功能各項(xiàng)指標(biāo)均呈顯著正相關(guān)(P<0.01)(見表2)。NLR、EOS絕對(duì)值與LAA%及大小氣道功能各項(xiàng)指標(biāo)均無相關(guān)性(P>0.05)。

表2 三組人群大氣道功能與小氣道功能相關(guān)性分析

圖2 三組人群LAA%與大小氣道功能的相關(guān)性

六、 LAA%與大小氣道功能的多因素線性回歸分析

通過Pearson相關(guān)系數(shù)分析提示LAA%與大小氣道功能均呈負(fù)相關(guān)，進(jìn)一步行多因素線性回歸分析探討大小氣道功能對(duì)LAA%的影響，在排除其他因素影響后FEV1/FVC、FEV1%pred是LAA%的主要影響因素(P<0.001， R方=0.537)，各個(gè)自變量的標(biāo)準(zhǔn)化偏回歸系數(shù)β和95%CI(見表3)。

表3 三組人群LAA%與大小氣道功能多因素線性回歸分析

七、EOS絕對(duì)值分布的組間差異比較

將EOS絕對(duì)值(×109/L)分成三個(gè)區(qū)間(小于0.1、0.1～0.3、大于0.3)，各組EOS絕對(duì)值在不同區(qū)間的分布見圖3。采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)來對(duì)EOS絕對(duì)值分布的組間差異進(jìn)行比較，結(jié)果顯示非吸煙組、無癥狀吸煙組、有癥狀吸煙組的EOS絕對(duì)值在上述三個(gè)區(qū)間中的分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.124)(見表4)。

表4 三組人群EOS絕對(duì)值在不同區(qū)間的分布差異

圖3 各組EOS絕對(duì)值在不同區(qū)間的分布

討 論

慢性阻塞性肺病是一種以氣流受限為主要特點(diǎn)的慢性呼吸道疾病，我國(guó)40歲以上人群的慢阻肺患病率約為13.7%[3]，2013年我國(guó)因慢阻肺而死亡的總?cè)藬?shù)約為91萬[5]。吸煙與慢阻肺的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。目前，肺功能測(cè)定是最常用的慢阻肺檢測(cè)手段，但由于健康人群的肺功能會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)和器官功能衰退而逐漸下降，而早期大氣道的改變程度不明顯，因此單純檢測(cè)FEV1%pred及FEV1/FVC易造成不同年齡階段人群的漏診和誤診。GOLD認(rèn)為對(duì)一般人群進(jìn)行常規(guī)肺功能檢測(cè)來進(jìn)行慢阻肺篩查尚有爭(zhēng)議。相關(guān)研究結(jié)果提示沒有證據(jù)表明在無癥狀人群中篩查慢阻肺能夠改善與健康相關(guān)的生活質(zhì)量、發(fā)病率或死亡率[6]。前期研究中我們發(fā)現(xiàn)，部分大氣道功能正常的患者，存在小氣道功能障礙，盡管這些患者的影像肺氣腫指數(shù)與小氣道功能正常患者沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但小氣道功能障礙患者有著更高的肺氣囊發(fā)生率，肺組織中的白介素-6、白介素-8水平也更高，提示小氣道功能障礙早期即已出現(xiàn)病理學(xué)肺氣腫改變以及局部的炎癥因子升高[7]。

在慢阻肺發(fā)病過程中小氣道功能的變化不容忽視。FEF50%通常在氣流受限或存在小氣道病變時(shí)下降，有研究表明FEF50%反映小氣道狹窄的敏感性比FEV1更高[8]。FEF25%-75%是反映小氣道氣流受限的良好指標(biāo)，Siroux[9]認(rèn)為FEF25%-75%值的下降很可能是FEV1值下降的前兆，與氣道高反應(yīng)加重的程度和疾病的不良預(yù)后顯著相關(guān)。FEF75%與FEF50%、FEF25%-75%三項(xiàng)中任意兩項(xiàng)數(shù)值占預(yù)計(jì)值比值小于65%，則診斷為小氣道功能障礙。由于上述指標(biāo)依賴于FVC，所以在FVC正常的情況下進(jìn)行上述小氣道指標(biāo)的評(píng)判更具有臨床價(jià)值。本研究中吸煙組的大氣道功能雖在正常范圍內(nèi)，但與非吸煙組相比已經(jīng)出現(xiàn)了一定程度的下降，F(xiàn)EF25%-75%、FEF50%、FEF75%低于非吸煙組，有癥狀吸煙組的FEF25%-75%_%pred、FEF50%_%pred、FEF75%_%pred均值均低于65%，提示無論是否存在呼吸道癥狀，吸煙者的大小氣道功能都較健康人群更差，而有癥狀吸煙者的大小氣道功能降低程度比無癥狀吸煙者更高，其中小氣道功能下降更為明顯，提示吸煙者小氣道功能較大氣道功能受吸煙影響更多，小氣道功能障礙臨床上更易被發(fā)現(xiàn)及診斷。徐英等[10]的研究發(fā)現(xiàn)與非吸煙組相比，吸煙組的FEF25%、FEF50%、FEF75%、PEF均有下降，其中FEF50%、FEF75%在兩組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與我們的研究結(jié)果相似。

肺氣腫是指終末細(xì)支氣管遠(yuǎn)端肺泡壁破壞導(dǎo)致的氣腔異常的永久性擴(kuò)大，可引起肺通氣和彌散功能障礙，與慢阻肺患者的癥狀和預(yù)后密切相關(guān)。臨床上發(fā)現(xiàn)部分長(zhǎng)期吸煙者小氣道功能受損，而FEV1%pred及FEV1/FVC尚處于正常范圍內(nèi)，僅靠FEV1%pred及FEV1/FVC來對(duì)吸煙人群進(jìn)行氣流受限與否及氣流受限程度的早期診斷存在一定局限性，不夠敏感。研究顯示FEV1%pred并不能完全與慢阻肺患者的臨床癥狀相匹配，這一點(diǎn)尤其體現(xiàn)在肺部肺氣腫不均勻分布的患者中[11]。定量CT掃描聯(lián)合圖像分析技術(shù)有助于改善這一缺點(diǎn)。本研究采用-950HU作為肺氣腫閾值計(jì)算LAA%，以LAA%來評(píng)估受試者肺氣腫的嚴(yán)重程度。我們發(fā)現(xiàn)吸煙者較非吸煙者有更高的LAA%(P<0.001)，這與張迪[12]等人的研究結(jié)果相同。王飛[13]等的研究亦表明吸煙者肺氣腫的發(fā)生率顯著高于非吸煙者(67.9%vs 17.6%，P<0.001)。GOLD提出慢阻肺患者呼吸道癥狀可早于肺功能異常多年發(fā)生，我們的研究進(jìn)一步比較了無癥狀吸煙者與有癥狀吸煙者的LAA%，后者較前者顯著升高(P<0.001)，進(jìn)一步揭示了呼吸道癥狀在早期慢阻肺診斷中的價(jià)值。

在本研究納入的320例受試者中，LAA%與大小氣道功能各項(xiàng)指標(biāo)單獨(dú)比較結(jié)果均呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，提示LAA%越高，大小氣道功能越差。而進(jìn)一步將LAA%與大小氣道功能指標(biāo)進(jìn)行多因素線性回歸分析結(jié)果顯示FEV1/FVC、FEV1%pred是LAA%的主要影響因素(P<0.001，R方=0.537)。251例吸煙者中有132例(52.6%)存在不同程度呼吸道癥狀，吸煙者較非吸煙者有更高的LAA%。Regan等[14]進(jìn)行的一項(xiàng)大型橫斷面研究中，4388位GOLD 0級(jí)受試者中有54.1%存在一種或多種呼吸道癥狀，這個(gè)比例與我們的研究結(jié)果相似，且正在吸煙的受試者，亦較已戒煙的受試者有著更為嚴(yán)重的肺氣腫表現(xiàn)和氣體潴留情況。本研究中有呼吸道癥狀的吸煙者其FEV1/FVC均值已小于0.8，小氣道功能更差，LAA%更高，極有可能比無癥狀吸煙人群更早且更易出現(xiàn)肺通氣功能的改變，最終導(dǎo)致慢阻肺。我們的研究結(jié)果提示應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)有癥狀吸煙者肺功能的隨訪觀察，以便于在出現(xiàn)早期慢阻肺跡象時(shí)及時(shí)給予干預(yù)。而在無癥狀吸煙者及非吸煙者中，如出現(xiàn)大氣道功能輕度下降(0.7

NLR反映體內(nèi)中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的平衡狀態(tài)，已被證實(shí)與各種炎癥、心血管及腎臟等慢性疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。本研究通過比較三組受試者的NLR后發(fā)現(xiàn)，在非吸煙者、無癥狀吸煙者、有癥狀吸煙者中NLR均值無顯著差異(P=0.172)，在整體受試者中NLR與LAA%及大小氣道功能各項(xiàng)指標(biāo)均無相關(guān)性(P>0.05)，這可能與受試者的個(gè)體因素差異有關(guān)，也可能是因?yàn)槲鼰熣咝獾姥装Y的發(fā)展是一個(gè)緩慢而持續(xù)的過程，早期的NLR變化不明顯，因此NLR不是評(píng)估早期慢阻肺的理想指標(biāo)。在肺功能正常吸煙者及早期慢阻肺人群中NLR與小氣道慢性炎癥之間的關(guān)系尚有待進(jìn)一步研究，未來有必要招募更多受試者并持續(xù)隨訪他們的小氣道功能及NLR變化情況，進(jìn)一步分析其相關(guān)性。

近年來發(fā)現(xiàn)約有10%～40%的慢阻肺患者存在EOS氣道炎癥[15-17]，Barnes等[18]提出EOS亦在慢阻肺的炎癥調(diào)節(jié)中起到了相當(dāng)重要的作用。慢阻肺患者氣道內(nèi)EOS增高可能與病毒感染、空氣污染以及過敏原引起的氣道變態(tài)反應(yīng)等因素有關(guān)。在本研究中，非吸煙組、無癥狀吸煙組、有癥狀吸煙組的外周血EOS絕對(duì)值(×109/L)在小于0.1、0.1～0.3、大于0.3這三個(gè)區(qū)間內(nèi)的分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.124)，吸煙者中外周血EOS多分布于0.1～0.3區(qū)間，大于0.3×109/L的比例較小，約為14%，低于國(guó)內(nèi)相關(guān)研究中，高EOS慢阻肺患者的比例。唐平平等[19]對(duì)于慢阻肺患者血EOS水平的研究中外周血EOS大于0.3×109/L的患者占比為32.9%。國(guó)外相關(guān)數(shù)據(jù)高于國(guó)內(nèi)，約為30%～40%[20-22]。本研究中EOS與LAA%、NLR無相關(guān)性(P>0.05)，這說明吸煙及肺部的肺氣腫改變對(duì)EOS絕對(duì)值沒有影響。

本研究的局限性在于為一項(xiàng)橫斷面研究，樣本量較少，未能評(píng)估受試者后續(xù)肺功能變化情況。今后我們將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，增加呼出氣一氧化氮檢測(cè)，并可引入慢阻肺氣道炎癥相關(guān)炎癥因子檢測(cè)，隨訪觀察受試者轉(zhuǎn)歸。

小氣道功能障礙作為慢阻肺早期即存在的病理生理變化，可能在慢阻肺診斷尚未成立之前即已出現(xiàn)，且比大氣道功能的下降更明顯，因此對(duì)于慢阻肺早防，具有十分重要的潛在意義。吸煙者小氣道功能下降程度高于大氣道功能下降程度，伴有呼吸道癥狀的吸煙者，大小氣道功能下降更為顯著，LAA%更高。有癥狀吸煙者應(yīng)通過肺通氣功能檢測(cè)聯(lián)合胸部CT定量掃描進(jìn)行重點(diǎn)篩查和隨訪。