朱曉華,湯淑清,李明嫄
(江西省兒童醫(yī)院南昌醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院呼吸內(nèi)科,南昌 330000)
兒童哮喘是慢性呼吸系統(tǒng)疾病,兒童哮喘的急性發(fā)作,尤其是重癥發(fā)作,嚴重威脅著兒童身心健康?;加袊乐叵膬和l(fā)生不良后果的風(fēng)險增加,包括與藥物相關(guān)的副作用、危及生命的病情惡化和生活質(zhì)量下降等。臨床上我們可以通過患兒的臨床表現(xiàn)和體征來判斷病情的嚴重程度,但也希望通過一些簡單、易獲得的生物標志物來幫助更好的及時預(yù)判與評估病情。
血常規(guī)操作簡便,是臨床較為普遍的檢查項目,通過抽取靜脈血測定與分析血液中血細胞的數(shù)量和形態(tài)以及分布等指標,可為疾病的診斷提供思路。已有研究發(fā)現(xiàn)血常規(guī)作為免疫、炎癥狀態(tài)的一種生物標志物,對一些疾病的診斷、病情判斷可能有著重要的提示[1]。我們回顧性收集分析急性發(fā)作哮喘兒童入院血常規(guī)中中性粒細胞(Neutrophil,NEU)、 嗜 酸 性 粒 細 胞(Eosinophil,EOS)、淋巴細胞(Lymphocyte,LYM)、單核細胞(Monocyte,MONO)數(shù)目、中性粒細胞-淋巴細胞比值(Neutrophil to Lymphocyte Ratio,NLR)、嗜酸性粒細胞-淋巴細胞比值(Eosinophil to Lymphocyte Ratio,ELR)、淋巴細胞-單核細胞比值(Lymphocyte to Monocyte Ratio,LMR)的變化,并通過繪制ROC曲線來評價他們在判斷兒童急性哮喘重癥發(fā)作中的價值地位。與此同時我們的研究還將哮喘病人肺功能的一秒用力呼氣容積(Forced Expiratory Volume in one Second,F(xiàn)EV1)值與血常規(guī)指標作進一步的相關(guān)性分析。通過研究,我們將探討兒童哮喘急性發(fā)作時氣道炎癥狀態(tài),評價血細胞相關(guān)變化對兒童哮喘急性發(fā)作病情判斷的重要地位。
1.1 研究對象 回顧性收集2021年期間我院呼吸科病房住院哮喘急性發(fā)作患兒的相關(guān)臨床檢查資料,年齡范圍6~14歲,病例總共有86例,為哮喘組,根據(jù)哮喘急性發(fā)作病情嚴重程度將哮喘組又分為哮喘重癥及哮喘非重癥兩組,分別為27例和59例。所有病例均符合我國兒童哮喘急性發(fā)作診斷標準[2]。選擇我院兒童保健門診同時間段的健康兒童86例作為健康對照組,均無特異性疾病家族史及個人過敏史,1個月內(nèi)無呼吸道感染史。兩組在性別和年齡的比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
1.2 各組數(shù)據(jù)的收集 收集整理哮喘急性發(fā)作住院患兒入院時血常規(guī)結(jié)果及肺功能FEV1值,收集同期、同年齡段健康對照兒童血常規(guī)體檢結(jié)果。對于臨床資料不完整的或合并其他系統(tǒng)嚴重疾病、惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾病、免疫功能低下、感染后肺后遺癥等病例均不納入研究;對1個月內(nèi)服用過除哮喘相關(guān)藥物外其它影響血常規(guī)分析結(jié)果的藥物的病例也予以剔除。
1.3 血常規(guī)檢測 取抗凝血通過全自動血液分析儀(SYSMEX XN-1000,日本)在2 h內(nèi)完成血常規(guī)分析檢測。分別比較哮喘組與對照組、哮喘重癥組與非重癥組之間血常規(guī)NEU,EOS,LYM、MONO計數(shù)及NLR,ELR,LMR的差異。
1.4 肺功能測定 哮喘急性發(fā)作住院患兒入院時均進行肺功能(JAEGER肺功能儀,German)檢測,檢測儀器均在測定前進行溫度、壓力以及濕度的矯正,所有患兒均重復(fù)測定3次肺功能并取最佳值為最終值,比較觀察FEV1的變化,結(jié)果以FEV1占正常預(yù)計值的百分比(%)表示。
1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS25.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,計量數(shù)據(jù)以(±s)表示,若兩組方差齊則兩組間比較采用t檢驗法,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義,若方差不齊則采用t’檢驗分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用受試者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲線評價NLR,ELR,LMR對哮喘急性重癥發(fā)作的診斷價值;采用Pearson相關(guān)系數(shù)進行相關(guān)性分析并繪制散點圖來判斷NEU、EOS、LYM、MONO、NLR、ELR及LMR與FEV1之間的關(guān)系。
2.1 血常規(guī)NEU、EOS、LYM、MONO各組間比較哮喘組與對照組比較,哮喘組NEU、EOS計數(shù)升高,而LYM計數(shù)降低,與對照組比較差異明顯(P<0.001),而MONO計數(shù)哮喘組雖高于對照組,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表1。
表1 哮喘組與對照組NEU、EOS、LYM、MONO的比較(×109/L)(±s)
表1 哮喘組與對照組NEU、EOS、LYM、MONO的比較(×109/L)(±s)
分組 LYM EOS MONO對照組哮喘組t值P值n 86 86 NEU 3.67±0.81 7.01±3.83-7.916<0.001 2.66±0.68 2.23±1.03 3.193 0.002 0.15±0.08 0.45±0.42-6.515<0.001 0.49±0.63 0.62±0.23 1.719 0.087
哮喘重癥組與非重癥組比較,重癥組NEU、MONO計數(shù)更加升高,尤以NEU更明顯,統(tǒng)計學(xué)差異顯著(P<0.001),而EOS、LYM改變差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表2。
表2 哮喘重癥組與非重癥組NEU、EOS、LYM、MONO的比較(×109/L)(±s)
表2 哮喘重癥組與非重癥組NEU、EOS、LYM、MONO的比較(×109/L)(±s)
分組 LYM EOS MONO非重癥組重癥組t值P值n 27 59 NEU 4.42±2.69 8.20±3.70 4.785<0.001 2.53±0.87 2.10±1.07-1.839 0.069 0.44±0.35 0.45±0.45 0.131 0.089 0.55±0.19 0.65±0.24-2.002 0.049
2.2 血常規(guī)NLR、ELR、LMR各組間比較 哮喘組與對照組比較,哮喘組NLR、ELR較對照組升高,而LMR卻有降低,這些比較均存在明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.001),見表3。比較哮喘重癥組、非重癥組,發(fā)現(xiàn)哮喘重癥組的NLR升高明顯、而LMR卻明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.367,P<0.001;t=-2.885,P<0.05),見表4。
表3 哮喘組與對照組NLR、ELR、LMR的比較(±s)
表3 哮喘組與對照組NLR、ELR、LMR的比較(±s)
分組 n NLR ELR LMR對照組哮喘組t值P值86 86 1.43±0.32 4.74±4.98-6.145<0.001 0.06±0.03 0.20±0.17-8.007<0.001 6.42±2.06 4.13±2.51 6.538<0.001
表4 哮喘重癥組、非重癥組NLR、ELR、LMR的比較(±s)
表4 哮喘重癥組、非重癥組NLR、ELR、LMR的比較(±s)
分組 n NLR ELR LMR非重癥組重癥組t值P值27 59 2.21±2.19 5.89±5.47 3.367<0.001 0.19±0.16 0.21±0.17 0.475 0.636 5.24±2.44 3.62±2.39-2.885 0.024
2.3 ROC曲線評價NLR、ELR、LMR在兒童急性重癥哮喘發(fā)作中的判斷價值 將哮喘重癥組與非重癥組NLR、ELR、LMR繪制ROC曲線,分別評價在兒童急性哮喘重癥發(fā)作中的價值,結(jié)果顯示,NLR、LMR對重癥哮喘發(fā)作均有較好的預(yù)判價值,其中NLR對判斷急性重癥哮喘發(fā)作更具有意義,見下表5,其ROC曲線見圖1。
表5 NLR、ELR、LMR判斷重癥哮喘發(fā)作的價值比較
圖1 NLR、ELR、LMR診斷重型哮喘的ROC曲線圖
2.4 哮 喘 組NEU、EOS、LYM、NLR、ELR、LMR與FEV1的相關(guān)性分析 比較哮喘組血常規(guī)NEU、EOS、LYM、MONO、NLR、ELR、LMR與FEV1的 相關(guān)性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)NEU、EOS、NLR、ELR與FEV1之間均呈負相關(guān),其中以NEU、NLR的負相關(guān)性更為突出,而LYM、MONO、LMR未發(fā)現(xiàn)與FEV1有相關(guān)性,見下表6,其相關(guān)性散點圖見圖2-圖8。
表6 哮喘組各指標與FEV1之間的相關(guān)性分析
圖2 血常規(guī)NEU與FEV1的相關(guān)性分析
圖3 血常規(guī)EOS與FEV1的相關(guān)性分析
圖4 血常規(guī)LYM與FEV1的相關(guān)性分析
圖5 血常規(guī)MONO與FEV1的相關(guān)性分析
圖8 血常規(guī)LMR與FEV1的相關(guān)性分析
兒童哮喘急性發(fā)作是兒童上急診和住院的最常見原因之一,哮喘發(fā)作和急性加重的不良預(yù)后仍然是我們有待進一步改善的領(lǐng)域,也是目前兒童哮喘防治的中心任務(wù)。
圖6 血常規(guī)NLR與FEV1的相關(guān)性分析
圖7 血常規(guī)ELR與FEV1的相關(guān)性分析
哮喘的病因復(fù)雜,哮喘的病理、病理生理、臨床癥狀等方面表現(xiàn)各異,具有明顯的異質(zhì)性。哮喘氣道炎癥表型也具有異質(zhì)性特點,不同的炎癥細胞可能對應(yīng)著不同的炎癥表型,不同時期同一個體體內(nèi)的氣道炎癥細胞表型會發(fā)生轉(zhuǎn)變,在哮喘急性發(fā)作期多數(shù)患者的氣道炎癥表型可能已經(jīng)發(fā)生了改變,而這些炎癥變化也可能與哮喘的嚴重程度存在著某種特定的關(guān)聯(lián)。研究表明,大多數(shù)兒童哮喘急性發(fā)作通常是由感染驅(qū)動的非特應(yīng)性發(fā)作,因此需要在哮喘發(fā)作期間和穩(wěn)定期對氣道功能、炎癥和感染進行客觀評估,以確定可治療的特征并進行靶向治療[3]。當(dāng)然哮喘并不局限于氣道炎癥,它也是一種全身性、系統(tǒng)性炎癥狀態(tài)[4],哮喘急性加重時常伴有全身及局部的炎癥反應(yīng)的增強,因此代表炎癥反應(yīng)的指標測定對于哮喘急性發(fā)作期的診斷和病情評估至關(guān)重要。血常規(guī)參數(shù)可以反映機體的炎癥情況,可能對監(jiān)測未受控制的哮喘有幫助[1]。對于血常規(guī)反映的炎癥細胞的變化與哮喘發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系,以及對哮喘病情嚴重度評估的臨床意義的探討已經(jīng)成為研究的焦點,但對于血常規(guī)用與兒童哮喘急性發(fā)作不同病情的評估方面的研究卻不多。
外周血NEU、EOS、LYM、MONO等是血常規(guī)中最常關(guān)注的重要指標,對于臨床許多疾病的病情判斷、診斷等都有重要的意義。目前對于NEU與哮喘的關(guān)系仍有爭論,有研究認為NEU是有些哮喘患者氣道炎性細胞的優(yōu)勢細胞,肺部明顯存在NEU炎癥[5];EOS和NEU都有助于嚴重哮喘或哮喘惡化的發(fā)展[6],當(dāng)然也有研究認為NEU可能與哮喘無關(guān)[7]。EOS和LYM中的Th2細胞、Tregs細胞是哮喘氣道炎癥的主要效應(yīng)/調(diào)控細胞,EOS功能失調(diào)可導(dǎo)致病理性疾病如哮喘等的發(fā)生[8];生物標志物EOS計數(shù)升高與哮喘病情加重的風(fēng)險增加相關(guān),可以幫助醫(yī)生識別出有病情惡化風(fēng)險的哮喘患者,并對其進行個性化治療[9];患者的血清EOS水平也可以作為評估變應(yīng)性鼻炎嚴重程度的可追蹤參數(shù)[10]。在兒童哮喘急性發(fā)作時血LYM有減少,是因為哮喘患者炎性細胞會產(chǎn)生較正常人更多的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)[11],而它會損傷外周血LMY的DNA組織,加速了LMY的凋亡并影響其生長,即使是處于哮喘慢性緩解期時外周血LMY的DNA損傷仍持續(xù)存在。
我們研究發(fā)現(xiàn)兒童急性哮喘發(fā)作時血常規(guī)NEU、EOS較健康對照兒童升高,LYM降低,在哮喘重癥發(fā)作時NEU升高更為明顯。提示兒童哮喘急性發(fā)作氣道炎癥可能以NEU性氣道炎癥為主,特別是重癥發(fā)作時更明顯。
MONO是來源于骨髓中的造血干細胞,具有很強的吞噬能力和防御能力,另外還有抗原遞呈、合成分泌活性物質(zhì)、抗腫瘤、調(diào)節(jié)白細胞生產(chǎn)等作用。對于MONO與哮喘的關(guān)系,有研究發(fā)現(xiàn),哮喘患者誘導(dǎo)痰液和血清中單核細胞趨化蛋白1(Monocyte Chemotactic Protein 1,MCP1)水平升高,但經(jīng)ICS治療后可下降,誘導(dǎo)痰中MCP1水平和Th2炎癥的相結(jié)合定義了一種新的表型,可用于預(yù)測哮喘患者的肺功能和治療反應(yīng)[12]。在哮喘急性發(fā)作時,血MONO受到刺激后釋放多種促炎因子及趨化因子,形成復(fù)雜的炎癥介質(zhì)網(wǎng)絡(luò),促使機體產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。由MONO和巨噬細胞表達的蛋白酶激活受體-2(Protease-Activated Receptor-2,PAR-2)是一種促炎絲氨酸蛋白酶受體,與過敏性氣道炎癥的病理生理學(xué)有關(guān),在氣道炎癥增加期,MONO的PAR2表達增加可能啟動一個正反饋回路,從而導(dǎo)致了全身炎癥改變[13]。另外,上調(diào)LPAR1和下調(diào)ITGA4的基因表達,可以增加外周血循環(huán)中MONO的數(shù)量[14]。我們的研究結(jié)果與之類似,在兒童急性哮喘發(fā)作時MONO較健康兒童升高,特別是在哮喘重癥發(fā)作時MONO升高更為明顯。當(dāng)然,目前有關(guān)MONO與哮喘的關(guān)系的研究仍有不同的觀點,有研究發(fā)現(xiàn)在哮喘患兒EOS和嗜堿性粒細胞濃度較高,但MONO較少[15]。因此我們要提醒臨床醫(yī)師不能忽略外周血MONO水平,今后我們也將針對哮喘與MONO變化行更深入的研究。
各種血細胞之間可有多種比值,如代表NEU與LYM的比值的NLR、代表LYM和MONO比值的LMR以及代表EOS與LYM比值的ELR等,目前也有一些關(guān)于這些比值與哮喘等疾病臨床相關(guān)性研究。有認為NLR與哮喘患者的氣道炎癥、全身炎癥之間的關(guān)系還需要進一步的研究來評估[16];也有觀點認為,哮喘危重癥患者NLR顯著高于非危重癥患者和對照組[17],NLR等標志物可以作為哮喘加重時嚴重程度的重要指標[18]。NLR與LMR都與多種炎癥因子相關(guān),可用于幫助臨床評估疾病活動性、嚴重程度和預(yù)后[19];LMR與冠狀動脈病變的嚴重程度獨立相關(guān),并能很好地反映冠狀動脈病變的嚴重程度[20];而ITGA4基因的變異會有可能影響到LMR的變化[21],目前尚未見有LMR與哮喘方面的相關(guān)研究。我們研究探討了不同病情兒童哮喘急性發(fā)作時LMR變化,發(fā)現(xiàn)哮喘急性發(fā)作兒童LMR較健康對照組降低,而且以哮喘重癥組LMR降低更為明顯。分析原因,LYM作為循環(huán)免疫的重要組成部分,可在感染的炎癥部位迅速積聚、LYM減少,而MONO增多,從而導(dǎo)致了LMR的降低。兒童哮喘急性發(fā)作,尤其是在重癥發(fā)作時LMR出現(xiàn)顯著下降,提示LMR與哮喘發(fā)病相關(guān),也是幫助判斷兒童哮喘急性發(fā)作的一個重要的炎癥指標。同時,我們的研究也發(fā)現(xiàn),兒童哮喘急性發(fā)作以及重癥兒童哮喘發(fā)作時NLR有明顯升高,在對NLR、ELR、LMR進行ROC曲線分析評價中,以NLR的AUC最高,因此我們推測NLR更有助于對重癥哮喘發(fā)作判斷。
研究發(fā)現(xiàn)ELR可以預(yù)測難治性過敏性哮喘的奧馬珠單抗的治療應(yīng)答,有反應(yīng)應(yīng)答者組ELR顯著升高[22]。我們的研究也發(fā)現(xiàn)ELR在兒童哮喘急性發(fā)作時有明顯升高,分析原因可能與哮喘急性發(fā)作時的EOS的增高和LYM的下降,從而導(dǎo)致ELR升高有關(guān)。
哮喘急性發(fā)作時臨床可以通過癥狀、體征和肺功能進行評估嚴重性,而血常規(guī)相關(guān)指標變化與肺功能之間關(guān)系的研究目前并不多。肺功能中FEV1的變化可有效反映患兒哮喘發(fā)作時氣管支氣管阻塞情況,是評估氣道阻塞程度的重要指標。研究已發(fā)現(xiàn),慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)患者NLR與FEV1呈負相關(guān)[23];在一項對暴露于灰塵的冶煉廠工人的研究也發(fā)現(xiàn)肺功能下降最快的工人的血液NEU顯著升高[24],在成人哮喘中NEU與FEV1%的預(yù)測呈負相關(guān)[25]。一現(xiàn)實世界的研究結(jié)果也表明,成人哮喘患者的血液EOS升高和FEV1下降之間存在一定的相關(guān)性[26]。另外也有研究發(fā)現(xiàn),NLR與兒童哮喘肺功能指標的FEV1、FEV1/FVC%呈顯著負相關(guān),而LMR則與肺功能指標無關(guān)[27]。我們對急性發(fā)作哮喘患兒的多項血常規(guī)指標與FEV1進行了相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)NEU、EOS、NLR、ELR與FEV1之間有負相關(guān),以NEU、NLR的負相關(guān)性更強,而LYM、MONO、LMR與FEV1無相關(guān)性,由此可以提示血常規(guī)相關(guān)指標變化可間接反映哮喘患兒的氣流受限情況,而且NEU、EOS、NLR、ELR越高時哮喘急性發(fā)作的病情可能會更加嚴重。
總之,我們監(jiān)測到在兒童哮喘急性發(fā)作時外周血細胞相關(guān)數(shù)值可以發(fā)生變化,尤以NEU計數(shù)、NLR的變化更突出,兒童哮喘急性發(fā)作時可能以中性粒細胞性氣道炎癥為主。今后我們將進一步增加研究樣本量,將對血常規(guī)參數(shù)對兒童哮喘急性發(fā)作發(fā)病和病情判斷價值展開更深入的探討,同時將進一步闡述中性粒細胞炎癥在兒童哮喘發(fā)病中重要的作用地位,為哮喘炎癥細胞相關(guān)發(fā)病機制的研究提供更多的理論基礎(chǔ)。