支气管哮喘表型及内型的临床特征、生物标志物及治疗研究

摘要

目的：
　　近年支气管哮喘（Bronchial Asthma，简称哮喘）的精准分型及个体化治疗受到广泛关注，全球哮喘防治创议(Global Initiative for asthma，GINA)指出哮喘是一种异质性疾病，即哮喘具有不同的表型及内型，尤其在重症哮喘，其病理机制复杂多样。本研究通过分析哮喘患者的临床特征、肺功能、过敏原、诱导痰及外周血白介素(IL)、骨膜蛋白、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）及治疗反应等，探讨哮喘表型及内型的临床特征、生物标志物以及个体化治疗，研究结果可能对哮喘的精准分型及个体化治疗具有重要意义，将可能有助于优化哮喘患者的管理、提高疗效、改善预后及降低死亡率。
　　方法：
　　1、嗜酸性粒细胞型哮喘及非嗜酸性粒细胞型哮喘患者的表型研究：
　　(1)入选2014年8月3日～2017年2月19日在解放军总医院门诊及住院的资料完整的哮喘患者147例。(2)哮喘表型分组：①嗜酸性粒细胞型哮喘(EA)组（73例）;②非嗜酸性粒细胞型哮喘(NEA)组（74例）;(3)收集上述两组患者一般资料、临床特征、哮喘控制测试(ACT)评分、肺功能、动脉血氧分压(PaO2)、FeNO、诱导痰细胞学分类、痰上清及外周血白介素（IL-5、IL-8、IL-13、IL-17）、外周血Eos％、总IgE等。(4)比较EA组及NEA组患者的上述指标的差异。(5)分析EA组患者诱导痰及外周血Eos％、FeNO与ACT评分、肺功能、总IgE浓度的相关性。
　　2、高Th2型哮喘及低Th2型哮喘患者的内型研究
　　(1)入选2014年8月3日～2017年2月19日在解放军总医院门诊及住院的资料完整并且完成诱导痰细胞学检查、血清白介素、骨膜素、TNF-α、外周血Eos％及FeNO检查的患者33例;收集上述患者的一般资料、临床特征、ACT评分、肺功能、PaO2、总IgE等。(2)哮喘内型分组：①高Th2型哮喘组患者（22例）;②低Th2型哮喘组患者（11例）。(3)比较两组患者的一般情况、ACT评分、肺功能、PaO2、总IgE等指标的差异。(4)分析高Th2型哮喘的外周血白介素及骨膜素、诱导痰及外周血Eos％及FeNO与ACT评分、肺功能、总IgE浓度、痰上清中白介素及骨膜素浓度相关性;(5)分析低Th2型哮喘的外周血白介素及TNF-α、诱导痰Neu％与ACT评分、肺功能、PaO2的相关性。
　　3、高Th2型哮喘患者及低Th2型哮喘患者的个体化治疗研究
　　通过回顾性研究，分析了接受不同治疗方案的高Th2（22例）及低Th2型（11例）哮喘患者的疗效，其平均疗程为3（+/-）个月。(1)高Th2型哮喘（22例）：吸入性激素(ICS)+吸入性长效支气管扩张剂(LABA)+白三烯受体拮抗剂(LTRA)治疗;(2)低Th2型哮喘患者分为两组：①寡细胞型哮喘（9例）：给予ICS+LABA+LTRA+（长效抗胆碱能受体激动剂）LAMA治疗;②中性粒细胞型哮喘（2例）：给予ICS+LABA+LTRA+克拉霉素0.25g bid治疗。(3)比较高Th2型哮喘患者治疗前后ACT评分、肺功能、总IgE浓度、FeNO、诱导痰Eos％、外周血Eos％的变化。(4)比较低Th2型哮喘患者治疗前后ACT评分、肺功能及诱导痰Neu％的变化。
　　结果：
　　1、EA组与NEA组患者对比研究：(1)两组间临床特征与ACT评分：与EA组相比，NEA组BMI指数更高[(26.39±3.84)vs(24.78±4.23)，P=0.017]。与NEA组相比，EA组患者平均年龄低于NEA组[(44.1±14.3)vs(50.92±14.09)，P=0.003];EA组有个人过敏史患者比例明显增多(43.8％vs31.1％，P=0.04);EA组ACT评分低(17vs19，P=0.011)。(2)两组间肺功能及PaO2：与NEA组相比，EA组患者肺功能受损程度更重：第1秒用力呼气容积占预计值的百分比（FEV1％预计值）(68％vs81.8％，P=0.001);呼气峰流速占预计值百分比（PEF％预测值）[(73.77±27.87)％vs(85.22±27.55)％，P=0.013];FEV1％FVC(62.5％vs73.18％，P=0.002)及小气道功能指标FEF25、FEF50、FEG5、MMEF75/25均明显降低。两组间PaO2无明显差异。(3)两组间生物标志物：与NEA组相比，EA组外周血总IgE水平明显升高(196vs48IU/ml，P=0.04)、外周血Eos％(5.9％vs2.4％，P=0.000)明显升高、诱导痰上清IL-5明显升高(10.88vs2.1pg/ml，P=0.017);与EA组相比，NEA组诱导痰Neu％明显上升(45％vs32％，P=0.000)、IL-17明显上升(16.32vs13.58pg/ml，P=0.04)、外周血IL-8(364.02vs17.07pg/ml，p=0.016)及IL-17(1.91vs0.91pg/ml，P=0.043)均明显升高。(4)相关性分析：EA组患者的痰Eos％与血Eos％呈正相关(r=0.359，p=0.002)，血Eos％与FeNO及总IgE呈正相关(r=0.312、r=0.448，p＜0.05)，但血Eos％与ACT呈负相关（r=-0.310，p=-0.008）。
　　2、高Th2型哮喘及低Th2型哮喘患者的特点：(1)两组间临床特征与ACT评分：与低Th2型哮喘相比，高Th2型哮喘组有过敏性疾病家族史患者比例更高(54.5％vs18.2％，P=0.03);与高Th2型哮喘相比，低Th2型哮喘组患者BMI指数更高[(27.00±2.79)vs(22.97±3.76)，P=0.004];低Th2型哮喘存在小气道功能障碍。两组间ACT评分无显著差异[(17.63±3.85)vs(17.73±5.95)p=0.958]。(2)两组间肺功能及PaO2：与低Th2型哮喘相比，高Th2型哮喘在FEV1绝对值(L)下降更明显[(1.71±0.66)vs(2.33±0.93)，P=0.045]。两组间PaO2无显著差异。(3)两组间年龄及诱导痰：经Logistic回归模型分析低Th2型哮喘组年龄大于50岁的比例增多(81.8％vs18.2％，P=0.032);低Th2型哮喘组诱导痰Neu％≥40％的患者比例升高(63.6％vs?％，P=0.026)。(4)相关性分析：①高Th2型哮喘患者：外周血Eos％与FeNO、总IgE呈正相关(r=0.591、r=0.432，p＜0.05)，而与ACT评分呈负相关（r=-0.445，p=0.038）;诱导痰Eos％与外周血IL-5呈正相关(r=0.427，p=0.048)，而诱导痰Eos％与FEV1、FEV1％预计值、FEV1％FVC、FEF25、FEF50、FEF75、MME75/25呈负相关(P＜0.05);外周血IL-5与FEF25、FEF50、FEF75、MME75/25呈负相关(P＜0.05)。②低Th2型哮喘患者：外周血TNF-α与诱导痰Neu％呈正相关(r=0.659，P=0.027)，外周血TNF-α与FEV1、PEF、PEF％预测值呈负相关(P＜0.05)。
　　3、高Th2型哮喘及低Th2型哮喘患者的个体化治疗疗效：(1)高Th2型哮喘患者：治疗后ACT评分较治疗前明显提高(P=0.008)，FEF50、FEF75、MMEF75/25均较治疗前明显改善(P＜0.05)。外周血Eos％、诱导痰Eos％较治疗前明显下降(P＜0.05)。(2)低Th2型哮喘患者分为两种类型：①寡细胞型哮喘患者（9例）治疗后ACT评分较治疗前明显提高(P=0.036);FEV1％预计值、FEV1％FVC及PEF％预计值较治疗前均有明显改善(P＜0.05)。寡细胞型哮喘治疗后即使联合使用ICS，但诱导痰Eos无变化。②中性粒细胞型哮喘患者（2例）经治疗后ACT评分明显改善，分别由17分上升至22分、14分上升至23分，FEV1％预计值由治疗前41.2％和37.3％分别上升至治疗后的60.1％和53.2％，PEF％预计值分别由44.7％和47％上升至62.7％和54.7％。而诱导痰Neu％一例则由63.5％下降至60％、另一例由66.5％下降至58.1％。两例的诱导痰Eos％均无明显变化。
　　结论：
　　1、嗜酸性粒细胞型哮喘表型特点：嗜酸性粒细胞型哮喘患者占总哮喘患者的49.7％。近半数有个人过敏史、哮喘症状控制不佳、肺功能障碍更严重;外周血Eos％及总IgE及诱导痰IL-5明显升高;诱导痰Eos％与血Eos％呈正相关、血Eos％与FeNO及总IgE呈正相关、血Eos％增高与哮喘症状控制不佳相关。外周血Eos％及总IgE及诱导痰IL-5可作为EA的生物标志物。
　　2、非嗜酸性粒细胞型哮喘表型特点：肥胖患者更多，外周血IL-8及IL-17明显上升，诱导痰Neu％明显上升，上述三个指标可作为NEA的生物标志物。
　　3、高Th2型哮喘内型特点：有过敏性疾病家族史的患者比例更高，FEV1绝对值更低，症状更重。外周血Eos％与FeNO、总IgE呈正相关，外周血Eos％增高与哮喘症状控制不佳相关，诱导痰Eos％与外周血IL-5呈正相关，诱导痰Eos％增高与肺功能受损相关。外周血IL-5、IL-13及骨膜素、诱导痰及外周血Eos％及FeNO可作为高Th2型哮喘患者的生物标志物。
　　4、低Th2型哮喘内型特点：多为成年期发病、肥胖者多见，存在小气道功能障碍。外周血TNF-α与诱导痰Neu％呈正相关，而外周血TNF-α增加与肺功能损伤相关。外周血IL-8、IL-17、TNF-α及诱导痰Neu％可作为低Th2型哮喘患者的生物标志物。
　　5、高Th2型哮喘患者治疗反应：经ICS+LABA+LTRA治疗后的ACT评分及小气道肺功能较治疗前提高，外周血Eos％及诱导痰Eos％较治疗前明显下降，提示高Th2型哮喘可首选ICS治疗。
　　6、低Th2型哮喘患者治疗反应：①寡细胞型哮喘患者治疗反应：经ICS+LABA+LTRA+LAMA治疗后的ACT评分较治疗前明显提高、FEV1％预计值、FEV1％FVC及PEF％预计值均有明显改善。诱导痰Neu％有下降趋势，但无统计学意义。尽管联合使用ICS治疗，但诱导痰Eos无变化，提示寡细胞型哮喘对ICS治疗反应差而对LAMA可能有效。②中性粒细胞型哮喘治疗反应：给予ICS+LABA+LTRA+克拉霉素治疗后的ACT评分及肺功能均有改善，同时诱导痰Neu％有轻度下降但痰Eos％无变化，提示中性粒细胞型哮喘对ICS治疗反应差，而对大环内酯类药物及LTRA可能有效，但本组例数较少，尚需增加患者例数以进一步验证。
　　7、生物标记物即可能提示哮喘患者的特定炎症类型，又可能用于预测治疗反应，还可能为患者提供靶向治疗的依据。然而利用单一生物标志物不足以确定哮喘的表型和内型，而联合应用准确性更高。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一部分 嗜酸性粒细胞型哮喘及非嗜酸性粒细胞型哮喘患者的表型研究

一、实验对象

二、实验方法

三、实验结果

四、讨论

第二部分 高Th2型哮喘及低Th2型哮喘患者的内型研究

一、实验对象

二、实验方法

三、实验结果

四、讨论

第三部分 高Th2型哮喘及低Th2型哮喘内型患者的个体化治疗研究

一、实验对象

二、材料方法

三、实验结果

四、讨论

全文总结

参考文献

重症哮喘表型及内型的研究进展

攻读硕士学位期间发表论文

致谢