专家述评 | 非嗜酸性粒细胞哮喘的发病机制

2017-11-04 19:10 来源:丁香园 作者:解放军南京总医院干部呼吸科 辛晓峰
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支气管哮喘(以下简称哮喘)是一种以气道慢性炎症为特征的异质性疾病,气道炎症多由嗜酸性粒细胞(Eosinophils,Eos)、肥大细胞、T 淋巴细胞等多种细胞和细胞组分参与。糖皮质激素作为哮喘的一线治疗已广泛应用于临床,大多数哮喘患者通过激素治疗可使临床症状和病理生理变化得到明显改善。但临床仍有一小部分哮喘患者对激素的治疗不敏感,于是有学者提出了嗜酸性粒细胞哮喘(eosinophilic asthma,EA)和非嗜酸性粒细胞哮喘(non-eosinophilic asthma,NEA)的概念 1

对于 NEA 的定义目前尚无统一标准。大部分研究将 EOS<3% 作为界定 NEA 的标准。根据诱导痰中的细胞分型,Eos 比例>3% 通常被认为是 EA, NEA 包括中性粒细胞型(polymorphonuclear neutrophils,PMN)哮喘,混合细胞型哮喘,寡细胞型哮喘等。目前关于报道的 NEA 患者诱导痰中 PMN 比例的临界值差别较大,一般认为诱导痰中 PMN 比例>61% 即可定义为 NEA。

Gibson 2等人在 2001 年提出哮喘人群中超过 50% 的患者为 NEA。而在其他研究中,这一数值往往更大。一项回顾性研究入组了 995 名轻中度哮喘患者,发现未接受吸入激素治疗且疾病不能控制的人群中 NEA 占了 64%,而接受激素治疗但疾病仍未控制的哮喘人群中 83% 表现为 NEA。一个小规模的数据分析研究显示,在成人稳定期哮喘,51.7% 的哮喘患者表现为寡细胞型,27.6% 表现为中性粒细胞型,17.2% 表现为嗜酸性粒细胞型 3。NEA 作为临床哮喘的一种亚型,在从未吸烟或已戒烟的哮喘人群中发病率占到一半以上。除此之外,BMI 高的病人常会出现 NEA,而 BMI 正常或较低的病人 EA 发病率往往较高 4。最近 Ntontsi 等 5根据诱导痰对 240 名哮喘患者进行分型,发现 EA 占 40%,混合型占 6.7%,中性粒细胞型占 5.4%,寡细胞型占 47.9%,其中寡细胞型哮喘患者急性加重的发生较少,且大部分对治疗反应好。由此可见,非嗜酸性粒细胞型哮喘是一个比较宽泛的概念,其中寡细胞型哮喘表型似乎所占比例较多,所占比例较少。并不是所有的非嗜酸性粒型哮喘都对激素反应不好或哮喘控制不佳,研究显示寡细胞型对 ICS  反应也是很好的,只有中性粒细胞型哮喘确实可能属于激素反映不好哮喘控制不佳的表型,但该类患者所占比例较低。

有研究表明大概有三分之二的 NEA 是由于毒性低分子量化合物的吸入所致,而这一诱因产生的 NEA 病人预后通常不佳 6。另外职业暴露也是引起 NEA 的一个重要因素,同时环境污染、汽车尾气、呼吸道感染等刺激均可引起 NEA 的发生。避免环境及职业污染物的暴露可以减少 NEA 发病过程中的中性粒细胞型哮喘炎症反应。吸烟的哮喘患者戒烟 6 周后,其痰液中中性粒细胞数目较对照组明显下降,患者对激素治疗后的敏感性增加,且肺功能 FEV1 明显改善。中断职业暴露危险因素后,哮喘病人的中性粒细胞炎症反应会逐渐减弱,哮喘症状逐步得到控制 7

有学者认为,在哮喘发病过程中,一些炎症过程导致了非嗜酸性粒细胞炎症反应及气道的破坏,遗憾的是这一免疫机制的具体发生过程尚未得到阐明 8。新近研究表明,病毒感染、吸烟、空气污染刺激激活 Th17 细胞分泌白介素 17(interleukin-17,IL-17),IL-17 进一步激活中性粒细胞趋化因子白介素 8(interleukin-8,IL-8),从而使中性粒细胞在气道大量募集并激活。在实验哮喘模型中,激活的 Th17 细胞释放出 IL-17A 和 IL-17F 刺激了气道上皮细胞中包括 CXCL1 和 IL-8 在内的中性粒细胞趋化因子的合成 9。另有研究表明,Th1 细胞通过释放干扰素γ(interferon gamma, IFN-γ) 参与了重度哮喘相关的中性粒细胞炎症反应过程 10。该研究还证实,哮喘发病过程中,中性粒细胞不仅参与了粘液腺的增生及过度分泌,还与气道高反应及气道重塑以及对激素治疗不敏感有关。Locke 等 11 在研究中发现,NEA 患者在接受激素治疗后,小气道阻塞的发病率明显高于 EA 组,由于 NEA 病人支气管黏膜以中性粒细胞浸润为主,其分泌的弹性蛋白酶及相关炎症因子对支气管上皮细胞产生不可逆损伤,导致 NEA 病人对激素敏感性差。支气管病理活检发现,与 EA 比较,NEA 中支气管基底膜与正常基底膜相比无明显差别,而 EA 患者基底膜明显增厚,支气管平滑肌肥大增生,网状组织增厚 12。Simpson 等 13 通过测定受试者固有免疫受体的表达水平及炎症性细胞因子表达水平后发现,NEA 患者的固有免疫受体及炎症性细胞因子的表达水平远高于 EA 患者和健康对照组人群,这为 NEA 的发病机制提供了新的研究方向,说明固有免疫系统的激活可能导致炎症因子的产生,并最终导致 NEA 的发生。


参考文献

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5. Ntontsi P,Loukides S,Bakakos P,et al.Clinical, functional and inflammatory characteristics in patients with paucigranulocytic stable asthma: Comparison with different sputum phenotypes.Allergy,2017,1-7.

6.Anees W, Huggins V, Pavord I D, et al. Occupational asthma due to low molecular weight agents: eosinophilic and non-eosinophilic variants.[J]. Thorax, 2002, 57(3):231-236.

7.Chaudhuri R; Livingston E; McMahon AD; Lafferty J; Fraser I; Spears M; McSharry CP; Thomson NC. Effects of smoking cessation on lung function and airway inflammation in smokers with asthma.[J]. American Journal of Respiratory & Critical Care Medicine, 2006, 174(2):127-33.

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11.Locke N R, Royce S G, Wainewright J S, et al. Comparison of airway remodeling in acute, subacute, and chronic models of allergic airways disease.[J]. American Journal of Respiratory Cell & Molecular Biology, 2007, 36(5):625-32.

12.Woodruff P G, Modrek B, Choy D F, et al. T-helper type 2-driven inflammation defines major subphenotypes of asthma.[J]. American Journal of Respiratory & Critical Care Medicine, 2009, 180(5):388-95.

13.Simpson J L, Grissell T V, Douwes J, et al. Innate immune activation in neutrophilic asthma and bronchiectasis[J]. Thorax, 2007, 62(3):211-8.


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编辑: 徐沛沛

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