摘要
已经使用了几种生物标志物在哮喘中评估痰嗜酸孢菌。已经提出,这些生物标志物的诊断准确性可能在哮喘表型之间有所不同。我们调查了在不同成年哮喘表型中检测痰嗜酸性粒细胞(≥3%)的生物标志物的准确性。
血、痰中嗜酸性粒细胞水平,呼出一氧化氮(F伊诺(336名成年患者的总免疫球蛋白(Ig)e总,分析了三个前瞻性观察临床试验,并在五个肺门诊部门招募。计算了用于检测痰嗜酸性粒细胞症的接收器操作特性曲线(AUC)的区域,并在严重和轻度,肥胖和非食管,特应性和非饮食和(前)吸烟和从未吸烟的哮喘患者之间进行比较。
痰嗜酸性粒细胞症存在于116名患者(35%)中。在总组中,AUC为血液粒细胞为0.83(95%CI 0.78-0.87),0.82(0.77-0.87)F伊诺总IgE为0.69(0.63-0.75)。血嗜酸性粒细胞和F伊诺之间不同的表型。总IgE在特应性和肥胖患者中检测痰嗜酸性粒细胞增多的准确性低于非特应性和非肥胖患者。
血嗜酸性粒细胞和F伊诺在鉴定成人哮喘患者的痰嗜酸性粒细胞增多症方面具有相当的诊断准确性(优于总IgE),而不考虑哮喘表型,如严重、非特应性、肥胖和吸烟相关哮喘。
摘要
无论表型如何,FeNO和血嗜酸性粒细胞均可用于检测成人哮喘患者的痰嗜酸性粒细胞http:///wly/mngqf.
介绍
嗜酸性气道炎症是成人哮喘表型的重要区别特征[1].为了评估这种类型的气道炎症,痰中嗜酸性粒细胞计数通常被认为是金标准[2].痰嗜酸性粒细胞引导治疗降低哮喘发作的频率[3.]和痰嗜酸性粒细胞增多患者对吸入糖皮质激素在降低气道高反应性、减少哮喘症状和改善生活质量方面比那些没有吸入糖皮质激素的患者有更好的反应[4.那5.].毫不奇怪,最近欧洲呼吸学会/美国胸科学会关于严重哮喘的指南188bet官网地址推荐痰中嗜酸性粒细胞计数结合临床标准来指导哮喘治疗[6.].不幸的是,痰诱导和鉴别痰细胞计数只在专科诊所可行,并不总是成功的,也不能立即见效[7.].
文献中已经提出了几种评估气道嗜酸性粒细胞增多的替代方法,包括非侵入性生物标志物,如呼出的一氧化氮分数(F伊诺) [8.-10]外周血嗜酸性粒细胞计数[10那11]总免疫球蛋白E(Ig)e [10],不同诊断准确性。但是,具体的患者特征区分不同的成年哮喘表型,例如哮喘严重程度[12,肥胖13),特异反应性(14及(以前)吸烟情况[15]可能影响气道和全身炎症。因此,生物标志物评估痰嗜酸性粒细胞的准确性可能在这些不同的哮喘表型之间变化。
本研究的目的是评估诊断的准确性F伊诺、血嗜酸性粒细胞和痰嗜酸性粒细胞总IgE,定义≥3% [16那17),以及不同哮喘表型的患者。
方法
病人
我们收集了571例成人发病哮喘(18岁后发病)患者的数据,这些患者被纳入了三个独立的观察性临床试验(荷兰试验注册号:NTR2217, NTR1846和NTR1838) [18那19]在2009年至2012年期间。这些前瞻性试验旨在基于广泛的临床,功能和炎症参数的成人发作哮喘的表型患者。≥18岁的患者有资格获得基于国际指南的哮喘确诊诊断(可变呼吸症状的历史和记录的可变呼气气流限制)[20.].排除其他肺部疾病、不相关的主要合并症、妊娠或>10包-年吸烟史并伴有气流固定阻塞/扩散能力减弱的患者。详细的纳入和排除标准已在其他地方报告([18那19]和ntr2217)。邀请荷兰四次二级和一级推荐诊所访问肺门诊部的所有符合条件的患者参加。所有三项试验在其启动前经医学道德委员会审查并批准。所有患者均提供知情同意。目前的额外分析在荷兰试验登记册(NTR 4589)。
特异性表型特征评估
哮喘严重程度
根据创新的药物倡议标准评估哮喘严重程度[21],根据药物使用和哮喘控制程度。重度哮喘的定义为≥1000µg·day-1氟替卡松当量和/或每日口服皮质类固醇加上第二个控制器,并结合哮喘控制评分>1.5 [22在J上套房等等。[23]哮喘控制问卷或过去12个月至少两次恶化。没有满足这些标准的患者被认为是具有轻度至中度的哮喘。
肥胖
肥胖被定义为体重指数(BMI)≥30千克·m-2.
特异反应性
采用免疫cap检测常见空气过敏原的特异性IgE;特异反应定义为特异性IgE >0.35 kU·L-1至少一个过敏原。
吸烟状态
在历史上记录了吸烟状态。(ex-)吸烟者是现有的或以前的吸烟者。非吸烟者是从未吸烟的患者。
参考标准:Sputum Eosinophils
由经过培训的肺功能分析人员按照国际公认的标准进行痰诱导[24].所有患者吸入雾化盐水溶液5分钟;如果可能的话,最多重复三次。按全样本法进行痰液处理,胞旋制剂进行细胞计数差异分析。不同痰细胞类型的结果以非鳞状细胞总数的百分比表示。实验室分析不考虑患者特征和指标检测结果。
F指数测试:伊诺、血嗜酸性粒细胞和总IgE
F伊诺(指标试验1)采用便携式快速反应化学发光分析仪(流速50 mL·s)测定-1;NIOX系统,Aerocrine,瑞典)。FeNO结果报告为十亿分之一[25].
收集静脉血,并进行差异白细胞计数。绝对血液粒细胞数(指数试验2)报告为109.细胞·L-1.使用免疫焦点测试测量总IgE(指数试验3)并报告为Ku·L.-1.血液样本的所有测量都是由参与医院的一般实验室进行的,而这些实验室不知道其他测试的结果。
所有资料收集于1 ~ 2次随访,间隔<2周。
统计分析
有来自336例患者的足够的痰标本(在线补充图E1:研究流程图),这些患者被纳入诊断准确性分析。比较了有足够痰液和没有足够痰液患者的基线特征。血液嗜酸粒细胞数据缺失的患者,F伊诺或总IgE被排除在该指标试验分析之外。
接收器操作特征曲线(ROC)分析用于评估诊断准确性F伊诺、血嗜酸性粒细胞、总IgE及其组合鉴定痰嗜酸性粒细胞≥3%。这首先在完整组中进行,然后在具有如上所述的特定表型患者特征的亚组中进行。分析包括如下:1)不同生物标志物的ROC曲线下面积(AUC) (95% CI)F伊诺(血嗜酸性粒细胞和总IgE);2)敏感性(95% CI)及特异性≥95%时各生物标志物的相应阈值;3)敏感性≥95%时,每种生物标志物的特异性(95% CI)及相应的阈值。McNemar的测试用于比较生物标志物之间的敏感性和特异性。DeLong检验用于比较不同哮喘表型之间的auc,并评估三种生物标志物的任何一种组合是否提高了每一种生物标志物的诊断准确性。
我们还开发了一种多变量逻辑回归模型,用于基于表型特征和三个标记来预测痰嗜酸性粒细胞≥3%。首先,我们评估是否患者特征(年龄,性别,BMI,哮喘持续时间,种族,吸烟状态,在1 s中强制支气管扩张剂呼气量(FEV1), post-bronchodilator FEV1/强制致命能力(FVC)比率,特性状态和药物使用(高剂量相对)在单因素分析中与痰嗜酸性粒细胞增多显著相关(p<0.20)。在此基础上,建立了多变量logistic模型。然后,通过在每一步中移除具有最小Wald统计量的变量,我们使用一个逐步步骤来得到一个简约模型,直到进一步的移除将导致拟合优度的显著损失(p<0.05;似然比检验)。然后,将这三个标记物添加到生成的多变量模型中,并重复逐步步骤。
数据分析采用SPSS(版本22;IBM, Armonk, NY, USA)和R 3.0版本(R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria)。
结果
表1显示了纳入分析的336例患者的基线特征。与这些患者相比,被排除的患者(n=235)更年轻,多为女性,血液中嗜酸性粒细胞略低(在线补充表E1)。痰嗜酸性粒细胞增多116例(35%)。F伊诺其中,10例、5例和4例患者的血液嗜酸性粒细胞和总IgE缺失。在线补充图E2显示了三种生物标志物与痰嗜酸性粒细胞的相关性。
生物标志物的诊断准确性
在完整的组以及八个子组中,F伊诺血液嗜酸性粒细胞具有相似的诊断精度,而总IgE的AUC显着降低(表2和3.).结合F伊诺血液嗜酸性粒细胞明显提高了诊断的准确性F伊诺或单纯嗜酸性粒细胞(p=0.001) (AUC 0.87, 95% CI 0.83-0.91;表2和3.那无花果1和2).将总IgE添加到F伊诺而血嗜酸性粒细胞对AUC无显著改善(0.87,p=0.732)。总IgE在肥胖患者中的表现显著优于非肥胖患者,在非特应性患者中的表现显著优于特应性患者(表3和图2).
![图1](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/46/3/688/F1.medium.gif)
接收器操作特性曲线用于呼出一氧化氮分数(F伊诺)、血嗜酸性粒细胞、总免疫球蛋白(Ig)E和联合模型。n = 336。
a)呼出一氧化氮馏分(F伊诺);b)血液嗜酸性粒细胞;c)总免疫球蛋白E;d)组合模型(F伊诺以及血嗜酸性粒细胞)在不同哮喘表型患者中的作用。
建立了一个多变量logistic模型,并采用逐步逆向选择进行缩减。最终的模型包括年龄、性别、FEV1/FVC,肺用药(高或低吸入皮质类固醇剂量),F伊诺和血嗜酸性粒细胞(在线补充表E2)。该模型在最小程度上提高了诊断的准确性F伊诺与血嗜酸性粒细胞联合(AUC 0.89, 95% CI 0.85-0.93;p = 0.041)。
敏感性、特异性和生物标志物阈值
表2显示每个生物标志物以高特异性或敏感性的敏感性和特异性以及该标记的相关阈值;在线补充图E3显示了计算痰嗜酸性粒细胞率为组合模型的公式F伊诺和血液嗜酸性粒细胞。
灵敏度≥95%时(IE。假阴性数低),F伊诺,血嗜酸性粒细胞和总IgE具有相当的特异性,而特异性F伊诺和血液粒细胞合并显着高。对于低于相应阈值的生物标志物值,负预测值范围为0.92和0.94。
特异性≥95%(IE。误报数量少),敏感性F伊诺,血嗜酸性粒细胞和它们的组合没有显着差异,但与其他生物标志物相比,总IgE的敏感性显着降低。积极的预测值F伊诺,血液嗜酸性粒细胞和它们的组合范围为0.79至0.84,但总IgE仅为0.47。
这些阈值(表2),这些生物标记可用于多达一半的患者,因为他们的检测结果低于或高于下限:47%F伊诺血液嗜酸性粒细胞(322例患者中150例),36%F伊诺(326例患者中117例),34%为血嗜酸性粒细胞(331例患者中113例),25%为总IgE(332例患者中83例)。
概述了不同表型中单独生物标志物的阈值表4;详情见在线补充表格E3-E10。在亚组中,阈值相对稳定F伊诺和F伊诺/血嗜酸性粒细胞组合模型,但对血嗜酸性粒细胞和IgE的较高水平变化很大。
讨论
本研究表明F伊诺在肥胖与非肥胖、特应性与非特应性、(既往)吸烟与不吸烟、重度与轻中度哮喘患者中检测痰嗜酸性粒细胞无显著差异。总IgE在特应性和肥胖患者中的准确性低于非特应性和非肥胖患者。在未选择的成人发病哮喘患者的诊断准确性F伊诺和血嗜酸性粒细胞优于总IgE,而结合F伊诺将血液嗜酸性粒细胞纳入一个模型可以提高整体诊断的准确性。结果表明F伊诺而且血液粒细胞(但不是总IgE)可用于确认或排除痰嗜酸性粒细胞症,高达一半的成人哮喘患者,无论哮喘表型如何。
本研究是第一个比较诊断准确性F伊诺、血嗜酸性粒细胞、总IgE及其在不同成年哮喘表型之间的组合。以往的研究主要是调查这些生物标志物在普通哮喘人群中的诊断准确性。我们的研究结果在总组哮喘患者上F伊诺,血液嗜酸性粒细胞和总IgE与这些之前的研究结果一致,我们最近在系统综述中总结了这些研究结果[26],我们发现了0.75的合并AUCF伊诺,血嗜酸性粒细胞为0.78,总IgE为0.65。我们的研究结果上F伊诺血液嗜酸性粒细胞比其他两份最近的报告更有希望[10那27,作者的结论是F伊诺血液嗜酸性粒细胞缺乏足够的敏感性或特异性作为痰嗜酸性粒细胞标志物。此外,我们还开发了组合模型F伊诺和血嗜酸性粒细胞,其与单独的标记相比增加了诊断准确性。在模型中增加了四个临床变量进一步增加了AUC,但仅在很小的程度上。对于临床目的,使用两个变量显然更加实用。
的诊断准确性F伊诺不同表型哮喘患者痰中嗜酸性粒细胞检测结果相似。这可能是令人惊讶的,因为气道嗜酸性粒细胞增多及其相关的细胞因子和标记物已在特定的哮喘亚组中描述显著差异;例如,在肥胖和非肥胖哮喘患者之间[28].一项研究显示,肥胖哮喘患者气道黏膜下层的嗜酸性粒细胞多于气道内的嗜酸性粒细胞,支气管肺泡灌洗液中的白细胞介素-5水平更高[13].显然,只有一部分患有嗜酸性气道炎症的肥胖哮喘患者出现痰嗜酸性。在我们的研究中,与肥胖患者相比,总IgE在预测非肥胖患者的痰嗜酸性粒细胞增多方面相对更准确,但其诊断准确性低于其他两个生物标志物。气道嗜酸性粒细胞增多症不同的生物标志物之间不一致的报道以前有过[17那29].更有趣的是,还注意到抗炎治疗效果的各种生物标志物之间的不间断,还注意到了预测哮喘发作的能力[7.那29那30.].这些数据表明,不同哮喘表型的生物标记之间的不一致可能指向不同的潜在机制。
两组诊断准确率无显著性差异F伊诺特应性和非特应性患者之间的血液嗜酸性粒细胞。之前的一项研究显示诊断准确率较低F伊诺非特应性疾病的患者比特应性疾病的患者多[8.].这些结果与我们的结果之间的差异可能是由于患者特征或测量设备的不同F伊诺.与特应患者相比,非含有患者总IgE的诊断准确性较高可能与不同的潜在机制有关。虽然经典的特征性哮喘的嗜酸性粒细胞可能是T-辅助(TH)2细胞驱动并包括较高的基础IgE产生,但在非含有哮喘中,积累了嗜酸性粒细胞的激活可以通过替代途径介导的效果[14].
严重哮喘患者经常表现出气道和血液嗜酸性粒细胞增多之间的差异,这可能是由于他们吸入或口服皮质类固醇治疗的高剂量。我们没有发现血液嗜酸性粒细胞或F伊诺在轻中度和重度哮喘患者之间,但之前的研究发现了相互矛盾的结果。一项研究发现,接受糖皮质激素治疗的患者血液嗜酸性粒细胞的AUC为0.55,未接受治疗的患者为0.73 [31,而在另一项研究中,这两个数字分别是0.75和0.62 [10].之前的三项研究评估了F伊诺在严重/已治疗及轻度/未治疗哮喘患者中[8.那10那32].他们都没有发现AUC的差异差异。尽管AUCS具有可比的AUCF伊诺和我们研究的血液粒细胞,由于与其他哮喘表型相比严重哮喘的患者的阈值较高,血液化粒细胞的上阈值范围比较宽。表4和E10)。显然,一组严重哮喘患者血液中嗜酸性粒细胞水平升高,但没有气道嗜酸性粒细胞增多的证据,这证实了先前的研究结果[12].循环中的嗜酸性粒细胞可能在这些患者中充当一个蓄水池,从而维持气道炎症,吸入糖皮质激素不能充分抑制气道炎症。
哮喘患者吸烟常与嗜中性气道炎症有关[15和Th2介导的炎症增强[33]并且也被证明与减少相关F伊诺水平[34].因此,(前)吸烟可能对诊断的准确性有影响F伊诺检测痰嗜酸性粒细胞[8.那9.].之前的一项研究发现F伊诺与不吸烟者相比,吸烟者(0.63相对0.77)[8.,但在我们的研究中并非如此。这表明即使在吸烟者和前吸烟者中F伊诺可作为痰嗜酸性粒细胞增多的生物标志物。
我们研究的主要优势是患者的数量和广泛的特征,这使我们能够调查成人发病哮喘的临床(亚)表型。另一个优势是我们报告的生物标志物阈值是高灵敏度或高特异性的。这些分界点对于执业医师确定或排除气道嗜酸性粒细胞增多症更有帮助。然而,该方法的一个局限性是,该方法只能在多达一半的患者中给出明确的结果;其余患者仍需进行痰诱导以确诊或排除痰嗜酸性粒细胞增多。我们研究的另一个可能的局限性是缺少痰样本的数量,特别是在轻中度哮喘患者中。这限制了我们对所有成年哮喘患者的结果的推断。然而,在轻中度哮喘中不成功的痰诱导可能提示痰中嗜酸性粒细胞水平较低,这与观察到的该组较低的血液嗜酸性粒细胞水平相吻合。
我们的研究具有临床意义。首先,它表明,在成年患者的大型子集中,可以通过使用高确定性鉴定气道嗜酸性粒细胞症F伊诺还有血嗜酸性粒细胞,而不是诱导痰。其次,它表明这些生物标记在哮喘的不同亚型和严重程度上是相似的。目前,F伊诺而血液嗜酸性粒细胞主要用于临床试验,以确定嗜酸性哮喘患者谁符合新的靶向治疗。例如mepolizumab, >的嗜酸性粒细胞切断剂0.15×109.细胞·L-1用于检测嗜酸性粒细胞性哮喘并预测哮喘发作的减少[35].我们的数据显示,这是检测嗜酸性粒细胞增多的一个足够的阈值,因为嗜酸性粒细胞计数<0.09×109.细胞·L-192%的患者伴有气道嗜酸性粒细胞增多。尽管如此,还需要对各自的生物标志物阈值达成共识,以及将生物标志物结合起来的算法和外部验证。
总之,我们表明了这一点F伊诺无论表型特征如哮喘的严重程度、异位性、肥胖和吸烟状况,甚至可能不考虑导致气道嗜酸性粒细胞增多的潜在途径,血液嗜酸性粒细胞在识别成人哮喘患者的气道嗜酸性粒细胞增多方面具有相当的诊断准确性。在未来的临床试验和日常实践中,这两种标记物最好联合使用,可能成为评估嗜酸性气道炎症和指导不同表型成人哮喘患者的靶向治疗的首选方法。
脚注
这篇文章的补充材料可从www.qdcxjkg.com
支持声明:本手稿中描述的子研究由葛兰素史克公司(SAS117256)提供的不受限制的资助,Stichting Astma Bestrijding(哮喘预防基金会;2012/010),获得了来自荷兰肺基金会(Lung Foundation Netherlands)的赠款(3.2.08.027)和来自Stichting Longgeneeskunde Fryslân(肺医学区域基金会)的赠款。本文的资金信息已存入FundRef.
临床试验:这些研究登记在www.trialregister.nlNTR2217, NTR1846, NTR1838和ntr4589。
利益冲突:可以在本文的在线版本中找到相关信息www.qdcxjkg.com
- 收到了2015年1月22日。
- 公认2015年4月15日。
- 版权©2015人队