文摘
在哮喘患者的支气管粘膜炎症标记物与肺功能的下降在14年的前瞻性随访?
为了解决这个问题,19轻度到中度过敏性哮喘病人接受肺活量和支气管镜检查基准和经过14年的随访(t = 14)。基线支气管活检为网状层厚度进行了分析,嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(当),肥大细胞类胰蛋白酶(AA1), CD3, CD4和CD8。后续切片染色了EG2 AA1,中性粒细胞弹性蛋白酶,CD3, CD4, CD8、CD20, granzyme B, CD68、DC-SIGN, Ki67和黏蛋白。
用力呼气量下降1 s (FEV1)%预计最高高患者CD8 (p = 0.01, pre -和post-bronchodilator)或高的CD4细胞计数在基线(pre-bronchodilator p = 0.04, p = 0.03 post-bronchodilator)。高CD8、患者CD3或granzyme B计数在t = 14 FEV还表现出快速下降1CD8 pre-bronchodilator (p = 0.00, p = 0.04 CD8 post-bronchodilator, p = 0.01 granzyme pre-bronchodilator B、p < 0.01 CD3 pre-bronchodilator)。
长期肺功能下降,有助于提高支气管哮喘与CD8和CD4基线,CD8、CD3 granzyme B在随访。这表明,高危人群可以被识别的基础上炎性表型。
文摘
轻度到中度哮喘组与陡峭的肺功能下降根据炎症标记物可以被识别http://ow.ly/4mJe89
介绍
哮喘是一种慢性气道炎症性疾病,从轻微到严重,大多是可逆的气道阻塞。哮喘患者已经表明,肺功能的下降是陡峭的随着时间的推移与健康受试者相比(1哮喘病人之间),但这种下降趋势的变化是实质性的2,3]。临床亚组可以观察到不同程度的肺功能下降(1]。
除了呼吸道的炎症,可以观察到结构更改航空公司在哮喘,包括牙龈网状层的增厚,细胞外基质的变化,平滑肌层增厚、表面上皮杯状细胞的数量增加(4]。这种所谓的气道重构可能导致肺功能下降随着时间的推移在一些,但不是所有,哮喘病人。
理解的基础肺功能下降哮喘临床相关,因为在子群的哮喘患者肺功能下降可以进展成持续的气流限制(5]。此外,L安吉et al。(6)表明,降低肺功能与哮喘患者死亡率增加有关。识别和描述的表型组的哮喘哮喘管理的前景7]。研究嗜酸性粒细胞、中性粒细胞的存在导致描述子组的不同在他们的疾病严重程度(发作)和对治疗的反应8,9]。然而,纵向研究,描述这种表型肺功能下降的基础上并没有被执行。
从1993年开始,我们的团队建立了一个群特征明显,轻度到中度哮喘患者(10]。我们显示7.5年的随访后的数量CD8细胞在支气管活检在基线预测随后的下降(post-bronchodilator)在1 s (FEV用力呼气量1)[11),这表明炎症与肺功能下降在这第一年的随访。在目前的研究中我们假定的炎症亚型支气管活检在基线(t = 0)预测后续长期的肺功能下降后14年的随访(t = 14),和炎症模式在14年随访也与(前)肺功能下降。
因此,我们研究的目的是描述在支气管活检炎症染色标记的先天(嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(当),肥大细胞类胰蛋白酶(AA1),中性粒细胞弹性蛋白酶、CD68和DC-SIGN)和适应性免疫(CD3, CD4, CD8和granzyme B),以及标记为改造(黏蛋白)和地方扩散(Ki67)。我们检查了这些炎症和重塑的关系标记和肺功能下降在14年的前瞻性随访。这样的描述哮喘表型和高危人群的识别旨在促进未来个性化的管理策略。
方法
设计
这是一个前瞻性观察研究涵盖了14年的随访。预处理和post-bronchodilator FEV1和挑衅的浓度导致FEV下降了20%1(电脑20.)进行了测量和支气管镜检查在基线和t = 14年。肺量测定法的细节和支气管镜检查的补充材料。
免疫组织化学染色和分析
在基线、支气管活检为网状层厚度进行了分析,当,AA1, CD3, CD4和CD8。详细的活检方法发表之前(10]。当t = 14年,AA1,中性粒细胞弹性蛋白酶,CD3, CD4, CD8、CD68、CD20, DC-SIGN granzyme B和Ki67支气管活检进行了分析。抗体和抗原检索方法见表S1。要想知道更多的细节,请见补充材料。
总彩色切片图像拍摄的部分。的长度受损上皮基底膜完整和决心。Ki67分析完整的上皮,表示为Ki67的数量+细胞每毫米的基底膜。粘蛋白表达进行了分析使用周期acid-Schiff /阿尔新蓝(不是/ AB)染色在完整的上皮细胞,并表示为PAS / AB的百分比+区域。详细描述是提供的补充材料。
EG2阳性染色细胞的数量,AA1,中性粒细胞弹性蛋白酶,CD3, CD4, CD8、CD68、CD20, DC-SIGN Ki67被计算和数据表达为阳性细胞的数量每0.1毫米2固有层。Granzyme B染色分析)方法,并表示为活组织检查的一部分包含Granzyme B+肽(详情见补充材料)。
统计分析
预处理和post-bronchodilator FEV的下降1测定t = 0和t = 14年之间平均(下降)预处理和post-bronchodilator FEV吗1比较。EG2+,AA1+- CD3+- CD4+,CD8+,中性粒细胞弹性蛋白酶+、CD68+、CD20+,DC-SIGN+,Ki67+- - - granzyme B+细胞计数,不是/ AB+区域和网状层厚度对分的基础上的染色值中位数:小于中位数定义为“低”,大于或等于中值为“高”。预处理和post-bronchodilator FEV下降1%预测对象之间的比较与低与高炎症(细胞)计数和主题使用非参数Mann-Whitney紫外线测试,由于数据不是正态分布和组织规模很小。进一步探索关联,这些标记之间的线性相关性,FEV的衰落1%由非参数预测分析了斯皮尔曼相关分析。横断面t细胞之间的关联标记CD3、CD4和CD8和FEV1%在t = 14年预测分析非参数分析。此外,CD3之间的关联+- CD4+- - - CD8+细胞计数在基线和t = 14年进行分析。
结果
病人的特点
在32名患者参加了7.5年的随访中,两人失访和19个病人同意支气管镜检查在14年(反应率60%)。均值±sd总从基线为13.9±0.5年随访期间。在基线和14年的随访∼70%的患者使用吸入糖皮质激素(表1)。19岁的患者使用长效β2-agonists t = 14年在基线和没有使用它们。在过去5年3例患者口服皮质类固醇收到一个或多个课程。在基线,电脑20.< 8毫克·毫升−1在所有的病人,在t = 14低于这个阈值16的19例。在基线,所有患者过敏性。然而,在14年的随访中,受试者的消极的皮肤针刺试验(表1)。在t = 14年三个病人已经成为当前吸烟者(表1)。三个病人不再有经验的哮喘症状在t = 14,因此没有收到任何药物。
肺功能下降
有一个预处理和post-bronchodilator FEV明显下降1在14年的随访(图2和表2)。Post-bronchodilator FEV1显示比pre-bronchodilator FEV下降明显增大1(p = 0.03)。Pre-bronchodilator FEV1显示平均±sd下降20.6±30.0毫升,而post-bronchodilator FEV1下降了31.0±22.2毫升。图2显示了预处理和post-bronchodilator FEV的纵向发展1(图2一个和b分别)和预处理和post-bronchodilator FEV1%预测(图2 c和d)在后续期间的14年。意味着FEV1%的预测是在正常范围内(图2和表2)。此外,我们分析FEV的下降之间的关系1%在第一段后续预测(从基线到t = 7.5年)和后续的第二期的下降(从t = 7.5 t = 14年)。没有观察到显著相关,表明肺功能下降的可能情景(p > 0.10)。
纵向分析:炎症随访结束时
哮喘患者CD8计数高在t = 14演示更前和post-bronchodilator FEV明显下降1%预计在前几年与CD8计数较低在t = 14 (图4一和b分别)。granzyme B和CD3 pre-bronchodilator FEV下降1%预计在哮喘患者更高价值的最高这些标记在t = 14年。(图4 c和d分别)。这些结果证实了非参数斯皮尔曼的分析(表3)。CD4和其他标记分析了分布显示没有协会前肺功能下降(p > 0.10)。CD8计数在基线之间的显著相关性,观察t = 14年(rSP= 0.52,p = 0.03),而CD3、CD4计数在基线和随访后不相关(p > 0.10)。
横截面分析
有显著相关性CD8和CD3在t = 14和pre-bronchodilator FEV计数1%预计在t = 14 (图5一个分别和b),而CD4之间不存在相关性+细胞或其他炎症标记物,pre-bronchodilator FEV1%预计在t = 14 (p > 0.10)。
讨论
目前的研究表明,支气管CD8的数量+- - - CD4+肽在基线预测随后的肺功能下降患者轻度到中度过敏性哮喘在14年的随访。在最后的随访中,CD8的数量+- CD3+- - - granzyme B+肽是与前面的肺功能下降。我们的数据表明,尽管平均正常下降,肺功能的长期课程非常异构轻度到中度哮喘患者中,子组的患者高CD8和CD4细胞在支气管活检可能的风险更加明显肺功能多年的损失。
我们所知,目前的研究是第一次检查炎症标记物之间的关系在支气管活检和哮喘的长期过程中肺功能。之前我们已经表明,CD8+细胞在支气管活检的预后价值后续轻度到中度哮喘患者肺功能下降的短期随访期间(7.5年)11]。这现在已经延长一倍随访期间,和后续的支气管镜检查在t = 14年。在基线和t = 14 CD8计数升高与FEV的快速下降有关1,这表明内部效度。除了CD8细胞,我们发现CD4细胞也被预测为后续预处理和以FEV post-bronchodilator肺功能下降1%预测。协会之间的这些差异在t = 7.5和t = 14年可能是由于这样的事实,我们跟着这些病人在较长一段时间。我们之前在7.5年的随访研究可能已经错过了与CD4细胞,因为观测时期太短。
可能是CD8细胞在哮喘中的作用?死于急性哮喘患者CD8更高数量的激活+t细胞在死后从哮喘肺组织样本与组织相比,对照组(12]。然而,CD8细胞也可能参与急性哮喘发作外,特别是在相对严重疾病患者。首先,CD8的激活+最近报告严重哮喘患者t细胞利用转录组分析(13]。其次,痰和哮喘严重程度的CD8细胞之间的联系,以组胺支气管高反应性,以前C所示何等。(14]。除了生产辅助(Th) 2由CD4细胞因子+CD8 t细胞在哮喘气道+同时被发现的还有t细胞产生白介素(IL) 4和IL-5在哮喘气道(14,15]。最近的一项研究表明,一个重要的角色的一个子集外周血IL-6Rα效应记忆高CD8细胞在哮喘Th2细胞因子的生产(16]。CD8细胞可能由过敏原引起的结果cross-presentation外源性过敏原的主要组织相容性复合体类我CD8气道树突细胞+细胞(17]。在老鼠的反应CD8细胞aerosolised过敏原被发现导致肺嗜酸性粒细胞和支气管高反应性(18]。支持这个概念的研究eneviratne等。(19)定义了三种CD8 t细胞抗原表位的屋尘螨过敏原。
CD8细胞和哮喘之间的联系也可以解释为呼吸道病毒感染和其他细胞内病原体,因为细胞毒性t细胞发挥重要作用在抵御感染。在儿童气喘发作引起的鼻病毒感染与哮喘的发展(20.]。此外,在超过80%的哮喘急性加重涉及病毒感染(21,22),而呼吸道病毒也被观察到具有这样的航空公司在稳定的哮喘患者23,24]。在老鼠身上,CD8+在应对病毒感染t细胞激活能坚持几个月的航空公司(25),造成肺损伤(26]。这可能会导致气道重构导致肺功能下降。
我们的研究表明,CD8+细胞计数相对稳定,而基准CD4+——和CD3+细胞计数和细胞计数没有联系在14年的随访。我们假定CD8+细胞可能导致肺功能下降由于其细胞毒性的活动。最近的一项研究在慢性阻塞性肺疾病之间的关联granzyme B表达和小气道重构(27]。这是由我们的观察,granzyme B,标记细胞毒性的活动,与前面的肺功能下降。另外一个可能性就是,CD8细胞IL-13的主要来源,这是一个重要的细胞因子在气道重塑28]。
除了CD8细胞的预测价值,我们还发现CD4细胞是肺功能下降的预测和横向比较与肺功能有关。然而,这些细胞没有联系前肺功能下降,当测量14年的随访后,随着时间的推移,并不是恒定的。由于CD4细胞可能导致激活天真CD8细胞,这一发现可能反映了CD4 t细胞的作用(早期)CD8 t细胞激活。然而,需要指出的是,相关绝对FEV下降时迷路了1分析了。
CD3数量与前14年的随访后肺功能下降。CD8之间没有相关性+细胞和granzyme B能找到,但是granzyme B与CD3相关+细胞(数据未显示)。这可能表明CD3的作用+CD4+自然杀伤t细胞(iNKT细胞),发现增加支气管肺泡灌洗液从过敏性哮喘患者与健康对照组相比29日]。此外,它表明granzyme B是增加iNKT外周血细胞在过敏性哮喘患者与健康对照组相比30.]。这表明,细胞毒性iNKT细胞可能参与了哮喘过程导致肺功能下降。
我们研究的力量,它描述了14年的前瞻性随访,使用标准化的方法。此外,本研究的重点是异质性的肺功能下降和描述子组显示表型更小或更大的肺功能下降。肺功能的异质性是相当大的,可能会受到很多因素的影响。因此,我们认为炎症标记物之间的关联的可能性和肺功能下降是用药物使用上的差异来解释。然而,我们回归分析的结果不影响使用吸入糖皮质激素时展示了包括皮质类固醇作为协变量(表S2)。然而,有几个潜在的局限性。首先,本研究是在一个相对较小的群体,一些患者失访14年之后或不再愿意参与。然而,这已不太可能显著影响我们的结论,因为:1)样本大小是适合重复措施支气管活检细胞计数;2)没有观察到的差异之间的肺功能和皮质类固醇使用患者参与了后续研究和那些没有(p > 0.10);和3)我们确实发现长期肺功能下降和炎症标记物之间的相关性的航空公司。 Secondly, in view of developments in immunohistochemistry and data on predominant inflammatory pathways in asthma since the early 1990s, the methods of staining at t=0 and t=14 years were not identical. Thirdly, during the follow-up period patients were receiving asthma treatment from their own general practitioner, and for some patients, a chest physician. After 14 years, three of the 19 patients were not suffering from any asthma symptoms at all and were not receiving any asthma medication, while two-thirds of the patients were receiving inhaled corticosteroids. Fourthly, while CD8 counts at baseline were correlated with CD8 counts after 14 years of follow-up, it cannot be concluded that the elevated CD8 counts at baseline and the elevated CD8 counts at the end of the study are a reflection of a continuous process and/or are the results of similar triggers. Finally, at baseline none of the patients were current smokers. However, after 14 years of follow-up, three of the 19 patients had become current smokers (16%), of which two patients had smoked 2 pack-years and one patient had smoked 5 pack-years. Because of the limited prevalence of smoking in this cohort, we cannot draw conclusions on the influence of smoking on the parameters and associations studied. However, it is relevant to note that the results of our regression analysis were not affected by smoking (despite its low prevalence) as shown when using smoking as a covariate in the analysis (table S2).
尽管肺功能衰退的巨大的变化在我们的群体中,这组的平均肺功能下降患者轻度到中度哮喘仍在正常范围内。l安吉et al。(1]发现38毫升下降每年在自我报告的哮喘和22毫升每年在健康受试者中,有很大的变化。在我们的研究中,预处理和post-bronchodilator FEV1分别下降了21和31每年毫升。我们发现下降不明显,然而,post-bronchodilator FEV的下降1是大量的与健康个体的下降相比。有限的肺功能下降的解释可能是病人在我们群遭受相对温和的疾病。然而,考虑到C的结果何et al。(14)和Tsitsiouet al。(13),我们观察到更多明显的肺功能下降与气道炎症也不能排除我们的观察是更严重的哮喘的相关性。
识别和描述哮喘相关的表型组在疾病的临床过程(2)和响应治疗(7]。尽管集群基于临床的病人,细胞和基因表达数据已确定在轻度到中度哮喘(31日- - - - - -33),这种集群尚未与长期疾病的结果。因此,表现型可能为靶向治疗的发展,既可能有一些益处,治疗急性和长期的哮喘症状。
确认
首先,作者感谢哮喘的病人管理协议莱顿大学(安瓿)研究群体的参与。此外,作者感谢j . Gast-Strookman R.G.M. van Steijn w . Thijs和j . de Kluijver(肺学部门,莱顿大学医学中心,莱顿,荷兰)为他们的帮助病人访问和E.L.J. van Rensen(肺学部门,莱顿大学医学中心,莱顿,荷兰)讨论安瓿的队列研究。
脚注
编辑评论:欧元和J2016;48:287 - 290。
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
支持的支持声明:本研究从荷兰哮喘基金会的资助(批准号:3.2.03.50)。为这篇文章一直存放在资助信息FundRef。
利益冲突:披露可以找到与这篇文章www.qdcxjkg.com
- 收到了2015年9月11日。
- 接受2016年4月4日。
- 版权©2016人队