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背景:Non-eosinophilic哮喘是一个重要的潜在的临床病理的表现型因为有证据表明它吸入激素治疗反应不佳。然而,对底层气道免疫病理和没有安慰剂对照研究数据吸入型皮质类固醇激素的影响。
方法:气道免疫病理研究使用诱导痰、支气管活检,支气管冲洗和支气管肺泡灌洗在12个嗜酸性哮喘症状的病人,11 non-eosinophilic哮喘患者和健康对照组10。non-eosinophilic哮喘患者和6种不同嗜酸性哮喘患者进入一个随机,双盲,安慰剂对照交叉研究的影响吸入mometasoneμg一旦每天提高400点,持续8周气道反应和哮喘生活质量进行调查。
结果:non-eosinophilic哮喘患者缺乏嗜酸性粒细胞在粘膜细胞(平均4.4 /毫米2对23细胞/毫米2在嗜酸性哮喘和0细胞/毫米2在正常对照组;p = 0.03)和正常牙龈层厚度(5.8 vs 10.3μmμm嗜酸性哮喘和5.1μm控制,p = 0.002)。Non-eosinophilic和嗜酸性哮喘组气道平滑肌肥大细胞数量的增加与正常对照组相比(9 vs 8比0细胞/毫米2,p = 0.016)。与安慰剂相比,治疗8周少吸入mometasone导致改善醋甲胆碱电脑20.(0.5 vs 5.5倍的浓度,95%可信区间的差异1.1到9.1;p = 0.018)和哮喘生活质量(0.2 vs 1.0点,95%可信区间的差异0.27到1.43;p = 0.008)。
结论:Non-eosinophilic哮喘代表一个病理上不同的疾病表型的特点是缺乏气道嗜伊红血球过多的情况下,正常的牙龈层厚度和一个贫穷的短期反应与吸入糖皮质激素治疗。
来自Altmetric.com的统计
临床医生一直认为哮喘是一种异质性疾病,12虽然详细的临床病理的研究往往强调相似性在底层气道病理和病人之间无序函数。34安全的非侵入性的诱导痰液技术的发展提供了研究气道炎症的机会在各种不同的病人。使用这种技术,我们和许多其他组织已经确定的一个子集的成年人哮喘有明显的生理证据但没有诱导痰嗜酸性气道炎症的证据。5- - - - - -7这哮喘临床表型可能是重要的,因为一些不受控制的相关研究表明,它是一个贫穷的短期和长期吸入激素反应。589
Non-eosinophilic哮喘存在于53%的病人向一家成人呼吸诊所用哮喘症状。9其他研究者报道缺乏痰嗜酸性粒细胞在难治性哮喘患者的50%,9患者在研究哮喘恶化10和病人服用高剂量的吸入型皮质类固醇激素。6在最近的一项纵向研究的严重哮喘患者,没有痰嗜酸性粒细胞被报道是一个稳定的特性在许多患者观察到超过12个月;11另一项研究表明,它是目前治疗有症状的患者以及那些接受吸入皮质类固醇治疗。9这些观察表明,至少在一些病人,non-eosinophilic哮喘是一种稳定的表型,不仅仅是用皮质类固醇治疗的影响来解释。
几项研究指出,一个气道嗜中性non-eosinophilic哮喘患者经常出现在,文策尔等7报告一个以中性粒细胞为主的气道炎症反应与嗜酸性粒细胞的缺失和正常基底膜厚度在难治性哮喘患者的一组中从人支气管活检标本。这些发现支持这一概念,non-eosinophilic哮喘是一种病态的实体,尽管这些发现在多大程度上反映治疗效果尚不清楚。
本研究的目的是比较嗜曙红细胞的免疫病理和non-eosinophilic哮喘患者与正常对照组不吸入糖皮质激素治疗哮喘症状。我们也开始比较响应与吸入激素治疗8周mometasone前瞻性随机,双盲,安慰剂对照交叉试验non-eosinophilic患者哮喘和哮喘组与嗜酸性。
方法
主题
对象是从Glenfield医院诊所和当地报纸的广告。所有科目与哮喘症状的情景性咳嗽、喘息、呼吸困难等,他们的杜松哮喘控制> 1.57分,这一水平是一致的全球倡议哮喘(吉娜)建议增加治疗。受试者至少下列目标之一的措施和/或气道高反应变量的气流阻塞:醋甲胆碱浓度引发用力呼气量下降了20%在1 s (FEV1个人电脑20.)< 8毫克/毫升,FEV的增加1200年15%或更大的吸入后μg舒喘灵和/或流量峰值振幅的比例意味着超过14天的> 20%。嗜酸性哮喘患者招募了两个独立的组,一个用于支气管镜检查的研究,一个安慰剂对照研究(图1)。正常对照组没有呼吸道症状,正常呼吸量测定法的价值观和乙酰甲胆碱的电脑20.> 16毫克/毫升。
Non-eosinophilic诊断为哮喘患者痰液嗜酸性粒细胞计数低于正常范围(1.9%9)至少两次相隔1个月仍与杜松哮喘控制症状得分> 1.57分,而不是接受吸入或口服糖皮质激素。所有non-eosinophilic哮喘患者没有证据支气管扩张的高分辨率CT扫描。患者症状由于鼻炎和gastro-oesophageal返流性疾病被排除在外。我们的标准确定这些症状已经先前描述。12所有的病人都没吸过烟,有呼吸道感染在6周的招聘收到吸入或口服糖皮质激素3个月前进入研究。
莱斯特和拉特兰研究伦理委员会批准,所有病人提供明智的书面同意。
T细胞在支气管肺泡灌洗(BAL)流体从所使用的一些在本研究的受试者在一个单独的研究。13
测量
单流一氧化氮被记录在50毫升/ s如前所述。14肺量测定的参数测量使用滚动密封肺活量计(英国肺机能图)。醋甲胆碱电脑20.测量使用潮汐呼吸方法的最大吸入浓度16毫克/毫升,如前所述。15醋甲胆碱的电脑20.由线性插值计算FEV的变化1/醋甲胆碱的浓度在一个日志剂量反应曲线的吸入乙酰甲胆碱的浓度导致FEV减少了20%1。醋甲胆碱变化电脑20.在翻倍浓度表示。症状的视觉模拟评分测定使用三个100毫米尺度代表咳嗽、喘息和呼吸困难。16哮喘生活质量测量使用杜松哮喘生活质量得分。17痰诱导和样本加工如前所述。11
痰白介素8 (IL)的水平,半胱氨酰leucotrienes和组胺测定使用标准的ELISA试剂盒(分别为BD Pharmagen, Immunotech和开曼化学品)和嗜酸性阳离子蛋白(ECP)是衡量使用荧光免疫测定(UniCAP测试,法玛西亚,乌普萨拉,瑞典)。这些化验之前用于痰上层清液进行验证。18敏感性分析的水平2,13×10−3,0.8×10−3和50×10−3ng / ml ECP,半胱氨酰leucotrienes,引发和组胺。intra-assay系数变异性是5 - 10%,interassay变异系数是3 - 15%在一系列的介质浓度测量。
支气管镜检查是根据英国胸协会指南执行。20毫升的温暖无菌生理盐水被灌输到支气管中间部,吸气和分析洗样品。三个连续的样本60毫升暖无菌生理盐水被灌输到中间叶支气管和吸气;分析了这些样品的混合吸入BAL流体。活检标本被从中间,右叶老人星低。
球流体和支气管洗送气48μm纱布过滤,稀释细胞浓度为0.5×106细胞/ /毫升cytospins 5×106流式细胞仪细胞/ /毫升。Cytospins是用75μl送气音和彩色罗曼诺夫染色之前被人忽视了研究对象的细节。细胞数量的比例至少400炎症细胞数。流式细胞仪是用来测量CD4, CD8、il - 4和干扰素γ(IFNγ)落下帷幕流体从外周血CD3阳性淋巴细胞,细胞使用商用抗体如前所述。19il - 4和IFNγ用细胞内染色后刺激为4 h phorbal 12-myristate 13-acetate (PMA)和钙离子载体如前所述。
活检标本的处理
活检标本被从中间和右侧的下叶船底座固定,立即放在冰冷的丙酮含有蛋白酶抑制剂phenylmethansulfanyl氟化物(PMSF)(2毫米)和维护−20°C 24 h。固定剂,取代第一个禁止与水的丙酮与苯甲酸甲酯,然后在室温下15分钟。活检标本被放置在5%苯甲酸甲酯甲基丙烯酸乙二醇酯(GMA解决方案A, Polysciences,北安普顿,英国)三个时期的2 h。将随后由放置个人活检嵌入Taab管和填充10毫升GMA的混合溶液,250µl GMA解决方案B (Polysciences)和45毫克过氧化苯甲酰(Polysciences),更换盖子驱逐任何空气。标本留给聚合在一夜之间在4°C,然后用硅胶存储−20°C到切片。2μm部分被切割和疣状进行主要碱性蛋白,中性粒细胞弹性蛋白酶和类胰蛋白酶其次是对比染色haemotoxylin如前所述。20.活检是统计的个人失明患者的临床状态,记录为细胞的数量/毫米2主要碱性蛋白阳性、中性粒细胞弹性蛋白酶和类胰蛋白酶在黏膜下层,类胰蛋白酶阳性细胞的数量/毫米2在气管平滑肌和牙龈层厚度。牙龈层厚度是记录为50意味着测量接管的距离至少1毫米如前所述。21
协议
患者被确认为有嗜酸性或non-eosinophilic哮喘痰标准招聘之前作为一个标准的临床评估的一部分。所有non-eosinophilic哮喘患者CT扫描作为临床评估的一部分,排除亚临床支气管扩张。招聘后,病人参加筛选访问的呼出一氧化氮的浓度测定皮肤戳破测试前,测试和痰诱导肺量测定法,醋甲胆碱的挑战。non-eosinophilic哮喘患者参加了第二个筛选初始访问访问最后4周后,症状评分和痰微分细胞计数是重复的。只有持续non-eosinophilic哮喘患者进行支气管镜检查和安慰剂对照研究。所有评估同时进行,至少6 h后的最后剂量短效β2受体激动剂。由于痰诱导可能改变气道免疫病理反应,支气管镜检查进行筛选后至少10天的访问。
支气管镜检查至少4周后,患者non-eosinophilic哮喘都进入到一个随机、双盲、安慰剂对照的吸入mometasone交叉研究;另一组嗜酸性哮喘患者进入本研究作为对照组(图1)。流独立呼出一氧化氮参数,肺量测定法,醋甲胆碱电脑20.视觉模拟评分、诱导痰症状和哮喘生活质量测量在基线和治疗,8周后24 h后最后一剂研究药物和超过6 h后的最后剂量吸入短效β2受体激动剂。安慰剂或mometasone 400μg通过匹配Twisthaler吸入每天一次设备。被随机分配治疗阶段;他们持续了8周,由四周分隔冲刷阶段。治疗决定使用一个随机序列的顺序准备从一个随机数发生器。研究药物和随机码被存储在医院药房和无法访问的调查人员。
分析的数据
数据使用Kolmogorov-Smirnov测试检测常态分布。数据,对数正态分布是改变了之前的分析。群体间的比较三组是用单向方差分析与图基的事后考验个人组比较当数据是正态分布或克鲁斯卡尔-沃利斯检验时没有。两组之间的比较是使用独立的t根据分布测试或Mann-Whitney U测试。描述性统计给出的意思(SE)正态分布数据,几何平均数(日志SE)为对数正态分布数据和中位数(四分位差,差)的数据不是正态分布。支气管活检研究是一个描述性的存活率存在的研究中,因此没有动力进行了计算和调整是为多个比较。
mometasone试验的主要结果措施不同加倍醋甲胆碱浓度变化的电脑20.和安慰剂之间mometasone 8周和哮喘生活质量得分差异变化和安慰剂之间mometasone 8周。主要结果的差异比较群体内部使用配对t测试和组间未配对t测试;时间和顺序效应分析协方差分析(ANCOVA)。二次结果措施post-bronchodilator FEV的净变化1视觉模拟评分,症状,呼出一氧化氮浓度,痰嗜酸性粒细胞计数和痰中性粒细胞计数。本研究只作为一个机械的研究和数据分析患者治疗阶段进行分析完成。我们选择醋甲胆碱的电脑20.作为co-primary结果是最敏感的结果测量在早先的研究中。哮喘生活质量被选为第二个主要的结果,因为它被认为是比电脑更有耐心的相关结果20.并有可能允许我们评估不同组件的皮质类固醇的回应。研究> 80%功率检测两倍浓度差醋甲胆碱PC的净变化20.在两个治疗组之间。
结果
给出了研究对象的特点表1。哮喘患者FEV明显降低1(预测百分比),FEV的比例1用力肺活量(FVC)和乙酰甲胆碱的电脑20.和明显高于β2比正常对照组可逆性。嗜酸性和non-eosinophilic哮喘没有区别。没有non-eosinophilic哮喘患者分为在第一次访问了痰嗜酸性粒细胞(> 1.9%)的第二次访问期间或在任何其他点的调查。
免疫病理研究
non-eosinophilic哮喘痰嗜酸性粒细胞计数较低,患者支气管冲洗嗜酸性粒细胞计数和BAL液嗜酸性粒细胞计数比嗜酸性哮喘患者(表2)。痰没有显著区别,支气管清洗和BAL流体中性粒细胞计数,尽管趋势提高痰中性粒细胞计数non-eosinophilic哮喘指出(表2)。没有差异的比例平衡液阳性淋巴细胞il - 4或IFNγ落下帷幕液体或血液或淋巴细胞CD4 / CD8比值组。
嵌入后,切割和染色,足够的活检适合计算得到从以下数量的正常对照组,患者嗜酸性non-eosinophilic患者哮喘和哮喘:黏膜下层(9、7、10),气管平滑肌(5、7、6)和牙龈层(7)7日11日。没有明显的患者的临床特征的差异从人得到了足够的活检和那些他们没有。嗜酸性哮喘患者的平均(距离)23(29)支气管黏膜下细胞阳性主要碱性蛋白每毫米2既高于正常对照组(0(9.4)细胞/毫米吗2)和non-eosinophilic哮喘患者(4.4(7.9)细胞/毫米2;p = 0.03,图2)。两组之间没有显著差异的黏膜下细胞阳性类胰蛋白酶(13 11(5.7)和(15)和22(33)细胞/毫米2;p = 0.52);然而,类胰蛋白酶阳性细胞的数量在气道平滑肌增加患者的哮喘(8(12)嗜酸性细胞/毫米2)和那些non-eosinophilic哮喘9(56)细胞/毫米2)与正常对照组相比(0 / mm(1.8)细胞2;p = 0.016,图2 b)。没有明显差异在黏膜下中性粒细胞弹性蛋白酶阳性细胞的数量。牙龈层厚度为10.3(3.1)μm嗜酸性哮喘患者与5.8(3.0)μm相比那些non-eosinophilic哮喘和5.1(2.1)μm在正常对照组(p = 0.002,图2 c)。痰液的上层清液引发non-eosinophilic哮喘患者浓度明显低于正常对照组和嗜酸性哮喘患者(表2)。
安慰剂对照研究
一个non-eosinophilic哮喘患者支气管镜检查后退出了这项研究,因为工作的承诺。没有病人退出报名后这部分的研究。治疗期间或顺序不影响值治疗之前或主要结果的改变措施。与安慰剂相比,8周后,患者的吸入mometasone导致净醋甲胆碱浓度提高电脑翻倍20.为5.5 (95% CI 2.0 - 9.0;嗜酸性哮喘患者p = 0.01)和0.5 (95% CI 2.4−3.3;non-eosinophilic哮喘组(p = 0.72)的平均差5.1倍剂量,95%可信区间1.1到9.1;p = 0.018)。有一个净Juniper哮喘生活质量改善1.0点(95%可信区间0.5到1.5;p = 0.004)与吸入治疗后mometasone嗜酸性哮喘组与安慰剂比较,0.2点(95% CI 0.3−0.6;non-eosinophilic哮喘组(p = 0.43)的平均差0.9,95%可信区间0.27到1.43;p = 0.008,图3)。
二次措施给出了结果表3。
讨论
我们描述12哮喘症状患者有明显的痰和支气管活检模式的特点是缺乏嗜酸性的气道炎症和正常牙龈层厚度。与先前的报道,患者往往是non-atopic中年女性。一些人痰中性气道炎症的证据,尽管在支气管镜检查样品中性粒细胞数量没有明显增加。重要的是,与吸入治疗8周mometasone对气道反应没有显著影响,与安慰剂比较,哮喘生活质量。这是在对比发现哮喘患者气道嗜酸性和炎症反应,吸入类固醇在这些措施得到显著改善。
足够有症状的患者,需要增加治疗根据Juniper哮喘控制分数,都有明确的客观证据的哮喘,所以气道嗜酸性的炎症反应在我们的病人并不能反映潜在疾病的缓解。事实上,他们有更多的症状比嗜酸性哮喘患者参与了双盲安慰剂对照研究。没有痰嗜酸性粒细胞明显进入研究之前,在研究一致的特性。没有non-eosinophilic哮喘患者气道嗜酸性的证据,炎症反应在支气管镜检查或六个痰测试完成整个研究中,五是完成吸入型皮质类固醇激素。这些观察结果支持假设non-eosinophilic哮喘是一个稳定的临床表型的影响不仅仅是解释为治疗。11我们找到一个正常的牙龈层厚度在我们non-eosinophilic哮喘患者符合文策尔和他的同事发现的严重的哮喘。7牙龈层的增厚是鼻炎患者中发现,嗜酸性支气管炎患者没有哮喘而不是那些non-eosinophilic哮喘表明,这一发现可能与嗜酸性哮喘气道炎症,而不是本身。纵向研究表明,增加牙龈层厚度是一个长期的标志嗜酸性比气道炎症细胞计数,22所以牙龈层厚度是正常的观察non-eosinophilic哮喘气道嗜酸性增加我们的信心,没有炎症反应是一个稳定的特性。
我们承认,活检研究少数患者进行了观察,我们没有调整为多个比较。我们的研究应该被视为存活率存在而不是决定性的。然而,盲目活检检查病人地位和影响的大小和一致性使得寻找可能的机会。
气道炎症的原因并不是专门调查在我们的研究中。没有患者CT支气管扩张的证据,建议近期呼吸道感染症状或大量吸烟史,和特异反应性是不寻常的。与女性性别和中年时期出现症状类似于观察慢性咳嗽,23它是可能的,这些条件之间有一些相似之处。其他研究报告增加痰中性粒细胞计数和引发浓度6并推测炎症反应是由于刺激环境内毒素等病毒感染或臭氧导致先天免疫系统的激活和顺向促炎细胞因子的释放。24我们找到的减少引发non-eosinophilic哮喘患者痰上层清液的浓度是意想不到的,与之前报道的发现;24一个可能的解释是,non-eosinophilic哮喘有不同类型和不同程度的中性粒细胞炎症。25
也许non-eosinophilic哮喘的主要兴趣点是它所代表的建议一种类固醇抗疾病。我们的研究是第一个双盲随机对照试验来具体比较响应在嗜酸性和non-eosinophilic哮喘吸入型皮质类固醇激素。的少数患者进行了观察,之间的基线,症状的严重程度和气道反应性差异和集团内可能损害我们的结果。此外,小样本的大小意味着我们能力有限遗留物检测效果。然而,主要结果有明显差异的措施,以上研究动力检测水平,表明他们真正的差异。显著降低应对non-eosinophilic哮喘患者吸入mometasone与嗜酸性哮喘与以前的不受控制的研究的结果是一致的。589这些研究结果相比,Godon等26吸入糖皮质激素的患者中也发现了相似的反应的基础上被归类为嗜酸性或non-eosinophilic单个痰液样本。然而,这些观察是基于一个不受控制的研究在有症状的哮喘患者招募期间可怜的哮喘控制和可能的改进non-eosinophilic哮喘患者反映回归到平均水平。此外,患者更年轻、更可能比non-eosinophilic患者过敏性哮喘被我们,这是可能的,数量是不同的。
虽然我们的研究显示,嗜酸性改变应对吸入糖皮质激素与non-eosinophilic哮喘相比,我们不能从样本容量得出没有明显反应患者吸入mometasone non-eosinophilic哮喘。同样,我们的研究不允许我们得出任何结论对长期吸入糖皮质激素的好处。然而,12月早些时候的一项研究表明没有恶化频率增加non-eosinophilic哮喘尽管大幅减少口腔吸入皮质类固醇的剂量。11进一步适当的研究应更详细地解决这个重要的问题。
我们的研究表明,嗜酸性和non-eosinophilic哮喘代表不同的临床和病理表型。他们提供进一步的证据对嗜酸性气道炎症和变量之间的因果关系气流阻塞气道高反应性,但提供支持和可变气流阻塞气道高反应的概念是有因果联系类胰蛋白酶的存在积极的肥大细胞在气道平滑肌。我们表明,non-eosinophilic哮喘患者有显著降低短期应对吸入cortico-steroids比嗜酸性哮喘。不再需要更大规模的研究来确定患者吸入糖皮质激素可以安全地撤回这哮喘表型。
给出进一步的信息在网上补充提供http://thorax.bmj.com/supplemental。
确认
作者感谢娜塔莉·尼尔和将Monterio协助处理支气管活检和诱导痰液样本。
引用
脚注
这项研究是由来自英国哮喘项目拨款。mometasone吸入器是一个慷慨的礼物先灵葆雅,谁没有参与这项研究。
利益冲突:没有。
- 缩写:
- 落下帷幕
- 支气管肺泡灌洗
- ECP
- 嗜酸性阳离子蛋白
- FEV1
- 用力呼气量在1 s
- GMA
- 甲基丙烯酸乙二醇酯
- IFNγ
- 干扰素γ
- 伊尔
- 白介素
- 个人电脑20.
- 醋甲胆碱浓度引发FEV下降20%1