支气管哮喘患者血清嗜酸细胞阳离子蛋白的变化
细胞与分子免疫学杂志 2000年第1期第16卷 临床免疫学
作者：张静波 杨建华 倪玉美 计焱焱
单位：张静波（上海市静安区中心医院临床免疫研究中心，上海200040）；杨建华（上海市静安区中心医院临床免疫研究中心，上海200040）；倪玉美（上海市静安区中心医院临床免疫研究中心，上海200040）；计焱焱（上海市静安区中心医院临床免疫研究中心，上海200040）
关键词：嗜酸细胞阳离子蛋白；哮喘；肺功能；气道炎症
摘要：目的探讨检测血清嗜酸细胞阳离子蛋白(ECP)在支气管哮喘的诊断、病情监测及疗效判断中的价值。方法采用荧光酶免疫法(FEIA)测定了发作期和缓解期哮喘患者各20例，慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者16例和正常人20例的血清ECP，同时进行了肺功能测定(FEV1占预计值的百分比)，并对发作期哮喘患者在给予吸入皮质激素治疗3mo后复测其ECP及肺功能。结果发作期哮喘患者治疗前血清ECP的水平明显地高于缓解期哮喘患者、COPD患者和正常人(P＜0.01);缓解期哮喘患者血清ECP的水平亦高于COPD组和正常人(分别为P＜0.05和P＜0.01)，而3组患者的肺功能则无明显差异。发作期哮喘患者经抗炎治疗3mo后，其血清ECP的水平明显下降(P＜0.01),通气功能改善，两者呈负相关趋势(r=0.735，P＜0.05)。结论血清ECP的水平可客观而较直接地反映气道炎症的程度，预测疾病的发作。因此，动态检测血清ECP的水平，可准确地判断气道炎症的控制情况，更有效地评价抗炎治疗的效果。
中图号：R562.2＋5 文献标识码：A
文章编号:1007－8738（2000）01－0051－53
Clinical sigificance of serum eosinophil cationic protein in patients with bronchial asthma
ZHANG Jing-bo,YANG Jian-hua, NI Yu-mei, JI Yan-yan
Clinical Centre for Immune Research,Jingan District Central Hospital, Shanghai 200040, China
Abstract: Aim To explore the role of serum eosinophil cationic protein(ECP) in the diagnosis, monitoring and curative effect assessment of asthma. Methods Serum ECP level was detected with Pharmacia CAP system in 20 severe asthma patients, 20 stable asthmatic patients, 16 patients with chronic obstructive pulmonary disease(COPD) and 20 normal individuals. At the same time their lung function(FEV1％ ) was also detected. In the first group after inhaled steroid treatment for three months their serum ECP level and FEV1％ were redetected. Results Before the treatment, serum ECP levels in severe asthma patients were significantly higher than those in stable asthma patients,COPD and normal individuals(P＜ 0.01), and serum ECP in stable asthma patients were also higher than those in COPD group and in normal individuals (P＜ 0.05 and P＜ 0.01). But there was no significant difference of lung function among three groups. After anti-inflammation treatment, serum ECP level in severe asthma patient was significantly decreased, and lung function also was improved, with negative correlation(r=0.735, P＜ 0.05). Conclusion Serum ECP level could directly reflect airway inflammatory degree and help predicting the asthma exacerbation and its severity. Kinetic measurement of serum ECP level could instruct controlled status of airway inflammation. Also could more effectively assess the efficacy of anti-inflammatory treatment.
Keywords: eosinophil cationic protein; asthma;lung function; airway inflammation;
支气管哮喘是由IgE介导的呼吸道变态反应性疾病。其特点是嗜酸细胞(EOS)浸润为主，多种细胞及细胞因子和炎性介质参与的气道局部组织的慢性炎症，持续的气道炎症可导致气道高反应性、气道重建和进行性的肺功能减退。EOS分泌的嗜酸细胞阳离子蛋白(ECP)是气道炎症形成过程中重要的炎性介质，因此，测定血清ECP的水平可动态地监测和指导哮喘患者的抗炎治疗。我们通过比较哮喘发作期、缓解期和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者血清ECP的水平，以及发作期哮喘患者抗炎治疗前、后血清ECP的水平，以探讨检测血清ECP水平在临床应用中的意义。
1 材料和方法
1.1 对象 分为4组：1哮喘发作期组：选择发作期哮喘患者20例，男女各10例，年龄15～70岁，平均(42±14)岁，按中华医学会呼吸病学会1997年修订的《支气管哮喘防治指南》中的诊断标准而确诊。进行本实验前，均未进行过吸入和全身皮质激素治疗。2哮喘缓解期组：按上述诊断标准选择缓解期哮喘患者20例，男女各10例，年龄14～70岁，平均(39±17)岁。3慢性阻塞性肺疾病(COPD)组：选择COPD患者16例，男9例，女7例，年龄34～69岁，平均(50±14)岁，按中华医学会呼吸病学会1997年制定的《慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊治规范》(草案)进行诊断。4正常对照组：选择本院保健科集体体检正常者20例，男女各10例，年龄21～50岁，平均(31±9)岁。均无过敏性疾病和其它变态反应性疾病，也无明显的心、肝、肾疾病史。
1.2 方法
1.2.1 血清ECP水平的测定 分别测定哮喘发作期、缓解期、COPD患者和正常对照4组的血清ECP水平，并同期测定前3组患者的肺功能并做比较。发作期哮喘患者经吸入皮质激素(必可酮400 μg/d)治疗3 mo后，复测血清ECP的水平和肺功能，比较治疗前后的变化。采集静脉血2～3 ml于普通玻璃管中，于(20±2)℃凝血60 min，以2000 r/min离心10 min，取上清加于小离心管中，置－20 ℃保存(凝血不良或溶血标本除外)。采用Pharmacia CAP system荧光酶免疫法(FEIA)进行血清ECP的测定。
1.2.2 肺功能测定 采用肺功能测定仪(Microspiro HI298,日本)进行通气功能的检测，以第1秒用力呼气容积占预计值的百分比(FEV1％)表示。
统计学处理 哮喘发作期、缓解期、COPD患者组与正常对照组的比较，采用组间t检验；哮喘发作期患者抗炎治疗前、后的比较采用配对t检验。血清ECP水平与通气功能之间相互关系，采用直线回归与相关检验〔1〕。
2 结 果
2.1 血清ECP的水平 治疗前，哮喘发作期患者血清ECP的水平明显高于哮喘缓解期、COPD患者及正常对照组(P均＜0.01，表1)。哮喘缓解期患者血清ECP的水平亦高于COPD组和正常对照组(分别为P＜0.05和P＜0.01)，而COPD组与正常对照组的ECP水平无明显差异。哮喘发作期组经吸入皮质激素治疗3 mo后，血清ECP的水平较治疗前明显下降(P＜0.01)，但仍高于正常人(P＜0.05，表2)。
2.2 肺功能测定 哮喘发作期患者的FEV1％与缓解期患者相比较无明显差异(P＜0.05)，但高于COPD组(P＜0.05，表1)。用皮质激素抗炎治疗3 mo后，对8例发作期患者的肺功能进行了随访，其FEV1％为84.2±14.2，与治疗前相比较有所改善，差别具有统计学意义(P＜0.05，表2)。治疗前，哮喘发作期、缓解期、COPD三组患者血清ECP的水平与FEV1％的相关性比较，无统计学意义(r值依次为：－0.074，－0.155和－0.04，P均＜0.05)。哮喘发作期患者经抗炎治疗3 mo后，血清ECP的水平下降，通气功能改善(表2)，两者呈负相关趋势，其相关性具有统计学意义(r=0.735，P＜0.05)。
表1 各组血清ECP水平与肺通气功能
Tab 1 Serum ECP level and lung function in each group
(
±s)
| Group |
n |
Serum ECP (μg/L) |
FEV1％ |
| Severe asthma |
20 |
16.9±7.7 |
75.8± 7.7 |
| Stable asthma |
20 |
7.9±5.7b |
70.2±14.7 |
| COPD |
16 |
3.8±2.3b |
67.8±11.6 |
| Normal |
20 |
3.5±2.4b |
|
bP＜0.01 vs severe asthma.
表2 哮喘发作期患者治疗前后血清ECP水平与肺通气功能
Tab 2 Serum ECP level and FEV1％ beforeand after treatment
in severe asthma (±s)
| Treatment |
Serum ECP (μg/L) |
FEV1％ |
| Before |
16.9±7.7 |
5.7± 3.7b |
| After |
75.7±7.7 |
84.2±14.2 |
bP＜0.01 vs before.
3 讨 论
在涉及到哮喘发病机制的众多细胞中，已证实EOS是参与气道迟发相变态反应的最主要细胞。EOS在气道内的聚集与活化，其颗粒中的大量前炎症介质，对气道炎症的形成和调控起着关键的作用〔2，3〕。ECP在这些强碱性的毒性蛋白中毒性最强，被认为是EOS的特异性标志。研究表明，哮喘患者的血清、痰液和支气管肺泡灌洗液中，ECP的水平增高，增高程度与气道的高反应性及气道慢性炎症的严重程度呈正相关〔4〕。Koller等〔5〕研究发现，有症 状的哮喘患儿较无症状的哮喘患儿具有更高的血清ECP水平，故认为检测血清ECP水平有助于评价哮喘的严重程度。ECP水平的持续升高可能反映了气道炎症的进行性发展，预示哮喘的急性发作，必须加强抗炎治疗。另外，肺功能的改善与血清ECP水平的降低密切相关，因此，动态检测血清ECP的水平，可用于预期治疗的效果〔5－7〕。本实验中也发现，治疗前发作期哮喘患者血清ECP的水平明显地高于缓解期患者，而同期检测他们的肺通气功能则无明显差异。发作期哮喘患者经吸入皮质激素抗炎治疗3 mo后，血清ECP的水平明显下降，提示肺功能作为传统的哮喘病情监测手段虽能反映气道的功能状态，但不能直接地反映气道炎症的情况。而血清EPC的水平则能较直接、客观地反映气道炎症的严重程度，并与哮喘的活动性有关，还可评价抗炎治疗的效果。另外，发作期哮喘患者经抗炎治疗3 mo后，其血清ECP的水平仍高于正常人，即使缓解期的哮喘患者，其ECP的水平也高于COPD组和正常人。由此表明，气道炎症是一个慢性、持续发展的过程，即使处于临床缓解期的哮喘患者也存在着气道炎症，因此，抗炎治疗应是一个较长期、持续的过程。
Griffin等〔8〕报道，血清ECP水平的变化与肺通气功能存在着明显的负相关。在本实验中，治疗前哮喘发作期、缓解期及COPD 3组患者血清ECP的水平与肺通气功能之间无相关性；而发作期患者经抗炎治疗后，其血清ECP的水平下降，肺通气功能改善，两者呈负相关趋势，具有统计学意义，与Griffin等〔8〕的研究结果基本一致。由于对治疗后发作期哮喘患者肺功能随访的病例较少，可能影响对血清ECP水平与通气功能间相关性的判断。Vera等〔9〕报道，COPD患者中也存在气道炎症过程，并在其引流的痰液中，发现高水平的ECP和嗜酸性粒细胞过氧化物酶(EPO)等。但吸入皮质激素治疗后，ECP和EPO并无明显改变，因而认为，与支气管哮喘中EOS的激活过程不同，即COPD患者气道炎症的发展过程中，至少存在一个对皮质激素无反应的过程。而本实验未发现，COPD患者组与正常对照组之间血清ECP的水平有明显差异，其原因是否与本实验中COPD患者的年龄偏大，血清ECP水平普遍较低有关，尚待进一步研究证实。
本结果表明，血清EPC的水平可客观而较直接地反映气道炎症的严重程度，预测疾病的发作，因此，动态检测血清ECP的水平可准确地判断气道炎症的控制情况，更好地评价抗炎治疗的效果。作为支气管哮喘气道炎症和肺通气功能判断的两种检测方法，血清ECP水平的检测与肺功能的测定应同时并用、互相补充。
作者简介：张静波，女，36岁，主治医师
上海市静安区西康路259号，Tel.(021)624745306038
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〔8〕 Griffin E, Hakansson L, Formgren H, et al. Blood eosinophil number and activity in relation to lung function in patient with asthma and with eossinophilia〔J〕 . J Allergy Clin Immunol,1991; 87:548－ 557.
〔9〕 Vera MK, Jataxanon A, Worsdell YM, et al. Effectcts of inhaled and oral glucocorticoids on inflammatory indices in asthma and COPD〔J〕 . Am J Respir Crit Care Med, 1997;155:542－ 548.
收稿日期：1999－07－13
修回日期：1999－08－30
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