慢性阻塞性肺疾病急性加重期感染呼吸道病毒与炎症因子的相关性分析

吴亚男 朱亚蕊 马腾

慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是呼吸系统常见疾病，主要特点是气流受限和肺部异常炎症反应。慢阻肺在全世界大约有3.28亿患者，每年将近4百万人死亡，预计2020年将位居全球死亡原因的第三位[1-4]。AECOPD主要表现为呼吸困难、咳嗽加重，痰量增加有化脓性痰。呼吸道感染或其他因素触发引起，例如吸烟、空气污染、吸入性过敏原、镇静药物、胸腔积液、充血性心力衰竭和肺栓塞等[5-7]。AECOPD主要通过支气管扩张药、类固醇、抗生素、氧气和无创通气等治疗方法改善患者的症状[8]。需要进行无创通气和重症监护的患者一年死亡率分别为28%和43%，改善患者不良预后是亟待解决的问题[6,9]。急性加重期也是炎症加剧的过程，呼吸道病毒感染在此过程中发挥一定作用，至于呼吸道病毒可引发哪些细胞因子参与此过程目前还不明确。本文主要通过检测患者痰液中的呼吸道病毒和外周血中的炎症因子，分析病毒感染与炎症因子水平的相关性，进一步了解AECOPD的炎症过程，可为减轻急性加重期患者的炎症水平提供新的治疗方向。

资料与方法

一、一般资料

收集2016年10月至2018年10月在我院呼吸内科接受治疗的AECOPD患者154例，年龄(71.8±8.2)岁，男性127例(82.5%)，女性27例(17.5%)。纳入标准：患者符合慢阻肺的诊断标准[10]：有咳嗽、咳痰、呼吸困难等临床症状，在吸入支气管扩张剂后，FEV1/FVC<70%。AECOPD的诊断标准[11]：呼吸道症状加重，超出日常变化范围，包括咳嗽增加、咳脓痰和呼吸困难加重等，需要重新制定治疗方案。排除标准：①排除合并肺部其他疾病的患者包括支气管哮喘、肺脓肿、活动性肺结核、肺癌等。②排除认知功能障碍，无法配合检查的患者。本研究经过医院伦理委员会批准，患者同意并签署知情同意书。

二、方法

1 收集患者的一般临床资料

收集患者的临床资料主要包括：年龄、性别、吸烟、体重指数、病程、发热、高血压、糖尿病、冠心病、FEV1、FEV1/FVC、呼吸困难量表(mMRC)评分、慢阻肺(CAT)评分、白细胞计数、中性粒细胞计数、淋白细胞计数和CD4+细胞比例和CD8+细胞比例。

2 实时荧光定量PCR检测患者痰液中呼吸道病毒

收集患者入院后24h内，清晨痰液标本，叮嘱患者在留取标本前用生理盐水涑口，无痰液的患者采用3%氯化钠溶液雾化吸入10 min后，再留取痰液。采用呼吸道病原体多重荧光PCR检测试剂盒，检测呼吸道病毒：鼻病毒、流感病毒A型、流感病毒B型、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、冠状病毒、腺病毒、人偏肺病毒、人博卡病毒、冠状病毒。经多重PCR检测病毒阳性的标本，再选用相应的病毒引物做单一的PCR扩增。

3 ELISA实验检测患者外周血中炎症因子的水平

根据酶联免疫吸附试验试剂盒说明，检测患者外周血中IL-6、IL-8、RANTES、IL-2R、TNF-α、IP-10和c-反应蛋白的水平。

三、统计分析

结 果

一、病毒阳性组与病毒阴性组临床资料比较

在收集的154例患者中，检测出病毒阳性的患者40例，阳性率为26.0%(18.1%～31.9%)，其中鼻病毒阳性患者17例(42.5%)所占比例最高，其次为流感病毒A型10例(25.0%)、副流感病毒5例(12.5%)、呼吸道合胞病毒4例(10.0%)、冠状病毒2例(5.0%)、腺病毒1例(2.5%)和人偏肺病毒1例(2.5%)。病毒阳性组与病毒阴性组相比年龄、性别、吸烟、体重指数、病程、高血压、冠心病、FEV1、FEV1/FVC、mMRC分级、白细胞计数、中性粒细胞计数、淋白细胞计数和CD4+细胞比例之间差异无统计学意义，发热、糖尿病、CAT评分和CD8+细胞比例之间差异具有统计学意义(见表1)。

表1 病毒阳性患者与阴性患者临床资料比较

二、病毒阳性与病毒阴性患者外周血中各炎症因子水平的比较

病毒阳性与病毒阴性患者外周血中IL-6、IL-8、RANTES、IL-2R和干扰素-γ之间差异不具有统计学意义。病毒阳性患者IP-10、c-反应蛋白和TNF-α水平高于病毒阴性患者(见表2)。

表2 病毒阳性与病毒阴性患者外周血中各炎症因子水平的比较

三、单因素和多因素回归分析影响AECOPD病毒感染的相关因素

将表(1、2)中组间具有统计学意义的因素进行单因素回归分析结果显示，发热、糖尿病、CAT评分≥20分、CD8+细胞比例≤19%、IP-10>46.45ng/L和TNF-α>32.45ng/L与病毒检测阳性有关。将上述因素纳入多因素logistic模型中逐步回归分析结果显示，发热、CAT评分≥20分、CD8+细胞比例≤19%、IP-10>46.45ng/L和TNF-α>32.45ng/L为AECOPD病毒感染的独立危险因素(见表3)。

表3 单因素和多因素回归分析影响AECOPD病毒感染的相关因素

讨 论

慢阻肺是一种慢性呼吸道炎症性疾病，越来越多的研究显示，慢阻肺患者更容易感染病毒，导致肺功能快速下降，加速疾病进展，并引发更严重的症状[12-13]。呼吸道病毒的分布具有季节性的特点，在本研究中作者选取两年时间内患者，避免季节性差异带来的影响。在本研究中呼吸道病毒感染率为26.0%，其中鼻病毒所占比例最高，其次为流感病毒A型。AECOPD若在痰液中检测出病毒，结合临床症状咳嗽、咳痰、气促、发热等，往往提示患者合并病毒感染。病毒阳性与病毒阴性患者相比，发热患者、糖尿病患者所占比例较高、CAT评分较高和CD8+细胞比例较低。发热是呼吸道病毒感染的常见症状，Du XB等[14]研究表明鼻病毒是AECOPD感染的最常见病毒，且发热与病毒的检出有关。糖尿病患者可能有增加病毒感染的风险，在一项AECOPD住院患者病毒感染危险因素分析中结果显示[15]，糖尿病为患者住院期间病毒感染的独立危险因素。同样在荆新建等[16]的研究中显示，合并糖尿病的AECOPD的老年患者增加病毒感染的风险。CAT评分为COPD对患者健康和每日生活质量的评分，分数越高，患者病情越重，对健康和生活质量的影响越大。

慢阻肺肺部产生的炎症介质，可转移至血液循环促进系统性炎症反应，不同的细胞因子发挥不同的功能。呼吸道病毒导致的炎症反应在慢阻肺急性加重期发挥重要作用，在本文中作者检测到病毒阳性组IP-10、c-反应蛋白和TNF-α水平显著高于病毒阴性患者。IP-10由活化的单核细胞、内皮细胞、成纤维细胞、T细胞等分泌，与相应的受体结合介导辅助性T细胞I型炎症反应，参与活化吞噬细胞和抗病毒等作用。有研究显示，血清IP-10浓度与急性呼吸道感染的总体严重程度相关，急性呼吸道感染病程早期IP-10浓度与每日患者的严重程度、持续时间和疾病症状相关[17]。另外还有研究表明IP-10在病毒感染早期可达到分泌高峰，与病毒载量相关，在体内的水平与病毒感染的严重程度相关[18-21]。TNF-α由单核巨噬细胞分泌，可杀伤肿瘤细胞、参与免疫调节、促进发热和炎症反应。c-反应蛋白为炎症指标，在病毒阳性组中TNF-α和c-反应蛋白的水平均高于病毒阴性组，说明病毒阳性组患者的炎症水平较高。经过多因素回归分析，发热、CAT评分≥20分、CD8+细胞比例≤19%、IP-10>46.45ng/L和TNF-α>32.45ng/L均为慢阻肺急性加重期病毒感染的独立危险因素，以上因素对于识别AECOPD病毒感染具有一定的参考意义。

综上所述，AECOPD病毒感染的患者可进一步加重炎症反应，促进疾病的进展。结合患者发热、稳定期CAT评分、CD8+细胞比例、IP-10和TNF-α的水平有利于判断患者是否出现病毒感染，为临床及时治疗提供一定帮助。