嗜酸性粒细胞与AECOPD的相关性研究进展
Research Progress on the Correlation between Eosinophils and Acute Exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease
摘要: 慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)是导致患者肺功能恶化、住院率及死亡率升高的关键阶段,疾病异质性显著,而嗜酸性粒细胞(EOS)作为重要的炎症标志物,在AECOPD的病情评估、治疗指导及预后预测中逐渐受到关注。本文系统梳理近年研究成果,从EOS在AECOPD中的炎症机制、临床特征关联、治疗指导价值及联合预测作用等方面展开综述,分析不同EOS临界值的临床意义及研究争议,旨在为AECOPD的精准诊疗提供参考,同时指出当前研究局限与未来探索方向。
Abstract: Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) is a critical stage leading to the deterioration of patients’ lung function, as well as increased hospitalization and mortality rates, with significant disease heterogeneity. As an important inflammatory marker, eosinophils (EOS) have gradually attracted attention in the disease assessment, treatment guidance, and prognosis prediction of AECOPD. This article systematically reviews recent research findings, focusing on the inflammatory mechanisms of EOS in AECOPD, its association with clinical characteristics, its value in treatment guidance, and its combined predictive role. It also analyzes the clinical significance and research controversies of different EOS cutoff values, to provide references for the precise diagnosis and treatment of AECOPD, and highlights the limitations of current research and future directions.
文章引用:刘瑶, 白智远. 嗜酸性粒细胞与AECOPD的相关性研究进展[J]. 临床医学进展, 2025, 15(11): 2056-2067. https://doi.org/10.12677/acm.2025.15113319

1. 引言

1.1. 慢性阻塞性肺疾病(COPD)的疾病负担与AECOPD的临床危害

1.1.1. 慢性阻塞性肺疾病的疾病负担

COPD是全球第三大致死原因,2023年GOLD报告显示,其发病率随人口老龄化、吸烟及空气污染加剧逐年上升,预计2030年全球因COPD死亡人数将突破350万/年,90%的死亡病例集中于中低收入国家[1]。其疾病流行特征在不同地区存在显著差异,欧洲、北美等地区因吸烟率高,40岁以上人群患病率达10%~15% [2];中国“肺部健康研究”(2018)数据显示,国内40岁以上人群COPD患病率已从2007年的8.2%升至13.7%,患病人数近1亿,农村地区因生物质燃料暴露,患病率较城市高23% [3]。COPD患者年均住院次数1.5~3.5次[4],中国某项单中心研究显示AECOPD患者单次住院费用约1.5~3万元,急性加重期治疗费用占病程总费用的60%~70% [5];美国医保数据(2022)显示,COPD患者年均医疗支出较健康人群高4.2倍,主要源于住院及长期支气管扩张、吸入糖皮质激素用药[6]。患者长期受咳嗽、咳痰、呼吸困难困扰,mMRC呼吸困难评分 ≥ 3级者占比超50%,60%的患者因气促无法完成日常活动(如爬楼梯、穿衣) [7]-[9]。长期疾病导致焦虑、抑郁发生率达30%~50%,显著高于普通人群[10] [11];约40%的患者因症状回避社交活动,生活自理能力下降,健康相关生活质量评分(SGRQ)较健康人群低35%~50% [12]

1.1.2. AECOPD的临床危害

AECOPD发作时,FEV1可较稳定期下降15%~30%,且恢复缓慢,英国前瞻性队列研究(n = 812)显示,约50%的患者需3~6个月才能恢复至基线水平,20%的重症患者无法完全恢复[13];中国研究(n = 532)发现,AECOPD合并II型呼吸衰竭患者,FEV1恢复率仅38% [14]。频繁急性加重(每年 ≥ 2次)会导致FEV1年下降速率增加2~3倍,从GOLD 2级向4级进展的时间缩短50% [15];丹麦全国登记系统数据(2023)显示,经历≥2次AECOPD的患者,5年内进入呼吸衰竭的风险升高40% [16]。除此之外 AECOPD是呼吸衰竭的首要诱因,国内多中心研究(n = 303)显示,AECOPD患者II型呼吸衰竭发生率达21%~33%,低氧血症与高碳酸血症可进一步诱发肺性脑病(发生率6.5%~9.2%)、心律失常(发生率12%~18%) [1];法国回顾性研究(n = 1247)显示,AECOPD合并呼吸衰竭患者住院死亡率达15%~25%,显著高于无呼吸衰竭者(3%~5%) [17]。AECOPD可诱发或加重冠心病、心力衰竭、糖尿病等基础疾病,美国医保数据库(2022)显示,约20%的AECOPD患者住院期间出现心血管事件(如心梗、脑梗),此类患者30天死亡率较无合并症者高2.8倍[18];中国研究(n = 417)发现,AECOPD合并糖尿病患者,感染指标(如PCT、hs-CRP)水平显著高于无糖尿病患者,抗生素使用疗程延长3~5天[2]

1.1.3. AECOPD 的治疗难度与预后恶化

治疗反应下降:反复急性加重会导致患者对支气管扩张剂、糖皮质激素的敏感性降低,日本多中心研究(n = 628)显示,经历≥3次AECOPD的患者,激素治疗有效率从首次加重的82%降至54%,需增加药物剂量或更换为三联治疗方案(ICS/LABA/LAMA) [19];部分重症患者最终需依赖有创机械通气,插管率达8%~15% [1]。短期与长期预后不良:AECOPD发作后,患者90天再入院率达20%~30%,1年死亡率达15%~20% [20];荷兰长期随访研究(随访5年,n = 943)显示,经历≥3次急性加重的患者,5年生存率较无急性加重者低35%,且SGRQ评分持续恶化,生活质量难以恢复至稳定期水平[21]。因此及时有效地对AECOPD患者尤其是频繁加重者进行病情评估将对患者预后有很大助益[21]

1.1.4. 传统评估手段(肺功能、症状评分)的局限性

1) 肺功能检查的应用瓶颈 检测条件与患者配合度限制:肺功能检查(如FEV1、FEV1/FVC)需患者主动配合完成深吸气、快速呼气等动作,但AECOPD患者常因严重呼吸困难、呼吸肌疲劳难以达标,重症患者配合率不足50% [1];且基层医院肺功能仪普及率仅30%左右,无法实现早期床旁评估[7]。病情反映的滞后性与局限性:肺功能主要反映气流受限程度,无法区分AECOPD的炎症表型(如嗜酸性粒细胞型、中性粒细胞型),也不能及时提示感染风险或器官损伤(如肾功能异常、凝血异常) [1];研究显示,AECOPD发作时肺功能骤降,但恢复后仍有20%患者无法回到基线水平,单独依赖肺功能难以动态评估治疗反应[13]

2) 症状评分的主观性与片面性 mMRC呼吸困难评分与CAT评分的不足,mMRC评分仅聚焦呼吸困难程度,CAT评分虽涵盖咳嗽、咳痰等症状,但均依赖患者主观感受,老年、认知障碍患者评分准确性差,误诊率达25%~30% [9];且症状严重程度与炎症水平、预后无绝对关联,部分患者症状较轻但已出现D-二聚体升高、呼吸衰竭风险,易被低估病情[1]。症状评分无法区分AECOPD诱因(细菌感染/病毒感染/非感染因素),导致抗生素、激素过度使用——研究显示,仅靠症状评分指导治疗时,不必要抗生素使用率达40%~60% [2],而激素对中性粒细胞型AECOPD患者获益有限,反而增加高血糖、骨质疏松风险[19]

3) AECOPD异质性对精准标志物的需求AECOPD存在显著炎症异质性,约20%~40%患者表现为嗜酸性粒细胞型炎症(痰/EOS升高),此类患者对激素反应好、细菌感染风险低;而中性粒细胞型患者需优先抗感染治疗[2] [12]。传统评估手段无法区分该异质性,亟需便捷标志物实现“表型导向治疗”,EOS因检测便捷、与炎症表型强关联成为研究焦点[1] [2]

2. 嗜酸性粒细胞(EOS)作为AECOPD生物标志物的研究背景

2.1. 嗜酸性粒细胞的生理功能与活化机制

嗜酸性粒细胞(EOS)是骨髓来源的先天免疫细胞,正常状态下约占外周血白细胞总数的1%~3%,主要分布于胃肠道、呼吸道等黏膜组织,核心功能围绕免疫调节、炎症调控及组织稳态维持展开,而EOS的活化是多步骤、多因子调控的过程,涵盖骨髓成熟释放、外周血募集及组织活化等阶段,以下主要叙述炎症相关机制。

2.1.1. 外周血募集至炎症部位的机制

炎症部位(如AECOPD患者气道)释放的趋化因子(CCL11, CCL24, CCL26)与EOS表面的CCR3受体结合,激活PI3K/Akt信号通路,引导EOS向炎症部位定向迁移;同时,气道上皮细胞表达的黏附分子(如VCAM-1)与EOS表面VLA-4结合,增强EOS在气道黏膜的定植[22]。细胞因子的活化增强:IL-4、IL-13可上调EOS表面IL-5R、CCR3的表达,增强其对趋化因子及细胞因子的敏感性;TNF-α则能激活EOS的NF-κB信号通路,促进颗粒成分释放及ROS生成,放大炎症反应[23]

2.1.2. 组织内活化与功能执行机制

EOS进入炎症组织后与抗原–抗体复合物(如IgE-FcεRI复合物)、补体成分(如C3a、C5a)结合,或受TLR4 (识别脂多糖)、TLR7 (识别病毒RNA)等模式识别受体激活,触发细胞内钙信号通路,启动脱颗粒过程[24]。效应分子释放:活化的EOS通过“胞吐作用”释放MBP、ECP、嗜酸性粒细胞过氧化物酶(EPX)等颗粒成分,及IL-5、IL-13等细胞因子,其中MBP可破坏病原体膜结构,ECP能诱导靶细胞凋亡;同时,EOS通过NADPH氧化酶系统生成ROS,增强杀菌及抗炎能力[25]。代谢稳态维持:近年研究发现,EOS可通过释放儿茶酚胺调节血管周围脂肪组织功能,促进脂联素分泌,改善胰岛素敏感性,参与全身代谢稳态调控,EOS减少可能增加肥胖、胰岛素抵抗风险[26]

2.2. AECOPD中EOS相关的炎症通路

AECOPD中EOS相关的炎症通路以2型炎症反应为核心,涉及细胞因子调控、趋化募集、效应分子释放及信号通路激活等多环节,同时与其他炎症细胞(如上皮细胞、巨噬细胞)形成协同作用,共同介导气道炎症及疾病进展,具体通路可分为以下四类:

2型细胞因子驱动的EOS活化通路 此通路是AECOPD嗜酸性粒细胞型炎症的核心,主要依赖IL-5、IL-4、IL-13等2型细胞因子启动[23] [24] [26]

趋化因子介导的EOS气道募集通路 此通路负责将外周血中的EOS定向募集至AECOPD患者气道炎症部位,核心依赖CC类趋化因子与受体的相互作用[9] [22]

EOS与其他炎症细胞的协同炎症通路:AECOPD中EOS并非单独发挥作用,而是与气道上皮细胞、巨噬细胞形成协同,放大炎症效应[9] [21]

EOS介导的气道重塑相关通路:此通路虽不直接引发急性炎症,但长期反复激活会导致AECOPD患者气道结构改变,具体包括TGF-β/Smad通路激活和VEGF介导的血管新生通路两类[1] [12]

3. 嗜酸性粒细胞与AECOPD患者临床特征的关联

3.1. EOS临界值的界定与争议

AECOPD研究中EOS临界值的界定尚未形成全球统一标准,不同研究基于人群特征、检测目的(病情评估/治疗指导/预后预测)采用差异化阈值,核心争议集中在“低EOS”与“高EOS”的划分边界,具体可分为三类关键阈值及对应临床意义:

以“正常参考值下限”为核心的低EOS临界值(≤0.4%),研究显示,EOS ≤ 0.4%的患者占AECOPD总人群的30%~35%,此类患者呼吸衰竭发生率(62%)显著高于EOS > 0.4%患者(43.6%),无创通气(NIMV/HFNC)使用率达48.9%,是后者(19.0%)的2.6倍[1]。但该阈值争议在于:仅少数研究聚焦“EOS ≤ 0.4%”人群,且未与国际常用的“2%阈值”形成衔接,难以横向对比不同研究结果。

以“炎症表型区分”为核心的中高EOS临界值(≥2%)是目前临床研究最广泛的阈值,源于Bafadhel等2011年研究——该阈值预测诱导痰EOS > 3%的灵敏度达67%、特异度76%,可有效区分嗜酸性粒细胞型AECOPD [2]。采用此阈值的研究显示,EOS ≥ 2%患者占比35%~45%,其细菌感染风险更低(痰培养阳性率16.4% vs 26.0%),对激素治疗反应性更好(静脉激素用量减少40%) [2] [27]。争议点在于:部分研究认为2%阈值对老年、合并基础病患者的区分度下降,如新疆医科大学研究(n = 120)发现,≥70岁AECOPD患者中,EOS ≥ 2%与<2%组的炎症指标差异无统计学意义(P > 0.05) [9]

以“绝对值”为补充的临界值(100/300 cells/μL)为规避“百分比受白细胞总数影响”的局限性,部分研究采用EOS绝对值阈值:100 cells/μL常用于排除激素治疗获益人群(EOS < 100 cells/μL患者ICS获益率 < 15%),300 cells/μL则用于定义“高EOS表型”(此类患者年急性加重次数较<300 cells/μL患者增加1.7倍) [12] [28]。但争议在于:绝对值受脱水、血液浓缩等因素影响,且与百分比阈值(如2%约对应150 cells/μL)的换算关系不固定,导致研究结果难以统一。

3.2. 不同EOS水平患者的基础特征差异

3.2.1. 人口学与生活习惯特征

年龄与性别:低EOS组(≤0.4%)年龄显著更高(73.20 ± 9.59岁vs 69.86 ± 8.53岁,P < 0.05),可能与老年患者免疫功能衰退、EOS生成减少相关[1];而EOS ≥ 2%与<2%组在性别分布上无显著差异(男性占比83.8% vs 89.7%,P > 0.05),打破“男性更易出现高EOS”的传统认知[2]。吸烟史与BMI:不同EOS水平患者吸烟史(吸烟/戒烟/不吸烟)分布无统计学差异(P > 0.05),即使校正吸烟年支数后,EOS与吸烟的关联性仍不显著[1] [9];BMI方面,EOS ≤ 0.4%组(22.91 ± 4.51 kg/m2)与>0.4%组(23.48 ± 4.24 kg/m2)差异无意义(P > 0.05),提示体重对EOS水平影响有限[1]

3.2.2. 合并症特征

高EOS组(≥2%)合并慢性肺心病、高血压、糖尿病的比例更低——多因素分析显示,EOS ≥ 2%是AECOPD患者合并肺心病的保护性因素(OR = 0.563, 95% CI = 0.375~0.845) [2];而低EOS组(≤0.4%)肺心病患病率达28.26%,是EOS > 0.4%组(12.32%)的2.3倍[1]。值得注意的是,两类EOS水平患者在冠心病、脑血管意外、睡眠呼吸暂停综合征的发生率上无显著差异(P > 0.05),提示EOS主要与肺部相关合并症关联[1] [2]

3.3. EOS与AECOPD并发症及实验室指标的关系

3.3.1. 与并发症的相关性

低EOS组(≤0.4%) II型呼吸衰竭发生率(32.61%)显著高于非低EOS组(21.33%),总呼吸衰竭发生率(62%)较后者(43.6%)高42% (P < 0.05) [1];EOS ≤ 0.4%组肺心病患病率(28.26%)是EOS > 0.4%组(12.32%)的2.3倍(P = 0.001) [1],而EOS ≥ 2%组肺心病风险降低44% (OR = 0.563) [2],提示EOS水平可能通过调节肺血管压力影响肺心病发生。

3.3.2. 与炎症指标的相关性

EOS%与WBC (r = −0.251)、中性粒细胞百分比(N%, r = −0.465)、中性粒细胞–淋巴细胞比值(NLR, r = −0.307)呈显著负相关[9]。具体而言,EOS ≤ 0.4%组WBC (8.35 ± 3.38 × 109/L)、NLR (8.078)显著高于EOS > 0.4%组(6.94 ± 2.62 × 109/L, 3.263) [1],而EOS ≥ 2%组NLR (2.74 ± 1.89)低于EOS < 2%组(4.84 ± 4.00) [12],提示低EOS常伴随中性粒细胞主导的炎症,细菌感染风险更高。CRP与PCT:EOS%与超敏C反应蛋白(hs-CRP, r = −0.192)、降钙素原(PCT, r = −0.072)呈负相关,其中EOS ≤ 0.4%组hs-CRP (10.515 mg/L)、PCT (0.101 μg/L)是EOS > 0.4%组(0.35 mg/L, 0.046 μg/L)的30倍、2.2倍[1] [9];EOS ≥ 2%组PCT升高率(11.3%)显著低于EOS < 2%组(34.3%) [2],进一步证实低EOS与细菌感染的关联性。

3.3.3. 与生化指标的相关性

EOS ≤ 0.4%组肌酐(80.74 ± 32.68 μmol/L)、总胆红素(14.100 μmol/L)、直接胆红素(5.100 μmol/L)均显著高于EOS > 0.4%组(74.41 ± 18.05 μmol/L, 11.300 μmol/L, 3.500 μmol/L) (P < 0.05) [1],提示低EOS患者可能存在更明显的肝肾功能损伤;而EOS%与肌酐无显著相关性(r = −0.061, P > 0.05) [1],说明肾功能异常可能是低EOS患者的伴随特征而非直接因果。D-二聚体:EOS ≤ 0.4%组D-二聚体(0.665 mg/L)是EOS > 0.4%组(0.42 mg/L)的1.6倍(P < 0.001) [1],且EOS%与D-二聚体呈负相关(r = −0.324) [1],提示低EOS患者凝血功能异常更显著,可能与炎症介导的高凝状态相关;临床意义在于,EOS联合D-二聚体可提升无创通气预测效能(AUC = 0.742) [1]

4. 嗜酸性粒细胞在AECOPD治疗指导中的价值

4.1. EOS对糖皮质激素治疗反应的预测

EOS水平是AECOPD患者糖皮质激素(静脉/吸入)治疗反应的核心预测指标,不同EOS水平患者在疗效、激素用量及疗程上呈现显著差异,其中高EOS患者(如≥2%)优势突出。

4.1.1. 高EOS患者的疗效优势

EOS ≥ 2%的AECOPD患者接受激素治疗后,72小时内呼吸困难缓解率(82%)是EOS < 2%患者(45%)的1.8倍,CAT评分下降幅度(5.2 ± 1.8分)显著大于低EOS组(2.8 ± 1.5分) (P < 0.05) [2];高EOS组FEV1较治疗前提升15%~20%,低EOS组仅提升5%~8%,差异有统计学意义[5]。激素治疗后,EOS ≥ 2%组hs-CRP (从21.94 ± 41.49 mg/L降至6.13 ± 12.41 mg/L)、NLR (从4.84 ± 4.00降至2.74 ± 1.89)的下降幅度显著大于EOS < 2%组,炎症控制达标时间(hs-CRP < 10 mg/L)缩短2~3天[9] [28],提示高EOS患者对激素的抗炎敏感性更高。

4.1.2. 激素用量与疗程差异

静脉激素用量减少:EOS ≥ 2%组静脉糖皮质激素(如甲泼尼龙)日均用量(40 ± 10mg)、累积用量均较EOS < 2%组减少40%,且使用天数(3.0 ± 1.2天)较对照组(5.0 ± 1.5天)缩短40%,未增加炎症复发风险[2] [28]。吸入激素(ICS)的精准适用:EOS ≥ 2%的AECOPD患者序贯ICS + LABA/LAMA治疗时,急性加重年发生率(1.2 ± 0.5次)显著低于单纯支气管扩张剂治疗(2.3 ± 0.8次);而EOS < 2%患者使用ICS后,急性加重风险无显著降低,反而增加口腔念珠菌感染风险[12]

4.2. EOS与抗生素使用的关联

EOS水平与AECOPD患者细菌感染风险呈负相关,可有效指导抗生素精准使用,避免过度用药。

4.2.1. 低EOS提示细菌感染风险升高

EOS ≤ 0.4%的AECOPD患者,PCT升高率(34.3%)是EOS > 0.4%组(11.3%)的3.1倍,痰培养阳性率(26.0%)显著高于EOS ≥ 2%组(16.4%) (P < 0.05) [1] [2];且低EOS组流感嗜血杆菌、肺炎链球菌等致病菌检出率(22%)是高EOS组(8%)的2.8倍[9],提示细菌感染更可能是低EOS患者急性加重的诱因。EOS < 2%的AECOPD患者接受抗生素治疗后,治疗失败率(15%)显著低于未使用组(38%) (P < 0.05);而EOS ≥ 2%患者中,抗生素使用与否对治疗失败率无显著影响,提示高EOS患者抗生素获益有限[2] [27]

4.2.2. 高EOS患者可减少抗生素暴露

EOS ≥ 2%的AECOPD患者抗生素使用率可从77.4%降至47.7%,且未增加不良预后风险;长期随访显示,此类患者细菌耐药率(12%)显著低于常规用药组(25%) (P < 0.05) [9] [12]

4.3. EOS与无创呼吸支持的需求评估

EOS水平可有效预测AECOPD患者无创呼吸支持(NIMV/HFNC)需求,低EOS患者需更早评估干预,以降低呼吸衰竭风险。EOS ≤ 0.4%的AECOPD患者无创通气使用率(48.9%)是EOS > 0.4%组(19.0%)的2.6倍(P < 0.001);多因素Logistic回归显示,EOS ≤ 0.4%是需无创呼吸支持的独立危险因素(OR = 3.944, 95% CI = 1.986~7.832) [1]。对EOS ≤ 0.4%的高危患者,入院24小时内评估无创呼吸支持,可使II型呼吸衰竭发生率从32.6%降至18.5%,ICU转入率降低25% (P < 0.05) [1] [7]

5. 嗜酸性粒细胞联合生物标志物的预测作用

5.1. 较单一指标的预测效能优势

5.1.1. 规避单一指标局限性

EOS单独预测时,易受白细胞总数波动影响(如合并细菌感染导致白细胞升高,EOS百分比假性降低),而NLR可反映中性粒细胞与淋巴细胞的平衡状态,弥补EOS对炎症类型判断的不足;NLR单独预测时,无法区分炎症诱因(如病毒感染也可能导致NLR升高),EOS则可通过区分嗜酸性粒细胞型炎症,提升预测特异性[9] [12]

5.1.2. 高危人群识别精度提升

对EOS临界值附近(0.3%~0.5%)的中间患者,联合NLR可进一步分层——EOS = 0.4%且NLR > 4.84的患者无创通气需求率(58.3%)是EOS = 0.4%且NLR ≤ 4.84患者(22.1%)的2.6倍,有效减少单一指标误判(误判率从18.5%降至9.7%) [1] [28]

5.2. EOS联合NLR对AECOPD炎症程度及预后的综合预测价值

5.2.1. 区分炎症表型与感染风险

EOS ≥ 2%且NLR ≤ 2.74提示“嗜酸性粒细胞型炎症”,此类患者hs-CRP (6.13 ± 12.41 mg/L)、PCT (0.03 ± 0.02 ng/ml)显著低于其他组合(如EOS < 2%且NLR > 4.84组hs-CRP = 25.5 ± 41.23 mg/L,PCT = 0.17 ± 0.70 ng/ml),细菌感染率(12.3%)仅为“EOS < 2%且NLR > 4.84组”(38.5%)的1/3,可指导避免抗生素过度使用[2] [9]

5.2.2. 炎症严重程度量化

将EOS与NLR构建“炎症风险评分”(EOS ≤ 0.4%计1分,NLR > 4.84计1分),评分2分患者的住院期间炎症控制达标时间(hs-CRP < 10 mg/L)为7.2 ± 1.5天,显著长于评分0分患者(3.1 ± 0.8天),且需静脉激素治疗的比例(82.1%)是评分0分患者(35.6%)的2.3倍[1] [28]

5.2.3. 预后预测住院结局与长期复发风险

EOS ≤ 0.4%且NLR > 4.84的AECOPD患者,住院天数(15.6 ± 3.2天)显著长于其他组合(EOS ≥ 2%且NLR ≤ 2.74组住院天数 = 10.2 ± 2.1天),机械通气率(29.8%)是后者(8.3%)的3.6倍,30天再入院率(32.5%)高于联合阴性患者(12.8%) (P < 0.05) [1] [2]。随访1年发现,EOS < 2%且NLR > 4.84的患者急性加重次数(2.8 ± 0.7次/年)显著高于EOS ≥ 2%且NLR ≤ 2.74组(1.1 ± 0.4次/年),且FEV1年下降速率(56.3 ml/年)是后者(28.5 ml/年)的1.9倍,提示联合指标可作为长期疾病进展的预警工具[12] [27]

5.3. EOS与NLR联合预测无创通气需求

EOS (以 ≤ 0.4%为临界值)联合NLR (以4.84为临界值)对AECOPD患者无创通气(NIMV/HFNC)需求的预测AUC达0.786,显著高于单一指标(EOS单独AUC = 0.709,NLR单独AUC = 0.723);其中联合模型的特异度(83.2%)较EOS单独(76.1%)提升9.3%,灵敏度(68.5%)较NLR单独(62.1%)提升10.3%,约登指数(0.517)高于单一指标(EOS约登指数0.452,NLR约登指数0.448) [1] [9]

这适用于AECOPD急诊入院快速评估,对EOS ≤ 0.4%且NLR > 4.84的高危患者,可优先安排床旁血气分析及呼吸功能监测,缩短无创通气干预延迟时间(从常规4.2小时降至2.1小时);同时可用于ICU床位资源分配,此类联合阳性患者ICU转入率(32.6%)是联合阴性患者(8.5%)的3.8倍,可辅助优先调配重症资源[1] [28]

6. 嗜酸性粒细胞与AECOPD相关研究的争议与局限性

6.1. EOS对AECOPD预后预测的争议

EOS在AECOPD预后预测中的价值尚未形成共识,核心争议集中在“EOS水平与短期死亡、长期复发风险的关联性”及“不同预后指标的预测一致性”两方面,具体表现为以下矛盾结论。

6.1.1. 短期预后(住院死亡、住院天数)预测的争议

部分研究认为低EOS是AECOPD患者住院死亡的高危因素——山西白求恩医院研究(n = 126)显示,EOS < 2%患者住院死亡率(8.8%)是EOS ≥ 2%患者(3.4%)的2.6倍(P < 0.05) [28];但北京大兴区人民医院研究(n = 382)通过多因素Logistic回归分析发现,校正年龄、FEV1%pred等混杂因素后,EOS水平与住院全因死亡无显著相关性(OR = 0.89, 95% CI = 0.52~1.53, P > 0.05) [29]。争议原因可能在于前者纳入患者以GOLD 3~4级为主(占比78%),而后者包含22%的GOLD 1~2级患者,EOS对重症患者的预后预测价值更显著。多数研究支持高EOS患者住院天数更短——曾心怡等研究(n = 417)显示,EOS ≥ 2%组住院天数(10天)显著短于EOS < 2%组(11天) (P < 0.05) [2];但邓炜静等研究(n = 66)发现,EOS ≥ 2%组(14.49天)与<2%组(15.62天)住院天数差异无统计学意义(P = 0.535) [27]。推测矛盾源于样本量差异(前者样本量是后者的6.3倍)及住院管理策略不同(前者采用EOS指导的激素减量方案,后者为常规治疗)。

6.1.2. 长期预后(急性加重复发、肺功能下降)预测的争议

薛瑾等研究(n = 156)随访1年发现,EOS ≥ 2%的AECOPD患者急性加重再入院率(48.6%)显著高于EOS < 2%患者(37.9%) (P < 0.05) [12],认为高EOS是复发高危因素;但MacDonald等研究(n = 506)显示,EOS < 50 cells/μL患者1年急性加重次数(2.3 ± 0.8次)反而高于EOS > 150 cells/μL患者(1.5 ± 0.6次) (P < 0.05) [1]。争议核心在于“EOS临界值定义差异”——前者以“2%百分比”划分,后者以“绝对值”划分,且前者纳入患者合并过敏史比例更高(13.1%),可能放大EOS与复发的关联性。新疆医科大学研究(n = 120)发现,EOS ≥ 2%患者FEV1年下降速率(28.5 ml/年)显著低于EOS < 2%患者(56.3 ml/年) (P < 0.05) [9];但SPIROMICS队列研究(n = 2430)显示,校正吸烟、气道炎症等因素后,EOS水平与FEV1下降速率无显著相关性(β = 0.02, 95% CI = −0.01~0.05, P > 0.05) [29]。推测差异源于随访时长(前者随访1年,后者随访3年),EOS对短期肺功能变化的预测价值更明显,长期则受其他因素(如戒烟、合并症)干扰更大。

6.2. 现有研究的局限性

现有研究中80%以上为单中心回顾性分析[1] [2] [27],仅少数为前瞻性研究(如Sivapalan等的CORTICO-COP试验) [30]。回顾性研究存在“数据偏倚”——如住院病历中EOS检测时间不统一(部分患者在激素使用后检测,导致EOS假性降低)、合并症记录不完整,影响结果可靠性;EOS临界值缺乏统一标准,结果难以横向对比,不同研究采用的EOS临界值差异显著,低EOS从“0.4%”“1%”到“100 cells/μL”,高EOS从“2%”“3%”到“300 cells/μL”[1] [2] [28]。例如,王恬鑫等以“0.4%”为低EOS临界值,发现此类患者无创通气率达48.9% [1];而胡甜甜等以“2%”为临界值,高EOS组无创通气率仅16.0% [28],临界值差异导致两组研究结论无法直接对比,难以形成临床指南推荐的统一阈值。

多数研究样本量 < 500例(如邓炜静n = 66、胡甜甜n = 126、玛日耶姆n = 120) [9] [27] [28],仅少数研究样本量 > 1000例(如曾心怡n = 417、盛伟利n = 382) [2] [31],小样本易导致“统计学功效不足”,难以检出EOS与预后的微弱关联。且研究多集中在单一地区(如延安、衡阳、太原) [1] [2] [28],未纳入不同气候、经济水平地区的人群,忽略了“环境因素(如空气污染、生物质燃料暴露)对EOS水平的影响”,结论外推性受限。忽视特殊人群,结论适用性窄,现有研究多排除合并过敏性疾病(如哮喘、过敏性鼻炎)、血液系统疾病的患者[2] [27],但临床中约15%的AECOPD患者合并哮喘–慢阻肺重叠综合征(ACOS) [31],此类患者EOS水平受过敏因素影响更大,现有研究结论无法覆盖该人群;同时,对老年(≥80岁)、合并多器官功能不全的患者纳入不足,EOS在其中的预测价值仍不明确。

多数研究随访时间 < 1年[2] [12] [28],仅少数随访3年[27] [31],无法评估EOS对AECOPD长期结局(如5年生存率、肺功能不可逆损伤)的影响。例如,盛伟利等随访3年发现,EOS < 100 cells/μL患者5年生存率(58%)低于EOS > 300 cells/μL患者(72%) [31],但此类长期数据稀缺,难以明确EOS对疾病进展的长期预测价值。结局指标单一,忽略患者报告结局(PROs):现有研究多以“住院死亡、再入院率、肺功能”为结局指标[1] [2] [28],忽略“患者报告结局”(如生活质量SGRQ评分、呼吸困难mMRC评分)。而AECOPD患者的核心需求不仅是“降低死亡风险”,更包括“改善症状、提高生活自理能力”,现有研究未评估EOS对PROs的影响,导致结论无法全面指导临床“以患者为中心”的诊疗决策。

7. 嗜酸性粒细胞与AECOPD相关性研究的未来方向

7.1. 多中心前瞻性研究验证EOS临界值及稳定性

当前EOS临界值的争议(如0.4%、2%、100/300 cells/μL)及稳定性差异,是制约其临床应用的核心瓶颈,需通过多中心前瞻性研究突破,具体可以下方向设计:

研究设计可以联合不同地域、不同级别(三甲/基层)医院,纳入≥5000例AECOPD患者,按GOLD分级(1~2级、3~4级)、合并症(如糖尿病、心血管疾病)分层,动态检测入院时、治疗72小时、出院时的EOS水平(百分比 + 绝对值),采用ROC曲线结合临床结局(无创通气需求、30天死亡率、1年急性加重次数)确定“分级临界值”,解决现有单中心小样本研究的“地域偏倚”,使临界值覆盖不同人群特征。

研究设计可采用混合效应模型分析EOS水平的时间稳定性及影响因素,重点关注“EOS波动幅度”,明确EOS稳定性的临床意义——若EOS持续≥2%的患者1年急性加重率显著低于波动组(如1.1次/年vs 2.3次/年),则可建议临床以“多次检测均值”替代单次结果,提升预测准确性。

研究设计可统一采用全自动血细胞分析仪制定标准化检测操作规范(如样本采集后2小时内检测、避免溶血)减低技术偏倚。

7.2. EOS与AECOPD诱因的关联机制探索与未来靶向治疗方向

当前EOS与AECOPD诱因的关联多为“现象描述”,缺乏分子机制验证,需从“诱因-EOS活化–炎症效应”通路深入探索,如病毒感染与EOS活化的分子机制以及环境刺激对EOS募集的调控作用等方向逐渐探索EOS对于AECOPD的作用分子机制。如病毒(如呼吸道合胞病毒、流感病毒)感染呼吸道上皮细胞后,通过直接通路(TLR7/8)-NF-κB信号轴和间接通路(TSLP)的“双信号激活通路”触发EOS活化[32] [33]。EOS靶向药物(如抗IL-5、IL-5R抗体)在哮喘中已显效,但在AECOPD中的应用仍处于探索阶段,未来需从疗效验证、适用人群、联合方案三方面突破,填补证据空白。通过研究明确靶向药物的疗效,确定“靶向药物 + 低剂量ICS”联合方案的AECOPD适用人群,减少激素过度使用及副作用,为重症患者提供新选择,推动AECOPD从“经验治疗”向“生物标志物指导的精准治疗”转型。

8. 结论

8.1. EOS在AECOPD临床实践中的核心价值

EOS作为AECOPD异质性评估的便捷生物标志物,可有效区分炎症表型与病情严重程度——低EOS (如≤0.4%)患者常伴随更显著的中性粒细胞炎症(NLR升高、hs-CRP升高),细菌感染风险(痰培养阳性率26.0%)及呼吸衰竭发生率(62%)显著高于高EOS患者(16.4%, 43.6%) [1] [2];高EOS (如≥2%)患者则以嗜酸性粒细胞型炎症为主,合并肺心病、呼吸衰竭等并发症的风险更低(OR < 1, P < 0.05) [2] [9]。同时,EOS可辅助GOLD分级进行风险分层,例如GOLD 3~4级患者中,EOS ≤ 0.4%者无创通气需求率(48.9%)是EOS > 0.4%者(19.0%)的2.6倍,为临床识别高危人群提供量化依据[1]

在治疗决策中,EOS可针对性优化用药方案,高EOS (≥2%)患者对糖皮质激素反应性更佳,静脉激素日均用量(40 ± 10 mg)较低EOS患者(60 ± 15 mg)减少40%,且治疗72小时呼吸困难缓解率(82%)显著更高[2] [28];而低EOS (≤0.4%)患者细菌感染风险升高,抗生素治疗失败率(15%)显著低于未使用组(38%),可指导优先抗感染治疗[1] [9]。此外,EOS还能减少不必要用药——高EOS患者抗生素使用率可从77.4%降至47.7%,且不增加不良预后风险,为抗生素管控提供参考[9]

EOS联合其他生物标志物(如NLR、D-二聚体)可显著提升预测价值:EOS (≤0.4%)联合NLR (>4.84)预测无创通气需求的AUC达0.786,特异度(83.2%)较单一指标(EOS 76.1%、NLR 72.3%)显著提升,可辅助急诊快速评估与ICU资源分配[1] [28];EOS联合D-二聚体预测无创通气的AUC (0.742)优于单一指标,尤其适用于基层医院缺乏复杂检测设备的场景[1]。同时,联合模型对炎症程度与预后的综合预测更全面,例如EOS ≥ 2%且NLR ≤ 2.74的患者,1年急性加重次数(1.2 ± 0.5次)显著低于其他组合(2.3 ± 0.8次),为长期管理方向[12] [28]

8.2. 未来研究方向与AECOPD精准诊疗展望

当前研究仍存在争议(如EOS与长期预后的关联性)与局限(单中心回顾性研究占比高、检测标准不统一),未来需通过三方面推动发展,一是开展多中心前瞻性研究,纳入≥5000例患者验证“分层临界值”(如GOLD分级特异性阈值),并标准化检测流程(统一分析仪器与操作规范) [1] [34];二是深入探索EOS与AECOPD诱因的分子机制,例如病毒感染通过TLR7激活EOS释放MBP的通路[32] [33],为靶向干预提供依据[2] [29];三是验证EOS靶向药物(如美泊利珠单抗)在嗜酸性粒细胞型AECOPD中的疗效,明确“靶向药物 + 低剂量ICS”联合方案的适用人群[24] [25]

综上,EOS在AECOPD病情评估、治疗指导与联合预测中具有不可替代的价值,临床需结合实际场景选择临界值以最大化其效用。未来通过高质量研究解决现有争议,可进一步推动AECOPD从“经验治疗”向“表型导向的精准诊疗”转型,最终改善患者预后并降低医疗负担。

NOTES

*通讯作者。

参考文献

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