深入解析EOS在重度哮喘中的關鍵作用與影響,探索如何早期識別

從《GINA全球哮喘處理和預防策略(2024)》(GINA 2024)推薦的哮喘階梯治療來看,第4級治療未控制,即中-高劑量吸入性糖皮質激素(ICS)-長效β2受體激動劑(LABA)治療未控制的哮喘,爲重度哮喘[1]。

重度哮喘是哮喘患者致殘、致死的主要原因。近年來,隨着對哮喘發病機制認識的不斷深入,特別是生物製劑的研發應用,爲重度哮喘患者的治療開闢了新的途徑。

EOS在重度哮喘病理生理變化作用大,

爲關鍵炎症效應細胞

一、重度哮喘病理生理變化[2]

《重度哮喘診斷與處理中國專家共識(2024)》將重度哮喘的病理生理變化主要分爲氣道炎症異質性明顯、氣道重塑嚴重、與遺傳因素相關和糖皮質激素反應性降低4方面。相較於輕中度哮喘,重度哮喘的氣道炎症水平更高,並且其氣道重塑出現更早更嚴重。

二、嗜酸性細胞是哮喘的關鍵炎症效應細胞

當前,嗜酸性細胞(EOS)在重度哮喘的發病機制中扮演着關鍵角色,是重度哮喘病理生理的核心(如氣道炎症反應、氣道重塑),是哮喘的關鍵炎症效應細胞[3]。目前EOS在哮喘發病中介導過敏及非過敏兩條炎症通路,相較於正常人羣,過敏性嗜酸粒細胞型哮喘(EA)和非過敏性EA體內EOS水平均出現不同程度升高。無論是否過敏,哮喘都以氣道EOS炎症作爲病理基礎[4]。

EOS在體內的清除依賴於自身嚴格控制的細胞凋亡或程序性細胞死亡機制[5];然而病理狀態下EOS的自然凋亡進程將受到影響,導致其生存期延長,無法正常凋亡,並會伴隨慢性炎症持續在組織聚集和浸潤[6]。

而組織內過量EOS可持續釋放多種細胞因子和毒性蛋白,促進組織病理狀態發展,導致平滑肌收縮、黏液分泌增加和上皮組織損傷,從而導致氣道組織損傷[7,8]。在長期慢性炎症下,持續的病理狀態會導致出現氣道重塑等不可逆特徵[9]。

SEA佔比高,臨牀預後差

一、目前大致可按照3種方法對哮喘進行分型[2]

1、根據誘導痰細胞分類計數,哮喘可分爲EA、中性粒細胞性哮喘、混合細胞性哮喘和少粒細胞性哮喘。

2、根據疾病的發病機制和分子生物學標誌物,哮喘可分爲2型炎症型和非2型炎症型哮喘,其中2型炎症型哮喘是重度哮喘的主要類型。

3、2024年ATS的研究則進一步將2型炎症型哮喘患者分爲4種表型:特應性早髮型、長病程EOS型、以老年和女性爲主的晚髮型以及老年晚發的哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊型。

二、SEA佔比高,是常見哮喘表型

《嗜酸粒細胞增多相關性肺疾病診療中國專家共識(2022)》曾指出儘管哮喘具有多種臨牀和炎症表型,但是EA是其中最爲常見的哮喘表型,而重度EA(SEA)也較爲常見[10]。

一項國際研究顯示,重度哮喘患者中SEA表型比例高達83.8%[11],與此同時,一項中國研究顯示,中國重度哮喘患者中SEA表型比例高達76.8%[12]。

三、EOS水平升高,臨牀預後將變差

由於EOS水平升高將導致的病理改變持續,同時將影響疾病預後,不僅會導致哮喘控制不佳頻繁的急性發作[13]、重度急性發作風險增加超過40%[14],還可導致可導致肺功能惡化風險增加近6倍[15]。

一項EOSMIRACLE研究亞組分析顯示,中國重度哮喘患者血EOS越高,每年急性發作越頻繁,哮喘控制和肺功能越差,表明血EOS升高與更差的哮喘控制相關[16]。不僅如此哮喘患者體內EOS增多,可導致哮喘相關死亡風險增加超過60%[17]。

EOS是識別SEA的重要生物標誌物,

推薦優先使用血EOS

一、推薦優先使用血EOS識別SEA

不同患者臨牀特徵及藥物治療反應性存在差異,區別哮喘表型有助於重度哮喘管理和個體化治療。目前EOS是識別SEA的重要生物標誌物,可提示疾病預後和治療反應[18]。

當前臨牀EOS的檢測方式以外周血及誘導痰爲主。誘導痰EOS是鑑別氣道炎症的“金標準”,但具有一定的侷限性。而血EOS具有高度一致性,在臨牀中可作爲常規標誌物檢測使用。一項發表於Thorax的研究,比較了血EOS、FeNO、血清骨膜蛋白評估氣道炎症的準確度,三種氣道炎症評估指標中,血EOS的診斷效能最高,與痰EOS評估氣道炎症反應的一致性最好[19]。綜合臨牀實際操作,考慮外周血EOS較痰EOS更適合日常臨牀應用。並且《新英格蘭醫學雜誌》也曾發文推薦優先依據外周血EOS進行重度哮喘表型分型[20]。

二、血EOS和痰EOS識別SEA的方法

GINA 2023將血EOS≥150個/μl及痰EOS≥2%作爲評估重度哮喘表型內容之一[21]。而中國支氣管哮喘指南2024認爲血EOS≥150可評價哮喘氣道炎性、指導治療[22]。血EOS≥150/μl可作爲重度哮喘表型評估的臨界值。

特別需要注意的是,我們應該儘可能在接受OCS前或之後1-2周或在最低劑量OCS治療時候檢測外周血EOS[23]。由於血EOS升高並非哮喘特有,臨牀需參考既往長期外周血EOS的水平。同時由於重度哮喘體內EOS水平具有波動性,需根據GINA建議看血EOS的檢測頻率,並定期檢測血EOS。

小結

目前重度哮喘形勢嚴峻,相較於輕中度哮喘,重度哮喘的氣道炎症水平更高。 EOS是重度哮喘病理生理的核心,其水平的測定對於炎症管理和臨牀治療至關重要。 隨着對EOS研究的深入,我們發現血EOS升高與更差的哮喘控制相關,而與痰EOS相比,血EOS檢測手段診斷效能更高,具有重要的意義。

參考文獻:

[1]GINA. Global Strategy for Asthma Management and Prevention. 2024.

[2]中國醫藥教育協會慢性氣道疾病專業委員會,中國哮喘聯盟. 重度哮喘診斷與處理中國專家共識(2024). 中華醫學雜誌,2024,104(20):1759-1789. DOI:10.3760/cma.j.cn112137-20231117-01120.

[3]Barnes PJ. Targeting cytokines to treat asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Nat Rev Immunol. 2018 Jul;18(7):454-466. doi: 10.1038/s41577-018-0006-6. PMID: 29626211.

[4]林慧敏,符昱,方章福,等.嗜酸性粒細胞哮喘的研究進展[J].結核與肺部疾病雜誌,2022,3(04):328-333.DOI:10.19983/j.issn.2096-8493.20220073.

[5]Walsh GM. Eosinophil apoptosis: mechanisms and clinical relevance in asthmatic and allergic inflammation. Br J Haematol. 2000 Oct;111(1):61-7. PMID: 11091183.

[6]Ilmarinen P, Moilanen E, Kankaanranta H. Regulation of spontaneous eosinophil apoptosis-a neglected area of importance. J Cell Death. 2014 Feb 10;7:1-9. doi: 10.4137/JCD.S13588. PMID: 25278781; PMCID: PMC4167313.

[7]Singh AM, Busse WW. Asthma exacerbations. 2: aetiology. Thorax. 2006 Sep;61(9):809-16. doi: 10.1136/thx.2005.045179. PMID: 16936237; PMCID: PMC2117103.

[8]McBrien CN, Menzies-Gow A. The Biology of Eosinophils and Their Role in Asthma. Front Med (Lausanne). 2017 Jun 30;4:93. doi: 10.3389/fmed.2017.00093. PMID: 28713812; PMCID: PMC5491677.

[9]馮維,宋暘,李滿祥.成人重症哮喘發病機制及治療的進展[J].中華肺部疾病雜誌(電子版),2015,8(04):489-494.

[10]廣州醫科大學附屬第一醫院國家呼吸醫學中心,國家呼吸系統疾病臨牀醫學研究中心,中華醫學會呼吸病學分會哮喘學組. 嗜酸粒細胞增多相關性肺疾病診療中國專家共識[J]. 中華醫學雜誌,2022,102(01):21-35.DOI:10.3760/cma.j.cn112137-20210929-02187

[11]Heaney LG, Perez de Llano L, Al-Ahmad M. Eosinophilic and Noneosinophilic Asthma: An Expert Consensus Framework to Characterize Phenotypes in a Global Real-Life Severe Asthma Cohort. Chest. 2021 Sep;160(3):814-830. doi: 10.1016/j.chest.2021.04.013. Epub 2021 Apr 19. PMID: 33887242.

[12]Zhang Q, Fu X, Wang C; C-BIOPRED consortium. Severe eosinophilic asthma in Chinese C-BIOPRED asthma cohort. Clin Transl Med. 2022 Feb;12(2):e710. doi: 10.1002/ctm2.710. PMID: 35184418; PMCID: PMC8858615.

[13]Price DB, Rigazio A, Campbell JD, Bleecker ER, Corrigan CJ, Thomas M, Wenzel SE, Wilson AM, Small MB, Gopalan G, Ashton VL, Burden A, Hillyer EV, Kerkhof M, Pavord ID. Blood eosinophil count and prospective annual asthma disease burden: a UK cohort study. Lancet Respir Med. 2015 Nov;3(11):849-58. doi: 10.1016/S2213-2600(15)00367-7. Epub 2015 Oct 19. PMID: 26493938.

[14]Price DB et al. Lancet Respir Med. 2015 Nov;3(11):849-58.

[15]Talini D, Novelli F, Bacci E, Bartoli M, Cianchetti S, Costa F, Dente FL, Di Franco A, Latorre M, Malagrinò L, Vagaggini B, Celi A, Paggiaro P. Sputum eosinophilia is a determinant of FEV1 decline in occupational asthma: results of an observational study. BMJ Open. 2015 Jan 5;5(1):e005748. doi: 10.1136/bmjopen-2014-005748. PMID: 25564139; PMCID: PMC4289723.

[16]戴然然等,2023中華醫學會第十三屆全國哮喘學術會議壁報 POSTER ID:217610

[17]Tupper OD, Ulrik CS. Long-term predictors of severe exacerbations and mortality in a cohort of well-characterised adults with asthma. Respir Res. 2021 Oct 20;22(1):269. doi: 10.1186/s12931-021-01864-z. PMID: 34670588; PMCID: PMC8529759.

[18]Benson VS, Hartl S, Barnes N, Galwey N, Van Dyke MK, Kwon N. Blood eosinophil counts in the general population and airways disease: a comprehensive review and meta-analysis. Eur Respir J. 2022 Jan 13;59(1):2004590. doi: 10.1183/13993003.04590-2020. PMID: 34172466; PMCID: PMC8756293.

[19]Wagener AH, de Nijs SB, Lutter R, Sousa AR, Weersink EJ, Bel EH, Sterk PJ. External validation of blood eosinophils, FE(NO) and serum periostin as surrogates for sputum eosinophils in asthma. Thorax. 2015 Feb;70(2):115-20. doi: 10.1136/thoraxjnl-2014-205634. Epub 2014 Nov 24. PMID: 25422384.

[20]Brusselle GG, Koppelman GH. Biologic Therapies for Severe Asthma. N Engl J Med. 2022 Jan 13;386(2):157-171. doi: 10.1056/NEJMra2032506. PMID: 35020986.

[21]GINA. Global Strategy for Asthma Management and Prevention. 2023

[22]中華醫學會呼吸病學分會. 支氣管哮喘防治指南(2024年版)[J]. 中華結核和呼吸雜誌,2025,48(03):208-248.DOI:10.3760/cma.j.cn112147-20241013-00601.

[23]GINA. Global Strategy for Asthma Management and Prevention. 2021.

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