不同亚型慢性鼻窦炎与外周血嗜碱粒细胞的相关性研究

Abstract

目的

探讨外周血嗜碱粒细胞计数及相关比值与慢性鼻窦炎(CRS)的临床相关性。

方法

回顾性分析2021年1月-2022年10月于苏州大学附属第一医院收治的126例CRS患者(CRS组)和103例健康体检者(对照组)，根据组织学病理分为嗜酸性CRS患者(eCRS组)47例和非嗜酸性CRS患者(non-eCRS组)79例，比较3组外周血炎症细胞计数及嗜酸粒细胞/嗜碱粒细胞比值(eosinophils-to-basophils ratio，bEBR)、嗜碱粒细胞/中性粒细胞比值(basophils-to-neutrophils ratio，BNR)、嗜碱粒细胞/淋巴细胞比值(basophils-to-lymphocytes ratio，BLR)、嗜碱粒细胞/单核细胞比值(basophils-to-monocytes ratio，BMR)等之间的差异，并研究各项指标与Lund-Mackay评分的相关性，外周血中嗜碱粒细胞与其他炎症细胞的相关性。

结果

对照组、eCRS组、non-eCRS组外周血嗜碱粒细胞计数分别为0.03±0.01、0.04±0.02、0.03±0.02，bEBR分别为5.64±4.22、8.38±5.95、4.55±3.90，BNR分别为0.01±0、0.01±0.01、0.01±0.01，BLR分别为0.01±0.01、0.02±0.01、0.02±0.01，BMR分别为0.08±0.04、0.11±0.06、0.08±0.04，3组间两两对比，eCRS组与对照组、non-eCRS组相比差异均有统计学意义(P < 0.01)，non-eCRS组与对照组相比，差异均无统计学意义(P>0.05)。CRS患者嗜碱粒细胞计数(r=0.185 5，P < 0.05)、BLR(r=0.226 9，P < 0.05)、BMR(r=0.228 1，P < 0.01)均与Lund-Mackay评分呈正相关。此外，CRS患者嗜碱粒细胞与嗜酸粒细胞(r=0.479 2，P < 0.01)、淋巴细胞(r=0.259 4，P < 0.01)、单核细胞(r=0.256 4，P < 0.01)亦显著呈正相关性。

结论

外周血嗜碱粒细胞计数、BLR、BMR在eCRS中显著升高，且与Lund-Mackay评分呈显著正相关性，有潜力开发成为eCRS的疾病生物标记物及新的治疗靶点。

慢性鼻窦炎(chronic sinusitis，CRS)是一种高度异质性疾病，即特定致病病原体对应着特定的跨鼻窦黏膜生理免疫反应^[1]。近年来越来越多的研究聚焦到CRS的免疫炎症类型，即CRS内型^[2]，目前大多文献报道的分型标准为嗜酸性CRS(eosinophilic chronic sinusitis，eCRS)和非嗜酸性CRS(non eosinophilic chronic sinusitis，non-eCRS)，其中eCRS在亚洲国家的流行率正在上升。eCRS被发现是由来自Th2细胞的细胞因子驱动的，2型细胞因子可以激活与致病机制有关的炎性细胞，包括肥大细胞、嗜碱粒细胞和嗜酸粒细胞^[3-5]，嗜碱粒细胞可在IgE介导的免疫反应激活后迅速释放组胺、白三烯及Th2相关细胞因子^[6]。目前常用来评价CRS疾病严重程度和活动性指标(嗜酸粒细胞计数和血清总IgE水平)^[7-8]。在一个富含潜在激活因子的环境中，考虑到嗜碱粒细胞亦可产生多种炎症介质，嗜碱粒细胞在CRS的发病进程中的作用机制仍需进一步探究。本研究旨在探讨不同亚型CRS患者的外周血嗜碱粒细胞，能否作为CRS发生发展和评估其严重程度的潜在的指标，从而为进一步明确CRS的发病机制提供临床依据。

1. 资料与方法

1.1. 临床资料

回顾性分析2021年1月—2022年10月于苏州大学附属第一医院耳鼻咽喉头颈外科住院并接受鼻内镜手术且经病理证实为CRS的患者126例(CRS组)，选取同期103例健康体检者作为对照组。126例CRS患者中，男97例，女29例，年龄18~78岁。将126例CRS患者分为eCRS组和non-eCRS组其中，47例eCRS患者中男41例，女6例，年龄19~73岁，平均(44.47±13.57)岁；79例non-eCRS患者中，男56例，女23例，年龄18~78岁，平均(44.63±16.26)岁；对照组中男82例，女21例，年龄18~80岁，平均(39.31±12.86)岁。CRS组患者住院后至手术前未接受任何治疗。本研究已取得苏州大学附属第一医院医学伦理委员会的批准。

1.2. 纳入及排除标准

纳入标准：EPOS 2020和中国慢性鼻窦炎诊断和指南(2018)诊断为CRS，病历资料齐全。排除标准：①继发性CRS，如囊性纤维化、真菌性鼻窦炎等；②术前4周内有上呼吸道感染；③怀疑恶性疾病；④凝血障碍；⑤资料不全者等。

1.3. 方法

1.3.1. 嗜酸粒细胞检测方法

依据患者术后病理检测嗜酸粒细胞计数来分型，操作由2名临床经验丰富的临床医师进行，计数取平均值：并计算嗜酸粒细胞占总炎性细胞的百分率，当百分率≤10%则为non-eCRS，若百分率>10%则为eCRS。eCRS组、non-eCRS组分别与对照组的临床资料及外周血炎症细胞计数进行分析比较。

1.3.2. 评价标准

临床特征：收集患者临床资料，包括性别、年龄、嗜碱粒细胞计数、嗜酸粒细胞计数、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、单核细胞计数、Lund-Mackay评分、嗜酸粒细胞/嗜碱粒细胞比值(eosinophils-to-basophils ratio，bEBR)、嗜碱粒细胞/中性粒细胞比值(basophils-to-neutrophils ratio，BNR)、嗜碱粒细胞/淋巴细胞比值(BLR)、嗜碱粒细胞/单核细胞比值(basophils-to-monocytes ratio，BMR)，对比各组患者的数据差异。采用Lund-Mackey评分标准结合CT检查结果对患者鼻窦病变情况进行评价，包括上颌窦、前组筛窦、后组筛窦、额窦、蝶窦、鼻道窦口复合体；每侧0~12分，总分0~24，分数越高患者鼻窦病变越严重。

1.4. 统计学处理

使用Graphpad Prism 9软件对数据进行统计学分析；性别构成比较采用χ²检验，计量资料采用X±S表示。先检验其是否为正态分布，若符合正态分布，组间采用方差分析，采用Person相关性分析各参数间的相关性；若为非正态资料，组间采用秩和检验，采用Sperman相关性分析各参数间的相关性，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2. 结果

2.1. 不同亚型CRS患者与对照组外周血嗜碱粒细胞计数、bEBR、BNR、BLR、BMR的差异性分析

对照组、eCRS组、non-eCRS组外周血嗜碱粒细胞计数分别为0.03±0.01、0.04±0.02、0.03±0.02，bEBR分别为5.64±4.22、8.38±5.95、4.55±3.90，BNR分别为0.01±0、0.01±0.01、0.01±0.01，BLR分别为0.01±0.01、0.02±0.01、0.02±0.01，BMR分别为0.08±0.04、0.11±0.06、0.08±0.04，三组间两两对比，eCRS组分别与对照组、non-eCRS组比较差异均有统计学意义(P < 0.01)，non-eCRS组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)，见图 1。其余炎症细胞(中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞)计数在3组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

图 1.

eCRS组、non-eCRS组、对照组嗜碱粒细胞计数(1a)、嗜酸粒细胞计数(1b)、bEBR(1c)、BNR(1d)、BLR(1e)、BMR(1f)分布散点图

2.2. 各炎症细胞与Lund-Mackay评分的相关性

CRS患者外周血嗜碱粒细胞计数(r=0.185 5，P < 0.05)、嗜酸粒细胞计数(r=0.234 1，P < 0.01)，BLR(r=0.199 2，P < 0.05)、BMR(r=0.229 3，P < 0.01)均与Lund-Mackay评分呈正相关，见图 2。其余炎症细胞(中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞)计数、bEBR、BNR与Lund-Mackay评分无明显相关性(P>0.05)。

图 2.

CRS患者外周血嗜碱粒细胞计数(2a)、嗜酸粒细胞计数(2b)、BLR(2c)、BMR(2d)与Lund-Mackay评分相关性分析散点图

2.3. 嗜碱粒细胞计数与其他炎症细胞的相关性

CRS患者嗜碱粒细胞与嗜酸粒细胞(r=0.479 2，P < 0.01)、淋巴细胞(r=0.259 4，P < 0.01)、单核细胞(r=0.256 4，P < 0.01)亦呈正相关性，与中性粒细胞计数无明显线性相关(P>0.05)，见图 3。

图 3.

CRS外周血中嗜碱粒细胞计数与嗜酸粒细胞计数(3a)、中性粒细胞计数(3b)、淋巴细胞计数(3c)、单核细胞计数(3d)相关性分析散点图

3. 讨论

CRS经常表现为混合性炎症模式和细胞多样性，其在病原体渗透下，启动单一或联合的1型、2型和3型免疫反应，强调CRS的复杂性。研究表明，哮喘患者的支气管黏膜下层和变应性鼻炎患者的鼻黏膜下层嗜碱粒细胞增多，嗜碱粒细胞可通过Th2、胸腺间质淋巴生成素(thymicstromal lymphopoietin, TSLP)等细胞因子的释放促进Th2型免疫反应^[9]，通过嗜酸粒细胞、中性粒细胞等效应细胞的募集促进炎症的进展。既往多数研究报道嗜酸粒细胞在CRS中的重要作用^{[7-8, 10]}，本研究探讨不同亚型CRS患者中外周血嗜碱粒细胞、BLR、BMR与疾病严重程度的关系，从而为进一步明确CRS的发病机制提供临床依据。

本研究中，与对照组、non-eCRS组相比，eCRS组外周血嗜碱粒细胞计数显著升高，且与Lund-Mackay评分呈正相关。Kagoya等^[11]报道，与non-eCRSwNP患者的鼻息肉相比，eCRSwNP患者的鼻息肉中嗜碱粒细胞计数明显增加。此外，鼻息肉中的嗜碱粒细胞计数与eCRSwNP患者的Lund-Mackay评分呈正相关。Lund-Mackay评分与CRSwNP患者鼻分泌物中细胞因子(如IL-4)水平之间存在相关性。嗜碱粒细胞分泌大量的IL-4和IL-13，这两种细胞因子可促进杯状细胞增生和黏液产生。杯状细胞和黏膜下腺体增生及黏液分泌过多都是CRS患者常见的特征。以往研究证实了嗜碱粒细胞在CRSwNP中的作用日益增加，CRSwNP患者应将血液嗜酸粒细胞和嗜碱粒细胞水平作为术前常规检查的一部分^[12]，本研究结果与之相一致，揭示Th2炎症的生物标志物与Lund-Mackay评分的严重程度相关。虽然尚不清楚Lund-Mackay评分是否能严格反映鼻窦炎的严重程度，但本研究结果与既往文献报道均表明，无论在外周血还是鼻息肉组织中都反映了嗜碱粒细胞参与嗜酸粒细胞在外周血和组织的募集，而嗜碱粒细胞计数还可以反映嗜酸粒细胞炎症的严重程度。

CRS患者外周血嗜碱粒细胞分别与嗜酸粒细胞、淋巴细胞、单核细胞呈显著正相关性。既往研究表明，鼻息肉中嗜碱粒细胞水平与嗜酸粒细胞水平呈显著正相关^[11]，在鼻息肉的2型免疫反应中，上述两种重要的效应因子协同募集或存活^[13-14]。此外，non-eCRSwNP组织中嗜酸粒细胞和嗜碱粒细胞计数也具有相关性，进一步证明鼻息肉组织释放的细胞因子和趋化因子在炎症过程中发挥关键作用，促进Th2炎症的发展，增加嗜酸粒细胞在外周血和组织的招募^[15-17]。嗜碱粒细胞分泌的IL-4还可以增加整合素受体的表达，如血管细胞黏附分子-1，它可以结合表达VLA-4的白细胞，包括淋巴细胞、单核细胞和嗜酸粒细胞^[18]。因此，应该考虑嗜碱粒细胞可参与招募其他白细胞到过敏性炎症的部位。这些结果表明，嗜碱粒细胞可能参与了其他炎症细胞向组织的募集和促进CRS的发展。

本研究还检验了外周血中bEBR、BNR、BLR、BMR在CRS的发生、发展中是否发挥作用，发现与嗜碱粒细胞相关的BLR、BMR符合Lund-Mackay评分在eCRS组、non-eCRS组的变化趋势，且BMR的组间差异与变化趋势具有较高的一致性，在CRS患者的临床和组织学不同亚组中不同的炎症细胞类型的血液水平也支持了同一个观点，证明CRS不是一种同质炎症性疾病，某些亚型具有不同的炎症谱，这可以通过它们在血液中不同类型细胞的相对比例来反映，这为进一步研究嗜碱粒细胞在CRS中的作用提供了新思路。

本研究的不足之处：目前仅对患者术前外周血中的变化进行了一系列的差异分析，还应进一步完善术后相关检查、检验的结果，由于外周血与组织的微环境存在差异，因此还欠缺组织中相关结果的验证，无法保证研究的可行性及可信度。外周血嗜碱粒细胞、BLR、BMR作为评估CRS发生、发展程度的潜在指标还有待进一步研究。鼻息肉中TSLP和IL-33均有增加，TSLP的mRNA和蛋白质水平增加，重度CRSwNP患者鼻窦上皮细胞中IL-33的mRNA表达高于轻度CRSwNP患者均已被报道。这些研究表明，嗜碱粒细胞可能在eCRS的发病机制中起着关键作用。

综上，外周血中嗜碱粒细胞和嗜酸粒细胞是eCRS中的主要炎症细胞，BLR、BMR、嗜碱粒细胞计数可能成为eCRS的外周血炎症标志物，有潜力开发成为eCRS的疾病生物标记物及新的治疗靶点。