引用本文: 徐琳, 张程, 叶贤伟, 刘维佳, 余红, 张湘燕. 卡介菌多糖核酸对慢性阻塞性肺疾病患者体液免疫及外周血白细胞介素-8和肿瘤坏死因子-α的影响. 华西医学, 2015, 30(1): 1-5. doi: 10.7507/1002-0179.20150001 复制
慢性呼吸系统疾病已成为目前颇受重视的高患病率、高致残率和高死亡率的重要疾病,其中慢性阻塞性肺疾病(COPD)最为多见;据统计我国每年因COPD死亡的人数达100万,致残人数达500万~1 000万[1]。
COPD反复发作将严重损害机体的免疫系统功能;而当免疫功能低下时,可使呼吸道感染的发生率和病死率明显增加,又进一步促进COPD的发展。
COPD急性加重往往使病程延长,生活质量受损,并加速COPD进展。COPD急性加重的最常见原因是气管-支气管感染,尤其是在机体免疫功能低下时,这些感染的几率会大大增加,甚至导致严重的后果[2-3]。改善COPD患者的免疫功能,可望使其增强抵御反复感染的能力,并有助于提高临床综合治疗的疗效[4]。卡介菌多糖核酸是从卡介菌中提取的一种菌体脂多糖,去掉了卡介菌的菌体蛋白质,通过调节机体内的细胞免疫、体液免疫、刺激网状内皮系统,激活单核-巨噬细胞功能,增强自然杀伤细胞功能来增强机体抗病能力。卡介菌多糖核酸作为一种新型免疫调节剂,因此我们选择90例老年COPD患者作为研究对象,并对部分缓解期患者给予卡介菌多糖核酸免疫干预治疗,通过观察其外周血的体液免疫改变及分析这种改变和炎症因子之间的关系[5],为临床上该病的防治提供科学依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
随机选择2012年3月-2013年2月在贵州省人民医院呼吸与危重症医学科住院的老年COPD急性加重期患者共30例,同期门诊随诊的COPD稳定期患者60例作为研究对象:急性加重期组男15例,女15例;年龄61~87岁,平均(71.2±8.5)岁。稳定期组男30例,女30例;年龄63~93岁,平均(74.0±6.5)岁。稳定期组再随机分成2组:A组30例,男15例,女15例;年龄61~93岁,平均(72.8±7.1)岁。B组30例,男15例,女15例;年龄62~86岁,平均(71.3±8.0)岁。以上各COPD组在病程和吸烟状况上差异无统计学意义(P>0.05)。
选择同期在我院体检中心体检健康人60例,分为2组:老年健康组30例(参照1995年中华医学会制定的健康老年人标准[6]),男15例,女15例;年龄62~88岁,平均(76.8±8.5)岁。非老年健康组30例,男15例,女15例;年龄22~42岁,平均(31.3±6.8)岁。健康组近1周内均未使用任何药物,并排除其他相关慢性疾病,肺功能均在正常范围。
各COPD组和健康对照组性别差异无统计学意义,非老年健康组年龄低于其余各组(P<0.05)。所有参加试验者均知情同意。
1.2 纳入和排除标准
纳入选标准:COPD患者全部符合2007年修订的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》的诊断标准[7],选择肺功能需符合第1秒用力呼气容积量(FEV1)/用力肺活量(FVC)<70%,FEV1占预计值的百分比(FEV1%)<80%,其结果均为使用β2-受体激动剂后所检测。近期未使用免疫抑制剂、免疫调节剂或其他影响免疫功能的药物如口服糖皮质激素等的患者可以入选。COPD缓解期患者经治疗后均达到缓解期标准[8-9]。排除标准:①先天性或后天性免疫缺陷者;②自身免疫性疾病;③支气管扩张、哮喘、活动性结核、肿瘤;④严重心功能不全、肝肾疾病、糖尿病患者。
1.3 治疗方法
COPD A组30例,给予必要的解痉、止咳祛痰等治疗;COPD B组30例接受卡介菌多糖核酸0.35 mg/d,肌肉注射,3次/周,参照我们以前的研究结果,连续使用1个月[10],其余处理与COPD A组相同,急性加重期组按照急性加重期常规治疗。
1.4 观察项目和指标
COPD急性加重期组在入院时检测外周血白细胞介素素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)。COPD A组、B组在治疗前以及治疗1个月后检测上述指标。健康组在体验时检测上述指标。
1.5 主要仪器、设备和试剂盒
IL-8、TNF-α试剂盒(昆明绿盟科技公司)TDL80-2B离心机(德国飞鸽公司),肺功能仪(德国JAEGER),卡介菌多糖核酸注射液(浙江万马药业有限公司)。
1.6 检测方法与步骤
空腹抽取外周静脉血2 mL于带分离胶的真空采血管(其中包含促凝剂)中,室温下放置20 min后即可离心(3 000 r/min,5 min),随后取上清液,送生物化学(生化)室检测IgA、IgG、IgM,再抽外周静脉5 mL血于普通生化管离心(2 000 r/min,10 min),随后取上清液,置−70℃冰箱待检,按照酶联免疫吸附试验试剂盒说明书要求检测IL-8、TNF-α。
1.7 统计学方法
用SPSS 17.0统计软件包作统计学处理,计量资料采用均数±标准差表示,两组比较采用t检验,多组比较采用单因素方差分析。以P值<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 老年健康组与非老年健康组外周血IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM比较
老年健康组与非老年健康组患者比较,外周血IL-8、TNF-α差异无统计学意义(P>0.05),但IgA、IgG、IgM明显降低(P<0.05)。见表 1。

2.2 COPD不同疾病时期及老年健康组IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM比较
COPD急性加重期组与稳定期组治疗前、老年健康组患者比较,外周血IgA、IgG、IgM下降(P<0.05),但IL-8、TNF-α升高(P<0.05);COPD稳定期组与老年健康组比较外周血IgA、IgG、IgM下降(P<0.05)。见表 2。

2.3 COPD A组和B组治疗前后IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM比较
COPD A组常规治疗前后外周血IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM均无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05);COPD B组使用卡介菌多糖核酸治疗后,外周血IgA、IgG、IgM较其治疗前及A组治疗前后升高(P<0.05),IL-8,TNF-α较其治疗前及A组治疗前后下降(P<0.05)。结果见表 3。

3 讨论
COPD在漫长的病程中,反复急性加重发作,病情逐渐恶化,呼吸功能不断下降,最终导致呼吸衰竭,以致死亡,因此加强对COPD的治疗是控制其进展的关键。目前COPD的治疗仍然以改善症状为主,尚无明确能够逆转病程进展的治疗措施,对体液免疫反应在COPD发病机制中的重要作用的认识可能对寻找更新、更有效的治疗方法有提示作用。体液免疫和细胞免疫是人体非特异性免疫的重要组成部分,具有免疫监视及防御病毒和细菌感染的作用[11]。
IL-8是重要的白细胞趋化因子,主要吸引中性粒细胞,通过与中性粒细胞表面特异性受体结合,导致其趋化、变形,脱颗粒释放又能诱导气道上皮细胞IL-8基因的表达,导致IL-8的进一步分泌,形成气道内的“倍增作用”[12],从而造成组织损伤,引起气道壁增厚和管腔狭窄,导致气流阻塞,而引起COPD。TNF-α是一种与感染密切相关的细胞因子,是免疫反应和炎症反应中的重要介质,主要由单核细胞、巨噬细胞产生,但它们亦产生其他多种炎症介质[13],TNF-α具有多种前炎症介质的功能,它可以诱导中性粒细胞释放IL-8介质,从而加重COPD的气道炎症。有报道在动物实验中,TNF-α可诱导气道黏液细胞化生和分泌过多,导致鼠肺气肿性损害和肺泡壁胶原沉积[14]。本研究结果显示:COPD患者血清IL-8、TNF-α水平含量在急性期明显升高,到稳定期下降,提示IL-8、TNF-α参与了COPD急性加重的炎症反应。
COPD不仅表现为慢性气道炎症,而且存在全身系统性炎症反应。免疫球蛋白改变在COPD的气道及全身炎症损伤机制中起着重要作用,是免疫系统内功能最重要的体液免疫之一。检测COPD患者的体液免疫功能可能对病情监测、疗效观察和预后判断有重要价值,相关研究结果显示,老年COPD患者由于营养不良、感染和吸烟等多种因素的影响,体液免疫功能降低[15-17]。
IgA是呼吸道分泌物的主要免疫球蛋白,在黏膜局部抗感染中起重要作用[18]。IgG抗体激活补体,中和多种毒素。IgG持续的时间长,是唯一能在母亲妊娠期穿过胎盘保护胎儿的抗体,还可从乳腺分泌进入初乳,使新生儿得到保护[19]。IgM抗体是免疫应答中首先分泌的抗体。在与抗原结合后启动补体的级联反应,IgM还把“入侵者”相互连接起来,聚成一堆便于巨噬细胞的吞噬[20]。
本试验研究发现:COPD急性加重期组与稳定期组、老年健康组比较,IgA、IgG、IgM水平下降,和相关文献报道结果一致[21-22],提示体液免疫功能低下在COPD发病中具有促进作用,尤其是在急性加重期这种作用就显得更加重要。本研究还显示:随着病情的控制,到缓解期时IgA、IgG、IgM含量升高,但和正常对照组比较差异仍有统计学意义,提示COPD稳定期体液免疫功能虽有所恢复,但仍不能完全达到正常水平,表明COPD患者在不同时期均存在持续的体液免疫功能损害,因此很容易反复出现呼吸道感染,从而加重病情的发展。本研究还提示老年健康组较非老年健康组体液免疫功能下降,与相关文献报道一致[23],提示随着年龄增长,体液免疫功能下降。
卡介菌多糖核酸是从卡介菌中提取的一种菌体脂多糖,去掉了卡介菌的菌体蛋白质,使其副作用明显降低。有研究表明,卡介菌多糖核酸可改善人体免疫细胞功能,刺激网状内皮系统激活单核-巨噬细胞,增加机体抗病能力[23],本研究提示:COPD稳定期患者经卡介菌多糖核酸治疗后免疫功能明显好转,外周血IL-8、TNF-α明显下降;且该治疗组体液免疫功能还好于COPD B组,其IL-8、TNF-α也低于COPD B组,提示该药能有效提高COPD患者体液免疫功能及降低外周血炎症因子含量,有利于病情好转,因此在临床上COPD缓解期患者可考虑使用卡介菌多糖核酸进行较长时间治疗,提高机体抵抗力,以防止病情进一步发展。
综上所述,在常规治疗COPD的同时,加用卡介菌多糖核酸辅助治疗,不仅可提高患者的体液免疫功能,而且可以明显改善COPD患者的生活质量,延缓COPD的病程,因此该药值得进一步在临床推广使用。
慢性呼吸系统疾病已成为目前颇受重视的高患病率、高致残率和高死亡率的重要疾病,其中慢性阻塞性肺疾病(COPD)最为多见;据统计我国每年因COPD死亡的人数达100万,致残人数达500万~1 000万[1]。
COPD反复发作将严重损害机体的免疫系统功能;而当免疫功能低下时,可使呼吸道感染的发生率和病死率明显增加,又进一步促进COPD的发展。
COPD急性加重往往使病程延长,生活质量受损,并加速COPD进展。COPD急性加重的最常见原因是气管-支气管感染,尤其是在机体免疫功能低下时,这些感染的几率会大大增加,甚至导致严重的后果[2-3]。改善COPD患者的免疫功能,可望使其增强抵御反复感染的能力,并有助于提高临床综合治疗的疗效[4]。卡介菌多糖核酸是从卡介菌中提取的一种菌体脂多糖,去掉了卡介菌的菌体蛋白质,通过调节机体内的细胞免疫、体液免疫、刺激网状内皮系统,激活单核-巨噬细胞功能,增强自然杀伤细胞功能来增强机体抗病能力。卡介菌多糖核酸作为一种新型免疫调节剂,因此我们选择90例老年COPD患者作为研究对象,并对部分缓解期患者给予卡介菌多糖核酸免疫干预治疗,通过观察其外周血的体液免疫改变及分析这种改变和炎症因子之间的关系[5],为临床上该病的防治提供科学依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
随机选择2012年3月-2013年2月在贵州省人民医院呼吸与危重症医学科住院的老年COPD急性加重期患者共30例,同期门诊随诊的COPD稳定期患者60例作为研究对象:急性加重期组男15例,女15例;年龄61~87岁,平均(71.2±8.5)岁。稳定期组男30例,女30例;年龄63~93岁,平均(74.0±6.5)岁。稳定期组再随机分成2组:A组30例,男15例,女15例;年龄61~93岁,平均(72.8±7.1)岁。B组30例,男15例,女15例;年龄62~86岁,平均(71.3±8.0)岁。以上各COPD组在病程和吸烟状况上差异无统计学意义(P>0.05)。
选择同期在我院体检中心体检健康人60例,分为2组:老年健康组30例(参照1995年中华医学会制定的健康老年人标准[6]),男15例,女15例;年龄62~88岁,平均(76.8±8.5)岁。非老年健康组30例,男15例,女15例;年龄22~42岁,平均(31.3±6.8)岁。健康组近1周内均未使用任何药物,并排除其他相关慢性疾病,肺功能均在正常范围。
各COPD组和健康对照组性别差异无统计学意义,非老年健康组年龄低于其余各组(P<0.05)。所有参加试验者均知情同意。
1.2 纳入和排除标准
纳入选标准:COPD患者全部符合2007年修订的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》的诊断标准[7],选择肺功能需符合第1秒用力呼气容积量(FEV1)/用力肺活量(FVC)<70%,FEV1占预计值的百分比(FEV1%)<80%,其结果均为使用β2-受体激动剂后所检测。近期未使用免疫抑制剂、免疫调节剂或其他影响免疫功能的药物如口服糖皮质激素等的患者可以入选。COPD缓解期患者经治疗后均达到缓解期标准[8-9]。排除标准:①先天性或后天性免疫缺陷者;②自身免疫性疾病;③支气管扩张、哮喘、活动性结核、肿瘤;④严重心功能不全、肝肾疾病、糖尿病患者。
1.3 治疗方法
COPD A组30例,给予必要的解痉、止咳祛痰等治疗;COPD B组30例接受卡介菌多糖核酸0.35 mg/d,肌肉注射,3次/周,参照我们以前的研究结果,连续使用1个月[10],其余处理与COPD A组相同,急性加重期组按照急性加重期常规治疗。
1.4 观察项目和指标
COPD急性加重期组在入院时检测外周血白细胞介素素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)。COPD A组、B组在治疗前以及治疗1个月后检测上述指标。健康组在体验时检测上述指标。
1.5 主要仪器、设备和试剂盒
IL-8、TNF-α试剂盒(昆明绿盟科技公司)TDL80-2B离心机(德国飞鸽公司),肺功能仪(德国JAEGER),卡介菌多糖核酸注射液(浙江万马药业有限公司)。
1.6 检测方法与步骤
空腹抽取外周静脉血2 mL于带分离胶的真空采血管(其中包含促凝剂)中,室温下放置20 min后即可离心(3 000 r/min,5 min),随后取上清液,送生物化学(生化)室检测IgA、IgG、IgM,再抽外周静脉5 mL血于普通生化管离心(2 000 r/min,10 min),随后取上清液,置−70℃冰箱待检,按照酶联免疫吸附试验试剂盒说明书要求检测IL-8、TNF-α。
1.7 统计学方法
用SPSS 17.0统计软件包作统计学处理,计量资料采用均数±标准差表示,两组比较采用t检验,多组比较采用单因素方差分析。以P值<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 老年健康组与非老年健康组外周血IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM比较
老年健康组与非老年健康组患者比较,外周血IL-8、TNF-α差异无统计学意义(P>0.05),但IgA、IgG、IgM明显降低(P<0.05)。见表 1。

2.2 COPD不同疾病时期及老年健康组IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM比较
COPD急性加重期组与稳定期组治疗前、老年健康组患者比较,外周血IgA、IgG、IgM下降(P<0.05),但IL-8、TNF-α升高(P<0.05);COPD稳定期组与老年健康组比较外周血IgA、IgG、IgM下降(P<0.05)。见表 2。

2.3 COPD A组和B组治疗前后IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM比较
COPD A组常规治疗前后外周血IL-8、TNF-α、IgA、IgG、IgM均无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05);COPD B组使用卡介菌多糖核酸治疗后,外周血IgA、IgG、IgM较其治疗前及A组治疗前后升高(P<0.05),IL-8,TNF-α较其治疗前及A组治疗前后下降(P<0.05)。结果见表 3。

3 讨论
COPD在漫长的病程中,反复急性加重发作,病情逐渐恶化,呼吸功能不断下降,最终导致呼吸衰竭,以致死亡,因此加强对COPD的治疗是控制其进展的关键。目前COPD的治疗仍然以改善症状为主,尚无明确能够逆转病程进展的治疗措施,对体液免疫反应在COPD发病机制中的重要作用的认识可能对寻找更新、更有效的治疗方法有提示作用。体液免疫和细胞免疫是人体非特异性免疫的重要组成部分,具有免疫监视及防御病毒和细菌感染的作用[11]。
IL-8是重要的白细胞趋化因子,主要吸引中性粒细胞,通过与中性粒细胞表面特异性受体结合,导致其趋化、变形,脱颗粒释放又能诱导气道上皮细胞IL-8基因的表达,导致IL-8的进一步分泌,形成气道内的“倍增作用”[12],从而造成组织损伤,引起气道壁增厚和管腔狭窄,导致气流阻塞,而引起COPD。TNF-α是一种与感染密切相关的细胞因子,是免疫反应和炎症反应中的重要介质,主要由单核细胞、巨噬细胞产生,但它们亦产生其他多种炎症介质[13],TNF-α具有多种前炎症介质的功能,它可以诱导中性粒细胞释放IL-8介质,从而加重COPD的气道炎症。有报道在动物实验中,TNF-α可诱导气道黏液细胞化生和分泌过多,导致鼠肺气肿性损害和肺泡壁胶原沉积[14]。本研究结果显示:COPD患者血清IL-8、TNF-α水平含量在急性期明显升高,到稳定期下降,提示IL-8、TNF-α参与了COPD急性加重的炎症反应。
COPD不仅表现为慢性气道炎症,而且存在全身系统性炎症反应。免疫球蛋白改变在COPD的气道及全身炎症损伤机制中起着重要作用,是免疫系统内功能最重要的体液免疫之一。检测COPD患者的体液免疫功能可能对病情监测、疗效观察和预后判断有重要价值,相关研究结果显示,老年COPD患者由于营养不良、感染和吸烟等多种因素的影响,体液免疫功能降低[15-17]。
IgA是呼吸道分泌物的主要免疫球蛋白,在黏膜局部抗感染中起重要作用[18]。IgG抗体激活补体,中和多种毒素。IgG持续的时间长,是唯一能在母亲妊娠期穿过胎盘保护胎儿的抗体,还可从乳腺分泌进入初乳,使新生儿得到保护[19]。IgM抗体是免疫应答中首先分泌的抗体。在与抗原结合后启动补体的级联反应,IgM还把“入侵者”相互连接起来,聚成一堆便于巨噬细胞的吞噬[20]。
本试验研究发现:COPD急性加重期组与稳定期组、老年健康组比较,IgA、IgG、IgM水平下降,和相关文献报道结果一致[21-22],提示体液免疫功能低下在COPD发病中具有促进作用,尤其是在急性加重期这种作用就显得更加重要。本研究还显示:随着病情的控制,到缓解期时IgA、IgG、IgM含量升高,但和正常对照组比较差异仍有统计学意义,提示COPD稳定期体液免疫功能虽有所恢复,但仍不能完全达到正常水平,表明COPD患者在不同时期均存在持续的体液免疫功能损害,因此很容易反复出现呼吸道感染,从而加重病情的发展。本研究还提示老年健康组较非老年健康组体液免疫功能下降,与相关文献报道一致[23],提示随着年龄增长,体液免疫功能下降。
卡介菌多糖核酸是从卡介菌中提取的一种菌体脂多糖,去掉了卡介菌的菌体蛋白质,使其副作用明显降低。有研究表明,卡介菌多糖核酸可改善人体免疫细胞功能,刺激网状内皮系统激活单核-巨噬细胞,增加机体抗病能力[23],本研究提示:COPD稳定期患者经卡介菌多糖核酸治疗后免疫功能明显好转,外周血IL-8、TNF-α明显下降;且该治疗组体液免疫功能还好于COPD B组,其IL-8、TNF-α也低于COPD B组,提示该药能有效提高COPD患者体液免疫功能及降低外周血炎症因子含量,有利于病情好转,因此在临床上COPD缓解期患者可考虑使用卡介菌多糖核酸进行较长时间治疗,提高机体抵抗力,以防止病情进一步发展。
综上所述,在常规治疗COPD的同时,加用卡介菌多糖核酸辅助治疗,不仅可提高患者的体液免疫功能,而且可以明显改善COPD患者的生活质量,延缓COPD的病程,因此该药值得进一步在临床推广使用。