哮喘急性发作中2型和非2型炎症的生物标志物。

Biomarkers of type 2 and non-type 2 inflammation in asthma exacerbations.

作者信息Kosar M Ali, Nsar Jamal, Shukur Wasman Smail, Martin Lauran, Jonas Bystrom, Christer Janson, Kawa Amin
PMID39381551
发布时间2024
DOI10.5114/ceji.2024.141345

实验完整度

观察性横断面研究,包含患者和对照的血液标志物检测、免疫组化、病毒检测及相关性分析,但缺乏功能验证和体内干预实验。

主要模型

49例哮喘急性发作患者 51例健康对照 外周血样本

重点核对

嗜酸性粒细胞计数、ECP、IgE、类胰蛋白酶、IL-17、IL-31、IL-33的检测方法 病毒检测采用鼻咽拭子RT-PCR ROC曲线分析区分重度与非重度哮喘的cut-off值 病毒与非病毒感染分组的IL-17和IL-31水平比较

摘要

引言 在成人发病的哮喘中,已经提出了两种主要的endotype:T2伴嗜酸性粒细胞增多,以及以中性粒细胞和白细胞介素(IL)-17为特征的非T2。该研究的目的是检查因急性发作而住院的重度哮喘患者的endotype标志物谱,重点关注区分病毒和非病毒触发因素。 材料和方法 招募了49名因急性发作入院的哮喘患者和51名健康对照(HC)。我们进一步将急性发作的哮喘患者分为两组:非病毒感染组(n=38)和病毒感染组(n=11)。入院时抽取血液并采集鼻咽拭子,测定嗜酸性粒细胞计数、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(ECP)、免疫球蛋白E(IgE)、类胰蛋白酶和病毒感染。此外,还评估了IL-17、IL-33和IL-31的水平。 结果 大多数患者为成人发病的哮喘(诊断年龄42.8±16.1岁),病程7.7±10.8年,24.5%为特应性。患者的嗜酸性粒细胞、ECP和IgE水平高于健康对照(嗜酸性粒细胞,p=0.003;ECP和IgE,p=0.0001)。免疫组织化学证实嗜酸性粒细胞是ECP的来源。患者的类胰蛋白酶(p=0.0001)、IL-17(p=0.0005)、IL-31(p=0.0001)和IL-33(p=0.0002)也高于对照。ECP与类胰蛋白酶相关(r=0.08,p=0.62)。IL-17与其他介质的相关性最佳,包括ECP(r=0.35,p=0.24)、类胰蛋白酶(r=0.69,p=0.0001)、IgE(r=0.50,p=0.0001)、IL-33(r=0.95,p=0.0001)和IL-31(r=0.89,p=0.0001)。IgE、IL-17和IL-31在区分重度和非重度哮喘时具有较高的AUC。与未感染组相比,病毒感染加重组显示血清IL-17和IL-31水平升高。 结论 与健康对照相比,哮喘急性发作患者的T2和非T2炎症标志物水平均较高。在本研究中,IgE、IL-17和IL-31的水平可区分重度和非重度哮喘患者。后两种细胞因子还能区分由病毒感染引起的哮喘急性发作和由非病毒感染引起的哮喘急性发作。 关键词 哮喘,endotype,急性发作,嗜酸性粒细胞,ECP,IL-17

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
成人发病的哮喘急性发作患者是否能根据T2和非T2炎症标志物区分,以及病毒与非病毒触发因素是否影响这些标志物的水平?
核心机制
哮喘急性发作涉及T2和非T2炎症通路的同时激活,可能由IL-33增强的Th17和固有免疫反应参与。
主要证据
患者血清中嗜酸性粒细胞、ECP、IgE、类胰蛋白酶、IL-17、IL-31和IL-33水平升高;IL-17与多种介质相关;病毒感染者IL-17和IL-31水平更高。
研究意义
成人发病的哮喘可能无法简单分为T2或非T2亚型,IL-31在哮喘发作中的升高是新发现,需进一步研究。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者招募和分组

纳入因急性发作住院的哮喘患者和健康对照,并进一步根据病毒感染状态分组。

招募49例哮喘急性发作患者和51例健康对照,基于GINA 2021分类,并通过鼻咽拭子RT-PCR检测呼吸道病毒,将患者分为病毒和非病毒感染组。

2

血液样本采集与标志物检测

测定血清中炎症标志物水平,比较哮喘患者与健康对照的差异。

采集空腹血,检测嗜酸性粒细胞计数、ECP、IgE、类胰蛋白酶、IL-17、IL-31、IL-33,并使用免疫组化检测ECP阳性细胞。

3

相关性分析

评估炎症标志物之间的相关性以及与疾病严重程度的关系。

使用Pearson相关分析评估标志物之间的相关性,并比较标志物与症状评分的关系。

4

ROC曲线分析

评估生物标志物区分重度和非重度哮喘的能力。

使用ROC曲线计算AUC、cut-off、敏感性和特异性,确定最能区分严重程度的生物标志物。

5

病毒与非病毒感染组比较

比较病毒和非病毒触发因素下炎症标志物水平的差异。

比较病毒和非病毒感染组血清IL-17和IL-31的水平,进行独立t检验。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
人血嗜酸性粒细胞检测试剂盒Orphee130-092-010
ECLIA试剂盒Roche04827031190
IL-17 ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Inc.E-CL-H0104
IL-31 ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Inc.E-EL-H5469
IL-33 ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Inc.E-EL-H2402
ECP ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Inc.E-EL-H1379
类胰蛋白酶ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Inc.E-EL-MK0594
抗ECP抗体(克隆EG2)Diagnostic DevelopmentEG2
APAAP试剂盒(含快红底物)DAKOIR779
徕卡DRMB显微镜Leica--
聚合酶链反应呼吸道病毒检测试剂盒Louisiana Healthcare ConnectionsLA.CP.MP.181

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者招募与分组
纳入标准(GINA 2021诊断)、排除标准、年龄、性别、特应性状态、疾病严重程度分类、病毒感染分组
阅读提示:Methods:Patients,Table 1
血液样本处理与检测
采血量、离心条件、保存温度、检测方法(ELISA/ECLIA)、试剂盒批号
阅读提示:Methods:Blood collection and analysis
免疫组化
抗体浓度、孵育时间、显色方法
阅读提示:Methods:Immunocytochemistry of peripheral blood
病毒检测
采样时间、病毒靶标、RNA提取方法、RT-PCR条件、Ct值解释
阅读提示:Methods:Viral detection via nasopharyngeal swab
统计分析
正态性检验、统计软件、显著性水平、相关性和ROC分析参数
阅读提示:Methods:Statistical analysis