文摘

背景。慢性鼻窦炎和鼻息肉(CRSwNP)是一种常见的炎症性疾病的高异质性和术后复发。IL-33 / ST2轴是参与Th2免疫反应。本研究旨在探讨血清IL-33水平和可溶性ST2 (sST2) CRSwNP病人和他们的潜力预测CRSwNP endotypes和术后复发。方法。本研究招募了149名CRSwNP患者,其中80是noneosinophilic (neCRSwNP)和69嗜酸性(eCRSwNP),以及60名健康对照组(高碳钢)。从所有参与者收集血清样本,sST2并使用ELISA IL-33浓度测定。多变量分析,接受者操作特征(ROC)曲线,用来评估价值的kaplan - meier曲线血清sST2和IL-33水平区分CRSwNP endotypes和预测术后复发。结果。血清sST2的水平和IL-33 CRSwNP患者明显高于那些在高碳钢,尤其是在eCRSwNP组。增加sST2和IL-33水平与组织和血液中嗜酸性粒细胞计数和百分比。多元回归和ROC曲线分析表明,血清sST2和IL-33潜力表现出区别CRSwNP endotypes,和结合血清IL-33 sST2显示更多的预测能力。最后,124名CRSwNP患者完成整个3年随访。多变量分析和kaplan meier曲线表明,血清sST2 IL-33水平与复发有关;血清sST2和IL-33每个展示潜力预测术后复发,并结合血清sST2和IL-33表现出更好的准确性和实用性。结论。我们的研究结果表明,血清sST2 CRSwNP病人IL-33水平调节和粘膜嗜酸性粒细胞浸润的程度和术后复发。血清sST2和IL-33可能作为区分目标生物标志物在CRSwNP表型和预测复发,和他们联合使用比单独标记。

1。介绍

慢性鼻窦炎(CRS)是一种常见的疾病,其特征是鼻腔鼻窦粘膜细菌慢性炎症(1]。最近的流行病学研究报道,CRS大约5.5 - -28%的全球人口的影响,和患病率仍不断增加2- - - - - -4]。基于鼻息肉,CRS还分为CRS与鼻息肉(CRSwNP)和CRS没有鼻息肉(CRSsNP) [5]。CRSwNP与主要辅助T 2 (Th2)炎症可以进一步分为嗜酸性(eCRSwNP)和noneosinophilic (neCRSwNP)类型由鼻粘膜嗜酸性粒细胞浸润的程度。这两个endotypes有明显不同的临床特点,治疗,和预测6]。与neCRSwNP相比,eCRSwNP患者往往有更严重的临床症状,更糟糕的是应对常规治疗,复发的风险更高(7,8]。因此,术前歧视eCRSwNP neCRSwNP和预测术后复发是鼻科医生非常重要。有必要开发一个目标生物标记来区分CRSwNP endotypes和预测复发手术前。

抑制肿瘤发生学2 (ST2)是一个1型跨膜IL-1RL1蛋白质编码的基因的功能作为一个IL-33受体(9]。众所周知,IL-33可以诱导th2型炎症反应和过敏性炎症反应中发挥着至关重要的作用10]。先前的研究表明,ST2和IL-33发挥了至关重要的作用在调节免疫和炎症反应,参与一些炎性疾病的病理机制(11,12]。Magro和他的同事们发现血清可溶性ST2 (sST2)水平升高在溃疡性结肠炎和积极与疾病严重程度相关,他们断定,ST2信号可能导致golimumab治疗的治疗反应(13]。最近的出版物报道,增加血清sST2水平可能启动和扩大Th2炎症反应加重哮喘疾病活动和食物过敏(14- - - - - -16]。此外,廖et al。17发现表达水平的IL-33和sST2高架CRSwNP患者的组织样本。因此,我们认为sST2 IL-33可能发挥重要作用的病理生理学CRSwNP可能与组织病理学和术后复发。

2。材料和方法

2.1。参与者和设置

在这项研究中,我们招募了149名CRSwNP病人(包括80 neCRSwNP和60 eCRSwNP)从2018年10月到2019年1月。CRSwNP根据指南的欧洲被诊断意见书鼻窦炎和鼻息肉201218]。排除标准如下:(1) 年或> 75年;(2)用抗生素进行治疗,口服或全身糖皮质激素,免疫疗法,或抗过敏药物治疗手术前4周;(3)其他鼻腔或鼻窦疾病;(4)其他炎症或自身免疫性疾病;(5)严重心脏病、肾脏或其他器官功能障碍,或怀孕。所有CRSwNP患者接受了常规的术前检查,包括血液检查,鼻内窥镜检查,计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)和心电图,然后评价鼻症状使用被广泛接受的视觉模拟量表(血管)如前所述19]。术前CT和鼻内窥镜检查由Lund-Mackay记录分数和Lund-Kennedy评分系统,分别为(20.]。60岁,健康志愿者的准确性没有鼻炎、鼻窦炎、炎症或自身免疫性疾病被招募为健康对照组(高碳钢)。

2.2。诊断eCRSwNP neCRSwNP

鼻息肉组织收集来自所有患者手术期间,然后浸泡在10%福尔马林,嵌入式和石蜡。嗜酸性粒细胞计数是观察到hematoxylin-eosin(他)染色随机挑选的10个领域里的两个独立的观察者盲的临床资料。eCRSwNP时被诊断为鼻息肉组织中嗜酸性粒细胞的百分比高于炎症细胞总数的10%;否则,诊断为neCRSwNP了(21- - - - - -23]。

2.3。血清样本收集和测量sST2和IL-33水平

5毫升的外周血收集CRSwNP病人和高碳钢的真空采血试管。血液是离心机 在4°C为10分钟;然后,上层的收集和储存在−80°C。血清样本解冻使用之前在冰上。血清sST2和IL-33测量由酶联免疫吸附试验使用商业载人sST2和IL-33 ELISA试剂盒(Multisciences、杭州、中国)根据制造商的指示。

2.4。后续和复发评估

所有患者接受功能性内窥镜鼻窦手术和接收标准的术后管理如前所述,包括鼻和/或系统性药物和盐水洗鼻的方法(24,25]。后续检查为0.5,1,2,3年后手术。递归定义为当CRSwNP症状和鼻息肉发生再次出现和持续超过1周,尽管管理与鼻内皮质类固醇治疗的标准(26,27]。复发患者接受了第二个功能性内窥镜鼻窦手术。

2.5。统计分析

所有统计分析使用SPSS软件进行了版本22.0(美国芝加哥,IBM IL)和数据绘制GraphPad Prism 7.0 (GraphPad软件公司,拉霍亚,CA,美国)。连续显示为分类变量 (SD)和数字(%),分别。学生的 - - - - - -测试或Mann-Whitney测试是用来评估群体之间的差异。卡方检验是进行分类变量。斯皮尔曼相关分析是进行评估临床参数和sST2和IL-33水平之间的相关性。接受者操作特征曲线(ROC)被用来估计曲线下的面积(AUC),灵敏度和特异性。基于截断值,无复发生存与kaplan meier曲线进行了分析,评估术后复发的潜在风险因素。统计学意义是 。

3所示。结果

3.1。研究对象的基线特征

149 CRSwNP患者招募的这项研究中,124年完成了整个跟踪并提供临床数据,和25辍学了。所有科目的主要人口和临床特点如表所示1。没有统计不同年龄、性别、吸烟状态或BMI CRSwNP和HC组( )。特异反应性的利率,过敏性鼻炎、哮喘、和血液嗜酸性粒细胞(B-EOS)计数和百分比CRSwNP组高于在高碳钢( )。列在表2利率的特异反应性、过敏性鼻炎、哮喘、B-EOS计数和百分比,和组织嗜酸性粒细胞(T-EOS)计数和百分比在neCRSwNP eCRSwNP组高于集团( )。CRSwNP两组之间无统计学差异观察了年龄,性别,吸烟,体重指数,术前血管得分,Lund-Mackay得分,或Lund-Kennedy分数( )。

3.2。sST2和IL-33水平与临床相关变量

血清sST2和IL-33水平明显升高CRSwNP组与高碳钢(数字1(一)和1 (b))。此外,血清sST2 eCRSwNP组和IL-33水平高于neCRSwNP组(数字1 (c)和1 (d))。斯皮尔曼相关分析表明,在CRSwNP患者,血清sST2和IL-33表现出积极联系B-EOS计数和百分比以及T-EOS计数和百分比(表3)。

3.3。sST2和IL-33水平作为预测eCRSwNP潜在生物标志物

为了研究潜在的CRSwNP与endotypes相关的因素,包括变量有显著差异(表二元逻辑回归分析4)。调整和未经调整的结果表明,血清sST2水平,血清IL-33水平,B-EOS百分比,哮喘与CRSwNP endotypes。ROC曲线表明,血清sST2和IL-33潜力提供区分CRSwNP endotypes,并结合血清sST2和IL-33表现出更大的预测价值(图2和表S1)。

3.4。血清sST2和患者的复发性CRSwNP IL-33水平

不再发生的之间的人口统计学和临床特点的比较和反复CRSwNP组如表所示5。统计两组之间的差异观察共病特异反应性、过敏性鼻炎、哮喘、B-EOS百分比和T-EOS计数和百分比( )。如图3、血清IL-33复发组和sST2水平明显升高而不再发生的集团( )。调整和未经调整的逻辑回归分析表明,共病过敏性鼻炎B-EOS百分比,T-EOS计数和百分比,血清sST2 IL-33水平与术后复发( )(表6)。ROC分析结果图4表明血清sST2和IL-33展出潜力预测术后复发,并结合血清sST2和IL-33表现出更好的准确性和实用性( )。从这些分析提出了详细的数据表S2。此外,kaplan meier情节表明血清sST2和IL-33表现出明显不同的术后复发(图5)。

4所示。讨论

在目前的研究中,我们发现血清sST2 CRSwNP患者和IL-33水平显著高于在高碳钢,及其水平呈正相关组织和血液中嗜酸性粒细胞计数和百分比。此外,二元逻辑回归分析和ROC曲线分析显示血清sST2和IL-33与CRSwNP密切相关endotypes。此外,血清sST2和IL-33 CRSwNP复发患者明显高于水平不再发生的病人,和血清sST2 IL-33都是术后复发的危险因素。鉴于这些研究结果,我们建议血清sST2和IL-33可能至关重要的生物标记区分CRSwNP endotypes和预测复发。值得注意的是,这两个指标的组合显示更多的预测能力。

IL-33,促炎因子,参与了慢性气道疾病的发展通过促进th2型细胞因子分泌和嗜酸性粒细胞浸润28]。ST2 IL-33的受体,也是一个关键因素在促进Th2反应和过敏性疾病引发的嗜酸性粒细胞的炎症反应(29日,30.]。ST2表达在多种免疫细胞,如肥大细胞、巨噬细胞、树突细胞和嗜酸性粒细胞,起着关键的作用在调节免疫和炎症反应31日,32]。以前的研究已经表明IL-33 / ST2信号参与各种炎症和过敏性疾病的发生和发展,包括类风湿性关节炎、炎症性肠病,食物过敏和哮喘33- - - - - -35]。黄等。35)观察到高架ST2 CD4 + T细胞可以促进Th2通过激活骨髓树突状细胞分化。eCRSwNP Th2 cytokine-mediated慢性炎性疾病,和组织嗜酸性粒细胞浸润是一个主要的病理特征(36]。此外,IL-33之间的正反馈循环/ sST2和Th2细胞因子可能促进Th2-skewed炎症eCRSwNP [17]。在目前的研究中,我们表明,血清sST2和IL-33浓度明显高于CRSwNP病人,特别是eCRSwNP病人,和高架sST2 IL-33水平与组织和流通的嗜酸性粒细胞的炎症反应有关。此外,ROC分析显示血清sST2和IL-33每个表现出预测能力区分CRSwNP endotypes及其组合表现出更大的预测价值。因此,我们有理由相信IL-33 / ST2轴CRSwNP组织病理学中扮演着关键的角色。然而,还需要进一步的实验研究来揭示底层机制。

虽然目前的诊断和治疗选择(特别是功能性内窥镜鼻窦手术)的生活质量显著提高CRSwNP患者,术后复发率仍然居高不下,长期手术修正率[15 - 20%37]。最近的一项研究发现,CRSwNP嗜酸性粒细胞计数和Th2细胞因子水平增加患者鼻活检标本更有可能遭受术后复发(38]。因此,探索可靠指标预测复发CRSwNP是迫切需要的。虽然之前有几个变量和指标与CRSwNP复发有关,包括伴随哮喘(39),外围参数(24),和鼻微生物群27),没有人可以在常规临床实践。在这里,我们发现血清sST2和IL-33 CRSwNP复发患者的水平明显升高。先前的研究表明,Th2炎症和嗜酸性粒细胞浸润的程度是CRSwNP复发的主要因素40,41]。事实上,在目前的研究中,我们发现B-EOS百分比和T-EOS CRSwNP计数和百分比较高患者和相关的术后复发(24]。我们也观察到,血清sST2和IL-33水平将积极与嗜酸性粒细胞计数和百分比在血液和组织,这表明血清sST2和IL-33加重组织和刺激了循环的嗜酸性粒细胞的炎症反应。先前的研究表明,IL33 ST2可以促进th2型炎症,和IL-33可能使嗜酸性粒细胞浸润于鼻粘膜(42,43]。因此,我们认为高水平的循环IL-33 sST2可以促进Th2活化和细胞因子分泌和促进嗜酸性渗透进组织,从而提高CRSwNP患者术后复发的风险。在一起,我们的研究结果表明,血清IL-33和sST2水平可以作为目标生物标志物预测CRSwNP患者术后复发。

这项研究有一些局限性。第一,招募的患者数量在这个研究相对较少,和额外的验证研究需要加强的结论。第二,所有招募参与者来自一个医疗中心,相同的种族,所以从其他外部验证,更加多样化,机构需要能够推广我们的发现。最后,我们没有评估血清ST2和IL-33水平基线和手术后3年之间,这可能限制了临床应用。

5。结论

这项前瞻性研究发现血清sST2和IL-33增加CRSwNP病人和与粘膜嗜酸性粒细胞和术后复发有关。我们还表明,血清IL-33和sST2各有潜在生物标记区分CRSwNP endotypes和预测复发和在一起,他们表现出更大的预测能力。本研究的结果有助于理解CRSwNP的潜在机制,提高精确治疗。

数据可用性

用于支持本研究的观测数据可从相应的作者。

伦理批准

本研究是依法进行的《赫尔辛基宣言》的建议。人类的伦理委员会西安交通大学第二附属医院批准了这项研究。

同意

所有参与者提供知情同意。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

作者的贡献

YZ写了初稿。KZ, JC,残雪收集和分析数据。CY和TG统计提供支持。司法院商务数据分析。XR监督学习和回顾了草案。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(62076198),陕西省的一般项目主要研发项目(2020 gxlh-y005),和陕西省重点研发项目一般项目社会发展领域(2020 sf - 024)。

补充材料

表S1:中华民国的参数分析结果与CRSwNP endotypes。表S2:中华民国的参数分析结果与CRSwNP复发有关。(补充材料)