慢性阻塞性肺疾病

Chronic Obstructive Pulmonary Disease | British Society for Immunology


 

波恩大学的西奥多·S·卡佩洛斯

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种复杂的呼吸系统疾病,其主要特征包括肺部小气道持续阻塞、肺泡组织破坏和慢性支气管炎。据估计,全球约有 3.28 亿人患有 COPD,但这一数字很快将显著上升。预计到 2020 年,COPD 将成为全球第三大最致命疾病,到 2030 年,预计将占总死亡人数的 7%。COPD 男女发病率相同,通常在 30-40 岁之间发病,并逐渐降低患者的生活质量。由于患者的住院和治疗费用相当高昂,这一特点也对国家经济产生了重大影响。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)的病因主要与环境因素有关,但遗传因素也发挥着重要作用,其中蛋白酶抑制剂α1-抗胰蛋白酶缺乏被认为是人类 COPD 进展的主要遗传关联。吸烟是导致该疾病的主要因素,而职业性接触有毒气体或粉尘、使用生物质燃料、室外污染以及患者的社会经济地位也可能导致 COPD。环境因素对 COPD 发展的重要性体现在该疾病的传播上;COPD 在欧洲和北美等工业化国家以及南美和西太平洋地区的发展中国家更为常见。然而,由于缺乏诊断共识以及其他呼吸系统疾病的常见误诊,这些数据仅为推测,难以准确估计 COPD 的患病率。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者会出现多种症状,其严重程度取决于疾病阶段。慢性进行性呼吸困难(持续超过一个月的呼吸困难)是最具特征性的症状,约三分之一的患者会出现咳嗽和咳痰。COPD 的异质性尤为突出,因此气道阻塞往往与呼吸困难和咳痰症状不完全一致。此外,部分患者可能出现胸闷和喘息,这进一步增加了正确诊断的复杂性。最后,重度 COPD 患者有时会出现疲劳、体重减轻和厌食,这些症状与细菌和病毒感染引起的疾病急性加重相关。因此,临床医生必须综合考虑多种因素才能正确诊断 COPD。

Symptoms of COPD Figure.1
图 1. 慢性阻塞性肺疾病(COPD)的主要症状。COPD 的主要症状包括咳痰(导致小气道不可逆性阻塞和进行性呼吸困难)以及持续性咳嗽。患者也可能出现胸闷和喘息,但这些症状并非总是与慢性咳嗽同时出现。在 COPD 重症病例或疾病急性加重期,患者常出现疲劳、厌食和体重减轻,这些症状提示存在全身炎症反应。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)的发生是由于受损的支气管上皮细胞释放促炎介质,从而募集白细胞至受损部位。血液中的中性粒细胞、单核细胞和肺泡驻留巨噬细胞是首批反应细胞,它们共同分泌细胞因子、趋化因子、活性氧和蛋白水解酶,形成高度炎症的微环境。在 COPD 患者的肺部也发现了树突状细胞,但嗜酸性粒细胞的作用尚未阐明。先天免疫的启动会导致适应性免疫细胞的激活。目前尚不清楚是什么原因导致这些细胞迁移至 COPD 患者的肺部;氧化应激和自身免疫机制被认为是潜在的分子机制,但仍需开展更多研究来解答这一问题。 CD4+辅助性 T 细胞可分化为 TH1 和 TH17 表型,而主要存在于患者肺部的细胞毒性 CD8+T 细胞则可诱导上皮细胞死亡。此外,一些研究在慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的支气管肺泡灌洗液中检测到了自身抗体,这表明组织中存在 B 细胞。

尽管学术界和制药行业共同努力,但目前尚无任何治疗方法能够完全逆转慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的气道阻塞。现有疗法旨在缓解症状,并降低疾病急性加重的频率和严重程度。支气管扩张剂是轻度 COPD 患者的首选维持治疗方案,而对于重度 COPD 和急性加重患者,则通常采用糖皮质激素联合疗法来减轻肺部炎症。然而,该疾病流行病学的不断变化使得我们迫切需要为 COPD 患者研发有效的治疗方案。事实上,目前正在研究多个靶点,其中一些靶点已进入早期临床试验阶段,例如磷酸二酯酶抑制剂、白细胞介素受体抑制剂和信号激酶抑制剂。

Immune response to COPD Figure.2
图 2. 参与慢性阻塞性肺疾病(COPD)病理生理过程的免疫细胞。 吸入颗粒激活上皮细胞,导致患者支气管内释放促炎介质,进而从血液中募集中性粒细胞和单核细胞。这些免疫细胞与肺泡驻留巨噬细胞共同作用,通过分泌细胞因子、趋化因子、蛋白水解酶和活性氧,营造炎症环境,从而放大免疫反应并破坏肺泡组织。树突状细胞浸润炎症支气管,激活 CD4+辅助性 T 细胞,进而分化为 TH1 和 TH17 亚群以对抗疾病,从而加剧病理过程。此外,细胞毒性 CD8+ T 细胞在肺组织中积聚,促进肺泡上皮损伤和细胞死亡。最后,研究发现 COPD 患者的支气管肺泡液中存在自身抗体(如图所示),这表明 B 细胞(此处未显示)也是 COPD 进展中的重要参与者。

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