Nền tảng nghiên cứu và gánh nặng bệnh lý
Bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) là một rối loạn hô hấp đa dạng, đặc trưng bởi hạn chế dòng khí kéo dài và phản ứng viêm mãn tính trong đường hô hấp và tổ chức phổi. Trên toàn thế giới, COPD là nguyên nhân hàng đầu gây ra tỷ lệ mắc bệnh và tử vong, tạo ra gánh nặng lâm sàng và kinh tế-xã hội đáng kể. Theo truyền thống, viêm trung bạch cầu chiếm ưu thế trong bệnh lý COPD; tuy nhiên, một nhóm bệnh nhân riêng biệt biểu hiện viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan, được xác định bằng số lượng bạch cầu ái toan tăng cao trong các đường hô hấp xa. Tiểu loại này trùng khớp với các con đường viêm loại 2 thường gặp trong hen suyễn, ám chỉ sự khác biệt về bệnh sinh và đáp ứng điều trị tiềm năng. Hiểu rõ các dấu hiệu phân tử liên quan đến viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan có thể cải thiện việc phân loại COPD và hướng dẫn các chiến lược điều trị cá nhân hóa, đặc biệt là liên quan đến việc sử dụng corticosteroid hít (ICS). Mặc dù đã biết các mối liên hệ lâm sàng, nhưng bản đồ gen học của niêm mạc đường hô hấp trong COPD do bạch cầu ái toan và đáp ứng của nó đối với ICS vẫn chưa được xác định rõ ràng.
Thiết kế nghiên cứu
Phân tích sau này được thực hiện từ thử nghiệm ngẫu nhiên kiểm soát DISARM (Đối tác song song và Corticosteroid ảnh hưởng đến tái cấu trúc đường hô hấp trong COPD) nhằm so sánh các hồ sơ biểu hiện gen niêm mạc đường hô hấp tập trung vào các con đường viêm loại 1, loại 2 và loại 17, cùng với các dấu hiệu gen interleukin (IL)-13 và tế bào mast, giữa các bệnh nhân COPD có và không có viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan. Tổng cộng, 58 bệnh nhân COPD đã trải qua rửa phế nang (BAL) để lượng hóa bạch cầu ái toan trong đường hô hấp, với viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan được xác định là bạch cầu ái toan vượt quá 1% tổng số bạch cầu trong dịch BAL. Niêm mạc đường hô hấp được lấy mẫu bằng cách chải và được đưa vào phân tích chuỗi RNA để tạo ra các dấu hiệu gen học. Các đối tượng được điều trị bằng corticosteroid hít trong 12 tuần, sau đó đánh giá sự thay đổi trong biểu hiện gen niêm mạc. Phân tích phong phú của bộ gen đã xác định các con đường điển hình được làm giàu trong nhóm bạch cầu ái toan.
Kết quả chính
Trong dân số được nghiên cứu, 38% có viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan ở thời điểm cơ bản. Lâm sàng, những bệnh nhân này thể hiện tình trạng hạn chế dòng khí nghiêm trọng hơn và mức độ phì đại phổi trên phim chụp hình ảnh lớn hơn so với nhóm không có bạch cầu ái toan. Phân tích gen học tiết lộ biểu hiện gen liên quan đến viêm loại 2, bao gồm IL-13 và dấu hiệu kích hoạt tế bào mast, tăng đáng kể trong niêm mạc đường hô hấp của bệnh nhân COPD có bạch cầu ái toan ở thời điểm cơ bản. Ngược lại, mức độ biểu hiện của các dấu hiệu viêm loại 1 và loại 17 không khác biệt đáng kể giữa các nhóm, đề xuất sự làm giàu cụ thể của các phản ứng miễn dịch do viêm loại 2 trong tiểu loại này.
Hơn nữa, phân tích con đường cho thấy sự điều chỉnh tăng cường các con đường miễn dịch điển hình liên quan đến viêm loại 2 và bệnh lý hen suyễn trong nhóm bạch cầu ái toan. Quan trọng, sau 12 tuần điều trị bằng ICS, biểu hiện gen niêm mạc liên quan đến viêm loại 2 và tế bào mast giảm đáng kể chỉ ở những bệnh nhân có viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan, trong khi không có sự điều chỉnh đáng kể của các con đường này ở các cá nhân không có bạch cầu ái toan. Những kết quả này xác nhận quan sát lâm sàng rằng ICS hiệu quả hơn ở bệnh nhân COPD có viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan.
Bình luận chuyên gia
Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng phân tử thuyết phục xác định viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan là một tiểu loại COPD sinh học riêng biệt, đặc trưng bởi tăng viêm loại 2 và hoạt động tế bào mast trong niêm mạc đường hô hấp. Sự giảm biểu hiện gen loại 2 do ICS hỗ trợ lý do cho việc điều trị corticosteroid hướng dẫn bằng bạch cầu ái toan trong COPD, phù hợp với các hướng dẫn hiện hành khuyến nghị số lượng bạch cầu ái toan trong máu là dấu hiệu sinh học cho khả năng đáp ứng ICS.
Về mặt cơ chế, IL-13 thúc đẩy tăng tiết nhầy, tái cấu trúc đường hô hấp và tuyển dụng bạch cầu ái toan, trong khi tế bào mast đóng góp vào viêm đường hô hấp và tái cấu trúc mô. Sự ức chế các con đường tế bào này bởi corticosteroid có thể là cơ sở cho sự cải thiện lâm sàng về chức năng phổi và tần suất bùng phát. Tuy nhiên, sự tương tự về viêm loại 1 và viêm loại 17 giữa các nhóm cho thấy các con đường này không phải là động lực chính trong COPD do bạch cầu ái toan và có thể đại diện cho các quá trình viêm không đặc hiệu.
Điểm mạnh của nghiên cứu bao gồm việc sử dụng phân tích chuỗi RNA từ mẫu chải niêm mạc đường hô hấp—cung cấp dữ liệu gen học cụ thể tế bào—và sự tích hợp các kiểu bệnh lý lâm sàng được xác định rõ ràng với các hồ sơ phân tử. Hạn chế bao gồm tính chất sau này, kích thước mẫu tương đối nhỏ, và việc xác định viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan dựa trên rửa phế nang thay vì bạch cầu ái toan ngoại vi, điều này hạn chế khả năng áp dụng lâm sàng ngay lập tức nhưng tăng cường tính cụ thể sinh học.
Kết luận
Viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan xác định một tiểu loại COPD có dấu hiệu gen học viêm loại 2 niêm mạc đường hô hấp riêng biệt và đáp ứng rõ ràng với điều trị corticosteroid hít. Những kết quả này nâng cao hiểu biết về tính đa dạng của COPD và hỗ trợ các phương pháp y học chính xác sử dụng phân loại phân tử để tối ưu hóa việc sử dụng corticosteroid. Nghiên cứu triển vọng trong tương lai nên xác nhận các dấu hiệu sinh học ngoại vi phản ánh viêm đường hô hấp do bạch cầu ái toan và đánh giá kết quả lâm sàng dài hạn của liệu pháp ICS phân tầng trong COPD. Sự tích hợp dữ liệu gen học với phân loại lâm sàng đại diện cho một hướng hứa hẹn hướng tới chăm sóc cá nhân hóa trong các bệnh đường hô hấp mãn tính.
Tài liệu tham khảo
Leung C, Park HY, Li X, Koelwyn GJ, Tuong J, Vahedi SM, Leitao Filho FS, Yang JS, Eddy RL, Milne S, Ryu MH, Takiguchi H, Akata K, Ra SW, Moon JY, Kim HK, Cho Y, Yamasaki K, van Eeden SF, Shaipanich T, Lam S, Leung JM, Sin DD. Transcriptomic profiling of the airway epithelium in COPD links airway eosinophilia to type 2 inflammation and corticosteroid response. Eur Respir J. 2025 May 6;65(5):2401875. doi: 10.1183/13993003.01875-2024. PMID: 39978857.
Singh D, Kolsum U, Brightling CE, Locantore N, Agusti A, Tal-Singer R. Eosinophilic inflammation in COPD: prevalence and clinical characteristics. Eur Respir J. 2014;44(6):1697-700.
Bafadhel M, Pavord ID, Russell REK. Eosinophils in COPD: just another biomarker? Lancet Respir Med. 2017 May;5(5):373-374.