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为解决 COPD 严重程度评估中 GOLD 分期早期敏感性不足、STAR 分期晚期预后区分力有限的问题,研究人员开展 GOLD 与 STAR 分期对 COPD 患者死亡率和急性加重风险预后性能比较研究,发现两者分别在晚期和早期更具优势,具互补价值。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)作为一种渐进性呼吸系统疾病,面临着急性加重和死亡风险的严峻挑战,精准评估疾病严重程度对于优化治疗策略和合理分配医疗资源至关重要。目前,基于第 1 秒用力呼气容积百分比预计值(ppFEV
1)的全球慢性阻塞性肺疾病倡议(GOLD)分期系统被广泛应用于 COPD 严重程度评估,多项研究表明其分期或 ppFEV
1与死亡风险密切相关,但该分期在早期阶段(I 期)与健康个体的生存差异不显著,其对早期疾病严重程度的敏感性受到质疑。
近年来,基于 FEV1与用力肺活量(FVC)比值的气流阻塞分级系统(STAR)作为 COPD 严重程度评估的替代分类方法被提出,该系统可识别出 COPD I 期患者的生存情况比健康个体更差,可能更好地反映早期气流受限。然而,关于 GOLD 和 STAR 分期对 COPD 患者预后性能的直接评估研究较少,且不同研究结论存在分歧,哪种分期系统能更有效预测 COPD 结局尚不明确。
为解决这一关键问题,日本九州大学(Department of Respiratory Medicine, Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University)联合日本 29 个医疗中心的研究人员开展了一项 5 年多中心前瞻性队列研究,旨在比较 GOLD 和 STAR 分期系统对 COPD 患者死亡率和急性加重风险的预后性能。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 COPD 的临床评估提供了重要的新视角。
研究方法
该研究纳入了 2013 年 9 月 1 日至 2016 年 4 月 30 日期间参与福冈烟草相关肺部疾病注册研究的 374 例 COPD 患者,排除 4 例无吸烟包年信息者后,最终 370 例患者进入研究队列。COPD 诊断依据 GOLD 标准,即 FEV1/FVC 比值 < 70%。患者按 GOLD 分期分为 I-IV 期(依据 ppFEV1),同时按 STAR 分期分为 I-IV 期(依据 FEV1/FVC 比值)。
研究过程中,收集患者的人口学特征、吸烟习惯、吸入治疗情况、哮喘病史等临床资料,进行肺功能测试(未使用支气管扩张剂),计算体重指数(BMI),检测 C 反应蛋白(CRP)水平。随访 5 年,评估全因死亡率,记录死亡原因(分为呼吸系统疾病、心血管疾病等六类),依据 GOLD 标准确定中重度 COPD 急性加重事件(需要全身使用糖皮质激素或抗生素)。
采用 R 软件进行统计分析,运用卡方检验、单因素方差分析等评估基线特征在不同分期中的异质性;通过 Bangdiwala 图和加权 Bangdiwala B 值评估 GOLD 与 STAR 分期的一致性;利用 Kaplan-Meier 曲线和 Cox 比例风险模型评估分期与死亡率的关联,采用累积 incidence function(CIF)曲线和 Fine and Gray 模型分析分期与急性加重风险的关系,均进行多变量调整(调整因素包括年龄、性别、BMI、吸烟暴露水平等)。
研究结果
基线特征
按 GOLD 分期,患者 BMI、ppFEV1、FEV1/FVC 比值随分期进展逐渐降低,ICS 和 LABD(长效支气管扩张剂,包括 LAMA 和 LABA)处方率在 III、IV 期显著高于 I、II 期,哮喘病史比例在 III 期最高。按 STAR 分期,BMI、FEV1、ppFEV1、FEV1/FVC 比值同样随分期进展降低,ICS 和 LABD 处方率随分期升高,各分期间哮喘病史比例无显著差异。GOLD 与 STAR 分期的一致性加权 Bangdiwala B 值为 0.85。
分期与死亡率的关联
中位随访 5 年,48 例患者死亡(13.0%)。GOLD 分期 I-IV 期的全因死亡率(每 1000 人年)分别为 11.6、11.7、34.7、87.6。Kaplan-Meier 曲线显示 GOLD 分期与全因死亡率存在显著趋势(P<0.01),IV 期与 I、II、III 期生存差异显著,但 I、II 期曲线重叠明显。多变量调整后,GOLD 分期与 OS 的关联仍显著,I-III 期的 HR 均显著低于 IV 期。STAR 分期 I-IV 期的全因死亡率分别为 13.1、21.6、32.5、54.9,同样存在显著趋势(P<0.01),STAR I 期生存曲线高于 II 期,但差异无统计学意义,多变量调整后 HR 呈逐渐升高趋势。呼吸系统疾病相关死亡是主要死因,其死亡率随 GOLD 和 STAR 分期进展均显著升高。
分期与急性加重风险的关联
随访期间,91 例患者(24.6%)发生中重度 COPD 急性加重。GOLD 分期的 CIF 曲线显示急性加重累积发生率存在显著趋势(P<0.01),IV 期与 I、II、III 期差异显著,I、II 期曲线接近。多变量调整后,I-III 期的 SHR 均显著低于 IV 期。STAR 分期的 CIF 曲线同样存在显著趋势(P<0.01),II 期曲线明显高于 I 期,多变量调整后仅 STAR I 期的 SHR 显著低于 IV 期。
研究结论与讨论
本研究表明,GOLD 和 STAR 分期系统均与 COPD 患者的死亡率和急性加重风险显著相关,但两者在不同疾病阶段表现出不同的预后评估优势。GOLD 分期在晚期 COPD(尤其是 IV 期与 II、III 期)的预后区分力更强,能更有效预测晚期患者的结局;而 STAR 分期在早期阶段(I 与 II 期)的预后差异更清晰,对早期疾病的评估更具价值。
这种差异可能与两种分期的评估指标特性有关。在 COPD 早期,由于肺过度充气,ppFEV1下降缓慢,而 FVC 增加,导致 FEV1/FVC 比值明显降低,因此 STAR 分期(基于 FEV1/FVC 比值)能更敏感地反映早期预后差异;在疾病晚期,随着残气量增加,FVC 加速下降,FEV1/FVC 比值下降趋缓,而 ppFEV1随 FVC 显著降低,使得 GOLD 分期(基于 ppFEV1)在晚期更能有效捕捉预后梯度。
研究的优势在于样本量较大,且各分期患者分布相对均衡,随访时间较长,为长期预后评估提供了可靠框架。尽管存在单次肺功能测量可能导致分期误判、部分患者可能存在哮喘 - COPD 重叠等局限性,但多变量调整和亚组分析显示结果具有稳定性。
该研究首次前瞻性比较了 GOLD 和 STAR 分期在 COPD 中的预后性能,揭示了两者的互补价值,为临床根据不同疾病阶段选择合适的评估工具提供了科学依据。未来研究可进一步探索如何整合两种分期系统,以提高 COPD 预后评估的准确性,为个体化治疗策略的制定提供更全面的指导。