《MEDIATORS OF INFLAMMATION》:Neutrophil to High-Density Lipoprotein Cholesterol Ratio and All-Cause Mortality Among Asthmatic Individuals: A Cohort Study
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背景:目前,尚缺乏流行病学研究来证实中性粒细胞与高密度脂蛋白胆固醇比值(NHR)在评估哮喘人群预后中的有效性。本研究旨在利用美国国家健康与营养调查(NHANES)数据构建预测模型,探讨NHR在评估哮喘患者预后中的价值。
方法:本研究采用Cox回归模型、累积风
背景:目前,尚缺乏流行病学研究来证实中性粒细胞与高密度脂蛋白胆固醇比值(NHR)在评估哮喘人群预后中的有效性。本研究旨在利用美国国家健康与营养调查(NHANES)数据构建预测模型,探讨NHR在评估哮喘患者预后中的价值。
方法:本研究采用Cox回归模型、累积风险曲线和生存三维交互图来检验NHR与哮喘患者结局之间的关系。本研究还采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归筛选构建预测模型的关键变量,随后使用时间依赖性受试者工作特征(ROC)曲线和Shapley加性解释(SHAP)模型评估预测模型的性能和应用价值。
结果:Cox回归模型(HR:1.12,95% CI:1.03–1.22)、累积风险曲线和生存三维交互图均证实,在考虑其他因素后,较高的NHR与哮喘患者较低的生存率和较高的死亡风险相关。根据LASSO回归和SHAP模型,预测哮喘个体死亡风险的五个最重要显著指标为年龄、胆固醇、NHR、心血管疾病(CVD)和高血压。这些显著指标的组合在预测哮喘人群1年(AUC:0.874)、5年(AUC:0.853)和9年(AUC:0.877)全因死亡率方面表现出优越的性能。
结论:在这个具有全国代表性的哮喘参与者队列中,升高的NHR与较高的全因死亡风险独立相关。NHR可能作为一种反映全身炎症-代谢状态的便捷标志物,但其在哮喘风险分层中的临床实用性仍需在独立队列中进一步验证。
哮喘是一种常见的慢性呼吸道疾病,以支气管痉挛和呼吸道炎症的反复发作为主要特征,严重影响全球超过3.5亿人的健康,且每年导致约25万人直接死亡,已成为全球慢性呼吸系统疾病第二大死亡原因。尽管嗜酸性粒细胞炎症在哮喘发病中备受关注,但中性粒细胞性气道炎症在重症、激素抵抗型及晚发型哮喘表型中的重要作用日益受到重视。中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)已被证实与哮喘患者的生存结局相关,表明中性粒细胞性炎症与较差的哮喘控制和预后相关。高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)具有抗炎和抗氧化作用,但近年研究发现其与心血管疾病(CVD)死亡率之间存在U型关联。中性粒细胞与高密度脂蛋白胆固醇比值(NHR)作为一种新兴的炎症标志物,可通过常规血液检测数据便捷获取,已被研究证实与抑郁、肾结石、牙周炎和衰弱等多种疾病的预后相关,但其与哮喘患者预后的关系尚不明确。因此,研究人员利用美国国家健康与营养调查(NHANES)2011-2018年的数据,开展了一项队列研究,旨在探讨NHR与哮喘患者死亡风险之间的关联。
研究人员使用了多种统计方法对数据进行分析。在技术方法方面,研究数据来源于NHANES数据库,这是一项由美国疾病控制与预防中心维护的全国性调查项目,数据完全去标识化并公开可用。研究采用Cox比例风险回归模型评估NHR与死亡风险的关联,并构建了三个递进调整的模型。同时使用限制性立方样条(RCS)分析探究剂量-反应关系。通过累积死亡风险曲线和生存三维交互图直观展示NHR对生存结局的影响。为构建预测模型,研究人员采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归筛选关键变量,并使用时间依赖性受试者工作特征(ROC)曲线评估模型预测性能。此外,还应用Shapley加性解释(SHAP)模型量化各变量在预测死亡风险中的相对重要性,并进行了1000次bootstrap重采样和10折交叉验证进行内部验证。研究对缺失协变量(各占比低于10%)采用多重插补处理,并进行了亚组分析和敏感性分析。
研究结果部分呈现了多方面的发现。基线资料比较结果显示,研究共纳入2719名哮喘参与者,按NHR三分位数分组后,不同NHR组在吸烟状况、性别、教育水平、种族、其他慢性气道疾病(CAD)史、糖尿病、高血压、CVD史、生存状态、体质指数(BMI)、饮酒、嗜酸性粒细胞计数、血清总胆固醇(STC)和血清甘油三酯(STG)等方面存在统计学差异,且NHR升高与哮喘患者死亡可能性增加相关。NHR与死亡率的关联分析中,三项Cox回归分析表明,在调整所有混杂变量后,NHR每增加一个单位,全因死亡风险增加12%(HR:1.12,95% CI:1.03–1.22;p = 0.0101)。与最低三分位组(T1:0.19–2.51)相比,最高三分位组(T3:4.00–16.11)的死亡风险显著增加(HR:2.19,95% CI:1.33–3.59;p = 0.0020),且NHR三分位递增的趋势显著(p for trend = 0.0017)。RCS分析支持NHR与全因死亡率之间存在正向线性关联。累积死亡风险曲线与生存三维图分析同样验证了NHR越高,生存概率越低、死亡风险越高的趋势。预测模型构建方面,LASSO回归筛选出NHR、年龄、高血压、糖尿病、CVD史、癌症史、其他CAD史、糖皮质激素(GCS)和STC共九个与哮喘患者预后密切相关的变量,这些指标组合预测1年、5年和9年全因死亡率的AUC值分别为0.874、0.853和0.877,经过bootstrap验证和交叉验证后仍保持可接受的区分性能。SHAP分析显示,年龄、STC、NHR、CVD和高血压是预测哮喘患者全因死亡率的前五位最重要指标。亚组分析和敏感性分析显示,NHR与60岁以上白人女性(BMI≥25)且患有高血压但无花粉热等合并症者的更高死亡风险相关;多重插补后的敏感性分析结果与主分析保持一致,且NHR的预测区分性能优于NLR。
讨论部分指出,NHR结合了促炎和抗炎两种成分,作为免疫系统和氧化应激问题的综合指标,升高的NHR可能反映更高的炎症负荷,导致哮喘患者的不良临床结局。中性粒细胞通过释放活性氧(ROS)、中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)和蛋白水解酶加剧气道炎症和氧化应激,而HDL-C则通过抑制中性粒细胞活化、减少ROS产生和阻断核因子κB(NF-κB)信号通路发挥保护作用。既往研究已证实NHR与牙周炎、胆结石病和抑郁风险正相关,且可独立预测普通人群的全因和CVD死亡率。本研究的优势在于首次在大规模全国代表性样本中阐明了NHR与哮喘死亡率之间的关联,调整了众多潜在混杂因素,并通过SHAP模型量化了变量的相对重要性。但研究也存在局限性:哮喘基于自我报告的医生诊断而非客观检测,缺乏哮喘严重程度和急性发作频率等关键临床变量,NHR仅测量一次且为反映全身炎症的非特异性指标,主要结局为全因死亡而非哮喘特异性死亡,且缺乏外部验证。未来需要开展结合客观哮喘诊断、详细临床表型分析、重复NHR测量、死因特异性评估和外部模型验证的前瞻性研究。
研究结论认为,在这个具有全国代表性的哮喘参与者队列中,升高的NHR与全因死亡风险增加独立相关。NHR可能作为一种反映全身炎症-代谢状态的便捷标志物,在与既定临床风险因素共同考虑时,可为死亡风险评估提供支持性信息。然而,鉴于效应量适中、NHR的非特异性本质以及缺乏外部验证,在NHR纳入常规哮喘风险分层或临床决策之前,仍需进一步的前瞻性研究。该研究发表在《MEDIATORS OF INFLAMMATION》。