Research Article

Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı Olan Hastalarda Mukus Tıkanıklığını Tespit Etmek İçin Nomogramın İnşafı ve Doğrulaması

DOI:

10.3791/69780

⸱

June 9th, 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pulmonary and Critical Care Medicine, The First Affiliated Hospital of Shenzhen University (Shenzhen Second People's Hospital)

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) olan hastalarda bilgisayarlı tomografi (BT) tespit edilen küçük hava yolu mukus tıkalarının bağımsız klinik tahmincilerini belirlemeyi ve bireysel risk tahmini için bir nomogram oluşturup doğrulamayı amaçladı.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Göğüs bilgisayar tomografisinde (BT) küçük hava yolu mukus sıkışması, kronik obstruktif akciğer hastalığında (KOAH) klinik olarak anlamlı bir bulgudur ve akciğer fonksiyonlarının hızlanması, akut alevlenmelerin artan sıklığı ve solunum yolu enfeksiyonlarına daha yüksek yatkınlık ile ilişkilidir. Ancak, BT ile tespit edilen mukus tıkacı riski olan hastaları belirlemek için doğrulanmış bir öngörü aracı şu anda eksiktir. Bu çalışma, KOAH hastalarında küçük hava yolu mukus tıkanıklığını tahmin etmek için bir nomogram geliştirmek ve doğrulamayı amaçladı. Geriye dönük olarak Shenzhen İkinci Halk Hastanesi'nden 212 KOAH hastası kaydettik (Ocak 2021 - Haziran 2022), bunların 47'sinde CT onaylı mukus tıkası vardı (mukus tıkası grubu, MP) ve 165'inde (mukus tıkası olmayan grup, NMP) yoktu. Aday tahmin edicileri belirlemek için tek değişkenli ve alıcı çalışma karakteristikleri (ROC) analizleri kullanıldı. Son öngörücü modeli oluşturmak için çok değişkenli lojistik regresyon yapıldı ve bu model nomograma dönüştürüldü. Dahili doğrulama, bootstrap örnekleme (1000 yineleme) kullanılarak gerçekleştirildi. Bronşektazi, kronik rinosinüzit (CRS), vücut kitle indeksi (BMI), tahmin edilen %25–75'te zorunlu ekspirator akış (FEF25–75%pred), kalıntı hacim-toplam akciğer kapasitesi oranı (RV/TLC) ve serum 25-hidroksivitamin D [25(OH)D] BT mukus tıkaları için bağımsız risk faktörleri olarak tanımlandı. Nomogram, 0.9611 AUC ile mükemmel öngörü değeri gösterdi. Kalibrasyon eğrileri ve karar eğrisi analizleri iyi klinik fayda göstermiştir. Bootstrap dahili doğrulama, modelin öngörücü kararlılığını daha da destekledi. Bu nomogram, küçük hava yolu mukus tıkanıklığı riski taşıyan KOAH hastalarının erken teşhisini ve kişiselleştirilmiş yönetimini kolaylaştıran pratik ve bireyselleştirilmiş bir araç sağlar.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), kalıcı ve büyük ölçüde geri dönüşü olmayan hava akışı kısıtlamalarıyla karakterizedir. Dünya Sağlık Örgütü, 2030 yılına kadar dünya genelinde üçüncü en önemli ölüm nedeni olacağını öngörüyor1. Hastalık öncelikle küçük hava yollarında (iç çapı 2 mm'den az olan hava yolları) başlar ve bunlar KOAH patolojisinin temel bir bölgesini oluşturur. Bu bölgelerdeki yapısal ve inflamatuar değişiklikler genellikle klinik semptomların ortaya çıkmasından birkaç yıl önce gerçekleşir, ancak hava akışının tıkanıklığına önemli ölçüde katkıda bulunur. KOAH'ta küçük hava yolu hastalığının patolojik özellikleri arasında inflamatuar hücreler tarafından infiltrasyon, 2,3,4 epitelel savunmamekanizmalarının bozulması, 5,6 hava yolu yeniden şekillendirilmesi vefibroz 7,8,9 ve mukus tıkalarının oluşumu (MP)10,11 yer alır.

KOAH'ta hava yolu mukus tıkaları, hava yolu lümeninde patolojik bir mukus birikimini temsil eder ve bu da hava akışının kısıtlanmasınayol açar 12. Mukus tıkası oluşumu, eozinofil sayısının yükselmesi ve tip 2 sitokin genekspresyonunun 13 yukarı regulasyonu ile karakterize edilen pro-inflamatuar bir ortamla ilişkilidir. Aşırı intraluminal mukus, oksijen difüzyonu bozar ve hava yolu epitel hücrelerinde hipoksiye yol açar; bu da kalıcı bakteriyel kolonizasyon ve tekrarlayan alt solunum yolu enfeksiyonları için elverişli koşullaryaratır. Bu enfeksiyonlar hastalığın şiddetini artırır ve ölüm riskiniartırır 15. KOAH16'da akut alevlenme olaylarının öncüsü olarak yükselmiş hava yolu mukus salgılanmasının da öncüsü olarak tanımlanmıştır. Bu, erken teşhisin kritik önemini ve KOAH hastalarında mukus tıkasına neden olan faktörlerin mekanik bir şekilde anlaşılmasını vurgulamaktadır.

Kronik hava yolu hastalıklarında hava yolu mukus tıkası oluşumuyla ilgili çeşitli risk faktörleri bulunmaktadır; bunlar arasında viralenfeksiyonlar 17,18, Pseudomonas aeruginosa ile kolonizasyon 19,20 tekrarlayan akut alevlenme atakları, zorla ekspirasyon hacmi 1 saniyede ölçülmesi (FEV1)21 ile ölçülen akciğer fonksiyonunun bozulması (FEV1)21, sigarageçmişi 22, yüksek eozinofil peroksidazseviyeleri 23 yer alır, intrabronşiyal müsin 5B (MUC5B) protein konsantrasyonları ve 25-hidroksivitamin D (25(OH)D) seviyeleri, ayrıca mycoplasma ve Aspergillus'a atfedilen enfeksiyonlar ile birlikte. tür 24,25,26. Buna rağmen, KOAH hastalarında mukus tıkası gelişimi için spesifik risk profili tam olarak tanımlanmamış durumda ve bireysel risk faktörlerinin tek başına prognostik faydası sınırlıdır.

Birden fazla tahminciyi entegre eden çok faktörlü bir yaklaşım, klinik olarak daha anlamlı risk tabakalaşması sağlayabilir. Nomogramlar, onkoloji, kardiyoloji ve pulmonoloji gibi tıbbi uzmanlıklarda yaygın olarak uygulanarak hayatta kalma tahminlerini, risk tabakalarını ve terapötik karar alma süreçlerinikolaylaştırmıştır 27. Çeşitli klinik değişkenler arasındaki karmaşık etkileşimleri yakalamak için incelikli ve yorumlanabilir bir yol sunarlar. Geniş kullanım alanlarına rağmen, KOAH hastalarında BT ile tespit edilen mukus tıkalarını tahmin edecek doğrulanmış bir nomogram yoktur. Bu çalışma, KOAH'ta mukus tıkası oluşumu için bağımsız risk faktörlerini belirleyerek ve bireysel risk değerlendirmesini mümkün kılan doğrulanmış öngörücü nomogram geliştirerek bu boşluğu karşılamaktadır. Böyle bir araç, özellikle HRCT görüntüleme ve spirometriye erişimi olan merkezlerde rutin KOAH yönetim iş akışlarına kolayca entegre edilebilir; erken hedefli müdahaleleri desteklemek ve risk altındaki hastalarda alevlenme yükünü azaltmak için.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mevcut çalışma, Shenzhen İkinci Halk Hastanesi Etik Komitesi tarafından onaylandı (Protokol No. 20193357024). Kayıt öncesinde tüm katılımcılardan veya yasal temsilcilerinden bilgilendirilmiş onay alındı.

Çalışma popülasyonu ve metodolojisi

Bu çalışma, tek merkezli, geriye dönük bir kohort çalışması olarak tasarlandı. Ocak 2021'den Haziran 2022'ye kadar Shenzhen İkinci Halk Hastanesi Solunum Tıbbı Bölümü'nde birincil KOAH tanısı olan hastaların tıbbi kayıtları incelendi. KOAH birincil tanısı tanısı alan tüm yetişkin hastalar (≥18 yaş) başlangıçta hastanenin elektronik tıbbi kayıt (EMR) sisteminden Uluslararası Hastalık Sınıflandırması (ICD-10) kodlaması ve kart incelemesi kullanılarak tarandı.

Dahil etme kriterleri

(1) Kronik obstrüktif akciğer hastalığı için Küresel İnisiyatif'e (GOLD) uygun olarak KOAH teşhisi doğrulanması; (2) Hastaneye yatıştan sonraki bir hafta içinde yapılan yüksek çözünürlüklü bilgisayar tomografisi (HRCT) mevcut; (3) Tam spirometri ve laboratuvar verilerinin erişilebilirliği; ve (4) Akut alevlenme izleme için en az bir yıllık takip verisi.

Dışlama kriterleri

(1) HRCT görüntüleme sırasında aktif akciğer enfeksiyonları (örneğin, zatürre veya tüberküloz); (2) Eşzamanlı akciğer kanseri; (3) Hava yolu anatomisi üzerinde potansiyel etkisi olan önceki torasik cerrahi; ve (4) Hareket artefaktları nedeniyle kritik klinik verilerin veya değersiz görüntülemenin eksikleşmesi. Bu kriterler uygulandıktan sonra, mukus tıkacı pozitif (MP) grubundan 47 hasta ve mukus tıkacı olmayan (NMP) grubundan 165 hastadan oluşan 212 hastalık son bir grup kaydedildi. Temsil eden HRCT görselleri Şekil 1'de gösterilmiştir. NMP grubundaki hastalar (n = 165) iç kontrol olarak hizmet vererek klinik özelliklerin, pulmoner fonksiyon indekslerinin ve laboratuvar biyobelirteçlerinin gruplar arasında istatistiksel karşılaştırılmasını mümkün kılmıştır. Tüm analizler, hipotez odaklı model geliştirmeyi desteklemek için bu iç kontrollü kohort üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Veri toplama

Veri çıkarımı yapılandırılmış, ardışık bir protokolü takip etti. Toplanan demografik değişkenler arasında yaş, cinsiyet, vücut kitle indeksi (BMI) ve sigara içme durumu bulunuyordu. Klinik öykü değişkenleri arasında KOAH süresi, akut alevleşme sıklığı ve eş hastalıklar yer alıyordu. Alınan spirometri parametreleri, FEV1%, FEV1'den zorunlu hayati kapasiteye (FVC), hayati kapasite (VC), zorunlu spirasyon akışı (FEF25–%75 pred), kalıntı hacmi (RV), Toplam akciğer kapasitesi (TLC) ve RV/TLC oranı dahil olmak üzere alındı. Laboratuvar indeksleri arasında serum toplam immünoglobulin E (IgE), 25-hidroksivitamin D(25(OH)D), serum kalsiyumu (Ca2+), fosfor, karbonhidrat antijeni (CA199) ve fraksiyonel solunma nitrik oksit (FeNO) ile ileten hava yolu nitrik oksit (CaNO) yer alıyordu. Komorbidite taraması sinüzit, astım, bronşektazi, mantar ve bakteriyel kolonizasyon ile kardiyovasküler ve metabolik hastalıkları içeriyordu. Tüm veriler hastanenin elektronik tıbbi kayıt (EMR) sisteminden alındı. HRCT görüntüleri, hastanenin fotoğraf arşivleme ve iletişim sistemi (PACS) arşivinden erişildi. Bu çalışmada kullanılan yazılım ve ekipman detayları Materyaller Tablosu'nda verilmiştir. Fiziksel reaktif veya laboratuvar materyalleri kullanılmamıştır; Tüm analizler mevcut klinik ve radyolojik veriler kullanılarak gerçekleştirildi. Tüm hasta verileri iki bağımsız araştırmacı tarafından incelendi. Eksik veriler, çok değişkenli analizlerde bozulmayı en aza indirmek için R'de uygulanan 'missForest' parametrik olmayan ödümzeleme yöntemiyle işlenmiştir.

Mukus tıkacı için HRCT tanı kriterleri

Tüm hastalar standart kurumsal görüntüleme protokolleriyle HRCT uygulandı. Mukus tıkaçları, yayımlanmış tanı kriterleriyle uyumlu olarak, en az iki bitişik eksenel dilimde görülen, bir hava yolu lümenini kaplayan tübüler veya dallanan yumuşak doku zayıflatma yapıları olarak tanımlanan eksenel BT dilimlerinde radyolojik olarak tanımlanmıştır. Yalnızca açıkça sınırlandırılmış, segmental veya alt segmental hava yolu opasiteleri, yumuşak dokuya benzer yumuşak doku zayıflaması olan ve yalnızca artefakt veya bronşektazi nedeniyle bağlanmayan vakalar, mukus-tıkaç pozitif olarak etiketlenmiştir. HRCT görüntüleme, aşağıdaki toplama parametreleriyle Siemens SOMATOM Definition AS (128-dilim) BT tarayıcısı kullanılarak gerçekleştirilmiştir: dilim kalınlığı 1,0 mm, yeniden yapılandırma aralığı 0,75 mm ve B70f yüksek çözünürlüklü çekirdeği kullanılmıştır. Görüntüler standart akciğer penceresi ayarlarında incelendi (pencere genişliği: 1600 Hounsfield birimi [HU]; Pencere seviyesi: 600 HU. 8 yılı aşkın deneyime sahip iki board sertifikalı torasik radyolog tüm taramaları bağımsız olarak inceledi. Yorumsal tutarsızlıkları olan vakalar uzlaşı tartışmasıyla çözüldü. Tanı kriterleri tüm vakalarda eşit şekilde uygulanarak sınıflandırma tutarlılığını sağladı.

Nomogram inşası, değerlendirmesi ve doğrulaması

Çok değişkenli lojistik regresyon sonuçlarına dayanarak KOAH hastalarında BT ile tespit edilen mukus tıkalarını tahmin etmek için bir nomogram geliştirilmiştir. Son model aşağıdaki bağımsız tahmin edicileri içeriyordu: bronşektazi, kronik rinosinüzit (CRS), akut alevlenmeler (AE), BMI, FEF25–%75 pred, RV/TLC oranı ve serum 25(OH)D seviyeleri. Her tahminciye yatay puan ölçeğinde bir puan verilir; Bireysel puanlar, çıktı olasılık ölçeğinde mukus tıkası varlığının tahmin edilen olasılığına karşılık gelen toplam puan elde etmek için toplanır. Nomogram, kalibrasyon eğrileri (AUC ve ROC) kullanılarak öngörücü doğruluk ve ayrımcılığı değerlendirmek için bootstrap yeniden örnekleme (1000 iterasyon) ile iç doğrulamaya tabi tutuldu.

İstatistiksel analizler

Tüm istatistiksel analizler R sürüm 4.1.2 ve IBM SPSS Statistics sürüm 25.0 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kategorik veriler sıklık ve yüzdeler olarak ifade edildi; gruplar arasındaki karşılaştırmalar uygun olduğunda ki-kare testi veya Fisher'ın tam testi kullanılarak yapıldı. Normal dağılımla sürekli veriler, ortalama ± standart sapma (SD) olarak ifade edildi ve bağımsız örnekler t-testi kullanılarak karşılaştırıldı; normalde dağılım olmayan sürekli veriler medyan (çeyreklerarası aralık (IQR) olarak ifade edildi ve Mann-Whitney U testi kullanılarak karşılaştırıldı. Tek değişkenli lojistik regresyon analizinde P < 0.1 olan değişkenler, modele dahil edildi ve bu da öngörücü model geliştirmedeki standart uygulamayla uyumludur. Kullanılan R paketleri "rms", "mstate", "data.table", "pROC", "rmada", "rio", "boot" ve "missForest" idi. Nomogram yapısı, rms paketinden lrm ve nomogram fonksiyonları kullanılarak uygulanmıştır. ROC eğrileri ve AUC değerleri, pROC paketinden alınan roc ve auc fonksiyonları kullanılarak hesaplandı. Kalibrasyon eğrileri, RMS'deki kalibrasyon fonksiyonuyla oluşturuldu. Karar eğrisi analizi (DCA), rmda paketinden alınan karar eğrisi fonksiyonu kullanılarak gerçekleştirildi. Eksik veri emplemesi missForest fonksiyonu kullanılarak gerçekleştirildi. Bootstrap dahili doğrulama (1000 yineleme) önyükleme paketi kullanılarak gerçekleştirildi. Tekrarlanabilirliği sağlamak için analizin başında sabit rastgele bir tohum (set.seed[240708] uygulandı. < P-değeri istatistiksel olarak anlamlı olarak kabul edildi. Lojistik regresyon model formülü şöyleydi:

glm(mucus_status ~ bronşektazi + CRS + BMI + FEF25_75 + RV_TLC + VitD, aile = "binim")

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Temel özellikler

Çalışma, 212 KOAH hastasından oluşan bir kohorttan oluşuyordu ve iki gruba ayrıldı: 47 mukus tıkaçlı (MP) ve 165 mukus tıkaçsız (NMP). Bu KOAH popülasyonunda mukus tıkalarının görülmesi %28,33 olarak bulundu. Tablo 1'de detaylandırılan istatistiksel analiz, MP ve NMP grupları arasında birkaç önemli ölçütte önemli farklılıklar tespit etmiştir. Bunlar arasında vücut kitle indeksi (BMI), akut alevleşmelerin sıklığı (AE), bronşektazi ve kronik ri...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada, hastanede yatan KOAH hastaları arasında BT ile tespit edilen mukus tıkası oluşumunun yaygınlığı %22,16 olup, önceki literatürdebildirilen tahminlerle uyumludur 27. KOAH'ta mukus tıkaları, hızlandırılmış akciğer fonksiyon düşüşü, artan akut alevlenme sıklığı ve daha yüksek ölüm riski ile ilişkili oldukları için klinik olarak anlamlıdır28. Buna rağmen, risk altındaki hastaları belirlemek için doğrulanmış bir öngörü aracı daha ön...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, bu makalede yer alan çalışmayı etkileyebilecek bilinen hiçbir rekabet eden finansal çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını belirtmektedir. Ayrıca bu el yazmasının yayımlanmasıyla ilgili çıkar çatışmaları da yoktur. Araştırma etik standartlara uygun şekilde yürütülmüş ve tüm yazarlar derginin gereksinimlerine uygun olarak çalışmaya katkıda bulunmuştur. Araştırmayı veya sonuçların yorumunu önyargılayabilecek finansal veya finansal olmayan çıkarlar yoktur. Yazarlar, yapay zeka tabanlı dil araçlarının (Grammarly ve Quilbot) el yazmasının dilbilgisi ve ifadesini geliştirmek ve parlatmak için kullanıldığını doğrulamaktadır. El yazmasının tüm bölümleri yazarlar tarafından manuel olarak yazıldı ve makaleyi cilalamak için kullanılan araçlar kullanıldıktan sonra bile yazarlar nihai çıktıyı manuel olarak gözden geçirdiler. Tüm yazarlar son makaleyi okuyup onaylamıştır. Her biri işin doğruluğu ve bütünlüğünden tam sorumluluğu üstlenir.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu araştırma, Grant (LCYSSQ20220823091203007) tarafından Shenzhen Solunum Hastalıkları Klinik Araştırma Merkezi, Shenzhen Solunum Hastalıkları Enstitüsü, Shenzhen Halk Hastanesi Çin'den "Bronşektazinin tedavi edilebilir özelliklerinin çeşitli klinik fenotiplerle karşılaştırılması: prospektif kohort çalışması" adlı çalışmayla desteklenmiştir.

Bu araştırmaya ve bu el yazmasının yazılmasına katkıda bulunan herkese içten teşekkürlerimi ifade etmek isterim. Her şeyden önce, sürekli teşvikleri, değerli rehberliği ve içgörülü yorumları için amirim He Huang'a derinden minnettarım. Onun uzmanlığı ve sabrı, fikirlerimi netleştirmemde ve bu çalışmanın kalitesini artırmamda çok önemli oldu. Ayrıca Pulmoner ve Kritik Bakım Tıp Bölümü, Shenzhen Üniversitesi'nin Birinci Bağlı Hastanesi (Shenzhen İkinci Halk Hastanesi), Shenzhen, Guangdong, Çin, özellikle Yan Zhang, Zhi Yang ve diğerlerindeki meslektaşlarıma da minnettarım. Bana deneysel ekipman paylaşmak, teknik tavsiyeler vermek ve verimli tartışmalara katılmak gibi temel destek sağladılar. Katkıları araştırmamı önemli ölçüde kolaylaştırdı. Ayrıca, "Bronşektazi ile tedavi edilebilir özelliklerinin çeşitli klinik fenotiplerle karşılaştırılması: prospektif kohort çalışması" adlı mali destek için teşekkür etmek isterim; bu çalışmalar olmadan bu araştırma mümkün olmazdı. Son olarak, araştırmalarım ve yazılarım sırasında sarsılmaz destekleri ve anlayışları için aileme ve arkadaşlarıma teşekkür etmek istiyorum. Onların sevgisi ve cesareti, bana zorlukları aşmam ve bu işi tamamlamam için güç verdi.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
HRCT Taramaları
 		Shenzhen
İkinci
Halk
Hastanesi		KOAH hastalarında küçük hava yolu mukusu tıkanmasını teşhis etmek için kullanılır
SPSS 25.0 Yazılımı1BMT-testleri ve lojistik regresyon dahil veri analizi için kullanılan istatistiksel yazılım.
R Yazılımı (Paketler: mms, mstate, vb.)

 		İstatistiksel Hesaplama için R Vakfıİstatistiksel analiz ve model doğrulama için kullanılır, C-endeksi hesaplaması dahil.
Elektronik Tıbbi
Kayıt Sistemi		Shenzhen
İkinci
Halk
Hastanesi		Klinik ve laboratuvar değişkenleri için veri kaynağı, hasta geçmişi ve teşhis parametreleri dahil.
Lojistik Regresyon
Denklemi
 		Özel
(SPSS ve R üzerinden uygulanır)		KOAH hastalarında küçük hava yolu mukusu tıkanması ile ilgili bağımsız risk faktörlerini taramak için kullanılır.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Fazleen, A., Wilkinson, T. Early COPD: current evidence for diagnosis and management. Ther. Adv. Respir. Dis. 14, 1753466620942128(2020).
  2. Eapen, M. S., et al. Profiling cellular and inflammatory changes in the airway wall of mild to moderate COPD. Respirology. 22, 1125-1132 (2017).
  3. Bu, T., Wang, L. F., Yin, Y. Q. How do innate immune cells contribute to airway remodeling in COPD progression? Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 15, 107-116 (2020).
  4. Ladjemi, M. Z., et al. Increased IgA expression in lung lymphoid follicles in severe COPD. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 199, 592-602 (2019).
  5. Blackburn, J. B., et al. Secretory cells are the primary source of pIgR in small airways. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 67, 334-345 (2022).
  6. Polosukhin, V. V., et al. Secretory IgA deficiency in individual small airways is associated with persistent inflammation and remodeling. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 195, 1010-1021 (2017).
  7. Zakarya, R., et al. BET proteins are associated with the induction of small airway fibrosis in COPD. Thorax. 76, 647-655 (2021).
  8. Mahmood, M. Q., et al. Transforming growth factor (TGF)β1 and Smad signalling pathways: a likely key to EMT-associated COPD pathogenesis. Respirology. 22, 974-985 (2017).
  9. Balázs, A., Mall, M. A. Mucus obstruction and inflammation in early cystic fibrosis lung disease: emerging role of the IL-1 signaling pathway. Pediatr. Pulmonol. 54, S5-S12 (2019).
  10. Radicioni, G., et al. Airway mucin MUC5AC and MUC5B concentrations and the initiation and progression of COPD: an analysis of the SPIROMICS cohort. Lancet Respir. Med. 9, 1241-1254 (2021).
  11. Ghosh, A., Boucher, R. C., Tarran, R. Airway hydration and COPD. Cell. Mol. Life Sci. 72, 3637-3652 (2015).
  12. Dunican, E. M., Watchorn, D. C., Fahy, J. V. Autopsy and imaging studies of mucus in asthma: lessons learned about disease mechanisms and the role of mucus in airflow obstruction. Ann. Am. Thorac. Soc. 15, S184-S191 (2018).
  13. Thornton, D. J., Rousseau, K., McGuckin, M. A. Structure and function of the polymeric mucins in airways mucus. Annu. Rev. Physiol. 70, 459-486 (2008).
  14. Mall, M. A., Danahay, H., Boucher, R. C. Emerging concepts and therapies for mucoobstructive lung disease. Ann. Am. Thorac. Soc. 15, S216-S226 (2018).
  15. Hogg, J. C., et al. Survival after lung volume reduction in COPD: insights from small airway pathology. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 176, 454-459 (2007).
  16. Jacobson, P. K., Lind, L., Persson, H. L. The exacerbation of COPD: which symptom is most important to monitor? Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 18, 1533-1541 (2023).
  17. Inoue, D., et al. Mechanisms of mucin production by rhinovirus infection in cultured human airway epithelial cells. Respir. Physiol. Neurobiol. 154, 484-499 (2006).
  18. Jing, Y., et al. NOTCH3 contributes to rhinovirus-induced goblet cell hyperplasia in COPD airway epithelial cells. Thorax. 74, 18-32 (2019).
  19. Lillehoj, E. P., et al. Neuraminidase 1-mediated desialylation of the mucin 1 ectodomain releases a decoy receptor protecting against Pseudomonas aeruginosa lung infection. J. Biol. Chem. 294, 662-678 (2019).
  20. Kato, K., et al. Membrane-tethered MUC1 mucin counter-regulates the phagocytic activity of macrophages. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 54, 515-523 (2016).
  21. Hogg, J. C. Pathophysiology of airflow limitation in COPD. Lancet. 364, 709-721 (2004).
  22. Lin, V. Y., et al. Excess mucus viscosity and airway dehydration impact COPD airway clearance. Eur. Respir. J. 55, 1900419(2020).
  23. Dunican, E. M., et al. Mucus plugs in patients with asthma linked to eosinophilia and airflow obstruction. J. Clin. Invest. 128, 997-1009 (2018).
  24. Dunican, E. M., et al. Mucus plugs and emphysema in the pathophysiology of airflow obstruction and hypoxemia in smokers. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 203, 957-968 (2021).
  25. Kun, J., et al. Reduced serum 25(OH)D is closely related to bronchial mucus plug formation in children with mycoplasma pneumonia: a prospective cohort study. Front. Public Health. 11, 1099683(2023).
  26. Kodaka, N., et al. Effectiveness of mucus plug removal by bronchoscopy for high-attenuation mucus with allergic bronchopulmonary mycosis. Allergol. Int. 71, 150-152 (2022).
  27. Okajima, Y., et al. Luminal plugging on chest CT scan: association with lung function, quality of life, and COPD clinical phenotypes. Chest. 158, 121-130 (2020).
  28. Rogliani, P., Calzetta, L. Impact of airway-occluding mucus plugs on mortality in COPD according to disease severity: a subset analysis from COPDGene. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 20, 831-840 (2025).
  29. da Silva, S. M. D., et al. Bronchiectasis associated with severe COPD: clinical, functional, microbiological and tomographic features. Lung India. 39, 502-509 (2022).
  30. Polosukhin, V. V., et al. Small airway determinants of airflow limitation in COPD. Thorax. 76, 1079-1088 (2021).
  31. Yang, C., et al. Correlation of luminal mucus score in large airways with lung function and quality of life in severe acute exacerbation of COPD. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 16, 1449-1459 (2021).
  32. Yasuo, M., et al. Differences between central airway obstruction and COPD detected with the forced oscillation technique. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 15, 1425-1434 (2020).
  33. Islam, S., et al. Association of serum vitamin D (25OHD) level with acute exacerbation of COPD. Mymensingh Med. J. 28, 441-448 (2019).
  34. Ghosh, A. J., et al. Vitamin D deficiency is associated with respiratory symptoms and airway wall thickening in smokers with and without COPD: a prospective cohort study. BMC Pulm. Med. 20, 141(2020).
  35. Kurian, N., et al. Dual role for a MEK inhibitor as a modulator of inflammation and host defense in COPD. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 14, 2611-2624 (2019).
  36. Jiang, J. J., et al. TLR3 inhibitor and tyrosine kinase inhibitor attenuate cigarette smoke/poly I:C-induced airway inflammation and remodeling via the EGFR/TLR3/MAPK pathway. Eur. J. Pharmacol. 890, 173654(2021).
  37. Liu, W., et al. Chinese patent medicine for COPD based on tonifying Qi, promoting blood circulation, and resolving phlegm: a systematic review of RCTs. J. Tradit. Chin. Med. 35, 1-10 (2015).
  38. Jorde, I., et al. Association of serum vitamin D levels with disease severity, systemic inflammation, lung function loss, and exacerbations in COPD patients. J. Thorac. Dis. 13, 3597-3609 (2021).
  39. Wannamethee, S. G., et al. Vitamin D deficiency, impaired lung function, and total and respiratory mortality in older men: The British Regional Heart Study. BMJ Open. 11, e040650(2021).
  40. Liu, W., Zhang, X., Mao, B., Jiang, H. Systems pharmacology-based study of Tanreqing injection in airway mucus hypersecretion. J. Ethnopharmacol. 249, 112425(2020).
  41. Lange, P., et al. Relation of ventilatory impairment and chronic mucus hypersecretion to mortality from obstructive lung disease and from all causes. Thorax. 45, 579-585 (1990).
  42. Wu, Z., Wang, D., Tang, C. A novel nomogram for predicting the risk of coronary atherosclerosis in patients with gastroesophageal reflux disease. Arab J. Gastroenterol. 26, 176-184 (2025).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Chronic Obstructive PulmonaryMucus ObstructionNomogram ValidationSmall Airway MucusChest Computed TomographyCOPD Risk PredictionLogistic RegressionReceiver Operating CharacteristicBronchiectasisForced Expiratory Flow

Related Articles