呼出氣一氧化氮與支氣管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊關系的研究進展

孫健，沈巨信

支氣管哮喘（簡稱哮喘）和慢性阻塞性肺疾病（COPD）是兩種常見的慢性氣道炎癥性疾病。兩者氣道炎癥的性質并不相同，但部分患者卻存在兩者并存的狀態，這種情況稱之為支氣管哮喘-慢性阻塞性肺疾病重疊（ACO）。研究發現，ACO發病并非罕見，相對于單純哮喘或COPD，ACO患者更易出現呼吸困難及急性加重［1-2］，故而增加醫療花費［3］，降低生活質量［4］。因此正確認識ACO，尋找最佳的疾病防治手段，對改善患者健康狀況、減輕社會醫療負擔具有重要的現實意義。

ACO病因未明，與單純的哮喘或COPD類似，其本質是一種慢性氣道炎癥性疾病。因此尋找便捷的氣道炎性標志物來監測氣道炎癥水平并評估病情，進而用于指導治療，對疾病的長期管理具有重要的臨床意義。呼出氣一氧化氮（FeNO）是近年來發展起來的一項新的無創氣道炎癥檢測技術，具有定量、安全、便捷及完全可重復測定的優點，研究證實，FeNO與嗜酸粒細胞氣道炎癥密切相關，從而廣泛運用于哮喘的病情評估［5］。然而近年來已有大量研究顯示，FeNO除了與哮喘相關，還與ACO患者的慢性氣道炎癥相關［6-10］。本文就FeNO與ACO關系的研究進展做一綜述，以期為臨床醫生對ACO的診斷提供借鑒。

1 ACO的定義及診斷標準

1.1 ACO的定義 2014年全球慢性阻塞性肺疾病倡議（GOLD）和全球哮喘防治倡議（GINA）首次明確提出支氣管哮喘-慢性阻塞性肺疾病綜合征（ACOS）的概念，并聯合將之定義為持續氣流受限伴有部分哮喘特征及部分COPD特征的一組臨床綜合征，同時，GINA也指出ACOS并不是一種單一的疾病，尚不能提供ACOS的精確定義，但提供了一種階梯式方法對其識別［11］。2017年GINA委員會為避免將ACOS誤解為一種單一的疾病，故將之更名為ACO，并指出目前關于ACO的研究數據非常有限，尚缺乏這類患者的臨床資料，建議進行更多的臨床研究明確其臨床特征及潛在的發病機制，以利于更好地控制ACO［12］。

1.2 ACO的診斷標準 目前，臨床上仍缺乏ACO確切的診斷標準，既往文獻報道所采用的ACO的診斷標準存在很大差異，而GINA所推薦的階梯式方法對識別這類患者的臨床可操作性并不強［13］。但近年來各國對ACO的研究和認識正逐漸深入，2013年西班牙肺病學會發布的COPD防治指南（簡稱西班牙指南）［14］將ACO作為一種COPD的表型進行分類，稱之為COPD-哮喘混合型（Mixed COPD-asthma phenotype），并首次提出了這類患者的診斷標準，其主要標準：（1）支氣管舒張試驗強陽性〔第1秒用力呼氣末容積（FEV1）增加＞15%，且＞400 ml〕；（2）痰嗜酸粒細胞計數增多；（3）既往有哮喘史。次要標準：（1）總免疫球蛋白E（IgE）水平明顯升高；（2）個人過敏史；（3）至少2次支氣管舒張試驗陽性（FEV1增加＞12%，且＞200 ml）。推薦滿足2條主要標準或1條主要標準+2條次要標準即可診斷。2017年，西班牙指南將ACO的診斷標準簡化如下：（1）COPD患者同時符合目前指南規定的哮喘的診斷標準；（2）COPD患者同時具有支持診斷哮喘的臨床特征〔如支氣管舒張試驗強陽性（FEV1增加＞400 ml，且改善率＞15%），和/或外周血嗜酸粒細胞＞300個/mm3〕，符合二者之一即可診斷為ACO［15］。此外有會議記錄提出了ACO的診斷標準，其主要標準：（1）年齡＞40歲，存在持續的氣流受限；（2）有10年以上的吸煙史或同等的空氣污染暴露史；（3）40歲前曾患哮喘或吸入氣管擴張劑后FEV1增加＞400 ml。次要標準：（1）過敏史或過敏性鼻炎史；（2）肺功能2次及以上FEV1較基線增加≥200 ml，同時改善率≥12%；（3）外周血嗜酸粒細胞計數≥0.3×109/L。推薦滿足3條主要標準加至少1條次要標準即可診斷［13］。

盡管目前尚無統一的診斷標準，但綜合上述文獻，可以發現各種標準事實上大同小異，歸納后可以總結出ACO的3個關鍵特征：（1）存在持續氣流受限；（2）有吸煙或生物燃料接觸史；（3）曾患哮喘或目前診斷為哮喘。掌握這些特征可能有助于臨床更好地識別ACO患者。

2 ACO流行病學

由于既往采用了多種不同的診斷標準，且研究病例來源于不同的基礎人群及不同年齡人群，因此研究報道ACO的流行病學數據呈現很大的差異［16］。ZEKI等［17］報道美國ACO發病率為15%～25%。與之類似，COSIO等［18］報道，在西班牙ACO患者約占COPD人群的15%。GIBSON等［19］報道顯示ACO約占所有阻塞性氣道疾病患者的20%。日本MATSUMOTO等［20］曾報道在老年人群中，COPD約為8.4%，而其中ACO約占COPD的1/3。HARADA等［21］回顧性分析了2000—2012年日本2 214例因哮喘就診的650例患者，發現ACO在哮喘人群中發病率為27.1%。一項Meta分析匯總了17項臨床研究，估算ACO占非住院COPD人群的27%〔95%CI（0.16，0.38），P＜0.001〕［22］。研究顯示，ACO發病率還與年齡相關，隨年齡增大而增加［23-24］。SORINO等［23］研究顯示在65歲以上人群中，ACO發病率為11.1%。意大利DE MARCO 等［24］曾報道 20～44、45～64、65～84 歲人群中 ACO的發病率依次為1.6%、2.1%、4.5%。

ACO病死率報道并不一致，有文獻報道ACO病死率較單純COPD及哮喘高［25］。HARADA等［21］研究顯示，ACO患者惡性腫瘤發生率更高，相對于單純哮喘患者，ACO病死率更高，全死因分析顯示其最常見的死因為肺炎。HUANG等［26］研究顯示在40年的隨訪期間，ACO患者病死率大約為單純哮喘患者的2倍，而其病死率高的原因與肺功能受損高度相關。與上述研究不同，SORINO等［23］回顧性分析了一組年齡＞65歲人群的15年隨訪資料，發現在此組隨訪人群中，ACO中位生存時間約為9.1年，其全死因病死率為7.17/100人年，相對于正常人群的死亡比為1.83，輕度低于COPD，而高于單純哮喘。而YAMAUCHI等［27］研究顯示ACO病死率為2.3%，明顯低于單純COPD患者（9.7%）。國內一項小樣本研究也顯示，單純COPD患者病死率較ACO患者更高〔HR=3.932，95%CI（1.083，19.755），P＜0.046〕［28］。這可能與各研究涉及的人群基數不同或采用了不同的診斷標準有關，因此需要更多的RCT研究明確其流行病學數據。

3 FeNO與慢性氣道炎癥

近年來，無創氣道炎癥檢測技術的深入開展，極大地推動了氣道炎癥的研究水平，使得呼出氣體組分的研究受到關注。FeNO檢測是近年來發展起來的一項無創氣道炎癥檢測技術。FeNO是由呼吸道上皮細胞產生的氣體信號分子，其由3種不同的合成酶產生，分別為神經型NO合成酶（nNOS），內皮型NO合成酶（eNOS）和誘導型NO合成酶（iNOS）。在各種內源性炎性遞質（如細胞因子）和外源性刺激物（如細菌毒素、病毒、環境污染物等）作用下iNOS表達上調，合成并產生NO，調節氣道及血管功能［29］。因此，iNOS表達上調常被認為是慢性氣道炎癥患者FeNO上升的主要原因［30］。

2011 年美國胸科協會（ATS）發布指南，肯定了FeNO作為氣道炎性標志物的價值［31］。近20年來，FeNO技術迅速被推廣并用于臨床，已有大量的文獻報道其在呼吸道疾病診治中的價值［5-10，31-36］。

目前FeNO已在臨床上用于嗜酸粒細胞性氣道炎癥的診斷及慢性氣道炎癥性疾病激素治療反應性的評估［31］。由于哮喘與嗜酸粒細胞性氣道炎癥密切相關，故而既往FeNO主要用于哮喘的診斷及評估。然而近年來研究顯示，FeNO除了與哮喘相關，還與其他的氣道慢性疾病相關［6］。KALININA等［37］曾比較了哮喘、COPD、ACO患者的氣道炎癥特征，發現相比單純COPD患者，ACO患者外周血IgE水平升高，Th2型相關細胞因子〔腫瘤壞死因子（TNF）、白介素（IL）-4〕水平明顯升高，而Th2型炎癥相關細胞因子〔干擾素γ（IFN-γ）〕水平偏低，意味著Th2型免疫應答被激活，也提示該類患者氣道炎癥類型可能更接近哮喘患者，這就意味著FeNO可作為一種潛在的生物標志物而用于評估ACO患者的氣道炎性水平。

4 FeNO對輔助診斷ACO的價值

DONOHUE等［7］曾將ACO患者作為COPD一種表型進行橫斷面研究，結果顯示，相比其他COPD表型，ACO患者FeNO明顯偏高。與之類似，ALCáZAR-NAVARRETE等［8］研究也發現，不同COPD表型患者的FeNO水平不同，相對于其他COPD表型，ACO患者FeNO水平明顯偏高，并認為FeNO可能是區分COPD不同表型的一種生物標志物。KOBAYASHI等［9］募集了257例COPD患者，發現其中有37例符合ACO診斷標準，隨后將之分為ACO組及非ACO組，結果顯示，相對于非ACO組，ACO組患者的FeNO、外周血嗜酸粒細胞、血清IgE水平均升高，從而提出FeNO、外周血嗜酸粒細胞、血清IgE水平可用作診斷ACO的生物標志物。國內CHEN等［10］研究也顯示，ACO患者FeNO水平明顯高于COPD患者。鄧玎玎等［38］比較了哮喘、ACO、COPD患者的FeNO水平后發現，3組患者FeNO水平兩兩比較差異均有統計學意義，認為監測FeNO水平有助于鑒別ACO、COPD和哮喘患者，以FeNO＞29 μg/L為界值有利于從COPD中區分出ACO患者。TAMADA等［39］首次嘗試利用FeNO和血清IgE這兩種生物標志物在COPD人群中診斷ACO，發現如果以FeNO＞35 μg/L為界值，ACO在COPD中發病率為16.3%，如果同時以FeNO＞35 μg/L及IgE≥173為標準，則ACO發病率為7.8%。上述研究顯示，FeNO有可能作為一種生物標志物而用于ACO的診斷。

5 監測FeNO對ACO管理的作用

ACO患者的病情復雜，導致其治療選擇困難，由于以往大部分臨床研究將ACO患者排除在外，所以其相關的臨床數據也很少。GINA及GOLD指南對COPD患者的藥物推薦在ACO患者中存在一定的矛盾：如吸入性糖皮質激素（ICS）是被推薦用于降低哮喘急性發作和死亡風險的基礎用藥，但卻只用于反復急性發作的C組或D組COPD患者［40］；目前GINA對ACO推薦的基礎治療是長效支氣管擴張劑聯合ICS（LABA+ICS）［12］，但很少有文獻報道關于ICS的治療劑量、疾病如何監測及如何調整用藥。

ISHIURA等［41］曾對比了糠酸氟替卡松/維蘭特羅（200/25 μg）1次/d給藥及丙酸氟替卡松/沙美特羅（500/50 μg）2次/d給藥治療ACO的差異，發現兩種藥物對ACO患者的肺功能、FeNO、慢性阻塞性肺疾病評估測試評分（CAT評分）及哮喘控制測試評分（ACT評分）無明顯統計學差異。但由于糠酸氟替卡松與丙酸氟替卡松本身存在藥物屬性及體內代謝的差異，因此難以確定ICS藥物劑量與FeNO的量效關系。FENG等［42］將ACO患者根據COPD的嚴重程度分為輕、中、重、極重4個亞組，以ICS（布地奈德2 mg，3次/d）吸入治療6個月，比較治療前后的FeNO水平后發現，FeNO水平與ACO的病情嚴重程度相關，經ICS治療后各亞組FeNO水平均較前明顯下降，從而認為FeNO能夠準確預測ICS治療ACO的療效。國內陳瓊琰等［43］曾將ACO患者根據FeNO水平分為高水平FeNO組及中水平FeNO組，分別在布地奈德/福莫特羅（160 μg/4.5 μg，1吸，2次/d）治療基礎上加或不加酮替芬口服，結果顯示，各組經治療后FeNO水平均較前下降，而高FeNO水平組患者加用酮替芬療效更好，FeNO水平下降更多，肺功能改善更佳，探索了ACO治療的新手段。

但由于上述研究樣本量均偏少，很難外推到其他ACO患者。因此，需要更多RCT研究來進一步明確根據FeNO水平調整ACO患者ICS治療劑量的可行性并進而指導臨床治療。由于FeNO具有潛在的預測激素治療反應性的特點，因此其已經被部分學者推薦用于評估ACO患者治療療效［44］。

6 其他生物標志物在ACO診治中的作用

其他一些炎性標志物也用于ACO的研究，GAO等［45］曾檢測了COPD、哮喘及ACO患者誘導痰中IL-6、IL-13、髓過氧化物酶（MPO）、中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白（NGAL）、殼多糖酶樣蛋白（YKL-40）水平，結果顯示只有NGAL水平在COPD、哮喘、ACO患者兩兩之間呈現異常，提示NGAL可能有利于診斷ACO。FENG等［42］曾測定了ACO患者經ICS治療前后的FeNO及痰MPO、NGAL、嗜酸粒細胞計數和血漿中IgE、NGAL、表面活性蛋白A（SP-A）等指標，發現ICS治療后痰MPO、NGAL、嗜酸粒細胞計數及血漿IgE下降，提示這幾個指標可能可以作為判斷ACO患者ICS療效的生物標志物。CARPAGNANO等［46］曾測定了哮喘、COPD、ACO患者及健康對照者呼出氣冷凝液（EBC）中線粒體DNA（MtDNA），發現3組患者EBC中MtDNA均較健康對照者高，且COPD、ACO患者EBC中MtDNA較哮喘患者高。有趣的是，該研究發現，利用不同診斷標準（西班牙標準和GINA標準）診斷的ACO患者EBC中MtDNA明顯不同，西班牙標準ACO患者明顯高于GINA標準患者。但因該研究病例數較少，因此需要更多研究來進一步證明EBC中MtDNA對ACO患者的價值。而外周血及體液檢測炎性細胞及炎性遞質，由于很難真實反映氣道炎癥，故可能在評價氣道炎癥方面的作用不大［47］。

7 展望

ACO患者在臨床上越來越多見，但其病因、發病機制等方面仍缺乏足夠的循證醫學研究證據，FeNO作為一種完全無創、簡便易測的氣道炎癥生物標志物，其在慢性氣道疾病中的價值毋庸置疑。盡管目前臨床已經發現FeNO與ACO密切相關，但其在ACO患者中的真正價值仍未完全明確，如FeNO能否像預測哮喘一樣預測ACO患者的未來風險，FeNO水平正常的ACO患者如何選擇藥物，FeNO能否幫助ACO患者選擇最佳的藥物控制劑量等，均亟待更多研究來進一步加以論證。