FeNO及外周血嗜酸性粒細胞在慢性氣道疾病中的綜合價值

費凡 俞小衛 俞丹

由于世界人口老齡化的影響，慢性氣道疾病的全球負擔正在加重，其代表了一個主要的公共衛生問題[1]。在這些疾病中，哮喘是一種常見的慢性氣道疾病，其特征是慢性氣道炎癥和氣道高反應性，臨床表現是反復發作的喘息和呼吸困難等癥狀[2]。全世界約有3.39億人患有哮喘，他們的年齡、種族和地理來源均不相同[3]。慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)被公認為是一種患病率和全球醫療保健系統負擔不斷增加的疾病，已成為全球第三大死因[4]。2018年全球慢性阻塞性肺疾病倡議(GOLD)報告表明，痰或血液中嗜酸性粒細胞百分比可以預測急性發作的風險[5]。慢性咳嗽的診斷存在爭議，最近，已經提出了對咳嗽過敏癥的統一診斷，并根據存在的氣道炎癥類型進行治療。采用呼出氣一氧化氮(FeNO)測量，能更好地評價慢性咳嗽患者炎性表型[6]。

正常人的呼出氣中發現少量一氧化氮(NO)[2]。1991年首次報道，有可能測量人體呼出氣中內源性肺一氧化氮的產生[7]。后來發現，在炎癥過程中，呼吸上皮細胞通過上調一氧化氮合酶(NOS)產生更多的NO[8]。呼出氣一氧化氮(FeNO)是響應炎癥過程而產生的一種氣體分子，可能有助于區分哮喘與其他肺部疾病[9]。

已知FeNO的含量與支氣管壁炎癥，誘導痰或血液中嗜酸性粒細胞增多和氣道高反應性成正比[2]。但痰標本采集在臨床使用中也存在一些缺點。例如：1)測試可能變得復雜，不能在床邊應用；2)對患者身體狀況的具體要求；3)要求操作者具有較高的專業技術能力；4)可能會造成其他并發癥。因此，包括血液中，嗜酸性粒細胞評估和呼出氣一氧化氮(FeNO)在內的簡單、簡便的臨床檢查方法越來越受到關注。

本研究旨在FeNO和血液嗜酸性粒細胞計數的組合是否對慢性氣道疾病具有附加價值。

資料與方法

一、一般資料

我們研究了在2021年1月1日至2021年8月30日期間于我院門診及住院的156例受試者，平均年齡為(70.32±7.73)歲，100例為男性，56例為女性。其中哮喘組30例，診斷根據全球哮喘倡議(GINA)；慢阻肺組42例，診斷根據全球慢性阻塞性肺疾病倡議(GOLD)；慢性咳嗽39例，診斷依據有超過8周的慢性咳嗽病史的患者，排除目前診斷為哮喘的患者、患有任何嚴重伴隨疾病的患者、過去4周內發生下呼吸道感染的患者、服用血管緊張素轉換酶(ACE)抑制劑的患者。選擇來自我院體檢中心的健康人群作為對照組，共45例。本研究通過我院倫理委員會審批，所有受試者均簽署知情同意書。

二、納入排除標準

納入標準：①根據全球慢性阻塞性肺疾病倡議(GOLD)和全球哮喘倡議(GINA)的建議；②有超過8周的慢性咳嗽病史的患者，排除目前診斷為哮喘的患者、患有任何嚴重伴隨疾病的患者、過去4周內發生下呼吸道感染的患者、服用血管緊張素轉換酶(ACE)抑制劑的患者。③依從性較高，可配合血液樣本獲取。

排除標準：①患有以下一種或多種疾病，例如急性肺水腫、肺結核、間質性肺病、氣胸、肺癌、哮喘-慢阻肺、急性心功能不全或健忘癥；②有可能影響血液嗜酸性粒細胞百分比的合并癥，例如過敏性疾病、寄生蟲感染/疾病、癌癥或任何皮膚病、血液病、感染或自身免疫性疾病；③在住院前4周接受過任何類固醇或抗生素治療；④合并其他臟器活動性感染。

三、方法

1、臨床資料收集：包括年齡、性別、身高、體重、體重指數(體重(Kg)/身高2(m2))、是否吸煙。

2、FeNO測量：根據美國胸科學會(ATS)的建議，使用小型便攜式一氧化氮分析儀(NioxMino?)對呼出的一氧化氮(FeNO)進行了測量。要求患者在測量前三個小時內避免劇烈運動和富含硝酸鹽的飲食(例如香腸，菠菜，西蘭花)，并在測試前至少72 h停止服用維持藥物。為了避免肺活量測定技術對一氧化氮結果的任何可能影響，首先進行了FeNO測量。

3、外周靜脈血嗜酸性粒細胞檢測：通過靜脈穿刺抽取全靜脈血(5毫升在乙二胺四乙酸[EDTA]制備的管中)送到實驗室。采用全自動血液分析儀(AbbottCell-Dyn3700；美國雅培)及其進口的優質匹配試劑，進行外周靜脈血嗜酸性粒細胞計數/比值分析。

四、統計學方法

結 果

一、本研究所有受試者的個體特征數據顯示：四組之間的年齡、性別、體重指數之間均無統計學意義(P>0.05)。慢阻肺組與哮喘組、慢性咳嗽組的吸煙者比例有統計學意義。哮喘組與慢性咳嗽組之間FeNO和EOS計數及百分比，無統計學意義(P>0.05)。慢阻肺組與健康對照組之間FeNO和EOS計數及百分比，無統計學意義(P>0.05)。哮喘組與慢性咳嗽組的FeNO和EOS計數及百分比，高于慢阻肺組與健康對照組(P<0.05)(見表1)。

表1 當前研究人群的個體特征

二、多因素調整后，當分別分析這兩種生物標志物時，FeNO水平和EOS計數增加，與哮喘風險增加相關。EOS計數增加和FeNO水平增加與慢阻肺風險增加無關。FeNO水平增加與慢性咳嗽風險增加相關，但EOS計數增加與其無關。與FeNO<25ppb和EOS計數<0.3×109/L的個體相比，FeNO水平≥25ppb和EOS計數≥0.3×109/L，發生哮喘的風險均增加，OR(95%CI)分別為2.605(0.866，7.836)、3.839(1.563，9.431)。同樣，EOS計數≥0.3×109/L，發生哮喘的風險增加，OR(95%CI)為0.801(0.339，1.892)。FeNO水平≥25ppb，發生慢性咳嗽的風險增加，OR(95%CI)為2.461(1.023，5.921)(見表2)。

表2 呼出氣一氧化氮水平、血液嗜酸性粒細胞計數與慢性氣道疾病發病風險的風險回歸模型分析

三、當兩種生物標志物結合時，與FeNO<25ppb且EOS計數<0.3×109/L的個體相比，FeNO水平≥25ppb且EOS計數≥0.3×109/L，發生哮喘和慢性咳嗽的風險均增加，OR(95%CI)分別為10.544(2.818，39.455)、2.654(1.041，6.768)(見表3)。

表3 呼出氣一氧化氮水平合并血液嗜酸性粒細胞計數與慢性氣道疾病發病風險的風險回歸模型分析

四、當分析哮喘和慢阻肺兩組受試者時，與慢阻肺相比，FeNO水平和EOS計數增加與哮喘風險增加相關，OR(95%CI)分別為5.472(1.596，18.758)、3.936(1.297，11.945)。尤其是當兩種生物標志物結合時，FeNO水平≥25ppb,且EOS計數≥0.3×109/L發生哮喘風險增加，OR(95%CI)為0.050(0.011，0.231)。同樣，當分析慢阻肺和慢性咳嗽受試者時，與慢阻肺相比，FeNO水平和EOS計數增加與慢性咳嗽風險增加相關，FeNO水平≥25ppb且EOS計數≥0.3×109/L，發生慢性咳嗽風險增加，OR(95%CI)為6.475(1.864，22.488)。在哮喘和慢性咳嗽受試者中沒有觀察到明確的關聯(見表4，5)。

表4 呼出氣一氧化氮水平、血液嗜酸性粒細胞計數與慢性氣道疾病發病風險的風險回歸模型分析

表5 呼出氣一氧化氮水平合并血液嗜酸性粒細胞計數與慢性氣道疾病發病風險的風險回歸模型分析

討 論

呼出氣一氧化氮被認為是由與白細胞介素(IL)-4和IL-13激活相關的氣道局部炎癥引起的，而血液嗜酸性粒細胞被認為反映了白細胞介素IL-5的激活引起的全身炎癥[10]。先前的研究表明，FeNO水平和血液嗜酸性粒細胞計數增加與哮喘和慢阻肺患者的疾病嚴重程度和急性發作相關[11-13]。然而，結合這兩種生物標志物的附加價值，尚未得到廣泛研究。在大型臨床試驗中，用美泊利單抗(單克隆抗IL-5)治療，血液嗜酸性粒細胞計數及FeNO水平沒有任何顯著的效果[14-16]，同時用金珠單抗(抗-IL-13)和dupilumab(抗-IL-4和-13)治療，顯著降低了FeNO水平，而血液嗜酸性粒細胞計數沒有增加或增加很小[17-18]，這表明這兩種生物標志物不應互換使用，而應結合使用，以確定嗜酸性粒細胞氣道炎癥的不同方面。在本研究中，我們不僅單獨分析這兩種生物標志物與慢性氣道疾病發病風險的相關性，而且觀察到，結合這兩種生物標志物的附加價值，系結合FeNO和血液嗜酸性粒細胞在確定患有哮喘、慢性咳嗽和相關急診就診的風險方面，具有附加價值。

氣流受限是慢阻肺眾所周知的臨床特征，本研究結果顯示慢阻肺與血嗜酸性粒細胞計數≥0.3×109/L的風險增加及FeNO≥25ppb無關。另一個有趣的發現是，FeNO水平升高和血液嗜酸性粒細胞計數均與哮喘和慢性咳嗽相關，但與慢阻肺無關。我們不一定能夠確定FeNO和血嗜酸性粒細胞能夠將哮喘和慢性咳嗽與慢阻肺區分開來，但能夠確定其是哮喘和慢性咳嗽，而非慢阻肺中更常見的病理生理特征[19]。

這項研究有幾個局限性。首先，哮喘和慢阻肺都是非常復雜的疾病，在臨床表現和自然病程方面可能難以區分，尤其是慢性咳嗽的定義仍然存在爭議。其次，在最終確定研究設計之前，應用了嚴格的納入和排除標準，以確保結果可靠，僅包括完整可用數據的患者，導致樣本量相對較小。最后，由于本研究中的大多數患者病情較輕，因此FeNO和血嗜酸性粒細胞的中值低于病情較嚴重的患者[20]。總之，FeNO和血嗜酸性粒細胞的組合，在慢性氣道疾病方面可能具有附加價值，但在臨床應用方面仍需進一步研究。