盧敏燕 馬禮兵
桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科,桂林醫(yī)學院呼吸疾病研究所,廣西壯族自治區(qū)教育廳高校呼吸疾病重點實驗室(廣西桂林541001)
支氣管哮喘是氣道的一種慢性炎癥性疾病,對潛在氣道炎癥的識別和治療是有效管理哮喘的關(guān)鍵[1]。目前的研究結(jié)果表明,呼出氣一氧化碳(fractional exhaled nitric oxide,F(xiàn)eNO)是一種無創(chuàng)、易于獲得的生物標志物,可被認為是預測哮喘發(fā)展和惡化、識別特定哮喘表型、輔助特定人群哮喘診斷和管理、監(jiān)測標準皮質(zhì)類固醇和生物治療效果的有用工具[2-3]。一氧化氮(NO)可產(chǎn)生于呼吸道內(nèi)的各種細胞類型,NO 產(chǎn)量的增加導致T 輔助性細胞2(Th2)數(shù)量的增加,促進了哮喘患者嗜酸性炎癥的過程[4]。呼出的NO 起源于上呼吸道,在調(diào)節(jié)、保護和防御過程中發(fā)揮不同程度的作用[5]。1993年首次報道了哮喘患者FeNO 水平升高的情況,在ATS 指南中,建議使用FeNO 診斷嗜酸性氣道炎癥并確定對類固醇反應[6]。44%的哮喘患者氣道中誘導型一氧化氮合酶和精氨酸酶2 表達增高,說明FeNO 是高精氨酸代謝內(nèi)型的標志[7]。FeNO 被公認與哮喘2 型氣道炎癥的發(fā)病機制相關(guān),被認為是哮喘診斷、識別表型、病程管理、監(jiān)測皮質(zhì)類固醇療效的有用工具。目前FeNO被越來越多臨床醫(yī)生重視并運用于臨床診療中,F(xiàn)eNO 在哮喘患者中的價值被更多的挖掘出來,現(xiàn)在就FeNO在成人哮喘中的作用做一綜述。
哮喘被認為是由環(huán)境和遺傳因素之間復雜的相互作用造成的異質(zhì)性綜合征,進而產(chǎn)生不同的臨床表現(xiàn)和表型,嗜酸性哮喘是嚴重哮喘最常見的表型,其特征是Th2 和IL-5 等2 型固有淋巴細胞的異常產(chǎn)生和釋放2 型細胞因子,并導致血液和呼吸道嗜酸性粒細胞的持續(xù)增加和激活[8]。許多公認的生物標志物與2 型氣道炎癥的機制有關(guān),包括FeNO、血清IgE、周蛋白、血和痰嗜酸性粒細胞[9]。一項納入26 項因素分析的調(diào)查研究,包括4 518 例參與者的meta 分析得出,F(xiàn)eNO 診斷哮喘的總敏感性為0.65(95%CI:0.58 ~0.72),總特異性為0.82(0.76 ~0.86),診 斷OR為9.23(6.55 ~13.01),曲線下面積為0.80(0.77 ~0.85)[10]。另一項納入共25 項因素分析的調(diào)查研究,包括3 983 例受試者的薈萃分析顯示,F(xiàn)eNO 測量在哮喘診斷中的總敏感性、特異性和診斷優(yōu)勢比(DOR)分別為72%(95%CI:70% ~74%)、78%(95%CI:76%~80%)和15.92(95%CI:10.70 ~23.68),且在亞組分析中證明FeNO 對激素依賴型和非吸煙型哮喘患者,尤其是慢性咳嗽患者的哮喘診斷具有較高的準確性[11]。一項采用多閾值模型對26 項因素分析的調(diào)查研究中的4 518 例參與者共提取53 種不同的FeNO 截斷值,共150 組數(shù)據(jù)進行分析,證明只有當哮喘的預檢概率至少為30%時,才能有意義地診斷哮喘,在這種情況下,F(xiàn)ENO >50 ppb 的陽性預測值為0.76(95%CI:0.29 ~0.96),F(xiàn)eNO <20 ppb 的陰性預測值為0.86(95%CI:0.66~0.95)[12]。
在支氣管刺激試驗確診哮喘患者組中,64 ppb為FeNO 鑒別哮喘的最佳截止值,敏感性為52.0%,特異性為94.35%。在支氣管擴張試驗確診哮喘患者組中,41 ppb 是FeNO 鑒別哮喘的最佳截止值,敏感性為72.43%,特異性為74.85%。影響因素分析表明性別是影響患者FeNO 水平的獨立因素[13]。一項系統(tǒng)綜述表明,F(xiàn)eNO 在成人哮喘診斷中的敏感性和特異性的最佳截止值從12 ~55 ppb不等,然而,即使在具有相似特征的亞組研究中,F(xiàn)eNO 在50 ppb 也具有不同的診斷準確性,F(xiàn)eNO診斷成人哮喘的準確性、最佳截止值和通路內(nèi)FeNO 在50 ppb 的最佳位置仍然缺乏證據(jù)[14]。此外,F(xiàn)eNO水平不受妊娠及不同妊娠期的影響,F(xiàn)eNO水平在哮喘孕婦中呈上升趨勢,是診斷妊娠期哮喘的重要檢查指標[15]。FeNO 與哮喘的關(guān)系可用遺傳學和致敏作用來解釋[16]。在從不吸煙或者曾經(jīng)吸煙的人中,與非變應性哮喘相比,變應性哮喘患者FeNO 值較高,但不包括現(xiàn)在的吸煙者,這些發(fā)現(xiàn)對FeNO 在吸煙者中的臨床價值提出了質(zhì)疑[17]。綜上,F(xiàn)eNO 是支氣管哮喘的有效輔助診斷方法,但是其最佳截止值及適合人群仍然存在爭議。
FeNO 測定可作為一種新的、重復性好、易于進行肺功能檢測的方法[18]。在隨訪2年以上的哮喘患者中,F(xiàn)eNO 平均水平與FEV1 的年度變化呈顯著負相關(guān),平均FeNO 水平升高可能是哮喘患者肺功能下降的一個標志[19]。FeNO 水平>40.3 ppb對FEV1 快速下降的患者具有43%的敏感性和86%的特異性,F(xiàn)eNO 水平為40 ppb 與FEV1 的加速下降獨立相關(guān)(P<0.05),表明FeNO 在鑒別哮喘患者中誰有肺功能逐漸喪失的危險方面具有潛在的價值[20]。肺功能測定和FeNO 之間沒有顯著的相關(guān)性,強調(diào)了它們是哮喘不同的生理參數(shù)[21]。肺功能測定是診斷慢性阻塞性肺疾病的金標準,也是臨床醫(yī)生鑒別哮喘與慢性阻塞性肺疾病的手段之一,F(xiàn)eNO 與FEV1 的相關(guān)性也許可以指導臨床醫(yī)生更好的管理哮喘患者。
FeNO 具有良好的重現(xiàn)性,SILKOFF 等[22]以35 ppb 為截止值,將哮喘分為低FeNO 表型(FENO <35 ppb)與高FeNO 表型(FeNO ≥35 ppb),且低FeNO 表型更加穩(wěn)定。研究表明,在沒有任何炎癥變化的情況下,氣道口徑的減小會降低FeNO 水平[23]。在FeNO 值的測量之前應避免使用短效b2激動劑,因為它們可能會導致FeNO 值的增加或減少超過30%[24]。LIU 等[25]證明沙丁胺醇支氣管擴張試驗對FeNO 測定影響較小,但Mch 支氣管刺激試驗可顯著降低哮喘患者測量的FeNO 值,因此對FeNO 后值應謹慎評估。在呼氣流量為30 ~300 mL/s 時,與自來水漱口水相比,碳酸水漱口水可以顯著降低口咽部NO,進行FeNO 測量時應用碳酸水漱口有助于減少誤差[26]。FeNO 在職業(yè)性哮喘患者中隨致敏程度的增加而增加,與非敏感組相比,高敏感組FeNO 水平升高83%,低敏感組FeNO 水平升高30%[27]。臨床上影響FeNO 測量的因素較多,臨床醫(yī)生在解讀FeNO 時應綜合評估。
FeNO 是哮喘氣道嗜酸性炎癥敏感的標志物[28]。在哮喘控制欠佳、合并哮喘癥狀、喘息、鼻炎病史和存在鼻炎癥狀的患者中,F(xiàn)eNO 值顯著高于對照組,而合并胃食管反流病和既往有肺炎病史的患者FeNO 值顯著低于對照組,使用最低皮質(zhì)類固醇劑量的患者FeNO 值升高,F(xiàn)eNO 值為29.9 ppb 的臨界值時可以很好地預測(AUC 0.7)控制不良的哮喘,以上結(jié)果證明臨床實踐中的FeNO 評估可能是監(jiān)測哮喘的有用工具,因為它與多種臨床因素相關(guān)[29]。BJERREGAARD 等研究[30]發(fā)現(xiàn),ICSs 試驗28 d 后,82%的哮喘患者FeNO 值下降,證明FeNO 可用于預測ICS 治療的臨床反應。FeNO和血嗜酸性粒細胞能夠預測加重期痰嗜酸性粒細胞≥3%[31]。21 ppb 的FeNO 截止點能最好地檢測出3%的嗜酸性痰菌,在非糖皮質(zhì)激素敏感的患者中,F(xiàn)eNO <21 ppb 能夠排除氣道嗜酸性粒細胞增多[32]。嚴重哮喘是由嗜酸性哮喘等表型組成的異質(zhì)性疾病,ERS/ATS 指南建議使用痰嗜酸性粒細胞計數(shù)和FeNO 指導嚴重哮喘的治療[33];最近的一項薈萃分析數(shù)據(jù)顯示,F(xiàn)eNO 監(jiān)測可使病情惡化的風險降低40% ~50%,監(jiān)測FeNO 與顯著降低醫(yī)療成本有關(guān),支持FeNO 作為一種具有成本效益的診斷工具,具有管理哮喘惡化的臨床效用[34]。對Fe-NO 的測量使臨床醫(yī)生能夠評估潛在的氣道炎癥,從而與真實的哮喘臨床評估相比,顯著修訂了他們的治療計劃[1]。在年輕哮喘患者中,2 型炎癥的局部(FeNO)和全身(血嗜酸性粒細胞)標志物同時升高,與氣道高反應性和哮喘失控的更高可能性有關(guān)[35]。重癥哮喘患者對全身皮質(zhì)類固醇激素的反應在FeNO 和嗜酸性粒細胞方面存在差異。為了改善哮喘的控制,有必要同時抑制持續(xù)性嗜酸性粒細胞和高FeNO[36]。MARTIN 等[37]研究表明,F(xiàn)eNO 對哮喘的診斷沒有幫助,但在預測ICS 反應方面是準確的。此外,2018年GINA 指南指出FeNO 不能單獨作為診斷或排除哮喘的指標,但可以作為評估是否啟動ICS 治療的指標:在未行激素治療、有非特異性呼吸道癥狀的哮喘患者中(主要為非吸煙者),F(xiàn)eNO >50 ppb 提示ICS 短期療效佳(2018 哮喘防治指南)[38]。
FeNO 是氣道嗜酸性炎癥和哮喘患者對皮質(zhì)類固醇反應的生物標志物,其測量具有無創(chuàng)、重復性好、簡單等優(yōu)點,對FeNO 的測量使臨床醫(yī)生能夠評估潛在的氣道炎癥,尤其是用于輔助哮喘診斷、預測急性加重風險、指導激素治療方案以及管理哮喘等方面取得較好的作用,極大的提高了非典型哮喘的診斷率,降低了哮喘的漏診率、誤診率、住院率及住院成本等,提高了哮喘患者的生存質(zhì)量。部分研究認為FeNO 水平升高可能是哮喘患者肺功能下降的一個標志,但是,肺功能測定和FeNO 之間的關(guān)系仍存在爭議。此外,F(xiàn)eNO 作為診斷或排除哮喘的單獨指標尚無明確的共識。且影響FeNO 測量的因素較多,解讀FeNO 需要綜合評估患者個人情況。目前,F(xiàn)eNO 作為診斷、預測療效等的最佳截斷值各大研究得出結(jié)論不一,仍需更大的研究樣本進一步的研究FeNO 在成人哮喘中的最佳使用方法,使用何種管理方案和阻斷劑等。總之,F(xiàn)eNO 作為氣道嗜酸性炎癥的生物標志物,其價值不僅局限于成人哮喘的研究,在臨床試驗中可以納入更多氣道嗜酸性炎癥疾病,比如慢性阻塞性肺疾病與哮喘重疊綜合征等,結(jié)合肺功能,識別出更多具有共同病理生理基礎(chǔ)的氣道嗜酸性炎癥疾病,這可能更有助于臨床醫(yī)生治療與管理患者,更有助于嗜酸性氣道炎癥患者的識別與精準治療。