熊國富,陳科伶 (.四川省第二中醫(yī)院呼吸科,四川 成都 60000;.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院呼吸科,四川 成都 60000)
呼出氣一氧化氮(NO)檢測作為一種無創(chuàng)診斷氣道炎癥狀態(tài)和監(jiān)測抗炎治療反應(yīng)的方法可以用于呼吸道疾病的診斷、檢測、管理等方面。呼出氣一氧化氮測量簡單,患者接受度好,可重復(fù)多次檢測,為傳統(tǒng)呼吸道疾病評估和管理中增加了新的方式。本文就呼出氣一氧化氮檢測在肺部疾病中的研究進(jìn)展作一綜述。
NO是一氧化氮合酶作用于底物L(fēng)-精氨酸經(jīng)氧化生成的氣體信號分子,廣泛存在于人體組織中。呼吸道的NO主要由呼吸道上皮細(xì)胞產(chǎn)生,也可以由氣道嗜酸性粒細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等產(chǎn)生。生理情況下的NO可以舒張血管平滑肌、氣管,但是氣道在炎癥狀態(tài)下會產(chǎn)生大量的NO,促使支氣管產(chǎn)生痙攣。NO被認(rèn)為是一種重要的炎性介質(zhì),在氣道炎癥的發(fā)生發(fā)展中有重要的作用。
支氣管哮喘是一種以持續(xù)存在的慢性氣道炎癥及氣道高反應(yīng)性為特征的慢性肺部炎性疾病。長期的慢性的炎性反應(yīng)導(dǎo)致氣道壁損傷氣道黏液分泌增加,氣道壁增厚,氣道重塑。支氣管哮喘以嗜酸性粒細(xì)胞為主,還有中性粒細(xì)胞型、混合細(xì)胞型和少粒細(xì)胞型。肺功能檢查是目前臨床最常使用的檢測哮喘控制狀況的方法,肺功能中的FEV1%是反應(yīng)呼吸道阻塞的主要指標(biāo)之一,并可以以此評價哮喘的發(fā)作嚴(yán)重程度和分級。肺功能測定和氣道炎性反應(yīng)并沒有相關(guān)性,但是哮喘的臨床癥狀、嚴(yán)重程度、治療效果及轉(zhuǎn)歸與氣道炎性反應(yīng)有相關(guān)性[1]。FENO不僅可以作為反應(yīng)氣道嗜酸性炎性反應(yīng)的間接指標(biāo),更重要的是可以作為類固醇治療反應(yīng)的間接指標(biāo)[2]。FENO測定值可隨著氣道炎性反應(yīng)的變化而變化,能及時反應(yīng)支氣管哮喘的發(fā)生、發(fā)展及控制情況,具有較高的臨床診斷價值,值得在臨床中推廣應(yīng)用。
國外有研究推薦FENO檢測代替支氣管激發(fā)試驗(yàn),他們對26項(xiàng)研究進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧和meta分析結(jié)果表明,該方法具有良好的檢測性能特異性、DORs和曲線下ROC面積[3]。國內(nèi)有研究將55例哮喘患者與53名同期非哮喘患者比較其FENO測定值、外周血嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)目以及肺功能FEV1%,哮喘組的患者FENO測定值與外周血嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)目均顯著高于非哮喘組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,此研究認(rèn)為FENO可以成為診斷哮喘的敏感標(biāo)志物。在該項(xiàng)研究中心,F(xiàn)ENO測定值水平和外周血嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)目存在正相關(guān)性,研究人員認(rèn)為,F(xiàn)ENO聯(lián)合外周血嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)目可以更有效的檢測患者對糖皮質(zhì)激素的治療反應(yīng),這與多項(xiàng)國外研究一致[4-6]。此外,該研究同時指出哮喘組和非哮喘組的肺功能檢測并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表明肺功能很可能和氣道炎性反應(yīng)程度無明確關(guān)系,F(xiàn)ENO對于哮喘患者而言是一個獨(dú)立的炎性指標(biāo)。由于哮喘患者同時具有氣道炎性反應(yīng)和氣道受阻表現(xiàn),F(xiàn)ENO雖然能夠反應(yīng)患者氣道的炎性反應(yīng)程度,但是無法檢測出氣道阻塞情況,因此在檢測哮喘呼吸道阻塞程度時FENO 不能代替肺功能檢測[1]。
在過敏性咳嗽、嗜酸粒細(xì)胞性支氣管炎和咳嗽變異性哮喘的患者中可以觀察到這部分患者的FENO會明顯升高,對糖皮質(zhì)激素和抗過敏藥物的治療反應(yīng)較好。尤其是對呼出氣一氧化氮水平持續(xù)上升患者,能夠準(zhǔn)確地反映嗜酸性粒細(xì)胞性氣道反應(yīng),具有理想的重復(fù)性[7]。美國胸科協(xié)會發(fā)布的指南中認(rèn)為對于當(dāng)FENO值>50 ppb時可以確定患者存在氣道的嗜酸性炎性反應(yīng)。同時,當(dāng)患者前一次測量的的FENO值>50 ppb,同時伴有第二次檢查時增加幅度超過20%時,可以認(rèn)為該患者的FENO 值明顯增加?;蛘弋?dāng)患者的FENO值<50 ppb,但第二次檢查時FENO值增加超過10 ppb,可以認(rèn)為患者的FENO值是明顯增加的[2]。我國有學(xué)者在分析109例哮喘患者后提出以41 ppb為診斷界值時,誤診率漏診率之和最小[8]。也有學(xué)者提出不同意見,一項(xiàng)在全面收集探討FENO診斷哮喘的相關(guān)文獻(xiàn)后的薈萃分析中提出FENO診斷哮喘的敏感度較低,特異性和總體診斷效能中等,但是在該文也提出臨床上,F(xiàn)ENO可用于輔助診斷哮喘、減少哮喘的漏診的風(fēng)險(xiǎn)[9]。
慢性阻塞性肺疾病是臨床上常見的慢性氣道炎性反應(yīng)型疾病,臨床特征是不可逆的氣流受限。主要表現(xiàn)是反復(fù)咳嗽咯痰氣促,肺功能下降,慢性阻塞性肺疾病急性加重是慢阻肺患者死亡的重要因素。COPD是一種臨床常見的呼吸系統(tǒng)疾病,多種炎性介質(zhì)同時參與了氣道的病理生理變化。與哮喘不同,COPD患者呼吸道是以中性粒細(xì)胞浸潤為主的炎性反應(yīng)反應(yīng)。糖皮質(zhì)激素有明顯的抗炎作用,但是因?yàn)槠渚薮蟮母弊饔帽热绻琴|(zhì)疏松和感染風(fēng)險(xiǎn)增加限制了糖皮質(zhì)激素在COPD患者中的長期應(yīng)用。FENO檢測可用于判斷慢性阻塞性肺疾病患者的病情。慢性阻塞性肺疾病的患者病情穩(wěn)定時,F(xiàn)ENO檢測值一般正常,急性加重時,F(xiàn)ENO檢測往往也會升高,在急性加重期使用激素治療后FENO值再次下降,因此對于慢性阻塞性肺疾病癥狀加重的患者,及時進(jìn)行FENO檢測也有助于盡早發(fā)現(xiàn)炎性反應(yīng)的發(fā)展變化,盡快改變治療方案避免出現(xiàn)疾病的進(jìn)一步加重。
多項(xiàng)研究表明FENO和嗜酸性粒細(xì)胞浸潤有著密切關(guān)系,哮喘主要是以嗜酸性粒細(xì)胞為主要效應(yīng)細(xì)胞,也有少部分中性粒細(xì)胞型哮喘,但COPD是以中性粒細(xì)胞為主要效應(yīng)細(xì)胞的一類肺部疾病。且COPD 的炎性反應(yīng)以小氣道為主,而哮喘相關(guān)的氣道炎性反應(yīng)主要集中在中央氣道,故COPD 患者的FENO 值往往低于哮喘患者[10]。選擇慢性阻塞性肺疾病患者、哮喘患者各120例以及120名健康志愿者,均測定FENO值。慢性阻塞性肺疾病患者、哮喘患者、健康志愿者的FENO測定值分別為(25.8±15.6)ppb、(64.1±51.8)ppb、(18.8±7.3)ppb,慢性阻塞性肺疾病患者和哮喘患者的FENO值與健康志愿者比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,慢性阻塞性肺疾病患者與哮喘患者的FENO測定值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該研究較為直觀地表現(xiàn)出COPD患者的FENO值明顯低于哮喘患者,但是仍高于健康人群,故FENO值可以提供良好的鑒別依據(jù)[11]。
上海一項(xiàng)研究提出在COPD患者中檢測FENO不僅可以判斷COPD患者氣道炎性反應(yīng)程度,也可以根據(jù)FENO值判斷患者對糖皮質(zhì)激素的治療反應(yīng)。該研究中納入70名COPD患者,分析外周血中嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞水平以及FENO和肺功能檢測,根據(jù)COPD癥狀評估患者病情嚴(yán)重程度。治療前的COPD患者血中嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的水平均顯著高于正常對照組,肺功能檢測水平顯著低于正常組。COPD患者的FENO水平與嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞水平呈顯著正相關(guān),與肺功能檢測結(jié)果呈顯著負(fù)相關(guān)。此研究發(fā)現(xiàn),COPD患者經(jīng)治療后雖然炎性指標(biāo)下降,但是仍然遠(yuǎn)高于正常對照組水平,也就是說對于治療后病情處于穩(wěn)定期的COPD患者,即使其臨床癥狀和肺通氣功能指標(biāo)正常,患者實(shí)際上仍然存在著氣道炎性反應(yīng)。FENO值的前后變化可以提示COPD患者氣道炎性反應(yīng)的減低程度,該研究認(rèn)為相對肺功能而言,F(xiàn)ENO是檢測COPD患者氣道炎性反應(yīng)程度更敏感的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),F(xiàn)ENO和肺功能檢測互為補(bǔ)充,有助于評價COPD患者的治療效果[12]。
目前,F(xiàn)ENO在COPD患者中水平變化意義存在爭議,普遍認(rèn)為FENO在慢性阻塞性肺疾病中檢測意義有限。但是值得明確的是,F(xiàn)ENO可以監(jiān)測COPD患者的氣道炎性反應(yīng)程度和對類固醇的治療的反應(yīng),測定FENO值可以給COPD患者的疾病管理提供良好的依據(jù)。
哮喘和慢性阻塞性肺疾病都會造成患者氣道阻塞,且支氣管哮喘和慢性阻塞性肺疾病可以并存,從而形成慢性阻塞性肺疾病-支氣管哮喘重疊綜合征。這類患者病情發(fā)展快,病死率高,臨床表現(xiàn)主要為氣流受限、氣道高反應(yīng)性同時存在,而這兩種癥狀又是哮喘患者和COPD患者的典型癥狀,該類患者的氣道炎性反應(yīng)兼具COPD 及哮喘的特征。臨床中常采用肺功能指標(biāo)、支氣管舒張?jiān)囼?yàn)來篩查這類患者,然而篩選范圍有限,誤診、漏診率較高。
COPD患者中有一部分為長期吸煙的患者,吸煙能干擾COPD患者FENO值的檢測。吸煙常常會導(dǎo)致FENO值降低,吸煙會掩蓋COPD 疾病進(jìn)展時FENO值的增高,對疾病的自然病程及預(yù)后會產(chǎn)生不利的干擾。有研究將200名患者分為:哮喘組、慢性阻塞性肺病、慢性阻塞性肺病-哮喘重疊綜合征和健康對照組,根據(jù)吸煙情況將四組內(nèi)人群劃分為吸煙者與不吸煙者組,比較四組間FENO值、肺功能指標(biāo),同時比較四組內(nèi)吸煙、不吸煙者的FENO值;將每組吸煙者的吸煙指數(shù)與FENO值進(jìn)行相關(guān)性分析。觀察患者的FENO和肺功能指標(biāo)。觀察結(jié)果顯示ACOS組與哮喘組的FENO值明顯高于COPD 組與對照組,ACOS 組、COPD 組的FEV1/FVC 顯著低于哮喘組。與前文論述相同,ACOS患者的FENO值高于COPD患者,且ACOS患者的肺功能水平低于哮喘患者。該觀察試驗(yàn)還分析了COPD 組、ACOS 組中的吸煙者和非吸煙者,觀察結(jié)果表明吸煙者FENO值均明顯低于不吸煙者。COPD 組吸煙指數(shù)與FENO值呈明顯負(fù)相關(guān),提示在COPD患者合并吸煙危險(xiǎn)因素時,用FENO值評估氣道炎性反應(yīng)會導(dǎo)致低估其實(shí)際水平,誤導(dǎo)臨床醫(yī)生對患者病情的評估及后續(xù)治療。吸煙導(dǎo)致患者FENO值降低的原因至今尚無統(tǒng)一認(rèn)知,考慮可能存在以下幾種機(jī)制:①吸煙可產(chǎn)生較高濃度一氧化氮,進(jìn)而抑制一氧化氮合成酶,減少內(nèi)源性一氧化氮形成;②吸煙患者因氧化應(yīng)激消耗掉部分一氧化氮,從而導(dǎo)致FENO測量值偏少;③吸煙主要引起氣道的中性粒細(xì)胞增多,引起嗜中性粒細(xì)胞氣道炎性反應(yīng)。④吸煙導(dǎo)致呼吸道上皮細(xì)胞黏膜壞死脫落,導(dǎo)致一氧化氮合成酶的數(shù)量減少[10]。
國內(nèi)有研究將101例COPD患者按照 GOLD分級分為輕度組9例、中度組35例、重度組36例、極重度組21例,同期25例體檢健康者為對照組,檢測并比較其FENO水平;與合并哮喘(即ASOD患者)和未合并哮喘的COPD患者相比較;比較應(yīng)用糖皮質(zhì)激素與未應(yīng)用糖皮質(zhì)激素的COPD患者的FENO值;比較從未吸煙、未戒煙與已戒煙的COPD患者FENO增高率。結(jié)果提示COPD組患者FENO水平遠(yuǎn)高于健康者,但輕度組、中度組、重度組和極重度組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義; ASOD患者FENO增高明顯大于未合并哮喘者;未應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療者FENO增高率明顯高于應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療者且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;從未吸煙、未戒煙、已戒煙的COPD患者,其FENO增高率的差異比較并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。FENO可較好反映氣道慢性炎性反應(yīng),有助于評價糖皮質(zhì)激素治療效果,可能有助于COPD合并支氣管哮喘重疊綜合征的診斷[13]。陳曉蛟等人將ACOS患者60例、哮喘患者60例、COPD患者60例作為研究對象,測定其FENO、血清總IgE、外周血嗜酸性粒細(xì)胞百分比和肺功能水平。研究結(jié)果表明,ACOS患者的FENO、血清總IgE、外周血嗜酸性粒細(xì)胞百分比水平明顯低于哮喘患者,而ACOS患者的FENO、血清總IgE水平明顯高于COPD患者。這提示ACOS患者的氣道炎性反應(yīng)程度明顯低于哮喘患者,同時又明顯高于COPD患者。此外,ACOS患者的FEV1%、FEV1/FVC%水平明顯低于哮喘患者,但與COPD患者對比無明顯差異,說明ACOS患者和COPD患者的氣流受限程度差異不大[14]。同時也有學(xué)者認(rèn)為FENO與肺通氣功能聯(lián)合應(yīng)用有助于ACOS與其他慢性阻塞性氣道疾病的鑒別診斷;對于FENO顯著升高的老年COPD患者應(yīng)注意有無ACOS可能[15]。
呼吸道炎性反應(yīng)的病因非常復(fù)雜,普通感冒、支氣管炎可引起呼吸道炎性反應(yīng),感染也會引起呼吸道炎性反應(yīng)。在臨床上,檢測呼出氣中一氧化氮有助于尋找氣道炎性反應(yīng)的病因,為臨床診療提供依據(jù)。FENO應(yīng)用最多的是哮喘的診斷和治療,為判斷哮喘病情控制的情況,患者可以在治療期間反復(fù)多次測量FENO值來判斷治療反應(yīng),決定哮喘患者吸入激素是否可以減少劑量,這樣的臨床監(jiān)測使病情更加客觀準(zhǔn)確,也更為有效地預(yù)測哮喘急性發(fā)作的可能性。比如對于慢性阻塞性肺病-哮喘重疊綜合征的患者,這部分患者誤診、漏診率較高,但是從臨床檢測中可以觀察出這部分患者檢測的FENO值較單純的哮喘患者低,但較單純COPD的患者FENO 值高。也就是說FENO檢查可以提供鑒別診斷依據(jù),方便臨床醫(yī)師從哮喘和慢性阻塞性肺疾病患者中篩選出這部分患者,改變患者的治療方案進(jìn)而改善患者的預(yù)后。
FENO作為直接反應(yīng)炎性反應(yīng)的指標(biāo),過敏性鼻炎、鼻竇炎、胃食管反流、肥胖、吸煙、富氮飲食等均可影響FENO水平。如果適用FENO評估患者氣道炎性反應(yīng)控制情況,需要排除以上因素[16-17]。FENO檢測具有定量、無創(chuàng)、簡單安全等優(yōu)點(diǎn),并且有較高的敏感性和特異性,且患者接受度好,便于重復(fù)多次測量,具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。