楊雙源 綜述，羅 健 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院呼吸中心/兒童發(fā)育疾病研究教育部重點實驗室/國家兒童健康與疾病臨床研究中心/兒童發(fā)育重大疾病國家國際科技合作基地/兒科學(xué)重慶市重點實驗室，重慶400014)

咳嗽變異性哮喘(CVA)是我國兒童慢性咳嗽最常見的病因之一[1]，以咳嗽為唯一或主要表現(xiàn)，通常以干咳為主，病程大于4周，具有氣道高反應(yīng)[2]。CVA氣道中浸潤炎癥細(xì)胞等都有不同水平的升高或降低，兩者之間相互作用，構(gòu)成一個免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，形成氣道慢性炎癥，對氣道高反應(yīng)性(AHR)的形成、嚴(yán)重程度及變化等進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致反復(fù)咳嗽、喘息。CVA的發(fā)病機制現(xiàn)尚不明確，除常見的嗜酸性粒細(xì)胞性氣道炎癥以外可能還有不同的發(fā)病機制，患者氣道炎癥及氣道反應(yīng)性持續(xù)存在，為診斷治療帶來挑戰(zhàn)。

1 CVA氣道浸潤炎癥細(xì)胞特點

健康人氣道中也有大量免疫細(xì)胞及免疫介質(zhì)的浸潤，互相調(diào)節(jié)并維持氣道正常的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能，兒童支氣管肺泡灌洗液細(xì)胞學(xué)分析中，中性粒細(xì)胞≤3%，嗜酸性粒細(xì)胞≤1%，淋巴細(xì)胞為10%～15%，巨噬細(xì)胞在85%以上，其余還有部分受損脫落的上皮細(xì)胞[3]。

CVA主要由嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞及其分泌的炎癥因子等共同作用。SIMPSON等[4]首次根據(jù)痰中嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的比例，將哮喘患者的氣道炎癥分為中性粒細(xì)胞型哮喘、嗜酸性粒細(xì)胞型哮喘、混合粒細(xì)胞型哮喘和貧粒細(xì)胞型哮喘4種亞型。大部分CVA患者呈現(xiàn)與典型哮喘類似的慢性氣道炎癥特點，氣道中嗜酸性粒細(xì)胞及肥大細(xì)胞明顯增加，氣道中也可以檢測到中性粒細(xì)胞，部分患者氣道中性粒細(xì)胞增多與典型哮喘嚴(yán)重程度及哮喘惡化有關(guān)[5]。研究表明，在成人CVA及典型哮喘患者中混合粒細(xì)胞型哮喘較多，但CVA患者中嗜酸性粒細(xì)胞型哮喘、混合粒細(xì)胞型哮喘占比小于典型哮喘患者[6]。

2 CVA氣道浸潤炎癥細(xì)胞與氣道反應(yīng)性的關(guān)系

2.1嗜酸性粒細(xì)胞 目前在哮喘中，AHR的主要機制是由Th2淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的Th2型炎癥，主要介導(dǎo)特異性或非特異性嗜酸性粒細(xì)胞型氣道炎癥，表現(xiàn)為Th1、Th2細(xì)胞失衡。Th2細(xì)胞被激活分泌白細(xì)胞介素-4(IL-4)、IL-5、IL-13、粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)等。IL-4促進(jìn)Th2細(xì)胞分化。IL-5和GM-CSF等調(diào)節(jié)嗜酸性粒細(xì)胞的增殖、分化、成熟、遷移，并抑制嗜酸性粒細(xì)胞凋亡[7]。IL-13誘導(dǎo)B細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞增殖，B細(xì)胞產(chǎn)生大量IgE[8]，介導(dǎo)AHR、杯狀細(xì)胞化生和氣道重塑。IL-1α也可以促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的募集，促進(jìn)IL-5增加，加重AHR[9]。Th1細(xì)胞分泌的IL-2、IL-3、γ-干擾素(IFN-γ)、腫瘤壞死因子β(TNF-β)等抑制AHR，Th1細(xì)胞與Th2細(xì)胞之間相互抑制調(diào)節(jié)氣道反應(yīng)性。另外有學(xué)者認(rèn)為，IL-4、IL-5及IL-13可以由2型先天淋巴細(xì)胞(ILC2)產(chǎn)生，而氣道上皮細(xì)胞產(chǎn)生的IL-25、IL-33促進(jìn)ILC2增殖，可能對類固醇激素產(chǎn)生抵抗[10]。

通過Th2細(xì)胞活化后的嗜酸性粒細(xì)胞可以釋放促炎介質(zhì)，如組胺、白三烯、細(xì)胞因子、有毒顆粒蛋白、氧自由基、Th2樣細(xì)胞因子和生長因子等，使氣道上皮細(xì)胞損傷，引發(fā)血管擴張、支氣管平滑肌收縮和黏液分泌增加，從而引發(fā)氣道狹窄、氣流受限，最終導(dǎo)致AHR，且嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)目越多，在一定程度上氣道反應(yīng)性越高?；罨蟮氖人嵝粤＜?xì)胞及產(chǎn)生IL-3、IL-5、GM-CSF等的肥大細(xì)胞之間相互作用，相互調(diào)節(jié)，緊密聯(lián)系。肥大細(xì)胞通過分泌TNF誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞快速聚集[11]，并促進(jìn)T細(xì)胞活化，釋放組胺和其他血管活性介質(zhì)，引起支氣管收縮、水腫、黏液分泌。肥大細(xì)胞還可以釋放類胰蛋白酶、羧肽酶A3(CPA3)和糜蛋白酶等，促進(jìn)氣道平滑肌增生，與AHR和哮喘嚴(yán)重程度有關(guān)[12]。

與CVA患者相比，哮喘患者存在更多的小氣道功能障礙，特別是嗜酸性氣道炎癥亞型患者，表現(xiàn)出更嚴(yán)重的AHR[13]。因此，CVA患者可能僅僅只表現(xiàn)為咳嗽。氣道嗜酸性粒細(xì)胞浸潤越多、氣道反應(yīng)性越高，則越有可能發(fā)展為典型哮喘。但在非哮喘性嗜酸性粒細(xì)胞性支氣管炎(NAEB)氣道中盡管也有大量嗜酸性粒細(xì)胞浸潤，但卻無AHR。有學(xué)者認(rèn)為，上述現(xiàn)象的原因在于NAEB嗜酸性粒細(xì)胞主要集中于中央氣道，肥大細(xì)胞主要存在于氣道黏膜上皮，而哮喘嗜酸性粒細(xì)胞主要集中在小氣道，肥大細(xì)胞浸潤平滑肌細(xì)胞而引起氣道更易收縮[14]，且與哮喘相比，NAEB患者氣道中白三烯和組胺等炎癥介質(zhì)水平較低。

2.2中性粒細(xì)胞 現(xiàn)在越來越多的學(xué)者提出非嗜酸性粒細(xì)胞性氣道炎癥，其中中性粒細(xì)胞起著重要作用，中性粒細(xì)胞在嗜酸性粒細(xì)胞的存在下可能被激活，兩者相互作用，參與CVA的氣道炎癥[15]，加重患兒的氣道反應(yīng)性。有學(xué)者認(rèn)為嗜酸性粒細(xì)胞與個體的過敏性致敏有關(guān)，而一些非過敏性刺激，與中性粒細(xì)胞氣道炎癥密切聯(lián)系，如吸煙可以增加IL-17A、IL-6、IL-8等在氣道黏膜中的表達(dá)[16]，其他還有劇烈運動、冷空氣等因素。

氣道高反應(yīng)患者中性粒細(xì)胞性氣道炎癥由Th17介導(dǎo)，Th17細(xì)胞是IL-17A的主要來源，還可以分泌IL-21、IL-22、IL-26等，從而誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞分泌IL-6、IL-8、IL-25、TNF-α、轉(zhuǎn)化生長因子 β(TGF-β)等。IL-17A是重癥哮喘的獨立危險因素[17]，IL-17A通過與IL-17受體IL-17RA作用，一方面驅(qū)使中性粒細(xì)胞進(jìn)入肺部，形成中性粒性細(xì)胞氣道炎癥；另一方面促進(jìn)氣道平滑肌產(chǎn)生收縮力，介導(dǎo)AHR[18]。IL-8是中性粒細(xì)胞性氣道炎癥的主要誘導(dǎo)物之一，可以受IL-4和IL-13抑制，而IL-4和IL-13在低劑量時可刺激上皮細(xì)胞產(chǎn)生IL-8，IL-8激活中性粒細(xì)胞，促進(jìn)中性粒細(xì)胞的募集[19-21]，混合粒細(xì)胞型氣道炎癥中IL-8明顯升高[15]。來自于樹突狀細(xì)胞的IL-6和TGF-β可以促進(jìn)Th17細(xì)胞分化，參與誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞氣道炎癥[22-23]，另外，IL-6可以促進(jìn)IL-4的產(chǎn)生促進(jìn)Th2細(xì)胞分化和IL-13產(chǎn)生，提示Th2及Th17雙通路可能[17]，Th2和Th17細(xì)胞通路聯(lián)合表達(dá)可進(jìn)一步增強AHR[24]，最終導(dǎo)致不良預(yù)后[25]。TNF-α主要由巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞產(chǎn)生，導(dǎo)致氣道中性粒細(xì)胞增多，并可能對氣道平滑肌直接作用而產(chǎn)生AHR。CVA及哮喘患者氣道中IL-25也升高，重癥哮喘比輕中度哮喘及CVA患者增加更明顯[26]。

氣道激活后的中性粒細(xì)胞包含不同的亞群，至少有3個不同功能的亞群存在，其在氣道中浸潤并分泌炎癥介質(zhì)，并具有許多特殊的免疫調(diào)節(jié)特性，區(qū)別于血液中性粒細(xì)胞，與健康者相比，哮喘患者氣道中中性粒細(xì)胞在體外的遷移、吞噬等功能更強[27-28]。其中主要表達(dá)CD16和CD62L的中性粒細(xì)胞亞型可能與氣道高反應(yīng)有關(guān)，通過分泌TNF-α而上調(diào)緩激肽受體2發(fā)揮作用，但具體機制尚不明確[29-30]。

2.3其他浸潤細(xì)胞 吞噬細(xì)胞也是氣道炎癥浸潤細(xì)胞之一，在CVA及哮喘患者被激活釋放炎癥介質(zhì)參與炎癥反應(yīng)，也參與愈合和修復(fù)過程。除炎癥細(xì)胞外，哮喘患者氣道上皮細(xì)胞部分脫落，氣道上皮細(xì)胞不僅僅是結(jié)構(gòu)細(xì)胞，在其余免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)下釋放炎癥介質(zhì)并破壞氣道完整性，直接造成氣道狹窄，并且上皮細(xì)胞也能釋放炎癥介質(zhì)，加重氣道反應(yīng)性。

3 氣道高反應(yīng)與支氣管激發(fā)試驗的關(guān)系

AHR是指氣道平滑肌對各種刺激因子出現(xiàn)過早或過強的收縮反應(yīng)，引起氣道狹窄及氣流受限，氣道阻力增加，氣道反應(yīng)性升高。氣道反應(yīng)性與氣道多種炎癥細(xì)胞浸潤、炎癥因子釋放、氣道重塑等因素相關(guān)[31]?，F(xiàn)氣道反應(yīng)性可以通過支氣管激發(fā)試驗進(jìn)行定量評估[32]，是臨床中常用的檢測方法，根據(jù)刺激物作用機制，支氣管激發(fā)試驗分為直接及間接激發(fā)試驗。

直接刺激物通常包括乙酰膽堿、組胺等，直接作用于氣道平滑肌，引起氣道痙攣。乙酰膽堿激發(fā)試驗是評估CVA AHR最常用的方法，敏感性高，因此乙酰膽堿激發(fā)試驗陰性時診斷CVA的可能性小[33]。乙酰膽堿激發(fā)試驗主要反映氣道平滑肌功能，并不能反映氣道炎癥細(xì)胞浸潤類型[34]，其提示的AHR可能并不只是嗜酸性粒細(xì)胞浸潤的結(jié)果。使用乙酰膽堿也不能對哮喘患者類固醇激素治療的療效及預(yù)后進(jìn)行準(zhǔn)確的評估，可能會導(dǎo)致患者使用更高劑量的類固醇激素[35]。

間接刺激物包括冷空氣、運動、高滲鹽水、甘露醇等，導(dǎo)致平滑肌以外的嗜酸性粒細(xì)胞、上皮細(xì)胞等釋放炎癥介質(zhì)，導(dǎo)致平滑肌收縮和氣道狹窄，與直接刺激物相比，間接刺激物更能反映氣道反應(yīng)性與氣道炎癥浸潤細(xì)胞之間的關(guān)系。與乙酰膽堿相比，應(yīng)用甘露醇激發(fā)時，特異性更高[36]，敏感性較低。甘露醇激發(fā)試驗陽性提示嗜酸性氣道炎癥可能性大，陰性時嗜酸性氣道炎癥可能性小，甘露醇不僅可以反映氣道炎癥類型，測試為陰性時提示哮喘控制良好，還可反映炎癥控制程度，評估類固醇治療效果[37-38]。哮喘患者病情變化時是否使用激素，是否使用口服激素或激素加量，直接刺激評估病情可能存在誤差，間接刺激可能是監(jiān)測哮喘治療和控制的較好試驗[35]，但也仍需要更多的研究才能付諸日常實踐。

4 小 結(jié)

CVA是典型哮喘的前期過程，30%～40%的成人CVA患者可能會發(fā)展成典型哮喘[32]，兒童可能更高。CVA發(fā)病機制復(fù)雜，氣道炎癥細(xì)胞細(xì)胞學(xué)分析與氣道反應(yīng)性之間的關(guān)系尚不明確，無論是哪一種類型氣道炎癥，不同的炎癥細(xì)胞都會分泌各種促炎介質(zhì)，同時導(dǎo)致上皮細(xì)胞損傷，釋放更多炎癥介質(zhì)，促進(jìn)氣道平滑肌收縮引起氣道痙攣；另一方面使黏液分泌增加，促進(jìn)氣道狹窄，加重氣流受限，引起氣道反應(yīng)性增加。嗜酸性粒細(xì)胞型氣道炎癥通過類固醇激素、白三烯受體抑制劑或抗組胺藥等治療后AHR可明顯降低，混合粒細(xì)胞型氣道炎癥使用類固醇激素劑量明顯高于其他類型[39]。

支氣管肺泡灌洗液細(xì)胞學(xué)分析直觀體現(xiàn)氣道浸潤炎癥細(xì)胞特點，反映氣道炎癥類型，但并不適用于大部分患者，而支氣管激發(fā)試驗是一種無創(chuàng)、比較安全的檢測氣道反應(yīng)性的方法，采用不同刺激物可以反映氣道炎癥類型，指導(dǎo)臨床診斷及治療，可以反映氣道炎癥程度，監(jiān)測氣道反應(yīng)性變化及轉(zhuǎn)歸，但常用的乙酰膽堿激發(fā)試驗不能反映氣道炎癥類型，對于部分病程長、治療效果欠佳的患者，我們需要更多的研究對患者氣道炎癥浸潤細(xì)胞及氣道反應(yīng)性進(jìn)行綜合評估，并關(guān)注氣道反應(yīng)性長期變化，尋找更方便、安全、更準(zhǔn)確的輔助檢查輔助CVA診斷、治療及隨訪，改善預(yù)后，避免病情反復(fù)或惡化，減輕患者負(fù)擔(dān)。