呼出气一氧化氮对激素敏感性咳嗽诊断的预测价值

成 青，董 冉，丁红梅，潘 静，邱忠民

(1.上海市普陀区利群医院·海军军医大学利群临床医学院呼吸科，上海 200333；2.同济大学附属同济医院呼吸与危重症医学科，上海 200065)

慢性咳嗽患者众多，常见病因包括咳嗽变异性哮喘(cough variant asthma,CVA)、上气道咳嗽综合征(upper airway cough syndrome,UACS)、嗜酸粒细胞性支气管炎(eosinophilic bronchitis,EB)、变应性咳嗽(atopic cough,AC)和胃食管反流性咳嗽(gastroeso-phageal reflux-related cough,GERC)[1]，其他病因包括药物性咳嗽和阻塞性睡眠呼吸暂停综合征等，仅少部分病因不明[2]。其中CVA、EB和AC对糖皮质激素敏感，接受激素治疗效果好，统称为激素敏感性咳嗽(corticosteroid-responsive cough,CRC)[3]。

呼出气一氧化氮(fractional exhaled nitric oxide,FeNO)检测是气道炎症无创检测新技术，在哮喘辅助诊断、疗效评价和指导抗炎药物应用方面积累了较多的经验，并取得了良好的效果，在国内外哮喘诊治指南中得到推荐，测量操作也已经规范化[4]。FeNO检测对包括CVA和EB等在内的CRC也有一定的预测诊断价值，可在一定程度上提高慢性咳嗽患者经验性激素治疗的成功率，但尚需积累更多的临床经验。本文通过回顾性比较研究，进一步探讨了FeNO检测在CRC的诊断价值，为将来的临床推广应用奠定基础。

1 资料和方法

1.1 研究对象

2016年1月—2017年10月年在同济大学附属同济医院呼吸与危重症学科门诊就诊的慢性咳嗽病例进入回顾性研究。纳入标准：(1) 年龄在16～80岁之间；(2) 咳嗽病程>8周；(3) 无喘息、发热、咯血等症状；(4) 体检肺部无啰音；(5) X线胸片或胸部CT无明显异常；(6) 肺通气功能第1秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)≥70%，FEV1>预计值的80%；(7) 接受过FeNO检测并有完整随访资料。排除标准：(1) 伴有肿瘤和心肌梗死等其他基础疾病；(2) 慢性咳嗽由2个或以上的多病因引起；(3) 吸烟患者或戒烟<2年的患者。

1.2 研究方法

收集所有患者的病例资料。慢性咳嗽患者的诊治均遵循本科参照中华医学会呼吸病学分会哮喘学组颁布的《咳嗽的诊断与治疗指南(2015)》[1]而建立的慢性咳嗽病因诊断流程，再填写一般信息并用咳嗽症状积分[5]评估咳嗽严重程度后，视病情接受肺功能、组胺支气管激发试验、诱导痰细胞分析和多通道食管阻抗-pH监测检查，在此基础上提出初步的临床诊断，结合病因针对性治疗的效果确立或排除诊断[6]。病因诊断标准[1,6]如下。

CVA：(1) 慢性咳嗽；(2) 组胺支气管激发试验阳性(PD20FEV1<7.8μmol)，或支气管舒张试验阳性；(3) 吸入布地奈德/福莫特罗160μg，每天2次治疗有效。

EB：(1) 慢性咳嗽；(2) 肺通气功能正常，组胺支气管激发试验阴性(PD20FEV1≥7.8μmol)；(3) 诱 导痰嗜酸粒细胞比例≥2.5%；(4) 吸入布地奈德200μg，每天2次治疗有效。

AC：(1) 慢性咳嗽；(2) 肺通气功能正常，组胺支气管激发试验阴性(PD20FEV1≥7.8μmol)；(3) 诱导痰细胞学检查嗜酸粒细胞比例<2.5%；(4) 具有下列指征之一(有过敏性疾病史或过敏物质接触史；变应原皮试阳性；血清总IgE或特异性IgE增高)；(5) 吸入布地奈德200μg，每天2次治疗有效。

UACS：(1) 慢性咳嗽，可伴鼻后滴流、鼻塞和清喉等表现；(2) 有变应性鼻炎、慢性非变应性鼻炎、慢性鼻窦炎病史，或副鼻窦CT可见鼻窦黏膜模糊、增厚或窦腔液平等典型鼻窦炎改变；(3) 体检见咽后壁黏膜充血、水肿和淋巴滤泡增生并呈卵石样外观，或见黏液附着；(4) 针对鼻部疾病治疗以及使用抗组胺药/减充血剂治疗有效。

GERC：(1) 慢性咳嗽，伴或不伴有反酸、烧心和胸痛等典型反流症状；(2) 食管阻抗-pH监测示Demeester积分≥12.70，和(或)症状相关概率(symptom association probability,SAP)≥80%；(3) 抗 反流治疗有效。针对上述病因治疗后咳嗽消失或者咳嗽症状积分减少≥50%视为治疗有效，病因诊断确立，否则排除病因诊断。

其中CVA、EB和AC归为CRC组，UACS和GERC归为CRC组。在病因针对性治疗前所有患者接受FeNO检测，按照病因分组分析FeNO对CRC的预测诊断价值。

1.3 观察指标

采用瑞典斯卡西亚公司的NIOX VERO12-1000型呼出气一氧化氮分析仪检测患者的FeNO水平，并严格按照产品说明书的使用方法和制定的规范[9]进行操作。检查当天嘱患者不饮酒、咖啡，禁烟，不进食高硝酸盐食物或服用支气管扩张剂、自三烯受体拮抗剂等药物，不在检查当日之前安排肺功能、支气管激发试验及诱导痰检查。检查前静息30min。患者取坐位，首先深呼气排除气道死腔中的空气，然后口含一次性细菌过滤器及一氧化氮滤器，在呼出气一氧化氮测定仪上深吸气，紧含过滤器保持恒定压力深呼气，确保受试者软腭闭合，避免检测中鼻部NO干扰，以呼气流速在50mL/s均匀呼气并持续10s，自动采集3s平台期有效气体进行分析，仪器自动检测FeNO水平，并出具报告。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 激素敏感性与非敏感性咳嗽FeNO的比较

研究期间纳入慢性咳嗽患者194例，其中CRC116例(59.8%)，包括CVA47例(24.2%)、EB50例(25.8%)、AC19例(9.8%)；非CRC78例(40.2%)，包括UACS16例(3.1%)和GERC52例(32.0%)。CRC患者的FeNO明显高于非CRC患者，差异有统计学意义(t=2.9，P=0.004)。CRC患者诱导痰的嗜酸粒细胞比例也高于非CRC患者(t=3.9，P<0.000)，但性别分布、年龄、咳嗽病程、咳嗽症状积分和肺通气功能两者没有差别，见表1。

表1 激素敏感性咳嗽患者与非激素敏感性咳嗽患者的比较Tab.1 Comparison of patients with corticosteroid-responsive cough and patients with non-corticosteroid-responsive cough

2.2 FeNO与诱导痰嗜酸粒细胞比例的相关性

所有慢性咳嗽患者和CRC患者的FeNO与诱导痰嗜酸粒细胞比例均存在显著的正相关，但相关系数r很小，见图1。不过，CVA和EB患者FeNO与诱导痰嗜酸粒细胞比例在存在显著的正相关的同时，相关系数r也较大，其中又以CVA的相关系数r大于EB，见图2。

图1 CRC患者(左)和所有慢性咳嗽患者(右)的FeNO与诱导痰Eos%的相关性Fig.1 Correlation between FeNO and Eos% in induced sputum in CRC patients(left) and all chronic cough patients(right)

图2 CVA患者(左)和EB患者(右)FeNO与诱导痰Eos%的相关性Fig.2 Correlation between FeNO and Eos% in induced sputum in patients with CVA(left) and EB(right)

2.3 FeNO对激素敏感性咳嗽的诊断预测分析

以最大Youden指数相对应的FeNO作为最佳截值，FeNO预测诊断的灵敏度从高到低依次为CVA、CRC和EB；特异度以EB最高，其次为CVA和CRC，CVA+EB最低；阳性预计值以CVA+EB最大，阴性预计值则以CRC最高，见表2。

表2 FeNO在CVA、EB和CRC中的预测诊断价值比较Tab.2 Comparison of the predictive value of FeNO in CVA,EB and CRC

3 讨 论

本研究发现，CRC占慢性咳嗽的大部分，FeNO水平明显高于非CRC患者，其中CVA和EB患者的FeNO水平明显增高。所有慢性咳嗽患者FeNO与诱导痰嗜酸粒细胞比例呈正相关。因此，FeNO监测可能有助于CRC的识别和评估。

单中心大病例研究报告显示慢性咳嗽的常见病因依次为CVA、UACS、EB、GERC和感染后咳嗽[6]，全国多中心慢性咳嗽病因调查也表明常见病因为CVA、UACS、EB、AC和GERC[7]。CRC在慢性咳嗽病因构成中的地位也经历了动态变化，并随时间而改变。早期Irwen等[8-9]的研究显示CRC占慢性咳嗽的24%～43%，病因仅为哮喘和CVA。随着诱导痰技术在临床的应用和EB的识别，发现EB也是慢性咳嗽的重要病因[10]。Brightling等[11]的研究显示EB可占慢性咳嗽的13%，CRC则占慢性咳嗽的31%。AC概念的提出明显增加了CRC的诊断频率，CRC在慢性咳嗽病因中的比例甚至可高达71%[12]。本组病例中CRC为慢性咳嗽的59.8%，占慢性咳嗽的大多数，和以前的报道相一致，进一步表明CRC在慢性咳嗽的临床诊治中是应该优先考虑的。

慢性咳嗽的常见病因按累及的部位可以分为局限在肺内的CVA和EB以及涉及到肺外的AC、UACS和GERC，其发病机制有所差异，体现在气道炎症的性质不同。炎症不仅可以直接刺激咳嗽感受器，还可降低咳嗽感受器感受刺激产生神经冲动的阈值，对正常不引起咳嗽的较弱刺激发生反应或对一般咳嗽刺激产生过强反应[13]。Oh等[14]比较了117例不同病因慢性咳嗽患者的FeNO水平，由CVA和EB组成的28例CRC患者的FeNO值高于82例非CRC患者。Sato等[15]比较了30例典型哮喘、包括CVA和EB在内的26例CRC和15例非CRC的FeNO水平，发现CRC的FeNO明显高于非CRC患者，总之，绝大多数的临床研究显示主要由CVA和EB组成的CRC较之非CRC患者的FeNO明显增高，可能反映了嗜酸粒细胞气道炎症的特征和本质。本文由CVA、EB和AC共同构成的CRC患者与非CRC患者之间FeNO存在明显差别，表现为CRC患者FeNO显著升高的结果也进一步支持这一点。

FeNO在CRC的不同病因中可能也是有区别的。现在基本肯定AC患者的FeNO和非CRC患者无明显差别，并低于CVA和EB患者。但CVA和EB之间的FeNO是否有差别则报道不一致。早期Oh等的小病例临床研究观察到CVA和EB患者的FeNO尽管高于其他慢性咳嗽患者，但CVA和EB之间的FeNO水平并无区别[14]。相反，Sato等[15]的观察提示慢性咳嗽不同病因FeNO的水平从高到低依次为典型哮喘>CVA>EB>其他病因。国内张永明等[16]的临床观察也证实CVA的FeNO要高于EB，两者均高于其他慢性咳嗽病因。本研究的结果则显示虽然CVA和EB的FeNO高于其他慢性咳嗽病因，但CVA、EB和AC之间并无差别，这可能与纳入病例不同以及研究的类型有关。本研究在一定程度上也说明CVA和EB等CRC的共同特征中嗜酸粒细胞气道炎症可能是相似的，还有待于将来进一步的研究来阐明。

FeNO的主要来源为气道上皮细胞，受炎症刺激，气道上皮细胞内诱导型一氧化氮合成酶表达明显增多，催化细胞内精氨酸形成一氧化氮和瓜氨酸，导致产生的FeNO增多。由于白细胞介素-4和白细胞介素-13等细胞因子是诱导型一氧化氮合酶的强力诱导剂，而这些细胞因子又与对激素治疗敏感的典型哮喘、CVA和EB等嗜酸性粒细胞气道炎症的发生密切相关，故FeNO虽然并非来源于嗜酸粒细胞，但增高的FeNO预示着下气道的嗜酸粒细胞气道炎症，可以部分替代诱导痰细胞分析对嗜酸粒细胞数量或比例增高的检测[17]。虽然FeNO与嗜酸粒细胞气道炎症之间的相关关系已经众所周知，但很少有直接证据表明嗜酸粒细胞性气道炎症通过增加诱导型一氧化氮合成酶的表达或活性来提高FeNO18]。在慢性咳嗽方面，Berry等[19]在566个哮喘患者中的显示FeNO与诱导痰中的嗜酸粒细胞比例存在明显的正相关，相关系数r为0.52，本文研究结果显示，所有慢性咳嗽患者和CRC患者的FeNO与诱导痰嗜酸粒细胞比例虽有显著正相关，但相关系数r很小，而CVA和EB的相关系数r较大，又以CVA的相关系数r大于EB，提示FeNO测量虽能折射气道嗜酸粒细胞气道炎症的本质，但无法完全替代诱导痰细胞分析对嗜酸粒细胞比例的观察。当FeNO<29.5ppb，仍需进一步查诱导痰或肺功能及支气管激发试验等，进一步筛选CRC。

鉴于FeNO与气道嗜酸粒细胞气道炎症的相关关系，国内外有关FeNO的临床应用指南均推荐将FeNO的监测作为哮喘患者使用糖皮质激素的预测指标。认为FeNO明显增高，尤其>50ppb者使用糖皮质激素治疗有助于哮喘症状的控制，改善患者的生活质量[4,20]。借助FeNO水平客观指导激素的吸入，可能有利于哮喘更好的管理和控制[21]。

本研究FeNO用于预测CRC或CRC内各疾病的FeNO临界值多在30ppb左右，其灵敏度和阳性预计值较低，而特异度和阴性预计值较高，提示慢性咳嗽患者如FeNO测量得到高值，CRC的可能性较大，激素治疗得到良好疗效的机会好。但FeNO阴性不能排除CRC尤其是AC的可能，需要结合其他检查或临床数据进行判断。