FeNO及外周血嗜酸性粒细胞在慢性气道疾病中的综合价值

费凡 俞小卫 俞丹

由于世界人口老龄化的影响，慢性气道疾病的全球负担正在加重，其代表了一个主要的公共卫生问题[1]。在这些疾病中，哮喘是一种常见的慢性气道疾病，其特征是慢性气道炎症和气道高反应性，临床表现是反复发作的喘息和呼吸困难等症状[2]。全世界约有3.39亿人患有哮喘，他们的年龄、种族和地理来源均不相同[3]。慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)被公认为是一种患病率和全球医疗保健系统负担不断增加的疾病，已成为全球第三大死因[4]。2018年全球慢性阻塞性肺疾病倡议(GOLD)报告表明，痰或血液中嗜酸性粒细胞百分比可以预测急性发作的风险[5]。慢性咳嗽的诊断存在争议，最近，已经提出了对咳嗽过敏症的统一诊断，并根据存在的气道炎症类型进行治疗。采用呼出气一氧化氮(FeNO)测量，能更好地评价慢性咳嗽患者炎性表型[6]。

正常人的呼出气中发现少量一氧化氮(NO)[2]。1991年首次报道，有可能测量人体呼出气中内源性肺一氧化氮的产生[7]。后来发现，在炎症过程中，呼吸上皮细胞通过上调一氧化氮合酶(NOS)产生更多的NO[8]。呼出气一氧化氮(FeNO)是响应炎症过程而产生的一种气体分子，可能有助于区分哮喘与其他肺部疾病[9]。

已知FeNO的含量与支气管壁炎症，诱导痰或血液中嗜酸性粒细胞增多和气道高反应性成正比[2]。但痰标本采集在临床使用中也存在一些缺点。例如：1)测试可能变得复杂，不能在床边应用；2)对患者身体状况的具体要求；3)要求操作者具有较高的专业技术能力；4)可能会造成其他并发症。因此，包括血液中，嗜酸性粒细胞评估和呼出气一氧化氮(FeNO)在内的简单、简便的临床检查方法越来越受到关注。

本研究旨在FeNO和血液嗜酸性粒细胞计数的组合是否对慢性气道疾病具有附加价值。

资料与方法

一、一般资料

我们研究了在2021年1月1日至2021年8月30日期间于我院门诊及住院的156例受试者，平均年龄为(70.32±7.73)岁，100例为男性，56例为女性。其中哮喘组30例，诊断根据全球哮喘倡议(GINA)；慢阻肺组42例，诊断根据全球慢性阻塞性肺疾病倡议(GOLD)；慢性咳嗽39例，诊断依据有超过8周的慢性咳嗽病史的患者，排除目前诊断为哮喘的患者、患有任何严重伴随疾病的患者、过去4周内发生下呼吸道感染的患者、服用血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂的患者。选择来自我院体检中心的健康人群作为对照组，共45例。本研究通过我院伦理委员会审批，所有受试者均签署知情同意书。

二、纳入排除标准

纳入标准：①根据全球慢性阻塞性肺疾病倡议(GOLD)和全球哮喘倡议(GINA)的建议；②有超过8周的慢性咳嗽病史的患者，排除目前诊断为哮喘的患者、患有任何严重伴随疾病的患者、过去4周内发生下呼吸道感染的患者、服用血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂的患者。③依从性较高，可配合血液样本获取。

排除标准：①患有以下一种或多种疾病，例如急性肺水肿、肺结核、间质性肺病、气胸、肺癌、哮喘-慢阻肺、急性心功能不全或健忘症；②有可能影响血液嗜酸性粒细胞百分比的合并症，例如过敏性疾病、寄生虫感染/疾病、癌症或任何皮肤病、血液病、感染或自身免疫性疾病；③在住院前4周接受过任何类固醇或抗生素治疗；④合并其他脏器活动性感染。

三、方法

1、临床资料收集：包括年龄、性别、身高、体重、体重指数(体重(Kg)/身高2(m2))、是否吸烟。

2、FeNO测量：根据美国胸科学会(ATS)的建议，使用小型便携式一氧化氮分析仪(NioxMino®)对呼出的一氧化氮(FeNO)进行了测量。要求患者在测量前三个小时内避免剧烈运动和富含硝酸盐的饮食(例如香肠，菠菜，西兰花)，并在测试前至少72 h停止服用维持药物。为了避免肺活量测定技术对一氧化氮结果的任何可能影响，首先进行了FeNO测量。

3、外周静脉血嗜酸性粒细胞检测：通过静脉穿刺抽取全静脉血(5毫升在乙二胺四乙酸[EDTA]制备的管中)送到实验室。采用全自动血液分析仪(AbbottCell-Dyn3700；美国雅培)及其进口的优质匹配试剂，进行外周静脉血嗜酸性粒细胞计数/比值分析。

四、统计学方法

结 果

一、本研究所有受试者的个体特征数据显示：四组之间的年龄、性别、体重指数之间均无统计学意义(P>0.05)。慢阻肺组与哮喘组、慢性咳嗽组的吸烟者比例有统计学意义。哮喘组与慢性咳嗽组之间FeNO和EOS计数及百分比，无统计学意义(P>0.05)。慢阻肺组与健康对照组之间FeNO和EOS计数及百分比，无统计学意义(P>0.05)。哮喘组与慢性咳嗽组的FeNO和EOS计数及百分比，高于慢阻肺组与健康对照组(P<0.05)(见表1)。

表1 当前研究人群的个体特征

二、多因素调整后，当分别分析这两种生物标志物时，FeNO水平和EOS计数增加，与哮喘风险增加相关。EOS计数增加和FeNO水平增加与慢阻肺风险增加无关。FeNO水平增加与慢性咳嗽风险增加相关，但EOS计数增加与其无关。与FeNO<25ppb和EOS计数<0.3×109/L的个体相比，FeNO水平≥25ppb和EOS计数≥0.3×109/L，发生哮喘的风险均增加，OR(95%CI)分别为2.605(0.866，7.836)、3.839(1.563，9.431)。同样，EOS计数≥0.3×109/L，发生哮喘的风险增加，OR(95%CI)为0.801(0.339，1.892)。FeNO水平≥25ppb，发生慢性咳嗽的风险增加，OR(95%CI)为2.461(1.023，5.921)(见表2)。

表2 呼出气一氧化氮水平、血液嗜酸性粒细胞计数与慢性气道疾病发病风险的风险回归模型分析

三、当两种生物标志物结合时，与FeNO<25ppb且EOS计数<0.3×109/L的个体相比，FeNO水平≥25ppb且EOS计数≥0.3×109/L，发生哮喘和慢性咳嗽的风险均增加，OR(95%CI)分别为10.544(2.818，39.455)、2.654(1.041，6.768)(见表3)。

表3 呼出气一氧化氮水平合并血液嗜酸性粒细胞计数与慢性气道疾病发病风险的风险回归模型分析

四、当分析哮喘和慢阻肺两组受试者时，与慢阻肺相比，FeNO水平和EOS计数增加与哮喘风险增加相关，OR(95%CI)分别为5.472(1.596，18.758)、3.936(1.297，11.945)。尤其是当两种生物标志物结合时，FeNO水平≥25ppb,且EOS计数≥0.3×109/L发生哮喘风险增加，OR(95%CI)为0.050(0.011，0.231)。同样，当分析慢阻肺和慢性咳嗽受试者时，与慢阻肺相比，FeNO水平和EOS计数增加与慢性咳嗽风险增加相关，FeNO水平≥25ppb且EOS计数≥0.3×109/L，发生慢性咳嗽风险增加，OR(95%CI)为6.475(1.864，22.488)。在哮喘和慢性咳嗽受试者中没有观察到明确的关联(见表4，5)。

表4 呼出气一氧化氮水平、血液嗜酸性粒细胞计数与慢性气道疾病发病风险的风险回归模型分析

表5 呼出气一氧化氮水平合并血液嗜酸性粒细胞计数与慢性气道疾病发病风险的风险回归模型分析

讨 论

呼出气一氧化氮被认为是由与白细胞介素(IL)-4和IL-13激活相关的气道局部炎症引起的，而血液嗜酸性粒细胞被认为反映了白细胞介素IL-5的激活引起的全身炎症[10]。先前的研究表明，FeNO水平和血液嗜酸性粒细胞计数增加与哮喘和慢阻肺患者的疾病严重程度和急性发作相关[11-13]。然而，结合这两种生物标志物的附加价值，尚未得到广泛研究。在大型临床试验中，用美泊利单抗(单克隆抗IL-5)治疗，血液嗜酸性粒细胞计数及FeNO水平没有任何显著的效果[14-16]，同时用金珠单抗(抗-IL-13)和dupilumab(抗-IL-4和-13)治疗，显著降低了FeNO水平，而血液嗜酸性粒细胞计数没有增加或增加很小[17-18]，这表明这两种生物标志物不应互换使用，而应结合使用，以确定嗜酸性粒细胞气道炎症的不同方面。在本研究中，我们不仅单独分析这两种生物标志物与慢性气道疾病发病风险的相关性，而且观察到，结合这两种生物标志物的附加价值，系结合FeNO和血液嗜酸性粒细胞在确定患有哮喘、慢性咳嗽和相关急诊就诊的风险方面，具有附加价值。

气流受限是慢阻肺众所周知的临床特征，本研究结果显示慢阻肺与血嗜酸性粒细胞计数≥0.3×109/L的风险增加及FeNO≥25ppb无关。另一个有趣的发现是，FeNO水平升高和血液嗜酸性粒细胞计数均与哮喘和慢性咳嗽相关，但与慢阻肺无关。我们不一定能够确定FeNO和血嗜酸性粒细胞能够将哮喘和慢性咳嗽与慢阻肺区分开来，但能够确定其是哮喘和慢性咳嗽，而非慢阻肺中更常见的病理生理特征[19]。

这项研究有几个局限性。首先，哮喘和慢阻肺都是非常复杂的疾病，在临床表现和自然病程方面可能难以区分，尤其是慢性咳嗽的定义仍然存在争议。其次，在最终确定研究设计之前，应用了严格的纳入和排除标准，以确保结果可靠，仅包括完整可用数据的患者，导致样本量相对较小。最后，由于本研究中的大多数患者病情较轻，因此FeNO和血嗜酸性粒细胞的中值低于病情较严重的患者[20]。总之，FeNO和血嗜酸性粒细胞的组合，在慢性气道疾病方面可能具有附加价值，但在临床应用方面仍需进一步研究。