3歲以下喘息兒童過敏原、氣道炎癥介質的測定及其臨床意義

聶穎 李敬風 張領領 徐輝甫

1武漢市第一醫院兒科（武漢430000）；2十堰市太和醫院兒科三病區（湖北十堰442000）

喘息是嬰幼兒最為常見的呼吸道癥狀之一，喘息性疾病發生率在全球范圍內呈逐漸上升趨勢，已成為重要的公共健康問題［1］。嬰幼兒喘息主要受過敏因素和感染因素影響，在1980年至2003年進行的美國亞利桑那州Tucson兒童呼吸道研究（TCRS）中［2］，對1 246例兒童進行前瞻性列隊研究發現，嬰幼兒喘息的發展趨勢與病毒感染、過敏體質密切相關。據報道［3］，約有50%～70%的喘息患兒易反復發作，約1/3的喘息患兒最終發展成為兒童哮喘，提示嬰幼兒喘息與哮喘密切相關。半胱氨酰白三烯（cysteinyl leukotrienes，CysLTs）［4］參與哮喘發病的多個環節，其可以促進炎性細胞如嗜酸性粒細胞的聚集、引起氣道平滑肌收縮、血管通透性增加及氣道高反應性。而人呼吸道CysLTs中約7%的量以尿白三烯E4（LTE4）的形式從尿液中排出，因此檢測尿中LTE4水平能反映呼吸道中白三烯的濃度。本研究通過比較喘息組與對照組患兒的過敏原、尿LTE4及NPS-ECP水平，以期發現嬰幼兒喘息的發病機制，為嬰幼兒喘息的發展趨勢判斷與預防提供新的依據。

1 對象與方法

1.1研究對象本研究回顧性分析武漢市第一醫院兒科2015年11月1日至2016年11月30日因“喘息性支氣管炎”“喘息性支氣管肺炎”或“急性毛細支氣管炎”住院治療的患兒［5］，入選標準：（1）6個月～3歲兒童；（2）具有氣促、喘鳴、胸悶等癥狀，體檢肺部可聞及散在或廣泛哮鳴音；（3）入院前2周未使用口服或靜脈激素，未使用白三烯調節劑。排除標準：（1）先天性心臟病；（2）呼吸道畸形；（3）其他可引起反復喘息的疾病如間質性肺疾病（閉塞性細支氣管炎、彌漫性泛細支氣管炎及特發性含鐵血黃素沉著癥等）、支氣管異物、肺結核、支氣管肺發育不良等。

入選的喘息組患兒根據RSV-IgM測定病原學檢測結果將喘息組分為：RSV感染-喘息組、非RSV感染-喘息組。選取同期因下呼吸道感染住院的患兒做為對照組。入選標準：（1）6個月～3歲兒童；（2）存在下呼吸道感染，但體檢肺部未可聞及散在或廣泛哮鳴音；（3）既往無喘息病史；（4）入院前2周未使用口服或靜脈激素，未使用白三烯調節劑。本研究經過醫院臨床研究倫理委員會審查批準。

1.2方法1.2.1過敏原篩查采用德國MEDIWISS Analytic Gmbh生產的Allergy Screen過敏原診斷試劑盒，通過免疫印跡法對過敏原進行檢測，檢測項目包括：戶塵螨/粉塵螨組合、矮豚草/蒿組合、貓狗毛組合、蟑螂、霉菌組合、樹組合（柳、榆、梧桐、三角葉楊）、雞蛋白、牛奶、魚/蝦/蟹組合、牛/羊肉組合、腰果/花生/黃豆組合、芒果、小麥、總IgE。

1.2.2尿LTE4檢測采用ELISA雙抗體夾心法進行檢測，試劑盒購于美國Cayman chemical公司，按試劑盒說明進行檢測。同時測定喘息組RSVIgM測定，試劑盒購于德國NOVATEC公司。

1.2.3鼻咽分泌物嗜酸性粒細胞陽離子（NPSECP）蛋白測定使用瑞典pharmacia公司Unicap100體外變應原自動檢測儀，試劑盒購于美國ADL公司，步驟按試劑盒說明。

1.3統計學方法采用SPSS 19.0軟件進行統計，計量資料采用均數±標準差表示；計量資料兩組間比較用t檢驗，計數資料兩組間的比較用χ2檢驗；多組間計量比較采用單因素方差分析，多組間計數比較采用χ2檢驗；兩變量相關分析采用Pearson相關分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1一般資料本研究喘息組共納入106例，其中男61例，女45例，平均年齡（16.65±6.40）個月。根據患兒RSV-IgM測定病原學檢測結果將喘息組分為：RSV感染喘息組38例，其中男26例，女12例，平均年齡（13.75±4.92）個月；非RSV感染喘息組68例，其中男45例，女23例，平均年齡（17.02±6.70）個月。對照組共納入90例，男51例，女39例；平均年齡（15.86±7.20）個月，3組間性別、年齡比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。見表1。

表1 各組一般情況構成表Tab.1 General situation composition table in each group

2.2RSV感染喘息組、非RSV感染喘息組與對照組中過敏原檢測結果吸入組過敏原陽性率中，RSV感染喘息組、非RSV感染喘息組與對照組比較差異有統計學意義（χ2=11.118，P=0.004）；其中，RSV感染喘息組顯著高于對照組（χ2=8.234，P=0.004），而RSV感染喘息組與非RSV感染喘息組比較差異無統計學意義（χ2=2.519，P=0.113）；非RSV感染喘息組與對照組比較差異無統計學意義（χ2=1.665，P=0.197）。RSV感染喘息組中吸入組過敏原前三位分別是戶塵螨/粉塵螨（70%）、矮豚草/蒿組合（20%）、霉菌組合（10%）；而非RSV感染喘息組中吸入組過敏原前三位分別是戶塵螨/粉塵螨（62.5%）、霉菌組合（25%）、蟑螂（12.5%）。

食物組過敏原陽性率中，RSV感染喘息組、非RSV感染喘息組與對照組比較，3組間比較差異無統計學意義（χ2=0.330，P=0.848）。RSV感染喘息組中食物過敏原前3位分別是雞蛋白（50%）、魚蝦蟹組合（25%）、牛羊肉組合（25%）；非RSV感染喘息組中食物過敏原前3位分別是魚蝦蟹組合（28.57%）、牛羊肉組合（28.57%）、雞蛋白（14.29%）。

測定總IgE陽性，RSV感染組、非RSV感染組與對照組比較差異有統計學意義（χ2=14.418，P=0.001）；其中，RSV感染組顯著高于對照組（χ2=14.405，P=0.000），且RSV感染組高于非RSV感染組（χ2=4.106，P=0.043）；非RSV感染組與對照組相比差異無統計學意義（χ2=3.329，P=0.068）。見表2。

表2 各組中過敏原檢測分布情況Tab.2 The distribution of allergen detection in each group

2.3各組中尿LTE4、NPS-ECPS蛋白水平的比較RSV感染-喘息組、非RSV感染-喘息組、對照組3組間的尿LTE4水平比較差異有統計學意義（F=115.62，P=0.000）；其中，RSV感染-喘息組、非RSV感染-喘息組中尿LTE4濃度均顯著高于對照組（均P＜0.05）；RSV感染-喘息組與非RSV感染-喘息組中尿LTE4濃度比較差異無統計學意義（P=0.062）。見表3。

RSV感染-喘息組、非RSV感染-喘息組、對照組3組間的NPS-ECP比較差異有統計學意義（F=68.34，P=0.000）；其中，RSV-感染喘息組、非RSV感染-喘息組中的NPS-ECP濃度均顯著高于對照組（均P＜0.001）；RSV-感染喘息組與非RSV感染-喘息組中的NPS-ECP濃度比較差異無統計學意義（P=0.173）。見表3。

表3 各組中LTE4、NPS-ECP蛋白水平的比較Tab.3 Comparison of LTE4 and NPS-ECP protein levels in each group±s

表3 各組中LTE4、NPS-ECP蛋白水平的比較Tab.3 Comparison of LTE4 and NPS-ECP protein levels in each group±s

注：與對照組比較，△△P＜0.01

組別RSV感染喘息組非RSV感染喘息組對照組F值P值例數38 68 90尿 LTE4（pg/mL）271.56± 45.65△△235.86± 75.46△△123.32±42.19 115.62＜0.00 NPS-ECP（μg/mL）125.49± 45.87△△112.69± 32.67△△32.15±19.16 68.34＜0.00

2.4尿LTE4與NPS-ECP水平相關性分析在RSV感染喘息組中，尿LTE4與NPS-ECPS相關分析顯示，尿LTE4水平與NPS-ECP水平呈顯著正相關（r=0.752，P＜ 0.001），見圖1；在非RSV感染喘息組中，尿LTE4與NPS-ECPS相關分析顯示，尿LTE4水平與NPS-ECP水平呈顯著正相關（r=0.543，P＜0.001）。見圖2。

圖1 RSV感染喘息組中尿LTE4濃度與NPS-ECP濃度的關系Fig.1 Correlation analysis of urinary LTE4 and nasopharyngealsecretion ECP levels in RSV-infected wheezing group

圖2 非RSV感染喘息組中尿LTE4濃度與NPS-ECP濃度的關系Fig.2 Correlation analysis of urinary LTE4 and nasopharyngeal secretion ECP levels in non-RSV-infected wheezing group

3 討論

近年來我國哮喘的發病率不斷上升，2010年我國哮喘流行病學調查顯示我國城區0～14歲兒童哮喘的患病率為3.02%，明顯高于10年前的1.5%［5］。據報道［6］，嬰幼兒期的反復喘息可造成不可逆性肺功能損害，部分哮喘患兒的發病年齡從嬰幼兒期及學齡前期已經開始。本研究發現，嬰幼兒喘息組中喘息組總IgE陽性率顯著增高，提示過敏體質在兒童喘息中起著重要作用；其中吸入組過敏原陽性在嬰幼兒喘息中起主要作用，戶塵螨/粉塵螨陽性率約占66.67%，由此提示過敏因素是引起、影響兒童喘息的重要因素，該結果與陳希等［7］研究結果一致。BOERSMA等［8］通過對116例兒童出生列隊研究發現，約63%的吸入組過敏原陽性的喘息嬰幼兒最終發展成為學齡期兒童哮喘。LODGE等［9］通過對早期兒童喘息高危因素的出生列隊研究發現，吸入過敏原陽性、濕疹及食物過敏是介導喘息發作的危險因素。以上研究提示，對喘息患兒進行早期過敏原的監測有利于預測兒童哮喘的發生及哮喘的早期預防，其機制可能是過敏原可抑制脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導T細胞通過合成抑制性炎癥因子的釋放如IL-10、γ-干擾素生產，導致炎癥細胞聚集到氣道并活化，從而發揮其效應功能［10］。

近年來研究發現［11］，白三烯參與哮喘發病的多個環節，它不但可以促進炎性細胞尤其是EOS聚集、引起氣道平滑肌收縮，還可以引起氣道高反應性和氣道重塑。LTE4是白三烯經5-脂氧酶途徑代謝的最終產物之一，其與氣道平滑肌CysLTs受體結合而介導哮喘的發病［12］，目前其對嬰幼兒喘息的發病研究報道甚少。嗜酸性粒細胞陽離子蛋白（ECP）：是活化的嗜酸性粒細胞（eosinophils，EOS）釋放的一種核糖核酸酶，是引起氣道炎癥的重要介質之一，被認為是EOS的活化的特異性標志，而EOS的積聚、活化在哮喘氣道炎癥中起關鍵作用［13］。本研究對106例喘息患兒與90例非喘息患兒的尿LTE4水平、鼻咽分泌物嗜酸性粒細胞陽離子（NPS-ECP）蛋白測定及RSV進行測定，研究發現，RSV感染-喘息組，非RSV感染-喘息組中尿LTE4濃度顯著高于非喘息組，但RSV感染-喘息組與非RSV感染-喘息組比較差異無統計學意義，其結果與MARMARINOS等［14］報道一致。本研究結果表明嬰幼兒喘息發作期白三烯參與了嬰幼兒喘息的發病過程，是喘息發作的重要炎癥介質，但RSV感染與否與喘息組中尿LTE4的水平無關，提示是否存在RSV感染，與喘息患兒LTE4產生水平高低無關，與BURBANK等［15］報道不一致。本研究同時對喘息組患兒進行嗜酸性粒細胞陽離子蛋白（ECP）進行測定發現，RSV-感染喘息組、非RSV感染-喘息組的NPS-ECP濃度均顯著高于對照組（P＜0.01），而RSV-感染喘息組與非RSV感染-喘息組比較差異無統計學意義（P＞0.05）；且喘息組中LTE4水平與NPS-ECP水平呈顯著正相關。本研究創新性發現，ECP參與嬰幼兒喘息的發生，且嬰幼兒喘息中LTE4表達的增加與ECP上調正相關，由此提示在嬰幼兒喘息發作時炎癥細胞EOS的積聚、活化，使氣道內炎癥介質白三烯分泌增加，而白三烯分泌的增加可誘導氣道平滑肌收縮、黏液分泌增加、血管通透性增加及氣道氣道炎癥細胞如中性粒細胞、嗜酸性粒細胞的聚集，導致嬰幼兒喘息的發生［16］。

在本研究中，筆者發現RSV感染對喘息患兒LTE4、NPS-ECP水平的影響無顯著意義，這與IKEDA等［17］發現的CysLTs在RSV感染所介導的喘息相關不一致。這一現象可能與研究入組樣本量偏小，RSV感染后的采用時間及采樣后環境質控等影響因素相關。同時，本研究僅初步分析了喘息嬰幼兒中LTE4、NPS-ECP的水平變化，未對喘息患兒發作的嚴重程度及發作次數與LTE4、NPS-ECP分泌水平變化作進一步分析，不能反應其是否存在量效關系是本實驗不足之處。同時，筆者將進一步作隨訪分析研究，對LTE4、NPS-ECP的分泌水平在發作期、緩解期是否存在變化，以及LTE4、NPS-ECP水平高的患兒是否最終會發展成為兒童哮喘，以及該指標是否能成為預測兒童哮喘的客觀參考值做深入探討。