呼出氣一氧化氮在哮喘中的臨床意義

婁月妍 鄭 宇 張麗妍 朱 楓 吳學玲

支氣管哮喘是一種具有不同臨床特征和表型的異質性疾病。在過去的十年里，對哮喘嚴重程度和控制的概念有了更清晰的定義，對哮喘的管理有著重要的意義[1]。哮喘控制由臨床控制和未來惡化風險的組成，重度的哮喘需要更高等級的治療[2]。全球哮喘防治創議(Global initiative for asthma, GINA)也強調哮喘管理的主要目標不僅是實現和保持最佳控制，而且還應該降低未來惡化風險。當氣道炎癥水平目前普遍被認為有助于評估癥狀和惡化的風險時，炎癥標志物卻不包括在控制評估中[3]。

呼出氣一氧化氮(fractional exhaled nitric oxide, FeNO)是一種非侵入性的氣道炎癥生物標記物，主要用來反映哮喘患者嗜酸性粒細胞氣道炎癥[4-5]。高水平的FeNO和氣道高反應性與嗜酸性粒細胞炎性反應相關，吸入性激素治療可以使FeNO下降[6-7]。痰嗜酸性粒細胞和FeNO之間的關系已有較多的相關報道[8-10]，但是痰嗜酸性粒細胞因獲取較難等原因限制其應用。FeNO測定氣道炎性水平具有標準化，無創易實行，即時出結果的優勢[8]，在臨床中應用廣泛，但是其臨床作用方面仍然有很大的研究空間。哮喘患者FeNO的縱向測定有助于預測病情惡化[11]。FeNO在哮喘控制和惡化風險中的潛在作用和特點尚不明確，利用FeNO來預測哮喘的控制狀態及監測哮喘的治療效果還沒有得到很好的研究支持。2018年的GINA指南中提出，和癥狀表現相關的肺功能指標需要更多的研究[3]。本文對哮喘患者從診斷到隨訪1個月和3個月時情況，評估FeNO水平及肺功能參數和ACT評分之間的關系，以期探討呼出氣一氧化氮在哮喘中的臨床意義。

材料與方法

一、臨床資料

選擇2019年1月至2020年1月在我院呼吸科門診就診或者住院的哮喘初發患者94例，其中男，女各47例，平均年齡(44.8±16.2)歲，鼻炎55例，吸煙史35例。入組患者依據GINA指南推薦給予個體化治療方案，其中Montelukast治療8例，ICS+LABA治療32例，ICS+LABA+montelukast治療54例。完成1個月隨訪的有75例，男性33例，女性42例；平均年齡(44.2±15.4)歲；鼻炎50例，有吸煙史25例；②完成3個月隨訪的有73例，男性33例，女性40例；平均年齡(44.2±15.4)歲；鼻炎49例，有吸煙史24例。對于初發的哮喘患者，進行FeNO、肺功能檢查、血清 IgE 檢查、血嗜酸性粒細胞計數及ACT評分。在治療1個月時進行ACT評分，在治療3個月時重復初發時的檢查。病例入選標準均符合2018 GINA指南推薦的哮喘診斷標準[3]。所有入選病例不合并其他呼吸系統病史，并排除合并其他臟器嚴重疾病者。所有入選者均知情并簽署知情同意書，并經醫院倫理委員會批準。

二、試驗方法

1.FeNO檢查：使用NIOX Vero(英國)裝置檢測呼出的一氧化氮。采用2011年ATS/ERS指南推薦呼氣流速50 ml/s[12〗。患者采用坐姿受試，先盡量呼出肺內氣體后，將口唇包緊過濾器，用力吸氣約5 s，再囑患者平穩呼氣，以均勻的氣流速度將肺內氣體排出，維持 10 s左右。

2.肺功能檢查：根據ATS/ERS標準，使用Jaeger儀器進行肺功能測試[13〗。所有受試者均接受以下參數的測試，包括第一秒用力呼氣量(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC%、用力呼出肺活量25%時的流速(MEF25)、用力呼出肺活量50%時的流速(MEF50)，所有參數均以預測參考值的百分比表示。

3.實驗室檢查：在患者入組24 h后進行血清IgE，嗜酸性粒細胞計數檢查。

4.哮喘控制測試評分：采用哮喘控制測試(ACT)問卷對哮喘控制情況進行評估[9]。ACT評分是由患者填寫的五項問卷。每個項目包含五個相應的答案選項。

三、統計學方法

所有分析均應用 SPSS25.0及GraphPadPrism6.0統計軟件進行，數據均以mean±SD表示，2組間均數差異采用雙側t檢驗，3組間均數差異采用ANOVA方差分析，相關性分析采用Spearman秩相關分析，P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、哮喘診斷時的臨床資料及FeNO，肺功能參數與ACT之間的關系結果

共納入了94例哮喘初發患者，完成1個月隨訪的有75例，完成3個月隨訪的有73例。94例初發時，平均FeNO 61.77±45.22，FEV1% 90.43±20.40，FEV1/FVC% 76.371±4.22，MEF25% 69.38±39.54，MEF50% 74.20±37.75，EOS 0.50±0.98，IgE 266.87±428.61，ACT評分17.15±3.52。完成隨訪3個月的患者73例，平均FeNO 42.23±31.11，FEV1% 96.89±17.06，FEV1/FVC% 77.21±11.58，MEF25% 73.77±34.59，MEF50% 74.19±32.40，EOS 0.51±0.35，IgE 180±135.39，ACT評分17.15±3.52。

使用FeNO，FEV1% MEF25%+MEF50%分別做ROC曲線用來預測未控制哮喘(ACT≤19)，及使用FeNO+FEV1%，FeNO+FEV1%+MEF25%+MEF50%，FEV1%+MEF25%+MEF50%，FeNO+MEF25%+MEF50%聯合預測未控制哮喘(ACT≤19)，如圖1A、B及表1，根據曲線下面積，我們發現在哮喘初發時，FEV1% AUC最大，提示FEV1%預測哮喘控制狀態最佳。

表1 入組時的哮喘患者不同指標ROC曲線

圖1 A：FeNO，FEV1%，MEF25%+MEF50%的ROC曲線；B：FeNO+FEV1%, FeNO+FEV1%+MEF25%+MEF50%，FEV1%+MEF25%+MEF50%，FeNO+MEF25%+MEF50%的聯合ROC曲線

接下來，我們對哮喘初發時的未控制組(ACT≤19)和控制組(ACT>19)的FeNO，及肺功能參數，結果發現，如表2所示，兩組之間的FeNO及肺功能參數之間未見明顯差異。

表2 不同控制狀態的哮喘患者入組時FeNO和肺功能參數的比較

二、哮喘初發時FeNO和ACT評分、肺功能參數及IgE、嗜酸性粒細胞計數的相關性結果

對入組的初發94例哮喘患者在治療前進行相關檢查，并對FeNO和ACT評分、肺功能參數及IgE、嗜酸性粒細胞計數的相關性分析，結果發現，FeNO和ACT評分，見圖2A、IgE見圖2B、嗜酸性粒細胞計數，圖2C及FEV1%，圖2D之前無明顯相關性，而FEV1%與ACT評分之前存在正相關(r=0.04184，P=0.0492)，見圖3A。

圖2 A：入組時的哮喘患者FeNO和ACT的相關性分析；B：入組時的哮喘患者FeNO和IgE的相關性分析；C：入組時的哮喘患者FeNO和嗜酸性粒細胞計數的相關性分析；D：入組時的哮喘患者FeNO和FEV%的相關性分析

將初發哮喘患者根據有無過敏性鼻炎和有無吸煙史，對FeNO和ACT評分進行相關性分析發現，無過敏性鼻炎組，FeNO和ACT評分之間存在負相關(r=0.2015，P=0.0128)，見圖3B，而有過敏性鼻炎組，FeNO和ACT評分之間無明顯相關性。有無吸煙史，對FeNO和ACT評分之間的相關性無明顯影響。

圖3 A：所有入組時的哮喘患者的ACT和FEV1%的相關性分析；B：入組時的不合并過敏性鼻炎的哮喘患者ACT和FeNO的相關性分析

三、隨訪3個月的FeNO和ACT評分差異結果

對入組的94例哮喘患者在初發和3個月后行FeNO檢查，及在初發和1個月隨訪、3個月隨訪時行ACT評分，結果發現，FeNO，見圖4A和ACT評分，見圖4B在初發組和隨訪時均的數據差異均有統計學意義(P<0.05)。

圖4 A：入組時的哮喘患者和完成3個月隨訪的哮喘患者FeNO的水平比較；B：入組時的哮喘患者和完成1個月及3個月隨訪的哮喘患者ACT的水平比較

四、隨訪3個月時FeNO和ACT評分的相關性分析

對于完成3個月隨訪的73例哮喘患者完成隨訪時的FeNO和ACT評分進行相關性分析，發現，FeNO和ACT評分之前無明顯相關性，見圖5。

圖5 完成3個月隨訪的哮喘患者ACT與FeNO的相關性分析

討 論

FeNO是氣道炎性反應的標志物之一，主要應用于氣道過敏的患者[15-16]。本文旨在探討FeNO及肺功能參數是否與哮喘患者的臨床癥狀有關。我們發現，FeNO和ACT評分在隨訪過程中均有明顯的差異，提示入組的哮喘患者從診斷到完成3個月隨訪，在氣道炎性反應和臨床癥狀評估兩個方面均有好轉。而FeNO和ACT評分在哮喘初發和完成3個月隨訪時均無明顯相關性。FEV1% Predicted與ACT評分之前存在正相關(r=0.04184，P=0.0492)。無過敏性鼻炎組，FeNO和ACT評分之間存在負相關(r=0.2015，P=0.0128)。根據ACT評分來劃分哮喘未控制組和控制組，發現各組之間FeNO及肺功能參數未見明顯差異。一項研究調查了100例不同年齡段(6～86歲)的哮喘患者，發現當使用包括ACT在內的五種不同評估工具時，FeNO水平與哮喘控制之間沒有關聯[17]。目前對于ACT與肺功能和FeNO值是否具有相關的意見尚不一致。在成人哮喘中，一些研究者觀察到ACT評分、肺功能和FeNO之間存在顯著相關性，而其他人則沒有[17-18]。因此，需要對分類更加詳細的哮喘患者包括無合并過敏性鼻炎患者的人群進一步的深入研究。有研究指出，與ACT評分和FEV1不同，在哮喘控制期，FeNO水平與哮喘癥狀惡化之間沒有顯著相關性[19-20]。然而，在哮喘得到控制的同時，平均FeNO水平升高可能是哮喘患者肺功能下降的一個標志[21]。在哮喘的治療中，FeNO測定不應用于預測近期哮喘癥狀的惡化，而可以用于預測隨著時間的推移肺功能下降的風險[17，22]。盡管FEV1被廣泛用于評估哮喘患者的氣流受限程度，但目前認為它并不是一種敏感的用于小氣道氣流受限評估的指標，然而小氣道受損在哮喘患者中是比較常見的[23-24]。事實上，在患有臨床穩定但嚴重哮喘的兒童和成人中，FEV1通常在正常范圍內[25-26]。因此，肺功能檢測用來分類哮喘的嚴重程度和控制方面可能不是一個比較敏感的方法。鑒于氣道炎癥作為哮喘病理機制的基礎重要性，呼氣一氧化氮濃度的測量被廣泛認為是一種有用的控制評估工具。然而，在先前的一項研究中，FeNO與兒童標準癥狀量表的一致性較差[17]。

Saito等[28]的研究中指出，當晝間FeNO變異和ACQ評分相結合時，AUC最高，而單獨使用時這兩個參數似乎都不優越。此外，這些參數在多元Logistic回歸分析中是相互獨立的。沒有金標準來評估哮喘控制。有研究提出很明顯，沒有一個單一的參數足以評估哮喘控制和預測未來惡化的風險[29-30]。因此我們對FeNO和不同的肺功能參數(包括FEV1%，及更加能反應小氣道受損程度的MEF25%和MEF50%)單獨或者聯合預測哮喘未控制的風險進行了分析，發現FEV1% 的AUC面積最大，而FeNO單獨預測哮喘控制狀態AUC=0.474，并不能有效預測哮喘未控制。而FeNO聯合其他肺功能參數時可以提高FeNO預測效能。

哮喘患者治療前后的FeNO可以評估患者的治療效果，而FeNO并不能預測哮喘的控制狀態及惡化風險，FEV1%在預測控制方面更具優勢。我們后續會進行擴大樣本量的前瞻性研究進一步驗證以上結論是否準確。此外，哮喘患者FeNO水平和肺功能下降的機制還需要更進一步研究。