呼出气一氧化氮联合激活蛋白A测定对哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠的诊断价值

赵爽，徐建华，王导新，戚迪

(1.重庆市合川区人民医院呼吸内科，重庆401520；2.重庆医科大学附属第二医院呼吸与危重症医学科，重庆400010)

支气管哮喘和慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是临床极为常见的两种阻塞性气道炎症性呼吸系统疾病，约30%的患者同时具备哮喘和COPD的疾病特征，尤其是有吸烟史的老年患者[1]。随着哮喘病程的进展，患者可出现较明显的气道重塑，导致气流受限的可逆性明显降低，难以与COPD区分；同样COPD患者病程中可出现可逆性气道阻塞症状逐渐增加，形成部分可逆的持续性气流受限。2014年，COPD全球倡议及支气管哮喘全球倡议联合起草指南，将既具有哮喘特征又兼具COPD特征的持续性气流受限性疾病命名为“哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠综合征(asthma-COPD overlap syndrome，ACOS)”[2-3]。由于ACOS常被误解为一种单独的疾病，2017年支气管哮喘全球倡议将其直接命名为“哮喘-COPD重叠(asthma-COPD overlap，ACO)”[4]。ACO是一种异质性疾病，可表现为不同潜在发病机制引起的多种疾病表型，因而，目前无ACO的准确定义，仅可通过典型临床特征进行描述[4-5]。目前关于ACO的诊断主要基于临床特征和肺功能，诊断程序较复杂，临床应用具有一定局限性，且尚不能对其炎症本质进行客观评价。

呼出气一氧化氮(fraction of exhaled nitric oxide，FeNO)检测是一项反映嗜酸粒细胞水平的气道炎症检测技术，具有无创、便捷等优点，临床应用广泛[6]。激活蛋白A是转化生长因子-β超家族中的一种多效性细胞因子[7]。研究发现，激活蛋白A广泛参与辅助性T细胞2诱导的气道炎症疾病的调控[8-9]。本研究旨在分析FeNO联合激活蛋白A诊断ACO的临床应用价值，以期有助于协助制订个体化治疗方案。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2017年1月至2018年6月重庆市合川区人民医院呼吸内科收治的40例支气管哮喘患者(哮喘组)、30例ACO患者(ACO组)、45例COPD患者(COPD组)以及同期35名健康不吸烟志愿者(健康对照组)作为研究对象。本研究经重庆市合川区人民医院伦理委员会审批，所有研究对象均签署了知情同意书。

1.2纳入与排除标准 支气管哮喘及COPD患者符合相应诊断标准[10-11]。ACO诊断标准参考支气管哮喘全球倡议2018对ACO的临床描述[5]。健康对照组纳入标准：①年龄30～85岁；②肺功能正常[第一秒用力呼气量(forced expiratory volume in the first second，FEV1)≥80%预测值，FEV1/用力肺活量(forced vital capacity，FVC)≥0.7]，无吸烟及过敏史；③近4周内无呼吸道感染史；④无其他慢性呼吸道疾病。排除标准：①无法完成FeNO检测、肺功能及其他检测者；②伴其他合并症者(气胸、活动性肺结核、呼吸系统恶性肿瘤等)。

1.3方法

1.3.1肺功能检测 使用Chest肺功能仪(日本捷斯特，型号：AC-8800)测定肺通气及容量功能，重复测3次，选取最佳值，以FEV1/FVC和FEV1占预计值百分比作为通气功能的主要评价指标。

1.3.2一氧化氮检测 研究对象在一氧化氮检测前2 h内禁食、禁止剧烈运动、无主动或被动吸烟，48 h内无糖皮质激素、茶碱类及支气管扩张剂使用。使用SUNVO一氧化氮测定仪(无锡尚沃，型号：CA2122)进行FeNO检测，依据检测说明书进行操作，将呼气流速设定为50 mL/s，测定患者重复呼气3次的FeNO测量值，以平均值作为最终FeNO值，单位ppb(1 ppb=1×10-9mmol/L)。

1.3.3血清激活蛋白A水平检测 采集患者空腹外周静脉血5 mL置于金黄色分离胶管中，翻转静置30 min以上至血液完全凝集，经3 000 r/min(离心半径8 cm)4 ℃离心15 min，收集上层血清，1.5 mL EP管分装后，冻存于-80 ℃超低温冰箱内待检。采用酶联免疫吸附测定法检测血清激活蛋白A水平，操作方法严格按试剂盒说明书进行。

2 结 果

2.1各组临床资料比较 各组患者年龄比较差异有统计学意义(P<0.001)，其中ACO组和COPD组年龄高于哮喘组(t=11.648，P<0.001；t=15.151，P<0.001)，ACO组与COPD组间年龄差异无统计学意义(t=2.029，P=0.262)。各组性别、身高、体质指数比较差异均无统计学意义(P>0.05)。ACO组和COPD组患者烟雾及生物燃料暴露比例显著高于哮喘组(χ2=11.000，P<0.001；χ2=36.667，P<0.001)。与COPD组患者相比，哮喘组患者的哮喘家族史比例更高(χ2=6.961，P=0.031)。ACO组FEV1/FVC较哮喘组显著降低(t=7.748，P<0.001)，与COPD组比较差异无统计学意义(t=1.574，P=0.706)，见表1。

2.2各组FeNO及血清激活蛋白A比较 哮喘组及ACO组FeNO水平较健康对照组显著升高(t=18.333，P<0.001；t=4.763，P<0.001)，而COPD组FeNO水平与健康对照组比较，差异无统计学意义(t=2.350，P=0.121)；COPD组FeNO水平均低于较哮喘组和ACO组(t=17.089，P<0.001；t=2.781，P=0.037)，ACO组FeNO水平明显低于哮喘组(t=12.662，P<0.001)。与健康对照组相比，哮喘组、ACO组及COPD组血清激活蛋白A水平均显著升高(t=37.710，P<0.001；t=21.377，P<0.001；t=15.211，P<0.001)；且哮喘组血清激活蛋白A水平显著高于ACO组(t=8.367，P<0.001)，ACO组血清激活蛋白A显著高于COPD组(t=8.020，P<0.001)。见表2。

2.3ACO组FeNO值与激活蛋白A水平与肺功能相关性比较 ACO组FeNO值与FEV1占预计值 百分比、FEV1/FVC值均无显著相关性(r=0.151，P=0.065；r=0.069，P=0.398)。激活蛋白A水平与FEV1占预计值百分比、FEV1/FVC值均无显著相关性(r=-0.155，P=0.058；r=-0.318，P=0.151)。

表1 各组临床资料比较

COPD：慢性阻塞性肺疾病；ACO：哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠；FVC：用力肺活量；FEV1：第一秒用力呼气量；FEV1/FVC：第一秒用力呼气量占用力肺活量百分比；a与健康对照组比较，P<0.05；b与哮喘组比较，P<0.05；c与COPD组比较，P<0.05;d为F值，f为χ2值

组别例数FeNO(ppb)激活蛋白A(ng/L)健康对照组3520.0±5.2113.9±17.2哮喘组4046.3±7.9a275.0±19.7aCOPD组4523.2±4.8b189.1±28.5abACO组3027.3±6.6abc230.6±18.0abcF值141.666357.523P值<0.001<0.001

FeNO：呼出气一氧化氮；ACO：哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠；COPD：慢性阻塞性肺疾病；a与健康对照组比较，P<0.05；b与哮喘组比较，P<0.05；c与COPD组比较，P<0.05；1 ppb=1×10-9mmol/L

2.4FeNO和血清激活蛋白A单独及联合诊断ACO的临床应用价值 FeNO诊断COPD患者ACO的ROC曲线下面积为0.678(95%CI0.549～0.807，P=0.009)；以FeNO>23.650 ppb为折点鉴别诊断ACO的灵敏度为66.7%，特异度为62.2%，阳性预测值为52.6%，阴性预测值为73.7%。血清激活蛋白A诊断COPD患者ACO的ROC曲线下面积为0.885(95%CI0.813～0.985，P<0.001)；以激活蛋白A>204.065 ng/L为折点鉴别诊断ACO的灵敏度为96.7%，特异度为71.0%，阳性预测值为70.0%，阴性预测值为94.1%。采用FeNO联合血清激活蛋白A和诊断ACO的ROC曲线下面积为0.901(95%CI0.853～0.968，P<0.001)。FeNO和血清激活蛋白A诊断ACO的ROC曲线见图1，血清激活蛋白A对ACO诊断价值更高。

FeNO：呼出气一氧化氮；ACO：哮喘-慢性阻塞性肺疾病重叠；ROC：受试者工作特征

图1 FeNO和激活蛋白A单独及联合诊断ACO的ROC曲线

3 讨 论

支气管哮喘和COPD是常见的以气流受限为特征的慢性气道炎症性疾病，但发病机制、诊疗策略及患者预后不同。支气管哮喘主要由辅助性T细胞2介导，嗜酸粒细胞、肥大细胞和CD4+淋巴细胞等细胞成分参与的气道慢性炎症疾病，长期发作可引起气道重塑致气道狭窄，出现可逆性气流受限，好发于儿童和青少年，糖皮质激素的治疗效果较好。COPD主要由辅助性T细胞1介导，中性粒细胞、巨噬细胞、CD8+淋巴细胞参与，以不完全可逆的气流受限为特征的慢性气道炎症性疾病，常于中年以后起病，绝大部分为吸烟者或与有害气体暴露有关的人群，支气管扩张剂治疗效果较好。20%～40%的慢性气道疾病患者可同时具有哮喘和COPD的疾病特征[1,3,5]。既往流行病学研究显示，ACO患病率为15%～55%[1]。临床ACO极常见，与单纯支气管哮喘患者或COPD患者相比，ACO患者更易出现症状急性加重，且肺功能减损更快，生活质量更差，医疗花费更高，病死率更高[12]。因而，早期有效地鉴别慢性气道炎症疾病中的ACO，对制订合理恰当的治疗方案尤为重要。

多种炎症因子及感染刺激均可诱导气道诱导型一氧化氮合酶表达增多，导致一氧化氮的诱导合成增多。一氧化氮作为一种重要的第二信号分子，广泛参与气道炎症反应、免疫应答、血管张力的综合调控。既往研究证实，FeNO体积分数与气道嗜酸粒细胞炎症水平呈正相关，可作为一种无创、便捷的炎症检测技术应用于多种慢性气道炎症性疾病的诊疗[13]。ACO患者可考虑行FeNO检测以评估其气道炎症性质及特征，并可用于ACO与哮喘、COPD之间的鉴别，指导制订后续治疗方案。有研究显示，以FeNO>29 ppb为折点鉴别诊断ACO与COPD的灵敏度为80%，特异度为73%[14]。本研究结果显示，哮喘组及ACO组患者FeNO水平显著高于COPD组，提示ACO与哮喘患者均存在明显的嗜酸粒细胞性气道炎症，FeNO检测有助于哮喘的诊断；进一步分析显示，ACO组FeNO水平仅稍高于COPD组，提示单独应用FeNO检测鉴别ACO与COPD的诊断价值有限。FeNO检测结果受年龄、身高、性别、种族、激素及白三烯受体拮抗剂、测量设备及方法等多种非疾病因素的影响[15]。此外，过敏性鼻炎、嗜酸粒细胞性支气管炎、慢性咳嗽患者FeNO水平亦可升高[15]。由此可见，单独应用FeNO检测诊断及治疗ACO的应用价值有限，需要其他气道炎症标志物的协助，以准确评估气道炎症的性质及状态。

激活蛋白A是一种由2个β亚基(βA)通过二硫键连接组成的同型二聚体糖蛋白，广泛参与机体的炎症反应、组织修复、血管生成等多种生物学过程[16-17]。激活蛋白A作为转化生长因子-β超家族的一种多效性细胞因子，参与辅助性T细胞2诱导的气道炎症及气道重塑，在哮喘的发生发展中发挥独特作用[8-9,18]。比较哮喘与健康无吸烟健康成人血清及肺泡灌洗液中激活蛋白A水平的研究显示，哮喘患者血清、肺泡灌洗液中激活蛋白A的水平较无吸烟健康成人明显升高，且急性发作期哮喘患者血清激活蛋白A水平较稳定期哮喘患者显著升高[8]。重度难治性哮喘患者痰液上清及肺泡灌洗液中激活蛋白A水平明显高于轻中度哮喘患者，且激活蛋白A水平与痰液及肺泡灌洗液中嗜酸粒细胞比例呈显著正相关，表明激活蛋白A可反映气道嗜酸粒细胞性炎症，且肺组织激活蛋白A的表达与哮喘严重程度、控制状况、急性加重密切相关[8,19]。目前，激活蛋白A的相关研究多集中于哮喘[20-21]，有关激活蛋白A与ACO相关性的研究较少，仍需进一步的研究。本研究结果显示，与健康对照组相比，哮喘组、ACO组及COPD组血清激活蛋白A水平均显著升高；其中，ACO组患者血清激活蛋白A水平显著高于COPD组，提示血清激活蛋白A水平对ACO与COPD的鉴别诊断意义更大。当进一步采用血清激活蛋白A和FeNO联合诊断ACO时，ROC曲线下面积为0.901，灵敏度为96.7%，特异度为71.1%，提示FeNO检测与血清激活蛋白A联合检测具有更特异、精准的诊断评估价值。

综上所述，FeNO联合血清激活蛋白A应用有助于ACO与哮喘、COPD等其他慢性阻塞性气道疾病的鉴别诊断；对于FeNO及血清激活蛋白A显著升高COPD患者，需结合临床症状及肺功能检查结果判断ACO的可能性，对提高ACO诊断率、制订个体化治疗方案具有重要意义。