口鼻呼出气一氧化氮检测在儿童支气管哮喘控制评估及过敏性鼻炎诊断中的应用

李芮 董晓艳 蒋鲲 王超 孙超 袁浪 董娜

（上海交通大学附属儿童医院呼吸科，上海 200062）

支气管哮喘（简称哮喘）是以慢性气道炎症为特征的异质性疾病，是儿童期常见的肺部疾病。全球约有3亿人有哮喘病史；欧洲儿童的哮喘发病率是5%～20%；我国上海地区哮喘患儿人数超过2万人［1-2］。儿童哮喘不仅危害儿童健康，降低生活质量，而且造成巨大社会家庭经济负担，如何高效治疗儿童哮喘是目前迫切需要解决的问题。气道炎症测定在哮喘的诊断及治疗中发挥重要作用。

一氧化氮（nitric oxide，NO）是一种广泛存在于人体组织中的自由基气体，由一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）将L-精氨酸转换成L-瓜氨酸产生。呼吸道NO是鼻和气管上皮细胞、炎症细胞在诱导型NOS调控下产生，与诱导痰及肺泡灌洗液的炎症细胞相关，其检测方法无创简便，是目前应用广泛的气道炎症分子标志物［3］。口呼出气一氧化氮（fractional exhaled nitric oxide，FeNO）主要反映大气道呼出气NO水平，在哮喘诊治中应用广泛。鼻呼出气一氧化氮（nasal nitric oxide，nNO）主要反映鼻窦及鼻黏膜产生NO水平，多项研究报道过敏性鼻炎患者的nNO值升高，nNO可用于过敏性鼻炎的诊断及治疗效果评估［4-5］。

基础研究发现上呼吸道疾病与下呼吸道疾病在病理生理方面存在共同点，常同时存在并相互影响［6］。研究报道哮喘患儿中过敏性鼻炎的发生率为30%～80%［7］。过敏性鼻炎能影响哮喘控制状态［6］。2017年肺部疾病呼气标志物技术标准推荐气道NO联合检测，用于哮喘及鼻炎的诊治［8］。本研究探讨FeNO、nNO与哮喘控制的关系，以及nNO在过敏性鼻炎中的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2018年1月至2020年12月上海市儿童医院呼吸科门诊就诊的年龄5～12岁慢性持续期哮喘患儿、过敏性鼻炎患儿，以及同期健康体检儿童186例为研究对象，其中哮喘组52例，哮喘合并过敏性鼻炎组60例，过敏性鼻炎组36例，对照组38例。

纳入标准：哮喘患儿符合《儿童支气管哮喘诊断与防治指南（2016年版）》诊断标准［9］，目前处于慢性持续期。过敏性鼻炎患儿符合《儿童变应性鼻炎诊断和治疗的专家共识（2010年，重庆）》［10］，并经过耳鼻咽喉科医生评估及鼻腔镜检查诊断。

排除标准：急性细菌性鼻窦炎［11］、慢性鼻窦炎、鼻息肉，鼻或鼻窦手术史，慢性心肺疾病（先天性心脏病、支气管肺发育不良），口服激素治疗或进行抗IgE治疗。

本研究符合我院医学伦理委员会所制定的伦理学标准并获得批准（2021R009-EO1），取得监护人的知情同意。

1.2 nNO及FeNO检测

FeNO测定采用在线口呼气测试方法（NO分析仪，江苏无锡尚沃公司）进行测定，检测时采取坐位，先尽量呼气排空肺内气体，用嘴含紧测定仪滤嘴，深吸气后以平稳气流均匀呼气，呼气流速50 mL/s，呼气时间为6 s。nNO采用鼻呼气测试方法（NO分析仪，江苏无锡尚沃公司）进行测定，检测时采取坐位，将橄榄形鼻塞置于一侧鼻孔，仪器连续抽吸鼻腔气体，吸气流速为10 mL/s，测试过程中采用“吹笛样呼气法”，保证测试对象软腭封闭，采集鼻腔气体达6 s以上，自动分析nNO值。患儿在检测前2 h避免剧烈的体育运动及进食含氮丰富的食物（如香肠、动物内脏、莴苣、菠菜等）。所有入组患儿能够配合良好并成功完成nNO及FeNO检测。

1.3 总IgE检测

真空抗凝管采集患儿静脉血3 mL，室温凝血60 min，3 000 r/min离心10 min，分离血清。采用全自动荧光酶联免疫分析系统仪器进行血清总IgE检测。

1.4 外周血嗜酸性粒细胞百分比检测

采集外周静脉血2 mL，利用全自动血细胞分析仪查血常规，测外周血嗜酸性粒细胞百分率（percentage of eosinophils in peripheral blood，ESO%）。

1.5 儿童哮喘控制测试评估

儿童哮喘控制测试（Childhood Asthma Control Test，C-ACT）是由全球哮喘防治创议推荐的评估哮喘儿童近4周哮喘控制情况的问卷调查表［12-13］。问卷包括7个问题，总分27分，1～4题由患儿单独完成，家长可以帮助患儿阅读或理解问题，5～7题由家长完成，最后由医生计算得分并进行分析，得分＞23分为控制组，20～23分为部分控制组，≤19分为未控制组。

1.6 统计学分析

采用JMP Pro（version 16）统计软件对数据进行统计学分析。正态分布计量资料用均数±标准差（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，事后分析采用Tukey-Kramer检验。非正态分布计量资料用中位数（四分位数间距）［M（IQR）］表示，多组间比较采用Kruskal-WallisH检验，事后分析采用Steel-Dwass检验。分类变量以例数表示，组间比较采用卡方检验。应用受试者工作特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲线分别计算非哮喘患儿及哮喘患儿合并过敏性鼻炎的nNO最佳截断值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 受试者一般情况

对照组38例，过敏性鼻炎组36例，哮喘组52例，哮喘合并过敏性组鼻炎组60例，4组儿童在年龄、性别构成比、体重指数（body mass index，BMI）方面差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 4组儿童的一般情况比较

对112例哮喘患儿进行C-ACT并分组，其中未控制组患儿31例，部分控制组患儿39例，控制组患儿42例，3组患儿在年龄、性别构成比、BMI方面差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 哮喘未控制组、部分控制组、控制组患儿的一般情况比较

2.2 对照组、过敏性鼻炎组、哮喘组、哮喘合并过敏性鼻炎组患儿ESO%、总IgE、肺功能、FeNO、nNO检测结果

哮喘组、哮喘合并过敏性鼻炎组、过敏性鼻炎组患儿ESO%、血清总IgE差异无统计学意义（P＞0.05）。哮喘组及哮喘合并过敏性鼻炎组患儿肺功能指标（FEV1/FVC、FEV1）低于过敏性鼻炎组（P＜0.05）。哮喘合并过敏性鼻炎组、哮喘组和过敏性鼻炎组患儿FeNO值均高于对照组（P＜0.05）；哮喘合并过敏性鼻炎组、过敏性鼻炎组患儿nNO值高于对照组及哮喘组（P＜0.05）。见表3。

表3 4组儿童相关指标检测结果比较

2.3 未控制组、部分控制组、控制组患儿ESO%、总IgE、FeNO、nNO及肺功能检测结果

哮喘未控制组、部分控制组、控制组患儿ESO%、血清总IgE差异无统计学意义（P＞0.05）；哮喘未控制组患儿肺功能指标（FEV1/FVC、FEV1）低于哮喘控制组（P＜0.05）。哮喘未控制组及部分控制组患儿FeNO值均高于哮喘控制组（P＜0.05）；哮喘未控制组及部分控制组患儿nNO值均高于哮喘控制组（P＜0.05）。见表4。

表4 哮喘未控制组、部分控制组、控制组患儿的相关指标检测结果比较

2.4 nNO预测过敏性鼻炎

本研究哮喘患儿共112例，其中合并过敏性鼻炎患儿60例，哮喘患儿中过敏性鼻炎的发生率为53.6%。ROC曲线分析显示，nNO＞493 ppb，曲线下面积为0.92，预测非哮喘患儿合并过敏性鼻炎的灵敏度为86.1%，特异度为86.6%，阳性预测值为86.1%，阴性预测值为86.8%，约登指数为0.73。nNO＞502.5 ppb，曲线下面积为0.91，预测哮喘患儿合并过敏性鼻炎的灵敏度为80.0%，特异度为89.5%，阳性预测值为92.3%，阴性预测值73.9%，约登指数为0.69。见图1。

图1 nNO预测过敏性鼻炎的ROC曲线分析图

3 讨论

气道炎症状态下，抗原特异性Th2细胞和肥大细胞产生细胞因子白细胞介素-4和白细胞介素-13，通过STAT1及STAT6途径诱导人呼吸道上皮细胞表达诱导型NOS合成从而产生NO。Th2细胞产生的白细胞介素-5通过STAT5途径促进嗜酸性粒细胞的增殖及活化［14］。目前广泛采用的标准为美国胸科学会及欧洲呼吸学会制定的指南，建议＜12岁儿童FeNO的正常值为5～20 ppb［8，15］。研究发现，FeNO与哮喘患儿肺泡灌洗液中的嗜酸性粒细胞百分率、血嗜酸性粒细胞计数、血嗜酸性粒细胞阳离子蛋白呈显著相关性［3］。另有研究报道FeNO与ESO%、IgE呈正相关［16］。本研究发现哮喘合并过敏性鼻炎组、哮喘组和过敏性鼻炎组患儿FeNO值均高于对照组，哮喘未控制组及部分控制组患儿FeNO水平均显著高于哮喘控制组，提示FeNO可用于评估哮喘患儿控制水平。本研究结果提示哮喘未控制组的ESO%及血清总IgE水平呈高于哮喘控制组的趋势，但差异无统计学意义，考虑可能与本研究病例数少有关。也有研究发现FeNO与诱导痰中的嗜酸性粒细胞比例呈相关性，与ESO%不存在相关性［17］。本研究结果提示哮喘患儿及过敏性鼻炎患儿FeNO值均高于对照组，考虑原因为FeNO受过敏状态等影响。综上，FeNO能够反映气道的炎症状况，用于哮喘的诊断及控制评估，但本研究发现过敏性鼻炎时FeNO也有升高，因此FeNO用于协助哮喘诊断时需结合患儿临床表现［18-19］。另外，FeNO与IgE，以及外周血嗜酸性粒细胞的相关性也需要进一步研究。

本研究中哮喘患儿过敏性鼻炎的发生率为53.6%。流行病学调查显示近10年过敏性鼻炎在我国儿童中的发病率为15%～25%，较前有上升趋势［20］。过敏性鼻炎与哮喘有相似的病理过程，其均为Th2细胞介导，嗜酸性粒细胞参与的炎症反应。炎症因子的释放促进鼻黏膜上皮细胞及炎症细胞中诱导型NOS表达，使nNO升高。研究报道儿童nNO的正常值为200～500 ppb［5，21-22］。过敏性鼻炎患儿比正常儿童的nNO值高［23-24］。国外一项包含179名7～15岁儿童的研究发现，过敏性鼻炎患儿及哮喘合并过敏性鼻炎患儿nNO值升高，高于哮喘未合并过敏性鼻炎患儿及健康对照儿童［4］。本研究得出的结论与之相同。提示nNO可协助过敏性鼻炎的诊断。本研究进一步采用ROC曲线分析提示nNO预测非哮喘患儿患过敏性鼻炎的最佳截断值为493 ppb，哮喘患儿患过敏性鼻炎的最佳截断值为502.5 ppb。

过敏性鼻炎是哮喘急性发作的危险因素，中重度过敏性鼻炎能影响哮喘控制［6，25］。有研究发现，在难以控制的哮喘患儿中，过敏性鼻炎的症状往往也比较严重［26］。本研究发现哮喘未控制组及部分控制组患儿nNO水平均高于哮喘控制组，差异存在统计学意义，提示上气道炎症水平与哮喘控制水平有关。

本研究对哮喘患儿同时进行FeNO及nNO的检测，发现哮喘未控制组FeNO及nNO均高于哮喘控制组，提示对于哮喘患儿，特别是合并过敏性鼻炎患儿，同时检测FeNO和nNO评估气道炎症水平，有利于哮喘控制，这是本研究的创新点。但是由于本研究为回顾性研究，无法评估哮喘合并过敏性鼻炎患儿鼻炎治疗后哮喘的控制情况，是本研究的不足之处，同时本研究非大样本研究。

综上所述，本研究发现过敏性鼻炎及哮喘合并过敏性鼻炎患儿nNO值升高，nNO检测可协助过敏性鼻炎的诊断；FeNO及nNO水平与哮喘控制存在相关性，对哮喘患儿进行nNO及FeNO能够协助评估哮喘控制水平，为治疗提供依据。