神經(jīng)源性炎癥介質CGRP對咳嗽敏感性的影響

于亦鳴， 徐鑲懷， 丁紅梅， 潘 靜， 余 莉

(同濟大學附屬同濟醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科，上海 200065)

上氣道咳嗽綜合征(upper airway cough syndrome, UACS)是由鼻或鼻竇部等一組上氣道疾病引起，以咳嗽為主要表現(xiàn)的綜合征，是慢性咳嗽常見病因。在西方為首位病因，國內(nèi)是慢性咳嗽的第2位病因，占18.6～32%[2-3]。目前，UACS的發(fā)病機制尚不清楚?？人苑瓷涫峭ㄟ^刺激物刺激位于神經(jīng)末梢的咳嗽感受器，將信號傳導至中樞，從而發(fā)出指令產(chǎn)生咳嗽。咳嗽感受器在上下呼吸道均有分布，既往研究發(fā)現(xiàn)，UACS患者下呼吸道的咳嗽感受器的高敏感性狀態(tài)可能是此類患者咳嗽敏感性增高的主要原因。UACS患者誘導痰中的神經(jīng)源性炎癥介質——降鈣素基因相關肽(calcitonin gene related peptide, CGRP)濃度顯著高于健康人群，且治療后下降。因此，推測UACS的咳嗽敏感性增高可能與神經(jīng)源性炎癥介質CGRP水平升高相關。但其是否與咳嗽高敏感性增高存在直接因果關系，目前尚無有力證據(jù)。

UACS基礎病因以鼻炎最為常見。本研究通過比較吸入神經(jīng)源性炎癥介質CGRP溶液前后鼻炎患者的咳嗽敏感性，探索CGRP與咳嗽敏感性增高的關系，為進一步研究UACS的咳嗽發(fā)生機制提供基礎依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年2—3月，健康人群18例及無咳嗽鼻炎患者23例。納入標準： 年齡為18～80歲；近2個月內(nèi)無上呼吸道感染史；無職業(yè)性粉塵、有毒有害氣體接觸史；無咳嗽、喘息等呼吸道癥狀；不吸煙或戒煙2年以上；胸部平片或CT無明顯異常；肺功能檢查： (FEV1/預計值)>80%，并且(FEV1/FVC)>70%；咳嗽敏感性(吸入辣椒素溶液，以激發(fā)出≥2次或≥5次咳嗽的最低辣椒素溶液濃度C2、C5作為受試者的咳嗽閾值)C2、C5>0.49μmol/L。

排除標準： 妊娠、哺乳期婦女；未簽署書面知情同意者或不易合作；其他系統(tǒng)嚴重疾病以致不能完成本研究者；精神障礙者。

健康人群組： 符合入選標準，來自同濟大學附屬同濟醫(yī)院職工和醫(yī)學院學生健康志愿者18例。其中男性8名；女性10名，平均年齡(35±9)歲。

鼻炎組： 符合入選標準，同濟大學附屬同濟醫(yī)院耳鼻喉科門診就診患者中，經(jīng)耳鼻喉科明確診斷為鼻炎，愿意參加本研究并簽署知情同意書23例。其中13例變應性鼻炎，10例非變應性鼻炎，男性12例，女性11例，平均年齡(36±7)歲。研究方案經(jīng)同濟大學附屬同濟醫(yī)院倫理委員會審查批準[批準號： (同)倫函審第(LL(H)-11-09-2)號]，所有受試者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 辣椒素咳嗽敏感性測定 以激發(fā)出≥2次或≥5次咳嗽的最低辣椒素溶液濃度C2、C5作為受試者的咳嗽閾值。

1.2.2 肺功能 按照中華醫(yī)學會呼吸分會頒布的操作流程，用德國Jaeger公司的Master Screen Diffusion肺功能儀，檢測第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)、用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)、峰流速(peak expiratory flows，PEF)、最大呼氣中期流速(maximal midexpiratory glow，MMEF)等。

1.2.3 流程 (1) 通過健康人群確立吸入CGRP溶液濃度： 健康人群依次予以生理鹽水、1、5、10、20μg/mL 的CGRP溶液超聲霧化吸入，選取能上調咳嗽敏感性但不引起肺通氣功能變化的合適溶度以對鼻炎患者進行下一步研究。每完成一個濃度的CGRP溶液后休息60min，再吸入下一個濃度的CGRP。(2) 鼻炎患者吸入CGRP溶液： 鼻炎患者依次吸入生理鹽水及1、5μg/mL CGRP，直至鼻炎患者出現(xiàn)咳嗽敏感性顯著變化的CGRP溶液。吸入前后檢測咳嗽敏感性及肺功能。每完成一個濃度的CGRP溶液后休息60min，再吸入下一個濃度的CGRP。同時進一步比較鼻炎患者吸入終止?jié)舛鹊腃GRP溶液后不同時間點咳嗽敏感性及肺功能的變化。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結 果

2.1 健康人群吸入CGRP溶液的有效性及安全性評估

健康人群在吸入CGRP后無胸悶氣促等不適癥狀。2例分別在吸入10、20μg/mL CGRP溶液時出現(xiàn)短暫咳嗽。吸入生理鹽水及1、5μg/mL CGRP溶液時，咳嗽敏感性無明顯變化；吸入10、20μg/mL CGRP溶液后，咳嗽敏感性顯著上升；吸入20μg/mL CGRP溶液后，F(xiàn)EV1%(P=0.031)、FVC%(P=0.028)、PEF%(P=0.035)、MMEF%(P=0.024)較基礎值明顯下降，見表1。

2.2 吸入生理鹽水及不同濃度CGRP鼻炎患者咳嗽敏感性改變

鼻炎患者吸入CGRP溶液后均無胸悶、氣促、咳嗽等反應，5例變應性鼻炎患者在吸入5μg/mL CGRP溶液后出現(xiàn)流清水樣涕、打噴嚏等癥狀，癥狀在5min內(nèi)均自行緩解。吸入5μg/mL的CGRP溶液后，咳嗽敏感性顯著上升(C2：P=0.033，C5：P=0.027)，考慮到安全性因素，未進行10、20μg/mL的CGRP溶液吸入，見表2。

表1 健康人群吸入生理鹽水及不同濃度CGRP溶液后咳嗽敏感性及肺功能變化

與基礎值比較，*P<0.05

表2 吸入生理鹽水及CGRP溶液前后鼻炎患者的咳嗽敏感性變化

與基礎值比較，*P<0.05

2.3 吸入生理鹽水及不同濃度CGRP鼻炎患者肺功能改變

吸入生理鹽水和CGRP溶液后，肺功能均未見明顯變化(P>0.05)，見表3。

表3 吸入生理鹽水及CGRP溶液前后鼻炎 患者的肺功能變化

2.4 鼻炎患者吸入5μg/mL CGRP溶液后不同時間點咳嗽敏感性和肺通氣功能變化

吸入藥物即刻檢測咳嗽敏感性升高，而肺通氣功能無變化(已如前述)，且未隨時間推移而發(fā)生變化(P>0.05)，見表4。

表4 吸入CGRP溶液后不同時間點的咳嗽敏感性和肺功能改變

與基礎值比較，*P<0.05

3 討 論

本研究顯示，健康人群和鼻炎患者吸入CGRP溶液后咳嗽敏感性升高，提示神經(jīng)肽CGRP可直接導致咳嗽高敏感性增高，可能是鼻炎患者產(chǎn)生咳嗽的原因之一。

本研究首先對健康人群進行CGRP溶液的霧化，找到可能引起咳嗽敏感性增高的濃度，即10μg/mL以上；然而在肺功能測定時發(fā)現(xiàn)20μg/mL的濃度可能引起氣流受限的表現(xiàn)——FEV1%、PEF%、MMEF%下降。由于變應性鼻炎患者往往存在下氣道炎癥，甚至氣道高反應性，可能在某些過敏原刺激下產(chǎn)生哮喘發(fā)作。而CGRP能激活肥大細胞，造成血管通透性增高、黏膜充血、支氣管痙攣水腫等表現(xiàn)，誘發(fā)哮喘。為安全起見，在之后變應性鼻炎患者的霧化吸入中選擇濃度≤10μg/mL。而當發(fā)現(xiàn)5μg/mL的濃度即可證實CGRP上調了鼻炎患者的咳嗽敏感性之后，同樣出于對安全性的考慮，未增加濃度進一步研究。哮喘患者，尤其是咳嗽變異性哮喘的咳嗽敏感性可高于正常人群，本研究中變應性鼻炎患者吸入5μg/mL的CGRP溶液后咳嗽敏感性顯著上升，而肺功能未出現(xiàn)改變，也排除了由于產(chǎn)生哮喘等其他原因對咳嗽敏感性的影響，考慮由CGRP溶液直接引起。

CGRP是1983年由Evans等[10]發(fā)現(xiàn)的一種生物活性物質，它與降鈣素(calcitonin, CT)同源,后者在甲狀腺主要轉錄表達成CT,CGRP則在神經(jīng)系統(tǒng)中主要轉錄表達成。在體內(nèi)CGRP主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、周圍神經(jīng)纖維[11-12],在整個呼吸道感覺神經(jīng)C纖維都能合成CGRP[13-16]。研究[16]發(fā)現(xiàn)，UACS患者誘導痰中神經(jīng)源性炎癥介質CGRP水平高于鼻炎及健康人群。大量研究[17-19]證實，感覺神經(jīng)活化可通過軸突反射造成P物質(substance P，SP)、CGRP等神經(jīng)肽大量分泌，與肥大細胞表面CGRP受體結合導致肥大細胞活化、脫顆粒產(chǎn)生和分泌組胺等炎癥介質。以往的研究也發(fā)現(xiàn)，無論是否咳嗽，鼻炎患者誘導痰組胺水平上升，可能是與CGRP的活化刺激相關。組胺等炎癥介質能活化TRPV1，導致咳嗽敏感性上調[20]。此外，CGRP除了導致局部氣道炎癥外，本身也具有上調咳嗽敏感性的作用[21]。

本研究有一定局限性，并未對鼻炎患者吸入CGRP溶液前后進行誘導痰的檢測，以了解下氣道炎癥變化情況。在未來的進一步研究中可考慮。此研究結果至少表明CGRP與咳嗽敏感性存在一定的因果關系，直接或間接通過肥大細胞激活產(chǎn)生炎癥介質。

綜上所述，CGRP可能通過多種因素導致咳嗽敏感性增高，可能與鼻炎患者的咳嗽發(fā)生機制相關，針對性治療可能成為將來治療手段之一，改善慢性咳嗽患者生活質量差的現(xiàn)狀[22]。