老年慢性阻塞性肺疾病病人呼出氣一氧化氮水平的變化及臨床意義

呼出氣一氧化氮(fraction of exhaled nitric oxide,FeNO)作為氣道嗜酸性粒細(xì)胞炎癥的指標(biāo),目前被廣泛應(yīng)用于診斷哮喘,并用來(lái)預(yù)測(cè)和評(píng)估哮喘激素的治療效果[1],是唯一用于臨床直接檢測(cè)氣道炎癥的生物標(biāo)志物[2]。慢性阻塞性肺疾病(COPD)以逐漸加重的不完全可逆的氣流受限為特征,與感染及有害氣體顆粒導(dǎo)致的氣道慢性炎癥反應(yīng)有關(guān),表現(xiàn)為CD+淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞(N)及嗜酸性粒細(xì)胞(Eos)浸潤(rùn)[3],有研究提出其發(fā)病過(guò)程可能存在NO的參與[4]。目前臨床上仍以肺功能檢查和臨床癥狀表現(xiàn)來(lái)指導(dǎo)COPD的治療和判斷病情,但肺功能和臨床癥狀不能直接反映氣道炎癥程度。本研究旨在探討FeNO與炎癥指標(biāo)及不同程度COPD肺功能的關(guān)系,及其對(duì)糖皮質(zhì)激素療效的評(píng)估價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年1月至2017年5月在我院呼吸內(nèi)科收治的COPD病人作為研究對(duì)象。入選病人符合2016年GOLD(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease)的診斷標(biāo)準(zhǔn): 即吸入支氣管舒張劑后第1秒用力呼氣容積 (FEV1)/用力肺活量(FVC)<70%,能配合肺功能及FeNO檢測(cè),2周內(nèi)無(wú)使用激素史,排除影響FeNO水平的其他疾病,如哮喘、過(guò)敏性鼻炎、特異性變態(tài)反應(yīng)、嗜酸粒細(xì)胞性支氣管炎等。本研究包括:COPD急性加重期(AECOPD)組病人50例,男45例,女5例,年齡60～81歲,平均(71.30±8.80)歲,表現(xiàn)為病人咳嗽、咳痰、呼吸困難比平時(shí)加重或痰量增多,或咳黃痰,或者是需要改變藥物方案。穩(wěn)定期COPD組50例,男40例,女10例,年齡60～81歲,平均(69.66±8.65)歲,病人近8周內(nèi)咳嗽、咳痰和喘氣癥狀穩(wěn)定或癥狀輕微,病情恢復(fù)到急性加重期前的狀態(tài)。同時(shí)選取同期接受健康體檢者50例作為對(duì)照組,男36例,女14例,年齡60～81歲,平均(70.96±9.77)歲,無(wú)吸煙史,肺功能正常,無(wú)肺部疾病。3組年齡、性別差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0. 05)。所有研究對(duì)象簽署知情同意書。

1.2 GOLD分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]按照COPD病人氣流受限分級(jí)(吸入支氣管擴(kuò)張劑后的FEV1% pred): GOLD 1級(jí)(輕度)為FEV1% pred≥80%;GOLD 2級(jí)(中度)為50%≤FEV1%pred<80%;GOLD 3級(jí)(重度)為30%≤FEV1%pred<50%; GOLD 4級(jí)(極重度)為FEV1%pred<30%。AECOPD組及穩(wěn)定期COPD組按照肺功能分級(jí)分別又分為2個(gè)亞組:GOLD 1～2級(jí)組,GOLD 3～4級(jí)組。

1.3 治療方案 在抗感染、解痙平喘等治療基礎(chǔ)上,GOLD 3～4級(jí)的AECOPD病人給予糖皮質(zhì)激素(甲強(qiáng)龍 40 mg),1次/d,規(guī)律治療1周。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)

1.4.1 外周血炎癥指標(biāo)檢測(cè):采集肘靜脈血2～3 mL,利用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀檢測(cè)外周血Eos和N水平。

1.4.2 FeNO水平測(cè)定:采用瑞典NIOX VERO一氧化氮(NO) 測(cè)定儀,根據(jù)美國(guó)胸科學(xué)會(huì)(ATS)/歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ERS) 推薦測(cè)定方法檢測(cè)FeNO。

1.4.3 肺功能指標(biāo)檢測(cè):采用肺功能監(jiān)測(cè)儀對(duì)肺功能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),包括FVC、FEV1及FEV1%pred。

2 結(jié)果

2.1 各組間FeNO值及肺功能指標(biāo)比較 AECOPD組和穩(wěn)定期COPD組FeNO、Eos、N水平均較正常對(duì)照組明顯升高(P<0.05)；AECOPD組與穩(wěn)定期COPD組比較,差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0. 05)。與正常對(duì)照組比較,其他2組的FEV1% pred、FEV1/FVC顯著降低 (P<0. 05)。但AECOPD組與穩(wěn)定期COPD組間FEV1% pred、FEV1/FVC差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0. 05)。見(jiàn)表1。

表1 治療前3組病人FeNO及肺功能指標(biāo)的比較

注:與對(duì)照組比較,*P<0.05; 與穩(wěn)定期COPD組比較,△P<0.05

2.2 AECOPD組及穩(wěn)定期COPD組不同GOLD分級(jí)病人的FeNO、Eos、N值的比較 對(duì)于AECOPD病人,GOLD 3～4級(jí)組與GOLD 1～2級(jí)組比較,FeNO水平降低,Eos及N水平升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0. 05)。COPD穩(wěn)定期GOLD 3～4級(jí)組與GOLD 1～2級(jí)組比較,FeNO、EOS及N水平的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 AECOPD組及穩(wěn)定期COPD組不同GOLD分級(jí)的FeNO、Eos、N值的比較

注:與GOLD 3～4級(jí)組比較,*P<0. 05

2.3 AECOPD組GOLD 3～4級(jí)病人糖皮質(zhì)激素治療前后指標(biāo)的比較 治療前AECOPD組與穩(wěn)定期COPD組比較,外周血FeNO、Eos、NEOS、N水平均升高;治療1周后,各項(xiàng)指標(biāo)均明顯改善(P<0.05),與穩(wěn)定期COPD組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但高于對(duì)照組。見(jiàn)表3。

表3 AECOPD組GOLD 3～4級(jí)病人糖皮質(zhì)激素治療前后觀察指標(biāo)的比較

注:與治療前比較,*P<0. 05;與對(duì)照組比較,△P<0. 05

3 討論

COPD是臨床常見(jiàn)的呼吸系統(tǒng)疾病之一,在其發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中,多種炎癥細(xì)胞、炎性介質(zhì)及細(xì)胞因子參與的周圍氣道炎癥發(fā)揮了關(guān)鍵性作用[6],包括CD+淋巴細(xì)胞、N及Eos等?？陀^、精確地評(píng)估COPD病人氣道炎癥變化情況及其程度對(duì)病情的判斷和指導(dǎo)治療均有重要的臨床意義。

FeNO主要源自氣道上皮細(xì)胞,內(nèi)源性NO與氣道Eos炎癥及氣道高反應(yīng)密切相關(guān),目前在支氣管哮喘中的研究更多。很多學(xué)者認(rèn)為,FeNO與Eos浸潤(rùn)關(guān)系更為密切,而COPD則以N為主要效應(yīng)細(xì)胞,因此FeNO在COPD，尤其是穩(wěn)定期COPD病人中的水平變化尚存在一定爭(zhēng)議[7]。AECOPD病人因感染導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)可造成誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(NOS)表達(dá)增加,引起許多細(xì)胞如Eos、N、氣道上皮細(xì)胞等合成釋放NO增多,從而引起FeNO水平升高,當(dāng)感染控制后,NO合成釋放則減少。在本研究結(jié)果中,急性加重期FeNO濃度高于穩(wěn)定期,穩(wěn)定期高于正常對(duì)照組,這與熊英等[8]研究結(jié)果一致。我們發(fā)現(xiàn)，COPD病人治療前不管是急性加重期還是穩(wěn)定期,FeNO、Eos及N水平均高于正常對(duì)照組,提示NO參與COPD的發(fā)病過(guò)程,證實(shí)了COPD病人具有不同程度的氣道炎癥反應(yīng)。

臨床上GOLD分級(jí)用來(lái)評(píng)估氣流受限的嚴(yán)重程度,盡管AECOPD病人FeNO水平較穩(wěn)定期COPD病人及健康對(duì)照組高,但對(duì)于AECOPD病人,我們發(fā)現(xiàn)肺功能更嚴(yán)重的GOLD 3～4級(jí)亞組與GOLD 1～2級(jí)亞組比較,FeNO值并沒(méi)有升高,反而呈下降趨勢(shì),提示FeNO水平與病情嚴(yán)重程度分級(jí)無(wú)明顯相關(guān)性。NO的形成由NOS介導(dǎo),NOS分為3種亞型: 神經(jīng)元型 (nNOS),內(nèi)皮型(eNOS)和誘導(dǎo)型(iNOS)。氧化應(yīng)激產(chǎn)生超氧陰離子和NO結(jié)合的過(guò)程中,形成過(guò)氧亞硝酸鹽,放大了硝化應(yīng)激,導(dǎo)致nNOS和iNOS產(chǎn)生失衡,使iNOS的表達(dá)在早期 (GOLD 1～2級(jí))增加,在晚期(GOLD 3～4級(jí))減少,同時(shí)肺功能嚴(yán)重病人氣道狹窄嚴(yán)重程度增加,氣道細(xì)胞功能減退,NO釋放也減少,最終導(dǎo)致FeNO值隨著肺功能的下降而下降。但對(duì)于穩(wěn)定期病人來(lái)說(shuō),GOLD 3～4級(jí)亞組與GOLD 1～2級(jí)亞組比較,FeNO水平無(wú)差異。這一反常的現(xiàn)象提示FeNO雖然與氣道炎癥密切相關(guān),但可能不能有效評(píng)價(jià)AECOPD病人的病情嚴(yán)重程度。這可能與我們此次研究的樣本量不夠有關(guān),或者可能存在其他機(jī)制的參與,值得我們進(jìn)一步研究。

COPD是由各種炎癥因子介導(dǎo)引起的氣道慢性炎癥,其治療主要是抑制氣道炎癥反應(yīng),而糖皮質(zhì)激素已被公認(rèn)具有良好的抗炎作用,特別是對(duì)于GOLD 3～4級(jí)的COPD病人,吸入糖皮質(zhì)激素是推薦的主要治療藥物。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,FeNO檢測(cè)對(duì)指導(dǎo)COPD的糖皮質(zhì)激素治療有一定意義。劉紅艷等[9]觀察25例AECOPD病人在糖皮質(zhì)激素治療前后FeNO水平的變化,結(jié)果顯示,治療后病人的FeNO水平降至健康對(duì)照組水平，提示AECOPD病人FeNO檢測(cè)可預(yù)測(cè)抗炎治療效果。朱敏等[10]對(duì)已戒煙的重度COPD病人,在采用糖皮質(zhì)激素治療前和治療1周后觀察FeNO及FEV1的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)ICS有反應(yīng)者(FEV1增加≥200 mL) 較無(wú)反應(yīng)者FeNO水平明顯升高。提示FeNO檢測(cè)是預(yù)測(cè)已戒煙的重度COPD病人ICS療效的有效指標(biāo)。本研究中,我們按照肺功能分級(jí),發(fā)現(xiàn)AECOPD組中GOLD 3～4級(jí)的亞組病人給予糖皮質(zhì)激素治療1周后,FeNO、EOS、N水平較治療前下降,均恢復(fù)到穩(wěn)定期COPD狀態(tài)，但仍高于正常對(duì)照組,提示多數(shù)AECOPD病人在治療后仍存在不同程度的氣道炎癥,證實(shí)了COPD病程的不可逆性。

綜上所述,FeNO與氣道炎性反應(yīng)密切相關(guān),雖在急性加重期GOLD 3～4級(jí)的亞組病人中變化存在特殊性,但大致上仍與EOS及N的變化一致,提示FeNO在COPD的發(fā)病機(jī)制中可能有不可忽視的作用,另外COPD病人在急性加重期的FeNO值與肺功能(FEV1%pred)下降一致,但在糖皮質(zhì)激素治療前后FEV1改善并不明顯,提示FeNO可作為評(píng)價(jià)重度COPD病人糖皮質(zhì)激素治療的有效指標(biāo),但并不能作為評(píng)估AECOPD病情嚴(yán)重程度的指標(biāo),后期我們可能需要加大樣本量或者進(jìn)行更深一步的相關(guān)性分析。