哮喘的炎症指标进展节选

1、Airways Narrowing 哮哮 喘喘 的的 病病 理理 Trigger factor Mucus plugging Airway wall oedemaSmooth muscle spasm 确定是否有气道阻塞确定是否有气道阻塞: 用肺功能仪用肺功能仪 Sensitivity = 35% Smith et al. AJRCCM., 2004 litres FEV1 seconds 1 2 3 4 5 6 NORMAL OBSTRUCTED GINA 哮喘的定义哮喘的定义 chronic inflammatory disorder of the airways increase in

2、airway hyper-responsiveness recurrent episodes of respiratory symptoms variable airflow obstruction reversible spontaneously or with treatment. Global INitiative for Asthma 2007 A B C D Simpson et al Respirology 2006; 11: 54-61 哮哮 喘喘 的的 炎炎 症症 亚亚 型型 A.Neutrophilic B.Eosinophilic C.Mixed cellularity D

3、.Paucigranular Is airway inflammation related to cigarette smoking . active or passive? infection . bronchiectasis? air pollution . e.g. diesel fumes? allergic (IgE-mediated) asthma? . e.g. ascaris lumbricoides? - Depending on the cause, the type of airway inflammation may be different. - This is im

4、portant because it will influence the potential response to anti-inflammatory treatment Only eosinophilic inflammation is steroid responsive Relationship between sputum eosinophils and response to ICS therapy N = 120 “Unstable asthma” Rx Trial of: 1. FLU 500g/day OR 2. FLU 2000g/day OR 3. oral predn

5、isolone 30mg/day Meijer et al. Clin. Exp. Allergy 2002; 32: 1096-1103 Baseline sputum eosinophils % Relationship between sputum neutrophils and response to ICS therapy in asthma Green et al. Thorax 2002 PC20 FEV1 VAS All others n=38 Neutros 65% Eos 2%, n=11 BUD 800 g/day for 2 months Eosinophilic in

6、flammation is steroid responsive inflammation Brown, 1958 “Asthma” symptoms Co-existing pathology e.g. rhinitis with post-nasal drip Anxiety leading to hyperventilation or vocal cord dysfunction Other pathology e.g. bronchiectasis, GE reflux Poor compliance, inadequate anti- inflammatory treatment R

7、espiratory symptoms in patients with “asthma” “Asthma” symptoms Co-existing pathology e.g. rhinitis with post-nasal drip Anxiety leading to hyperventilation or vocal cord dysfunction Other pathology e.g. bronchiectasis, GE reflux Poor compliance or inadequate ICS dose leads to uncontrolled airway in

8、flammation Respiratory symptoms in patients with “asthma” 炎症检测术（Inflammometry） Inflammometry标本采集方法 有创技术有创技术 经纤支镜支气管粘膜活检 支气管肺泡灌洗（BAL） 手术切除标本 有创气道炎症检测 优点： 可直接检测气道炎症 是气道炎症的“金标准” 缺点： 属于侵入性检测 可引起气道高反应 不适用于哮喘发作期(特别是重症哮喘) 结论： 可作为研究工具，但不可能作为临床常规技术 开展 炎症无创检测技术炎症无创检测技术 气道反应性测定 诱导痰技术 呼出气NO检测 呼出气冷凝物检测 体液检测（外周血、

9、尿液） 基于气道反应性的哮喘治疗策略基于气道反应性的哮喘治疗策略 以气道反应性作为附加指标指导哮喘长 期治疗对临床控制和组织学指标的影响 2年随机对照研究 以AHR作为评定哮喘严重程度和指导ICS（氟替卡松和布 地奈德）升降级治疗的指标 方法：AHR和疾病严重程度均分为4级，对照组以疾病严 重程度为依据进行升降级治疗，AHR组根据疾病严重程 度和AHR进行调整 Sont JK, Willems,LN,Bel EH,et al. Clinical Control and Histopathologic Outcome of Asthma when Using Airway Hyperrespon

10、siveness as an Additional Guide to Long-Term Treatment Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1999,159:10431051 结果 AHR组 急性发作减少1.8倍，肺功能改善更为显著 支气管粘膜活检表明AHR组较对照组患者上皮下网状层增厚 明显减轻。 结论 GINA分级治疗方案仅仅针对是否达到最佳的症状控制 和肺功能改善，没有针对AHR，不能在不同的个体达到理想 的哮喘控制。 气道反应性监测指导哮喘气道反应性监测指导哮喘 联合治疗方案调整联合治疗方案调整 轻至中度非急性发作期哮喘患者分为固定剂量组（A）、 临床调

11、整组（B）、AHR（C）组，初始治疗均为ICS LABA联合治疗。 A组维持固定剂量不变，B组根据哮喘控制水平进行降级 或停药，C组在哮喘控制前提下根据气道反应性进行降级 或停药。 定期随访18月 比较三种疗法的哮喘控制率。 刘春涛，等.气道反应性监测对哮喘联合治疗方案调整的指导意义. 中华结核和呼吸杂志，2007：,30(7):498-503 以气道反应性为目标的降级治疗 PC35sGaw在12 mg/ml，降级治疗； PC35sGaw在23mg/ml，改为单用ICS治疗； PC35sGaw 6.00mg/ml，停药观察。 联合治疗后气道反应性的动态变化 不同降级方式哮喘控制率的差异 控制率

12、 气道反应性测定临床评价 确诊哮喘的有力依据 哮喘治疗效果的评价指标 长期随访与预后判断指标 对设备要求高，操作复杂、费时； 不适于肺功能较差（FEV1%70%）以及 急性发作的患者； 敏感性高而特异性相对较低； 反映气道炎症的滞后性。 基于诱导痰检测的哮喘治疗策略 诱导痰指标检测 从理论上讲，哮喘气道炎症反应过程 中的所有介质均能够在诱导痰当中测得。 嗜酸粒细胞和中性粒细胞计数 ECP浓度 诱导痰NO3-/NO2-测定 细胞因子、炎性介质水平 以减少诱导痰嗜酸粒细胞 为目标的治疗策略 目的：比较以减少嗜酸粒细胞炎症为目标的治疗策略与 标准治疗在减少急性发作方面的差异。 方法：74例患者，随机

13、接受标准治疗（按照 BTS指南） 或在症状控制基础上使诱导痰嗜酸粒细胞降低至正常。 结果：12月诱导痰组急性发作次数显著少于BTS组 (35比 109;) ，住院病人分别为 1例和6例（ p=0.047）。每日ICS 量无显著差别。 结论：以嗜酸粒细胞正常化为目标的策略能够更有效地 减少哮喘急性发作。. Green RH,Asthma exacerbations and sputum eosinophil counts: a randomised controlled trial. Lancet. 2003 ，12;361(9365):1302-3;. 监测诱导痰细胞计数指导哮喘治疗监测诱导痰

14、细胞计数指导哮喘治疗 对急性发作的影响对急性发作的影响 随机平行对照临床试验 纳入117 成人哮喘患者，观察2年 分组： 临床策略组（CS） 诱导痰策略组（SS )：维持嗜酸粒细胞11% 511% 35% 03% Day0Day14 诱导痰嗜酸粒细胞计数临床评价 诱导痰EOS作为哮喘气道炎性标志之一，能及时反映 哮喘气道炎症水平，在抗炎治疗之后很快降至正常 水平，是一个对糖皮质激素治疗非常敏感的快速反 应指标 操作方法简单，价格低廉 影响因素多，个体差异大，部分患者诱导效果差 部分哮喘患者为非嗜酸粒细胞炎症 一氧化氮呼气测定试验(FENO) 监测指导下的哮喘治疗策略 呼出气一氧化氮 (Exha

15、led nitric oxide,FENO) 研究最为广泛的呼出气标志物，在多种肺部炎症性疾病中广 泛应用。 NO是通过一氧化氮合酶(NOS) 作用于底物L-精氨酸产生 至少有3 种不同的同工酶: 神经性NOS ( nNOS) 、内皮细胞 NOS(eNOS) 、诱导型NOS (iNOS) 诱导型NOS (iNOS)活性较高，不受钙离子浓度的影响，可在 呼吸道上皮细胞内特异表达，在哮喘患者其表达显著增高 内皮细胞NOS(eNOS)的浓度具有流速依赖性：ATS/ERS制定 了FENO测定指南，规定的呼出气流速为50 ml/s FENO在呼吸系统疾病的应用 支气管哮喘 COPD 支气管扩张 CF 原

16、发性纤毛功能障碍（PCD） 鼻炎 间质性肺疾病：系统性硬化症、IPF、结节病 慢性咳嗽 肺癌 肺移植排斥 ARDS BPB 大气污染 哮喘患者呼出气一氧化氮哮喘患者呼出气一氧化氮(FENO) 含量显著升高，与气道炎症严重程度呈正相关含量显著升高，与气道炎症严重程度呈正相关 正常人气道粘膜细胞 产生少量NO (一般低于25ppb) 哮喘气道炎症细胞 产生大量NO (高出正常人2-5倍) 年月 日周 呼出一氧化氮升高呼出一氧化氮升高 肺功能异常肺功能异常 出现症状出现症状 气道激发试验气道激发试验 哮喘气道炎症的标志物出现顺序： FENO症状肺功能检查气道激发试验 哮喘患者用激素治疗后监测指标出现

17、顺序哮喘患者用激素治疗后监测指标出现顺序 (Bates AC. Exhaled netric oxide in asthma: from bench to bedside. J Allergy Clin Immunol, 2003, 111: 2562262.) FENO检测气道炎症与气道粘膜活检、 诱导痰和气道激发试验比较 - 相近的敏感性和特异性 FENO已被证实对气道炎症检测的敏感性和特异 性和支气管镜下粘膜活检 (van den Toorn et. al. AJRCCM 2001 and Payne et. al. AJRCCM 2001) 和诱导痰(Warke et.al. Thor

18、ax 2002 and Lex et.al. AJRCCM 2006) - 传统的两种气道炎症检测”金 标准“ ，及气道激发试验接近； FENO检测气道炎症，无创、快速、操作简单、 很容易重复。 Biopsy procedure Exhaled NO procedure Piacentini et. al. JACI 1999 FENO对接触过敏原的 哮喘患者气道炎症检测， 比肺功能改变更早、更 敏感； FENO是独立的气道炎 症检测指标 FENO检测气道炎症比肺功 能检查更敏感 国际上FENO相关文献报道超过1700余篇 * As of November 2007 ATS/ERS关于FENO

19、测定 指南(2005年修订版) FENO作为哮喘筛选、早期诊断和 鉴别诊断的工具 FENO在哮喘患者和健康者间有明显区别，因此 可作为为哮喘筛选的工具； 咳嗽变异性哮喘是哮喘的一种，患者的FENO会 升高; 慢性咳嗽的患者如果其FENO水平较高,确诊 为哮喘或咳嗽变异性哮喘的可能性就比较大,而胃 食道反流等疾病FENO值不会升高，应用FENO进 行鉴别诊断既特异又敏感； 因FENO能客观的反映气道的炎症，对于无临床 症状及肺功能结果正常的患儿，应用FENO检测 作为依据,可以确定和治疗这类隐匿性患者。 FENO作为哮喘抗炎治疗反应的早 期客观量化指标 哮喘在应用抗炎治疗后FENO水平迅速下降,

20、但使 用支气管扩张剂后FENO水平不下降； FENO是激素抗炎治疗反应最快的指标之一，吸 入激素、口服激素及口服白三烯受体拮抗剂均能 导致FENO水平下降，持续应用丙酸倍氯米松 (Beclomethasone) 500g /d的剂量就会使FENO下 降 ,断续应用激素上述情况会重复出现。此种特 点可以用来监测对所给予的治疗的临床反应。 FENO用于哮喘管理 评估哮喘控制水平 预测哮喘的病情恶化：FENO常于其他参数如肺功能和嗜 酸粒细胞发生明显改变之前就出现增高，因此可作为哮喘 失控的早期警告指标 评估治疗效果：FENO也是一项对激素治疗极为敏感的即 刻反应指标，激素雾化治疗后6 小时或于吸入

21、激素治疗后 23 天FENO即明显降低，24 周达最大效果 评估治疗依从性 发现激素抵抗性哮喘 根据FENO调整儿童哮喘激素用量 目的：评估根据FENO滴定激素剂量是否能够改善哮喘 控制 方法: FENO 组 (n 39) ：根据症状和 FENO水平调整激素剂 量 症状组 (n 46) ：仅根据症状进行调整。 每3月随访一次，观察1年。 终点指标：激素累计用量 Marille W. et al.Titrating Steroids on Exhaled Nitric Oxide in Children with Asthma :A Randomized Controlled Trial.Am

22、J Respir Crit Care Med 172. 831836, 2005 FENO30ppb 不论症状积分高低 FENO30ppb 症状14 FENO 30ppb 症状14 症状14 症状 14 第1次 症状 14 第2次 ICS ICS ICS FENO组 n=39 症状组 n=46 开始 12月 开始 12月 气道反应性FENO水平 2000 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 PD20 (ug) 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 FEN Oppb) 开始 3月 6月 9月 12月 2.5 vs 1

23、.1 倍倍剂量，倍倍剂量，P0.04 P 0.02 根据FENO调整儿童哮喘激素用量 其他指标 严重急性发作 FENO组 8例，症状组18例。 两组症状积分改善无差异。 FEV1 均有改善，两组无差异 两组激素用量无差异。 结论：在儿童哮喘，根据FENO水平调整激素剂 量，在不增加激素用量的情况下，可显著改善气 道炎症和气道反应性。 采用采用FENO测定指导慢性哮喘的治疗测定指导慢性哮喘的治疗 单盲安慰剂对照试验 97 例哮喘患者在确定最佳剂量后继续观察12月 根据 FENO水平（35ppb）或常规流程升降级调整ICS剂 量 主要终点指标：急性发作频率 。 次要终点指标：ICS平均每日用量。

24、Smith AD，et al. N Eng J Med 2005 ， 352:2163-2173 结果 FENO组， 46例；控制治疗组，48例。 平均ICS每日用量（氟替卡松），FENO组 370 g ，控制 治疗组 641 g （P=0.003)，减少 270 g ，降低 40 。 急性发作频率：FENO组，0.49 /人/年， 控制治疗组， 0.90 /人/年，降低 45.6 。 哮喘其他控制指标、肺功能、口服激素或气道炎症水平 （诱导痰嗜酸粒细胞计数）无差异。 结论： 借助于FENO 测定可以显著减少ICS维持剂量而不 影响哮喘控制。 FENO监测评价 FENO是准确反映哮喘气道炎症的

25、指标 FENO与哮喘患者支气管镜下粘膜活检、诱导痰嗜酸粒 细胞计数和气道反应性相关 FENO水平增高与哮喘控制水平降低相关 抗炎治疗后FENO水平以剂量依赖方式降低 FENO测定较诱导痰更易操作、重复性更好，患者接受 程度更高 目前已有符合ATS/ERS指南标准的测定仪上市 一氧化氮呼气测定试验一氧化氮呼气测定试验*(FENO) 测定值测定值 低低 正常正常 偏高偏高 升高升高# (ppb) 儿童儿童 5 5 20 2035 35 (12岁岁) 成人成人 5 525 2550 50 * Aerocrine:Guide to Interpretation of FENO Values.Partl

26、y based on “Exhaled Nitric Oxide Measurements:Clinical Application and Interpretation”. Thorax. 2006; 61:817-27. 根据AST/ERS指南，呼气流速： 50ml/s；不适合吸烟者。 # 若高出基数值的60%, 判为升高(阳性结果) 。 年月 日周 FENO FEV1/PEF EOS NO2/NO3 AHR 气道炎症监测的价值与局限性 气道炎症与急性发作和复发密切相关 气道炎症指标是哮喘控制指标的必要补充 以炎症测量学为依据是一种新的更合理的治疗策 略 目前气道炎症无创测定方法有其局限性

27、，限制其 临床广泛应用。 Airways Narrowing 哮哮 喘喘 的的 病病 理理 Trigger factor Mucus plugging Airway wall oedemaSmooth muscle spasm “Asthma” symptoms Co-existing pathology e.g. rhinitis with post-nasal drip Anxiety leading to hyperventilation or vocal cord dysfunction Other pathology e.g. bronchiectasis, GE reflux Poor compliance, inadequate anti- inflammatory trea