叶艳梅，胡大鹏，黄淑榆，赵文驱，梁健鹏，黄俊文，韩惠珊，杨淑銮，蔡绍曦，赵海金

南方医科大学南方医院呼吸与危重症医学科，慢性气道疾病实验室，广东 广州510515

慢性咳嗽（持续＞8周）是呼吸科门诊患者最常见的症状之一。研究发现，咳嗽变异性哮喘（CVA）和嗜酸粒细胞性支气管炎（EB）是慢性咳嗽最常见的两个病因［1］，分别占慢性咳嗽病因的三分之一和五分之一［2］。欧洲呼吸学会慢性咳嗽管理指南将CVA和EB归类为具有哮喘特征的咳嗽［3］。以CVA和EB为代表的慢性咳嗽、哮喘、慢性阻塞性肺病及过敏性咳嗽患者等可患有嗜酸性气道炎症（EAI），临床上诱导痰嗜酸性粒细胞（EOS）计数是诊断EAI的理想指标之一。然而，诱导痰EOS在技术上要求高且耗时长；因此，寻找更易于获取的标志物用来指导嗜酸性咳嗽的治疗尤为重要。

目前认为，呼出气一氧化氮（FENO）是评估哮喘EAI和预测吸入性糖皮质激素（ICS）治疗反应性的理想指标［4-6］。Kowal等［7］报道了FENO可用于筛查慢性咳嗽患者中的哮喘病例。Hsu等［8］报道FENO值＞33.9 ppb可预测ICS在慢性咳嗽患者治疗中的有效性。Yi等［9］发现具有高FENO 水平（≥31.5 ppb）的慢性咳嗽患者对ICS治疗的反应性可能更好。Chen等［10］发现FENO可能有助于识别慢性咳嗽患者中的CVA病例。课题组2016年亦发现FENO值升高可以预测亚急性咳嗽对于ICS的治疗反应性［11］。上述研究表明，FENO是预测慢性咳嗽中ICS 治疗反应性较为理想的标志物；提示FENO可能作为慢性咳嗽患者EAI和ICS治疗反应性的重要预测指标。

既往有研究提示过敏史与FENO之间存在显著关联性。Baptist等［12］报道，在非裔美国儿童中，FENO水平受到过敏史的影响。Lim等［13］研究发现，过敏史是FENO水平升高的重要危险因素。Asano等［14］报道过敏史可能影响FENO对慢性咳嗽患者的诊断价值，但关于过敏史对FENO预测慢性咳嗽患者气道嗜酸粒细胞炎症作用是否存在影响，目前未见报道，本研究旨在确定FENO在预测慢性咳嗽患者EAI的诊断价值，并评估过敏史对FENO预测价值可能的影响。

1 资料和方法

1.1 研究对象

南方医科大学南方医院2016年10月～2021年10月门诊就诊且符合纳入标准的患者，对医疗数据库中记载的医疗记录及病历文件进行了回顾性队列分析。本研究获得南方医院伦理委员会的伦理批准[编号FEEC2016-052]。

1.2 入选及排除标准

入选标准：症状持续3～8 周，咳嗽作为唯一或主要症状定义亚急性咳嗽；持续超过8周的咳嗽作为唯一或主要症状定义慢性咳嗽；胸片或胸部CT无明显异常；完成FENO检测；配合完成诱导痰试验。

排除标准：就诊前6周内有呼吸道感染史；过去4周内使用过ICS或全身性糖皮质激素；就诊前1周应用白三烯受体拮抗剂和/或长效β2-激动剂。

收集并分析人口统计学和临床数据，包括年龄、性别、过敏状况、吸烟史、诱导痰试验结果和FENO测量结果。吸烟史定义为每天至少吸1支香烟至少持续6月或累计吸入≥20包香烟［15］。过敏史是IgE抗体应答者的临床定义，例如，个体倾向于对过敏原敏感，然后产生IgE抗体以响应过敏因素［16-18］。本研究中，过敏史定义为既往诊断为过敏性鼻炎、湿疹、花粉过敏、动物、药物或食物过敏［19］。

1.3 FENO测量

按照瑞典NIOX MINO分析系统标准检测程序；根据美国胸科学会（ATS）/ERS的推荐意见［20］，指示患者以50 mL/s 的标准低速率呼气，并保持稳定的流速至少10 s。主要检测指标：FENO（ppb）（1 ppb=1×109mol/L）。

1.4 诱导痰

根据操作流程标准进行［21,22］。以痰诱导EOS≥2.5%定义EAI［9］。

1.5 统计分析

正态分布数据（年龄）用均数±标准差表示。正态分布用Kolmogorov-Smirnov检验。不同年龄组间比较采用独立样本t检验。非正态分布数据(FENO值)以中位数及四分位数表示（median,[Quartiles1],[Quartiles3]），组间比较采用Mann-WhitneyU检验或Kruskal-Wallis分析。分类变量的组间差异分析分别采用Pearson χ2检验及Yates连续性校正法。上述分析均采用SPSS 19.0进行。

通过绘制受试者工作特征曲线（ROC）并计算曲线下面积（AUCs），计算FENO对不同组别诱导痰嗜酸粒细胞（≥2.5%）的最佳预测值。以Youden 指数计算FENO预测临界值，并分别计算各临界值的阳性预测值（PPV）、阴性预测值（NPV）、阳性似然比（PLR）和阴性似然比（NLR）。用DeLong's检验比较各组间的ROC曲线下面积（AUC）。利用R软件（4.1.0版）中的“proc”包绘制ROC曲线。

连续变量（诱导痰嗜酸粒细胞计数）通过临界值（2.5%）转换为二分类状态变量。采用多重Logistic回归分析确定影响FENO预测值的变量，分别计算优势比（OR）和95%可信区间（CI）。P＜0.05（双侧）被认为是具有统计学意义的结果。采用Spearman等级相关检验分析血清FENO水平与过敏史反应的相关性。

2 结果

2.1 基线特征

共纳入868名患者（402名男性和466名女性）。患者年龄为39.59±13.35（14～84）岁。其中慢性咳嗽749例（86.3%），亚急性咳嗽119例（13.7%），存在嗜酸粒细胞气道炎症患者（痰EOS≥2.5%）173例（19.9%），83例（9.6%）有吸烟史，100例（11.5%）有过敏史病史。慢性咳嗽患者中有吸烟史的病例多于亚急性咳嗽组患者（10.4%vs4.2%，P=0.034）。两组的基线数据比较（表1）。

表1 患者一般资料Tab.1 Baseline characteristics of the patients enrolled in this study

以FENO≥25 ppb 为临界值做分层分析，69 例（12.8%）EAI 患者FENO 值正常，224 例（68.3%）患者FENO值升高但无痰EOS增多（＜2.5%）。按不同水平FENO值分层分析具体见表2。

2.2 慢性咳嗽合并过敏史的患者FENO水平更高

所有患者的中位FENO值为18[12,35]ppb，范围为5～300 ppb。亚急性咳嗽组与慢性咳嗽组FENO水平差异无统计学意义（P=0.18）。吸烟患者的FENO值为24 ppb[13,50]，高于无吸烟史患者的18 ppb[11,34]（P=0.029）。与无过敏史患者相比，过敏史患者的FENO水平略高，但差异无统计学意义（P=0.069）。亚急性咳嗽组吸烟者和非吸烟者的FENO水平无显著差异（P=0.61），而慢性咳嗽组吸烟者的FENO 水平高于非吸烟者（24 ppb[13,50]vs.18ppb[11,33]，P=0.025]。值得注意的是，在慢性咳嗽组中，过敏史患者的FENO水平21 ppb[12,52]高于无过敏史患者过敏史18 ppb[11,32]（P=0.029）。在亚急性咳嗽患者中，过敏史患者与无过敏史患者的FENO水平无显著差异（P=0.535）。此外，FENO水平与痰EOS之间显著相关性（rs=0.281，P＜0.001）。

2.3 FENO对痰EOS的ROC预测价值

在全部患者中，FENO预测嗜酸粒细胞气道炎症性的AUC（27.5 ppb 为临界值）为0.703（95%CI：0.658-0.748，敏感性57.8%，特异性73.7%，PPV35.3%，NPV87.5%，P＜0.001）。值得注意的是，以72 ppb的临界值，过敏史患者的AUC为0.677（95%CI：0.548-0.806，P=0.006），敏感性为41.7%，特异性较高，为92.1%，PPV为12.8%，NPV为98.3%。在无过敏史的患者中，28.5 ppb的FENO 临界值可得出AUC 为0.708（95%CI：0.660-0.756，P＜0.001），敏感性为57.7%，特异性为75.3%，PPV为32.7%，NPV为89.6%。FENO预测EAI在所有患者和过敏史或无过敏史患者之间的AUC没有显著差异（P值分别为0.7和0.66）。

在慢性咳嗽患者中，FENO对所有患者EAI预测的（临界值为26.5 ppb）的AUC=0.691（95%CI：0.642-0.741，P＜0.001），敏感性为57.8%，特异性为72.4%，PPV为29.9%，NPV为89.4%。过敏史患者的AUC（72 ppb为临界值）=0.665（95%CI：0.510-0.820，P=0.036），敏感性为47.4%，特异性为92.4%，PPV 为12.3%，NPV 为98.7%。无过敏史患者的AUC为0.697(95%CI：0.646-0.749，P＜0.001)，敏感性为55.5%，特异性为75.7%，PPV为28.2%，NPV为90.8%）。所有慢性咳嗽患者与慢性咳嗽过敏史患者的AUC比较无显著性差异（P=0.904），慢性咳嗽患者与无过敏史患者之间也无显著差异（P=0.873，表2）。FENO用于识别不同组中EAI的ROC曲线如图1和2所示。

图1 FENO预测全部队列，过敏患者以及非过敏受试者中嗜酸性气道炎症的ROC 曲线Fig.1 ROC curve analysis of FENO level for predicting EAI in the overall cohort and in atopic and non-atopic patients.The optimal cut-off value of FENO level was higher in atopic patients (72 ppb) than in the overall cohort (27.5 ppb) and non-atopic patients (28.5 ppb).The sensitivity and specificity of FENO for identifying EAI in non-atopic patients was 57.7% and 75.3%,respectively,with a cut-off value of 28.5 ppb.

表2 不同FENO水平患者一般资料比较Tab.2 Demographic characteristics of the with different FENO levels

2.4 影响FENO水平的因素

以27.5 ppb 的临界值作为分层取值，将FENO≥27.5 ppb定义为“1（升高水平）”，将FENO＜27.5 ppb定义为“0（正常）”，将连续的测试变量FENO值转换为二分类因子变量，然后进行Logistic回归分析以确定与FENO水平升高相关的因素。结果显示，当将吸烟和过敏史纳入回归方程时，吸烟史（OR=1.718，95%CI：1.079-2.718，P=0.021）与FENO水平的升高有关，而过敏史不在回归模型中（P=0.07）。然而，按性别和年龄调整后（将年龄≥65岁定义为“1”，将年龄＜65 岁定义为“0”），吸烟与FENO升高无关联性（P=0.06），过敏史与FENO水平无显著关联（P=0.12）。此外，将特定的变应性疾病（即过敏性鼻炎、食物过敏和花粉过敏）纳入回归方程时，吸烟史为危险因素（OR=1.77，95%CI:1.11-2.81，P=0.015），而过敏性疾病与FENO水平提高均无显著性关系。经性别和年龄校正后，吸烟史仍为FENO升高的危险因素（OR=1.63，95%CI:1.001-2.640，P=0.048），而变应性疾病无统计学意义（P=0.065）。

3 讨论

本研究首次报道了FENO预测亚急性和慢性咳嗽患者EAI受到过敏史的影响。本研究中EAI患病率为19.9%，略低于先前研究结果（约30%～50%）［23,24］。应用痰EOS增多的定义EAI时，不同的临界值的取值可能造成这种结果上的差异。

我们发现慢性咳嗽患者中具有过敏史的患者FENO 高于非过敏患者。然而，12.8%的EAI 患者的FENO水平较低，这提示FENO测量不能完全替代诱导痰细胞分类检查，但可以作为一种补充方法。

图2 FENO预测慢性咳嗽患者，伴有过敏史的慢性咳嗽患者以及非过敏慢性咳嗽患者中嗜酸性气道炎症的ROC曲线Fig.2 ROC curves of FENO level for predicting EAI in atopic and non-atopic patients with chronic cough.The cut-off value is higher in atopic patients(72 ppb)than in the overall patients (26.5 ppb) and non-atopic patients(28.5 ppb).CC:Chronic cough.

FENO 被认为是EAI 较为理想的标志物［25,26］。Berry等［27］发现FeNO＞36 ppb可预测哮喘患者痰EOS增多＞3%，敏感性为78%，特异性为72%。本研究结果发现大于27.5 ppb的FENO取值可以预测痰EOS≥2.5%（AUC=0.703，敏感性57.8%，特异性73.7%），这与Korevaar等［28］的研究结果部分一致，他们发现FENO在检测哮喘诱导痰EOS≥3%方面表现出中等的诊断准确性（AUC=0.74，敏感性66%特异性76%）。上述差异可能原因如下，包括方法学差异、患者群体的不同以及用于定义EAI的界值的不同，在当前的研究中为2.5%，但既往的研究有2%［29］以及3%［30］。

值得注意的是，在所有入组对象中，过敏史患者FENO 诊断痰EOS 的临界值明显高于无过敏史患者（72 ppbvs27.5 ppb），灵敏度（46.2%）比总体队列（57.8%）低，但特异性却比总体队列（92.3%vs73.7%）明显升高，这表明在具有过敏史患者中，过敏病史明显减弱了FENO对EAI的预测作用，同时提示低于临界值除外EAI的可能性大。

此外，本研究发现，在患有过敏史的慢性咳嗽患者中，FENO预测痰EOS增多的最佳临界值也显著高于无过敏史慢性咳嗽患者（分别为72 ppb和28.5 ppb），但敏感性较低（分别为47.4%和55.5%），而特异性较高（分别为92.4%和75.7%）。同样支持过敏史病史影响了FENO对EAI的预测作用。既往有研究［14］报道具有过敏史可能会提高FENO在区分哮喘性咳嗽中的预测价值，这种不一致的原因尚不清楚，可能与对过敏史的不同定义有关。

很多种因素可以影响FENO值，其中过敏史是影响FENO值的重要因素。Maple等［31］发现自我报告的过敏和过敏史与FENO水平相关。Chng等［32］报道了过敏史患者的FENO水平显着高于无过敏史患者。这些结果与我们的结果一致，即慢性咳嗽患者合并过敏史病史的患者，FENO水平较高。提示对于临床管理，了解患者的过敏史状态可能有助于更好地了解评估具有EAI患者的FENO值，尤其是在慢性咳嗽患者中。

既往研究发现，吸烟可能会降低FENO水平［33,34］。然而本研究发现吸烟患者的FENO水平更高（P=0.029），而吸烟的慢性咳嗽患者的FENO水平也更高（P=0.025）。Rouhos等［35］发现患有哮喘病史的吸烟者的FENO水平分别高于没有哮喘的吸烟者和不吸烟者，这与我们的研究部分结果一致。吸烟对FENO 值的影响尚未统一，仍待进一步的研究确定。

国内外研究［36］显示，在12%和13.2%的慢性咳嗽患者存在过敏性咳嗽，与本研究11%的结果一致。

本研究存在明显的局限性。首先，本研究仅采用过敏史定义过敏，并不是通过过敏原检测等方法，部分非气道过敏史患者（例如皮肤过敏史），对FENO的影响可能也有不同，因此过敏史可能存在低估或高过敏状态。然而，Dressel等［37］亦是采用与本研究一致的方法。第二，慢性咳嗽的具体病因有待进一步确定，但由于研究的设计和回溯性的数据收集，我们不能获得更详细的其他疾病的信息这可能会影响对FENO的评估；第三，本研究的样本量相对较小，应进一步进行大规模，多中心前瞻性队列研究，以验证目前的研究结果。

综上所述，本研究表明过敏史病史可减弱FENO对慢性咳嗽患者痰中EOS的预测作用，因此在测试FENO水平时了解患者的过敏史状态很重要。