支气管哮喘是一种以慢性气道炎症和气道高反应性为特征的异质性疾病[1]。我国城市0~14岁儿童哮喘患病率高达3.02%[2]。据世界卫生组织报道,2016年全球有超过3.39亿人患有哮喘,每年有417 918人死于哮喘,尤其是小儿哮喘,给全球造成了严重的疾病负担[3],其原因在于儿童哮喘的总体控制水平仍不理想。哮喘急性加重(发作)是儿童哮喘控制不良的一个标志,也是导致哮喘直接和间接经济负担的最主要原因。
研究表明,呼吸道病毒感染是哮喘急性发作最重要的诱因[4]。肺炎支原体(Mycoplasma pneu-moniae, MP)及肺炎衣原体(Chlamydia pneumoniae, CP)等非典型病原体微生物感染与哮喘急性发作也密切相关[5]。但哮喘急性发作感染病原体存在地域差异[6-10]。另外,近年湖南地区百日咳杆菌(Bordetella pertussis, BP)感染率有增高趋势[11],而BP感染与哮喘急性发作的关系并不明确。本研究采集2017~2019年就诊湖南省人民医院儿童医学中心的225例支气管哮喘急性发作患儿的鼻咽拭子检测呼吸道12种常见病原体,并回顾性分析患儿临床资料,试图明确湖南省长沙地区诱发哮喘儿童急性发作的感染病原体,为哮喘急性发作的防控提供参考依据。
1 资料与方法 1.1 研究对象纳入2017年8月至2019年8月湖南省人民医院儿童医学中心诊断为支气管哮喘急性发作的 < 14岁患儿共225例,其中住院患儿85例,门诊患儿140例。
入组标准:(1)年龄 < 14岁;(2)既往诊断支气管哮喘患儿突然发生喘息、气促、咳嗽、胸闷等症状,或原有症状突然加重;(3)支气管哮喘的诊断与急性发作严重程度划分参照《支气管哮喘防治指南(2016年版)》[12]。排除患有各种气道畸形、肺部发育不良等呼吸系统疾病患儿。
本研究对象的纳入均经过患儿监护人知情同意。本研究已通过湖南省人民医院伦理委员会审核(批号:2017-53)。
1.2 临床资料采集采用统一的病例登记表收集患儿临床信息,包括:(1)有无喘息、咳嗽、气促、发热等症状及发病诱因;(2)血常规、C反应蛋白等实验室检查结果;(3)胸部X线及胸部CT等影像学检查结果等。
1.3 标本采集及检测采用一次性无菌鼻拭子经鼻腔插入到达鼻咽后壁,取少许分泌物后,放入装有2 mL 0.9%氯化钠溶液的无菌收集管中,置于-80℃低温冰箱保存备检。然后将置于低温保存的鼻咽拭子标本转运至湖南圣湘生物科技有限公司实验室进行以下呼吸道病原体的荧光定量PCR检测:呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)、人鼻病毒(human rhinovirus, HRV)、流感病毒A(influenza virus A, IFVA)、流感病毒B(influenza virus B, IFVB)、副流感病毒1~3型(parainfluenza virus 1~3, PIV1~3)、人偏肺病毒(human metapneumovirus, HMPV)、腺病毒(adenovirus, ADV)9种病毒,以及BP、CP、MP。
1.4 统计学分析使用SPSS 25.0统计软件进行统计学处理与分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析;不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数间距)[M(P25, P75)]表示,组间比较采用Kruskal-Wallis H检验。计数资料以例数和百分率(%)表示,组间比较采用卡方检验或者Fisher精确概率检验;多组间两两比较采用Bonferroni校正法,调整检验水准为0.0167。余P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 一般情况225例患儿中,男160例,女65例,中位年龄4岁。< 3岁患儿82例,男60例,女22例;≥3岁患儿143例,男100例,女43例。其中轻度急性发作155例,重度急性发作70例。
2.2 呼吸道病原体检出情况 2.2.1 病原体检出及混合感染情况225份鼻咽拭子中104份检出病毒,阳性率为46.2%;共检出7种病毒,其中HRV最常见,其次为ADV。BP检出率为28.4%,居各病原体检出首位。MP检出率为16.4%,CP检出率为0.4%。见表 1。
表 1 病原体检出情况 (n=225) |
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225例送检标本中,147份病原体检测阳性。在147份阳性标本中,检出多重混合感染(两种或两种以上病原体)61份,占总检出的41.5%(61/147)。多重混合感染中BP混合检出率为54%(33/61),其中混合HRV 13例(39%),混合MP 4例(12%),混合ADV 4例(12%),混合RSV 3例(9%),混合IFVB 3例(9%),混合IFVA 1例(3%),混合2种或2种以上病原体5例(15%)。
检出单一病原体86份,占总检出的58.5%(86/147)。单一病原体检出率从高到低依次为BP、HRV、ADV、MP、RSV、IFVA、IFVB、PIV3、HMPV、CP,见图 1。
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图 1 单一病原体检出情况(n=86) 注:[BP]百日咳杆菌;[HRV]人鼻病毒;[ADV]腺病毒;[MP]肺炎支原体;[RSV]呼吸道合胞病毒;[IFVA]甲型流感病毒;[IFVB]乙型流感病毒;[PIV3]副流感病毒3型;[HMPV]人偏肺病毒;[CP]肺炎衣原体。 |
春季(3~5月份)、夏季(6~8月份)、秋季(9~11月份)、冬季(12月份至次年2月份)病原体阳性检出率分别为72%(50/69)、67%(45/67)、57%(20/35)、59%(32/54),四季病原体阳性检出率差异无统计学意义(χ2=0.333,P=0.564)。
2.2.3 不同年龄段支气管哮喘急性发作患儿病原体检出情况除RSV在 < 3岁组检出率显著高于≥3组外,其他病原体在两个年龄组检出率的比较差异无统计学意义(P > 0.05),见表 2。
表 2 不同年龄阶段支气管哮喘急性发作患儿病原体检出情况 [n(%)] |
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重度发作组RSV、MP检出率及病毒总检出率高于轻度发作组(P < 0.05);重度发作组BP检出率低于轻度发作组(P < 0.05);重度发作组未检出病原体的患儿比例低于轻度发作组(P < 0.05)。见表 3。
表 3 不同严重度支气管哮喘急性发作患儿病原检出情况 [n(%)] |
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单纯BP感染、单纯病毒感染、单纯MP感染3组间阵发性咳嗽、痉挛样咳嗽、发热、肺部啰音、肺部影像阳性检出率的比较差异有统计学意义(P < 0.05)。组间两两比较结果显示,单纯病毒组阵发性咳嗽比例明显高于单纯BP组(P < 0.0167);单纯BP组痉挛性咳嗽比例显著高于单纯病毒组(P < 0.0167),发热比例明显低于单纯病毒组(P < 0.0167),肺部啰音比例明显低于单纯MP组(P < 0.0167),肺部影像阳性率明显低于单纯病毒组和MP组(P < 0.0167)。见表 4。
表 4 不同病原体感染支气管哮喘急性发作患儿临床特征的比较 [n(%)] |
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3组间的白细胞计数、淋巴细胞百分比、嗜酸性粒细胞百分比、血小板计数、C反应蛋白含量的比较差异无统计学意义(P > 0.05),见表 5。
表 5 不同病原体感染支气管哮喘急性发作患儿血常规及感染指标的比较 |
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有研究发现,在儿童支气管哮喘中,80%~85%的哮喘急性加重由病毒感染引起;诱发儿童支气管哮喘急性发作的病毒包括HRV、RSV、IFV、PIV、HMPV、ADV等[3, 6-10]。国内重庆地区郑首燕[8]对哮喘急性发作患儿采用PCR进行呼吸道病毒检测,检出率最高的是HRV。国外Duenas Meza等[9]对哥伦比亚169名2~15岁哮喘急性加重的儿童入院取鼻咽部抽吸物进行RNA的提取,用特异性引物进行PCR检测,结果显示病毒感染占83.7%,其中HRV感染率最高,占73.9%。国外Kennedy等[13]报道HRV感染与哮喘加重密切相关,在急诊科就诊哮喘恶化儿童中有60%~80%的伴有HRV感染。
本研究通过荧光定量PCR对长沙地区225例支气管哮喘急性发作患儿进行12种呼吸道病原体检测,发现呼吸道病毒检出率为46.2%,其中以HRV检出率居首位,与重庆地区[8]、哥伦比亚地区[9]研究结果一致。既往研究报道,6个月内喘息儿童HRV感染率仅10%,随着年龄的增长HRV的感染率亦增加[14]。但本研究未发现HRV检出率在年龄上的差异,还需要进一步增大样本量进行研究。
另有报道指出,RSV与哮喘急性发作密切相关。温州地区的报道显示,对2013年1月至2015年12月395例急性发作患儿鼻咽分泌物采用直接免疫荧光法进行呼吸道病毒检测,检出率最高的病毒为RSV[6]。2010年阿根廷报道,采用免疫荧光和聚合酶链反应检测209例3月龄至16岁的哮喘急性发作患儿的病毒和非典型病原体感染情况,主要检出病毒是RSV(40.0%)和HRV(24.5%)[10]。2013年南京报道173例哮喘急性发作患儿的病毒阳性率为55.1%,PIV1~3占优势,为33.9%,其次为RSV[7]。RSV在哮喘急性发作患儿中具有较高的检出率,且它的好发年龄呈一定的规律性,主要感染2岁以下的婴幼儿[15]。本研究RSV的检出率为4.9%,远低于HRV检出率19.6%,也低于ADV(16.0%)及IFV(A+B)(9.3%)。我们进一步分析各病毒在不同年龄组中检出率的差异,发现 < 3岁组RSV检出率高于≥3岁组,提示 < 3岁儿童更易感RSV。而本组病例中≥3岁患儿占比较高(63.6%),这可能是本组病例RSV检出率较低的主要原因。
本组病例ADV检出率也相对较高,这可能与2018年入冬至2019年春季湖南地区进入ADV高发时间相关[16]。
除了病毒感染引起儿童哮喘急性发作外,MP感染也是引起哮喘发作或加重的原因。国外Kassisse等[17]通过酶联免疫吸附试验法检测血清MP-IgM,结果显示130例哮喘患儿中有60例呈阳性,占总哮喘患儿的46.2%,表明哮喘患儿MP感染率较高。本组病例中,MP感染所占比例为16.4%,居病原体检出第3位,说明MP感染是儿童支气管哮喘急性发作的重要诱发因素之一。另外,本研究显示,重度组MP感染率显著高于轻度组,提示MP感染后易导致重度急性发作。
BP与哮喘的关系国内研究较少。Capili等[18]基于明尼苏达州奥姆斯特德县在2004年一场百日咳暴发流行进行一项回顾性研究发现,哮喘患儿罹患百日咳的风险更高。国外曾有百日咳假说认为BP常在人鼻咽部定植,增加了哮喘和过敏性疾病的风险[19]。本研究采用荧光定量PCR检测,BP检出率为28.4%(64/225),检出率居各病原体首位。2016年罗玉姣[11]就湖南地区280例痉挛样咳嗽患儿呼吸道标本进行PCR病原体学检测,发现BP检出率最高,达47.9%,表明BP在湖南地区的广泛流行。本组病例BP检出率较高可能与其在湖南地区流行有关。BP在哮喘急性发作患儿中检出率高提示BP可能是引起哮喘患儿急性发作的重要病原体,但需排除BP在鼻气道定植感染的影响,可深入探讨BP感染后患儿血清BP抗体情况以进一步佐证。
本研究显示,重度发作组RSV及MP检出率显著高于轻度发作组,而BP检出率显著低于轻度发作组,提示急性发作的严重程度与感染的病原体种类有关。我们进一步对单纯病毒感染组、单纯BP感染组、单纯MP感染组的临床症状进行对比分析,发现单纯病毒感染组主要表现为阵发性咳嗽、喘息,多伴有发热;单纯MP感染组诱发哮喘急性发作主要表现为阵发性咳嗽、喘息,大多数患儿胸部影像学结果阳性。相对其他两组,单纯BP组痉挛性咳嗽比例较高,且发热比例低,喘息比例低,肺部啰音比例低,胸部影像阳性比例低。另外,该组患儿外周血白细胞计数和淋巴细胞百分比正常。有研究显示,典型的BP感染血象在婴儿初次感染时更为常见,而在接种疫苗后的年长患儿中相对少见[20-22]。考虑本研究中患儿以 > 3岁儿童为主,故BP感染临床及血常规均无典型表现。这提示我们对于哮喘急性发作患儿,特别是控制不佳的患儿,不能单纯依赖临床特点诊断,更应积极查找病原体,精准诊治。
综上所述,呼吸道病毒及BP是本地区儿童哮喘急性发作的主要检出病原体。不同病原体所致哮喘急性发作的严重度及临床症状有所不同。建议根据不同病原体诱发临床症状的差异性,及早制定预防及治疗方案,减少急性发作,以达到哮喘完全控制的目标。
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