儿童哮喘的异质性与靶向治疗研究进展
儿童支气管哮喘（简称哮喘）是一种异质性疾病，包括临床外表型、内表型的生物学靶标和治疗反应不同。儿童诱发哮喘的高危因素复杂且难于识别，年龄跨度大差别明显，多数有吸入技术不当或治疗依从性差，也有因哮喘本身导致难治性问题。尤其是5岁以下儿童哮喘的临床表型具有可变性，不同于青少年和成人期哮喘。因此儿童哮喘的诊断需结合年龄特点，强调首先排除引起喘息的其他疾病。靶向治疗策略是根据儿童哮喘异质性特点，首先去除或避免诱因和病因，基于全球哮喘管理创议（GINA）方案；对于儿童难治性哮喘，可选用生物制剂进行个体化靶向治疗，并观察和评估治疗反应。
支气管哮喘（简称哮喘）是一种具有异质性的慢性气道炎症性疾病。全球儿童哮喘患病率逐年增高，给患儿家庭和社会带来沉重的经济负担。一项随访50年的出生队列研究发现，儿童期哮喘至成人期缓解率仅为15%，不同的临床结局和肺功能差异与儿童期哮喘的严重度和异质性有关。儿童哮喘的异质性，表现为临床外表型、内表型和治疗反应的差异。诱发哮喘的因素复杂且难于识别，儿童年龄的跨度大且差异明显，多数有吸入技术不当或治疗依从性问题，也有重症难治性哮喘的类型。尤其是5岁以下儿童哮喘，其特点不同于青少年期和成人期哮喘。因此儿童哮喘的诊断需结合年龄特点，并首先要排除其他疾病。靶向治疗是基于哮喘异质性特点和生物学靶标，对哮喘患儿进行个体化靶向性治疗。现结合近年儿童哮喘的诊治研究进展，对哮喘的异质性和靶向治疗策略综述如下。
一、基于临床外表型识别哮喘高危因素
哮喘外表型的异质性，表现在临床症状、病程演变趋势、肺功能指标的变化和环境诱发因素对哮喘发病的影响。5岁以下儿童的呼吸生理和免疫功能还未发育成熟，且不能开展常规肺功能和支气管激发试验，因此年幼儿期的哮喘诊断比较困难。自年全球哮喘管理创议（GINA）单独列出5岁以下儿童哮喘管理指南开始，国内外基于出生队列研究总结出许多临床分型，较公认的两种分型是：（1）按症状表现形式：分为发作性喘息（病毒诱发）和多因性喘息（多因素诱发），但年幼儿期的症状具有可变性，随年龄增长多数有变化；（2）按病程演变趋势：分为早期一过性喘息、早期起病的持续性喘息（3岁前起病）和迟发性喘息/哮喘。但此法仅作为回顾性分析的证据，对于实际临床诊断帮助不大。年GINA建议不用上述两种分型，疑似哮喘患儿可给予诊断性治疗2～3个月，治疗期间哮喘控制良好，但停药后复发则支持哮喘诊断。5岁以上儿童可检测常规肺功能和呼气末一氧化氮（FeNO）水平，可进一步确定哮喘的可逆性气流受限，评估气道高反应性和气道炎症亚型。基于临床表型还可将哮喘分为过敏型哮喘、非过敏型哮喘、迟发型哮喘、不可逆气流受限型哮喘和肥胖型哮喘；非典型哮喘包括咳嗽变异性哮喘、胸闷变异性哮喘和隐匿性哮喘等。
诱发儿童哮喘的高危因素较复杂，儿童哮喘临床研究的热点，包括早期生活环境、生活方式、抗生素使用、呼吸道感染和微生态失调等环境改变对哮喘发病的影响。美国亚特兰大名2～6岁儿童的调查结果显示，早期生活暴露于颗粒物（PM）2.5与增加哮喘风险相关，且较低暴露浓度可产生明显的浓度‐反应曲线。对10个非洲国家名13～14岁儿童的调查发现，母亲吸烟、明火加热、电热供暖、每周3次以上体育运动和每月1次以上使用退热药是哮喘的高危因素；重症哮喘与母亲吸烟、室内养猫、每周3次以上体育运动和每月1次以上使用退热药相关。日本一项对名儿童的回顾性调查发现，胎儿期使用抗生素与3岁前儿童哮喘相关，婴儿期使用抗生素对哮喘的危害可持续到6岁。荷兰一项对名儿童的队列研究发现，6岁前患有下呼吸道感染可增加10岁时患哮喘的风险，3岁前儿童患有下呼吸道感染可影响10岁时的肺功能，提示生命早期呼吸道感染可增加儿童哮喘的风险。南美洲厄瓜多尔的一项对名新生儿的队列研究发现，母孕期蠕虫感染可增加儿童哮喘的风险，但儿童出生后3岁前感染蠕虫则降低5岁时发生哮喘的风险。在美国华盛顿的一项研究发现，不同表型的哮喘患儿鼻腔定植菌种属和丰度均不同，提示人体微生物多样化与哮喘的表型相关。
研究发现母亲为哮喘的婴儿，其肠道菌群以未成熟菌为主，与5岁时发生哮喘有关；若婴儿肠道菌群以成熟菌为主，即使母亲为哮喘，也不会增加哮喘风险；提示肠道微生物可改变具有遗传倾向的哮喘患儿的表型。对名儿童的队列研究发现，7岁时发生哮喘的高危因素有男性、特应性皮炎、宫内烟雾暴露、早产儿和剖宫产术；延迟出生儿和过期产儿是哮喘的保护因素。荷兰的一项研究发现，体质指数（BMI）－Z评分（0.5～1.5）可增加哮喘患儿运动诱发支气管痉挛风险（OR=2.9），尤其是男孩肥胖发生哮喘的风险（OR=4.4），提示肥胖可增加哮喘的风险且有性别差异。
希腊的一项研究发现，肥胖和胰岛素抵抗均与哮喘气道高反应相关，肥胖患儿发生胰岛素抵抗与肺功能损害相关。
二、基于内表型寻找哮喘生物学靶标
哮喘内表型的异质性，是遗传易感基因、环境诱发因素与宿主免疫反应，通过不同分子免疫生物学机制产生不同的气道炎症亚型，包括T辅助淋巴细胞（Th）2型、非Th2型和混合细胞型。Th2型分为过敏性和非过敏性炎症。Th2型过敏性炎症主要包括嗜酸性粒细胞（EOS）性炎症，非Th2型主要分为寡粒细胞型和中性粒细胞型。过敏性炎症始发因素是过敏原作用于炎症细胞（EOS、肥大细胞、树突状细胞）分泌白细胞介素（IL）‐4、IL‐5、IL‐13、前列腺素（PG）D2、IgE等细胞因子和抗体。非过敏性炎症始发因素是污染物和微生物，作用于炎症细胞（EOS、肥大细胞、固有淋巴样细胞2型）分泌IL‐5、IL‐33、PGD2、胸腺基质淋巴细胞生成素（TSLP）等细胞因子。中性粒细胞型炎症的始发因素是污染物、氧化应激和微生物，作用于中性粒细胞等炎症细胞，分泌IL‐17和趋化因子配体（CXCL）‐8等细胞因子。混合细胞型兼具Th2型和非Th2型炎症特点。研究发现，儿童期哮喘与成人不同，急性发作时以EOS炎症为主（50%），包括混合型炎症占总数85.7%，而稳定期以寡粒细胞型炎症为主。并且EOS炎症在儿童过敏和非过敏哮喘中均可发生。重症哮喘可形成气道重塑，潜在的炎症机制更加复杂。研究显示在重症哮喘患儿活检中发现大量黏液栓和EOS炎症，并可见气道网状基底膜增厚（最小年龄2.6岁）和气道平滑肌增厚，提示气道重塑不可逆改变在年幼儿期已经形成。
重症哮喘患儿诱导痰中IL‐10、干扰素（IFN）‐γ、粒细胞巨噬细胞刺激因子（GM‐CSF）和肿瘤坏死因子（TNF）‐α水平和中性粒细胞可显著增高。全基因组关联研究（GWAS）明确了多种基因多态性与哮喘上皮功能、固有及适应性免疫相关。未成熟CD4+T细胞在不同炎症介质诱导下分化为不同亚型炎症细胞，包括Th1、Th2、Th17、Th9、Th22，并相互作用形成哮喘复杂的炎症网络。研究发现，与IgE水平相关的编码IL‐13、IL‐4/IL‐4RA、高亲和力IgEβ链（FCER1B）和β2肾上腺素能受体（ADRB2）四种基因间相互作用与哮喘发病相关；同时携带
这四种基因纯合子可增加哮喘风险（OR=13.55）。表观基因组学研究发现，出生后婴儿全血中14CpG寡脱氧核苷酸位点DNA甲基化降低与儿童哮喘发病相关，提示表观遗传机制可能是介导儿童哮喘相关母体遗传的危险因素。
之后还陆续发现6种CpG不同甲基化水平与胎儿期PM暴露有关，其中低水平甲基化的IL12B与减少急诊次数有关，高水平甲基化的皮质醇基因（CORT）与减少口服激素有关，提示不同的IL12B和CORT甲基化水平与持续期哮喘患儿吸入治疗反应相关，其药学‐甲基化水平可用于鉴定药物治疗敏感度的指标。关于婴幼儿毛细支气管炎与哮喘的关系，研究发现IL‐10基因多态性与5～7岁前哮喘发病有关。全基因组学分析发现，低收入家庭哮喘患儿CD14+单核细胞中检测到高表达的抗菌药基因和促炎相关转录因子，CD3+/CD4+Th细胞低表达可上调Th2和Th17活性编码IFN‐γ和TNF‐α基因的转录因子，提示社会经济状况通过炎症亚型的分子机制可影响哮喘的发病。
三、基于靶向治疗有望破解重症哮喘难题
儿童哮喘的治疗方案可分为标准疗法、靶向疗法和其他疗法。多数哮喘患儿经GINA推荐的标准疗法控制良好，使用高剂量吸入型糖皮质激素（ICS）治疗不能控制的哮喘患儿，可考虑加用长效β受体激动剂和白三烯受体调节剂，也可口服泼尼松龙治疗；但少数难治性哮喘患儿，经GINA推荐方案治疗后仍不能控制。基于哮喘炎症亚型的生物学靶向治疗，将成为破解难治性哮喘可行的方法。目前有5种生物制剂可用于儿童哮喘，研究结果显示，靶向治疗可减少哮喘急性发作和激素用量，改善症状和肺功能：（1）抗IgE奥马珠单抗（Omalizumab）：年美国食品和药物管理局（FDA）和年中国食品药品监督管理局（CFDA）批准可用于6岁以上儿童中重症哮喘。根据患儿治疗前测定体重和血清总IgE，利用剂量表确定合适剂量、给药频率（2周1次，或4周1次）和疗程。正规治疗12周至16周后观察哮喘控制情况，若哮喘控制明显改善继续用药；若哮喘控制欠佳需停药。治疗后过敏反应约0.2%。（2）抗IL‐5美泊珠单抗（Mepolizumab）：年FDA和年在欧洲批准可用于6岁以上儿童重症EOS型哮喘，近6周内查血EOS计数≥/μl，或近12个月内/μl。用法为每次mg，每4周1次皮下注射，极少数可发生过敏反应和带状疱疹。（3）抗IL‐5受体贝那利单抗（Benralizumab）：年FDA批准可用于12岁以上儿童重症EOS型哮喘，近12个月内查血EOS计数≥/μl，且2次以上哮喘发作。用法为每次30mg，每4周1次共3次后，改每8周1次皮下注射，极少数可发生过敏反应。（4）抗IL‐4α和IL‐13单抗（dupilumab）：可用于12岁以上儿童重症哮喘，已进入Ⅲ期临床试验。（5）抗IL‐5瑞利珠单抗（Reslizumab）：可用于12岁以上儿童重症哮喘，已进入Ⅲ期临床试验。研究表明，其疗效优于贝那利单抗。其他生物制剂如抗IL‐4和IL‐13单抗（Lebrikizumab）、PGD2受体（CRTH2）拮抗剂目前仅推荐用于成人重症哮喘。非Th2型靶向治疗，如抗CXCR2治疗重症哮喘尚无显著疗效。其他治疗，如增加ICS用量、茶碱、大环内酯类药、环孢素、细胞毒素及支气管热成形术在儿童使用均缺乏足够证据，变应原特异性免疫治疗仅可用于尘螨过敏的轻中度稳定期哮喘。
重症哮喘患儿需重视定期门诊随访，至少每3个月进行疗效评估，包括哮喘发作的次数、症状和肺功能改善情况，并观察治疗反应。多数患儿存在吸入技术和治疗依从性问题，因此需反复检查吸入技术、治疗依从性、并发症管理、社会/情感需求、医患沟通和医疗护理情况。此外，重症哮喘的疗效还取决于哮喘外表型和内表型的异质性，需进行综合性评估，调整治疗方案后需再评估治疗反应，还需衡量医疗安全、经济负担和生活质量等情况。
总之，儿童哮喘的异质性特点，包括临床外表型、内表型的生物学靶标和治疗反应的不同。儿童哮喘的诊断首先要强调排除其他疾病；对于治疗困难的哮喘患儿，首先要解决影响疗效的各种因素包括吸入技术等问题；对治疗抵抗或难治性哮喘，需积极寻找生物学靶标尝试靶向治疗，并观察治疗后反应。靶向治疗策略是根据儿童哮喘异质性特点，首先基于GINA标准治疗方案，尽量避免诱发哮喘的危险因素；对儿童重症难治性哮喘，可酌情选用生物制剂进行个体化靶向治疗，并观察和评估治疗反应。未来哮喘研究的方向需转向更深内在炎症亚型、生物学靶标和遗传药理学机制的探索，儿童重症哮喘的靶向治疗仍充满希望和挑战，其研究成果将为儿童重症哮喘的个体化治疗提供理论依据。
资料来源：
苏苗赏，李昌崇．儿童哮喘的异质性与靶向治疗研究进展．中华医学杂志，，（6）：－77．
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