兒童阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征相關(guān)生物標(biāo)志物研究進(jìn)展

盧燕波 蔡小紅 吳軍華

兒童阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome，OSAHS）是一種兒童常見疾病，表現(xiàn)為睡眠期間反復(fù)發(fā)作上氣道部分或完全阻塞，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)間歇性低氧和睡眠碎片化。兒童OSAHS的常見病因是腺樣體或扁桃體肥大，肥胖、神經(jīng)肌肉疾病和顱面部畸形等也與兒童OSAHS發(fā)病有關(guān)[1]。睡眠期間打鼾是兒童OSAHS最常見的癥狀，其他常見癥狀有夜間遺尿、白天過度嗜睡、注意力不集中、情緒紊亂或易怒等[2]。美國(guó)兒科學(xué)會(huì)2012年研究報(bào)道兒童OSAHS患病率為1.2%～5.7%[3]，中國(guó)香港2010年報(bào)道兒童OSAHS患病率達(dá)4.8%[4]。OSAHS如果沒有及時(shí)診斷和治療，將引發(fā)一系列嚴(yán)重并發(fā)癥，如腺樣體面容、認(rèn)知行為異常、內(nèi)分泌代謝紊亂、成年期心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加等[5-7]。因此早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療OSAHS對(duì)改善預(yù)后具有重要意義。多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)（polysomnography，PSG）為診斷OSAHS的金標(biāo)準(zhǔn)[8]。然而，由于PSG需入院監(jiān)測(cè)、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、操作繁瑣、價(jià)格昂貴、兒童配合度低等限制，兒童受檢率并不高[9]。因此，研究用于篩查兒童OSAHS的生物學(xué)標(biāo)志物具有重要意義。大量OSAHS生物學(xué)標(biāo)志物研究基于其發(fā)病和損傷機(jī)制，包括炎癥、氧化應(yīng)激、內(nèi)皮功能及代謝狀態(tài)變化等。樣本包括血液、尿液、唾液及呼出氣冷凝液（exhaled breath condensate，EBC）等。本研究就兒童OSAHS相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展作一綜述。

1 血液OSAHS相關(guān)生物標(biāo)志物

1.1 OSAHS相關(guān)炎癥指標(biāo) OSAHS間歇性缺氧引起重復(fù)的缺氧和復(fù)氧循環(huán)，從而導(dǎo)致全身氧化應(yīng)激增強(qiáng)，促進(jìn)活性氧的產(chǎn)生和炎癥級(jí)聯(lián)因子的激活[10]。因此，早期兒童OSAHS相關(guān)生物標(biāo)志物研究主要集中在血液炎癥指標(biāo)。多項(xiàng)研究表明OSAHS患兒血清IL-6、IL-8、IL-10、CRP和TNF-α水平明顯升高，且與OSAHS嚴(yán)重度呈正相關(guān)[11-13]。除上述常見的血清指標(biāo)外，還有部分血細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的研究。Erdim等[14]研究發(fā)現(xiàn)睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)（apnea-hypopnea index，AHI）≥5 次/h 的患兒中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值（neutrophil/lymphocyte ratio，NLR）、血小板/淋巴細(xì)胞比值（platelet/lymphocyte ratio，PLR）及紅細(xì)胞分布寬度（red blood cell distribution width，RDW）均高于對(duì)照組。另一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)NLR與AHI呈正相關(guān)，可作為評(píng)估OSAHS嚴(yán)重程度的指標(biāo)[15]。平均血小板體積（mean platelet volume，MPV）受血小板生成素和調(diào)節(jié)血小板生成的多種炎性細(xì)胞因子的影響，因此它是機(jī)體促炎和促血栓形成狀態(tài)的反映[16-17]。Zicari等[18]研究證實(shí)了OSAHS患兒MPV水平較高且維生素D水平較低。維生素D可能控制促炎細(xì)胞因子的釋放，其缺乏與較高的CRP和MPV有關(guān)[19-20]。在臨床工作中，血液標(biāo)本容易采集，且炎癥因子及血細(xì)胞相關(guān)參數(shù)容易檢測(cè)，但是如要將上述OSAHS相關(guān)炎癥指標(biāo)應(yīng)用于臨床，仍需要多中心、大樣本的臨床研究進(jìn)行驗(yàn)證。

1.2 OSAHS并發(fā)心血管疾病相關(guān)標(biāo)志物 隨著研究表明OSAHS與心血管疾病發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)[21]，與心血管疾病相關(guān)的OSAHS生物標(biāo)志物也被陸續(xù)報(bào)道。兒童OSAHS與內(nèi)皮功能障礙有關(guān)，內(nèi)皮功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化和心血管疾病的早期危險(xiǎn)因素[22]。外泌體是含有功能性mRNA和miRNA的循環(huán)細(xì)胞外囊泡，可遞送至其他細(xì)胞，例如內(nèi)皮細(xì)胞。Gongol等[23]研究發(fā)現(xiàn)外泌體miR-92a（一種已知的心血管疾病標(biāo)志物）水平和AHI明顯相關(guān)，miR-92a可能有助于識(shí)別OSAHS患兒的早發(fā)性心血管疾病。Khalyfa等[24]研究發(fā)現(xiàn)OSAHS伴內(nèi)皮功能障礙患兒血清外泌體miRNA-630表達(dá)水平降低，治療后隨著內(nèi)皮功能的恢復(fù)而趨向正常。此外，用miRNA-630制劑轉(zhuǎn)染無內(nèi)皮功能障礙的OSAHS兒童的外泌體會(huì)誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙表型。外泌體miRNA-360可能成為潛在的OSAHS兒童并發(fā)心血管疾病的篩查標(biāo)志物以及治療靶點(diǎn)。髓樣相關(guān)蛋白（myeloid-related protein，MRP）8/14在動(dòng)脈粥樣硬化中起著重要的病理生理作用，其血漿水平與內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙相關(guān)[25]。Kim等[26]研究發(fā)現(xiàn)MRP8/14水平高于1.34 μg/ml的兒童患輕度OSAHS和中度至重度OSAHS的概率分別增加了2.4和5.4倍。另一項(xiàng)研究證明了OSAHS患兒血漿MRP8/14水平升高且兒茶酚胺抑素水平降低，與AHI存在明顯相關(guān)性[27]。研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒血漿纖溶酶原激活劑抑制劑-1、單核細(xì)胞趨化蛋白-1水平均明顯高于非OSAHS患兒，并在接受腺樣體切除術(shù)后其水平明顯下降[28-29]。但是這些標(biāo)志物同樣缺乏多中心、大樣本的評(píng)估，且此類標(biāo)志物的缺點(diǎn)在于其提取及鑒定需要較高的實(shí)驗(yàn)室條件，應(yīng)用于臨床篩查價(jià)格可能偏高。

1.3 OSAHS并發(fā)認(rèn)知功能障礙相關(guān)標(biāo)志物 兒童OSAHS與神經(jīng)認(rèn)知功能有關(guān)，且與嚴(yán)重程度有關(guān)[30]。胰島素樣生長(zhǎng)因子（insulin like growth factor-1，IGF-1）具有保護(hù)大腦神經(jīng)元并促進(jìn)新運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元生長(zhǎng)的功能，且與睡眠障礙機(jī)制有關(guān)[31]。Gozal等[32]研究發(fā)現(xiàn)患有OSAHS但認(rèn)知評(píng)分正常的兒童IGF-1水平明顯高于患有OSAHS且認(rèn)知缺陷的兒童以及正常對(duì)照兒童，這表明OSAHS可能引起IGF-1水平升高且對(duì)相關(guān)的神經(jīng)認(rèn)知功能發(fā)揮重要的保護(hù)作用。載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）是一種在肝臟和大腦中產(chǎn)生的脂蛋白，參與膽固醇的沉積和運(yùn)輸，其亞型ApoEε4是散發(fā)性阿爾茨海默病最強(qiáng)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素[33]。研究發(fā)現(xiàn)成人OSAHS患者 ApoEε4 水平增加與 AHI呈獨(dú)立相關(guān)[34]。Gozal等[35]研究表明ApoEε4等位基因在OSAHS患兒中更常見，尤其是在出現(xiàn)神經(jīng)認(rèn)知缺陷的兒童中，這表明ApoEε4等位基因不僅與睡眠呼吸障礙的增加有關(guān)，而且還與神經(jīng)認(rèn)知功能障礙有關(guān)。ApoEε4具有作為OSAHS并發(fā)認(rèn)知功能障礙生物標(biāo)志物的潛在價(jià)值。此類標(biāo)志物易于采集與檢測(cè)，若能夠應(yīng)用于臨床OSAHS并發(fā)認(rèn)知障礙篩查，有助于臨床醫(yī)生盡早實(shí)施干預(yù)措施，可能有效減少OSAHS兒童的并發(fā)癥。

1.4 OSAHS相關(guān)代謝功能標(biāo)志物 動(dòng)物模型和人類研究均表明，間歇性低氧會(huì)產(chǎn)生活性氧，從而激活炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子和黏附分子表達(dá)增加，如NF-κB引起全身性血管炎癥和氧化應(yīng)激，低氧誘導(dǎo)因子1誘發(fā)對(duì)脂肪組織的促炎性刺激[36]。睡眠片段化也會(huì)擾亂皮質(zhì)醇分泌的晝夜循環(huán)和促生長(zhǎng)軸，導(dǎo)致夜間皮質(zhì)醇升高和IGF-1降低[37]。Kelly等[38]研究表明OSAHS患兒脂聯(lián)素水平與AHI呈負(fù)相關(guān)。脂聯(lián)素是一種胰島素增敏激素，脂聯(lián)素水平降低可能引發(fā)胰島素抵抗從而導(dǎo)致OSAHS患兒肥胖的發(fā)生。瘦素被稱為肥胖的標(biāo)志物，是一種主要在白色脂肪組織中合成的肽類激素[39]。研究表明，瘦素能夠調(diào)節(jié)睡眠結(jié)構(gòu)、通暢上呼吸道、改善通氣功能和高碳酸血癥[39]。研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒瘦素水平較高[40-41]，但也有研究發(fā)現(xiàn)瘦素與OSAHS無關(guān)[42]?？紤]到這種差異，瘦素與兒童OSAHS之間的關(guān)系值得進(jìn)一步研究探討。兒童OSAHS合并肥胖已成為研究熱點(diǎn)，如果能通過肥胖相關(guān)的炎癥因子或激素篩查OSAHS患兒，將會(huì)給臨床OSAHS和肥胖診治工作帶來一定的幫助，但是此類標(biāo)志物目前仍缺少臨床多中心、大樣本的研究。

2 OSAHS相關(guān)尿液生物標(biāo)志物

Kelly等[38]研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒24 h尿兒茶酚胺升高，且與AHI增高和氧飽和度降低有關(guān)。Kheirandish-Gozal等[43]進(jìn)一步證實(shí)OSAHS患兒尿液中兒茶酚胺和 γ-氨基丁酸（gamma aminobutyric acid，GABA）水平升高，且?；撬崴浇档汀ABA水平的升高和?；撬崴降慕档涂赡苁荗SAHS患兒認(rèn)知功能障礙機(jī)制的基礎(chǔ)。在小鼠動(dòng)物模型中，兒茶酚胺能夠抑制脂聯(lián)素的分泌[44]，兒茶酚胺在體內(nèi)如何參與兒童OSAHS疾病的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。Gozal等[45]通過檢查尿液蛋白質(zhì)組共鑒定出16種OSAHS患兒和正常對(duì)照兒童差異表達(dá)的蛋白質(zhì)，其中尿調(diào)制素、尿皮質(zhì)素-3、口黏蛋白-1和激肽釋放酶通過免疫印跡確認(rèn)并且經(jīng)過ROC曲線分析取得了較高的預(yù)測(cè)特性，將4種蛋白中的3種或3種以上組合預(yù)測(cè)，其特異度和靈敏度分別高達(dá)100%和95%。Villa等[46]研究發(fā)現(xiàn)AHI≥5次/h的OSAHS患兒尿8-異前列烷（8-isoprostane，8-IsoP）水平明顯高于AHI＜5組，并且與AHI呈正相關(guān)。尿液標(biāo)本便于獲取，且蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)趨于成熟，鑒于較高的ROC曲線預(yù)測(cè)特性，尿液蛋白質(zhì)組學(xué)可能成為有效的臨床OSAHS篩查標(biāo)志物，但仍需要大量的臨床研究進(jìn)行驗(yàn)證。

3 OSAHS相關(guān)唾液生物標(biāo)志物

OSAHS與下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸的壓力系統(tǒng)激活有關(guān)[47]。Park等[48]研究發(fā)現(xiàn)，OSAHS患兒唾液皮質(zhì)醇水平隨著OSAHS嚴(yán)重程度增加而降低，且與氧飽和指數(shù)呈負(fù)相關(guān)。Jeong等[49]研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后唾液皮質(zhì)醇水平明顯降低，且打鼾時(shí)間及覺醒指數(shù)得到改善。Imani等[50]研究發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照組相比，OSAHS兒童的早晨唾液皮質(zhì)醇水平較低。因此，唾液被認(rèn)為是兒童OSAHS的可能篩查指標(biāo)。然而OSAHS唾液皮質(zhì)醇缺少特異度及靈敏度分析以及存在樣本量不足的問題，是否能夠應(yīng)用于臨床兒童OSAHS篩查有待進(jìn)一步研究。

4 OSAHS相關(guān)EBC生物標(biāo)志物

EBC檢測(cè)是一種反映下呼吸道生化狀態(tài)的新技術(shù)，可用于評(píng)價(jià)氣道炎癥和氧化應(yīng)激程度，又被稱為生化肺功能。Biltagi等[51]研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒EBC中8-IsoP和IL-6與兒童OSAHS嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。Barreto等[52]研究發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒EBC中8-IsoP水平明顯高于健康對(duì)照組，且與 AHI和血氧飽和度相關(guān)，AUC達(dá)0.84，靈敏度和特異度分別為0.765和0.781。OSAHS患兒尿液與EBC中8-IsoP水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩者聯(lián)合檢測(cè)或許可以成為兒童OSAHS的篩查手段。然而此標(biāo)志物缺點(diǎn)在于EBC標(biāo)本采集容易受唾液污染，且其儲(chǔ)存及分析需在－70～0℃迅速進(jìn)行。

5 OSAHS相關(guān)機(jī)體微生態(tài)標(biāo)志物

隨著新一代組學(xué)測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，機(jī)體微生態(tài)逐漸成為研究熱點(diǎn)。Galli等[53]用細(xì)菌16Sr RNA基因測(cè)序分析了OSAHS伴慢性扁桃體炎或扁桃體肥大患兒的口腔微生物組，發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒梭桿菌屬豐度較高。Valentini等[54]評(píng)估了OSAHS患兒腸道微生物組，發(fā)現(xiàn)OSAHS患兒腸道微生物多樣性明顯降低且促炎菌株增多。微生態(tài)標(biāo)志物用于OSAHS篩查的相關(guān)研究報(bào)道較少，仍缺乏特定的細(xì)菌或菌群指標(biāo)，但微生態(tài)不失為一個(gè)新的OSAHS生物標(biāo)志物研究方向。

6 問題和展望

綜上所述，目前針對(duì)兒童OSAHS的研究尚未取得明確的生物學(xué)標(biāo)志物，但在監(jiān)測(cè)兒童OSAHS病情變化或評(píng)估預(yù)后具有一定臨床價(jià)值。現(xiàn)存的研究也存在一定局限性，例如缺乏特異度和靈敏度分析，大部分研究為基于橫斷面研究或小樣本量的觀察性研究，其臨床可行性有待評(píng)估。理想的OSAHS的生物標(biāo)志物應(yīng)該提供治療和預(yù)后相關(guān)的信息，并且對(duì)OSAHS引起的終末器官功能障礙高度敏感和特異，同時(shí)也與疾病的一個(gè)重要機(jī)制途徑有關(guān)，以便在治療過程中生物標(biāo)志物水平的變化與終末器官結(jié)局的變化相平行對(duì)應(yīng)。因此，在今后的研究中，應(yīng)該擴(kuò)大樣本量，分析標(biāo)志物的特異度和靈敏度，結(jié)合OSAHS發(fā)病機(jī)制及治療預(yù)后，更深一步地探索生物標(biāo)志物。