病毒感染在9-11岁儿童哮喘加重中的作用的社区研究
BMJ1995;310DOI：https://doi.org/10.1136/bmj.310.6989.1225(1995年5月13日出版)引用这一点：BMJ310:1225 1995;
- 塞巴斯蒂安·L约翰斯顿，医学中的讲师一种那
- Philip K Pattemore.，儿科高级讲师一种那
- Gwendolyn Sanderson.， 研究助理一种那
- 桑德拉•史密斯，研究护士一种那
- 菲奥娜兰普，医学统计员B.那
- 林恩约瑟夫,研究员一种那
- 彭尼·桑文顿,研究员一种那
- 苏珊o'oole，研究护士一种那
- 史蒂文·H·敏高级讲师C那
- 大卫·A·J·泰瑞尔， 导向器D.那
- 斯蒂芬T Holgate.，免疫医生学教授一种
- 致:约翰斯顿博士。
- 公认1995年3月7日
摘要
客观的：研究社区学龄儿童上呼吸道和下呼吸道病毒感染与哮喘急性加重之间的关系。
设计：基于社区的13个月纵向研究，使用日记卡呼吸症状和呼气峰流量监测，以便对病毒进行早期采样。
主题：108名9-11岁的儿童在调查问卷中报道了喘息或咳嗽或两者。
设置：南安普顿及周边社区。
主要结果测量：通过聚合酶链反应或常规方法检测上呼吸道和下呼吸道病毒感染，报告哮喘加重，计算机识别的呼吸道症状发作或峰值流量减少。
结果：在80%的呼气峰流量减少、80%的喘息和85%的上呼吸道症状、咳嗽、喘息和呼气峰流量下降的报告中检测到病毒。呼气峰流量下降的中位持续时间为14天，呼气峰流量下降的中位最大持续时间为81 1/min。最常见的病毒类型为鼻病毒。
结论：本研究支持上呼吸道病毒感染的假设与学龄儿童中的80-85％的哮喘加剧相关。
关键信息
关键信息
在这项研究中，80-85%的儿童哮喘恶化报告中发现了普通感冒病毒
引起大多数普通感冒的鼻病毒占检测到病毒的三分之二
对日记卡的分析还显示，大量类似但不太严重的事件也可能是病毒引起的
介绍
哮喘急性发作的患者通常在加剧发作之前给出“冷”的历史。然而，尽管众多研究，但哮喘大多数恶化的原因仍然存在争议。除了哮喘流行病，如与巴塞罗那的大豆相关联的那些，1几乎没有证据表明是激发器的挑衅性药剂。23.儿童哮喘加重期间的病毒加权平均检出率为偶然研究的24%，前瞻性研究的31.9%，成人的13.3%。4.相比之下，在没有症状的哮喘患者中，这一比例为3%。5.6.7.8.一些研究已经观察到病毒感染和哮喘发作之间的时间关系，9.10111213141516虽然其他人在喘息疾病的严重程度和病毒检测率之间找到了关联。1213141718这些研究被低检出率削弱了，1114尤其是鼻病毒和冠状病毒，这两种病毒共同导致了约三分之二的普通感冒，1920以及缺乏客观的方法来定义正在研究的病情恶化。我们进行了一项为期13个月的详细的纵向研究，以调查南安普敦9-11岁儿童哮喘加重与病毒感染的关系，使用聚合酶链反应增加检测灵敏度。2122
课题与方法
我们邀请了来自南安普顿地区的186名7-9岁的儿童，他们已经完成了一项关于哮喘或持续咳嗽儿童支气管高反应性的研究，23参加一项关于病毒感染在哮喘中作用的研究。1989年4月3日至1990年5月7日，共有114名9-11岁儿童（62名男孩和52名女孩）参加了这项为期13个月的研究。儿童或他们的父母每天记录两次最大呼气流速，每天上下呼吸道症状的评分从1分（轻度）到3分（重度）并加总。该框列出了包括的症状。如果上呼吸道或下呼吸道得分总计为4分或以上，如果呼气峰流量比孩子的正常值下降50升/分钟以上，或者如果家长主观上感觉孩子患感冒，家长会打电话给调查人员。其中一名调查人员随后在48小时内探访了这名儿童，以获取用于病毒学检测的样本。在日记卡记录的前两周评估药物治疗和基线呼气峰流量。南安普敦医院联合伦理小组委员会批准了这项研究。
每次报告后，研究人员取鼻吸液并将其稀释在10毫升病毒运输培养基中，21其中8ml在干冰中冷冻并储存在-70°C下。剩余部分用于制备六张细胞自旋载玻片，将其固定并储存在-20°C下以备后续分析。在报告时和两到三周后采集100μl手指穿刺血样。将血清稀释并储存在4°C下。
我们还要求在1991年6月至9月期间报告过发病的儿童提供进一步的样本，这些儿童在前两周内没有任何上呼吸道或下呼吸道症状。65名儿童同意提供样本。Rhinorrhoea诱导,21取样和储存方法与上述方法相同。
病毒的检测
鼻吸液在俄亥俄州HeLa、HEp-2和克隆16细胞中培养。241989年11月1日至1990年1月18日（英国A型流感流行期间）采集的样本也在MDCK细胞中培养，如果从免疫荧光或血清学结果怀疑副流感病毒感染，则抽吸物在LLC-MK2细胞中培养。分离物的细胞病变效应通过电子显微镜（冠状病毒）、酸稳定性试验（鼻病毒）证实，25免疫荧光(腺病毒、呼吸道合胞病毒和副流感病毒)或血液吸附(流感病毒)。26
小核糖核酸病毒（鼻病毒和肠病毒）聚合酶链反应从两个试管中提取所有样本的50μl等份副本，并在不同的日子进行分析。进行逆转录聚合酶链反应和内部探针杂交。21
采用冠状病毒聚合酶链反应分析80份剩余临床资料充足且其他所有检测均未检测到病毒的样本，10份通过酶免疫检测已知冠状病毒(229E和OC43)阳性的样本，10份已知其他病毒阳性的样本。巢式逆转录酶聚合酶链反应使用特异于229E或OC43核衣壳基因的引物。22单独分析样品，用一式两份证实阳性结果分析。
免疫荧光-通过直接免疫荧光(Novo Biolabs, Cambridge)检测呼吸道合胞病毒、腺病毒和流感病毒A型。副流感病毒1-3型采用间接免疫荧光多克隆抗体检测所有三种类型(Barbara Young，皇家维多利亚医院，纽卡斯尔)。对鼻吸液中的细胞纺丝进行了检测，并在组织培养细胞上证实了结果。
血清学 - 我们从医学研究委员会普通冷单位获得冠状病毒229e和OC43的酶免疫测定抗原;对于呼吸道合胞病毒，Adenovirus和Parainfluenza病毒1型来自大学微生物学，南安普敦;对于慢性毛细血管病毒类型2和3，来自Vior，以及伦敦公共卫生实验室服务的流感病毒类型A.除Parainfluenza病毒2，流感病毒和腺病毒之外，分析样品的重复分析，这些病毒和腺病毒单独分析;确定等一式两份确认了常见的或阳性结果。使用标准方法，滴度的双重升高被视为显着。然而，对于冠状病毒，使用急性和临床样品之间的2个标准抗体单元的2多个标准偏差的差异。27
数据分析
每个孩子13个月的数据都被绘制出来，以便对疾病模式进行目视检查(图1）.所有临床数据和病毒检测结果都被编码并输入到计算机上并检查原稿。
一集被定义为两个或更多天症状评分中位数以上那个孩子(或最大呼气流量达到或者低于第十百分位数)之前一天或低于中位数(第十百分位数以上),其次是两天或低于中位数(中位数以上)。报告的下呼吸道症状发作或呼气流量峰值下降被认为与观察发作相一致，如果它发生在观察发作的7天内。对于上呼吸道症状报告和观察到的事件被认为是一致的，如果报告的事件是在观察到的事件期间或7天后。严重程度表示为上、下呼吸道发作时的最大总分，以及峰值呼气流量发作时中位呼气流量率的最大下降。发作的持续时间是指从呼气流量峰值的最初下降或症状的上升到症状恢复到中位数的时间。
正态分布数据用平均值(SD)概括，偏态数据用中位数(四分位数范围)概括。Mann-Whitney U检验用于比较亚组间的连续数据。同一孩子的不同发作被视为独立的。结果没有改变使用模型，包括随机儿童效应，以允许不独立的多个事件或报告来自同一个孩子。对65例无症状患儿进行McNemar试验，比较无症状患儿和第一个有症状患儿的聚合酶链反应小核糖核酸阳性信号数。用Fortran编程对呼气流量峰值进行高度调节23并定义剧集。用统计包SPSS进行统计分析。
结果
共有108名儿童(58名男孩)完成了这项研究。6名患儿定期服用支气管扩张剂，15名按需服用;18例服用预防性吸入类固醇或色甘酸二钠;三个服用了茶碱。呼气流量中位数基线峰值为312 (264-350)l/min。62名儿童患有过敏性疾病，2842人被诊断为哮喘，52人在原始问卷中报告有喘息。23
症状和呼气流量高峰发作
有许多未报告的呼吸道症状发作和呼气流量峰值减少(图)1，表I）。在13个月内，平均（SD）每名儿童发作的发作数为4.13（1.66），下降呼气流量为5.33（4.99），用于下呼吸道症状，7.24（4.47），适用于上呼吸道症状。中位数（四分位数间距）每年每名儿童的剧集的总持续时间分别为64（44-79），30（11-56），和39（22-70）天。记录了较低呼吸道症状分数至少中度严重程度的呼吸道症状评分的中位数为16（7-35）。
报告的和未报告的病例的季节模式相似(图2）.然而，报告的发作的严重程度和持续时间明显大于未报告的发作（P <0.001，表I）。峰值呼气流量的基线下降的中位数最大百分比分别为报告和未报告的剧集的26％和13.8％。在120（78％）报告的峰呼气流动发作中记录了30-120升/分钟（从基线的9.6％-38.5％，在26（从基线）超过120升/分钟（从基线）的跌幅超过120万分之一17％）发作。在报告的下呼吸道症状发作的169（85％）中记录了至少适中的严重程度的咳嗽，喘息或呼吸短促。
来自108名儿童的96次报告的第292集。每年每名单的平均报告数为2.5，最大报告数量为八（五名儿童）。令人满意（0.5-1.5毫升）鼻腔吸气样品是从儿童获得的，对于所有292个报告的发作以及来自儿童的所有65个样品。
降低峰值呼气流量和上呼吸道或下呼吸道症状的发作之间的中位延迟是一天，延迟是54/117（46％）上呼吸和39（33％）的下呼吸道托盘剧集。下呼吸道和上呼吸道症状通常在同一天报道，但上呼吸道症状由发作的一天或更多天在41（35％）前面下呼吸道症状。在分别检测到病毒和没有病毒（中位数2（1-4）和2（1-5.3）天的那些之间的发作和试样收集之间没有显着差异（分别是2（1-4）天，p = 0.42）。在221/276例（80％）病例中发作后四天收集标本。
病毒检测
在292例报告中发现了226例病毒(77%);在14例(4.8%)中检测到2种病毒，在1例中检测到3种病毒(图1）.147例检测到小核糖核酸病毒，38例检测到冠状病毒，21例检测到流感和副流感病毒，12例检测到呼吸道合胞病毒(表II)。在检测到的小核糖核酸病毒中，84例为鼻病毒，其中1例同时具有肠道病毒和鼻病毒的特征，尚未最终分类。其余62种不能培养，但很可能是鼻病毒，因为大多数肠道病毒容易培养。
在161例（81%）报告的下呼吸道感染中检测到病毒，125例（80%）报告的呼气峰流量下降。对于出现呼吸道症状或峰值流量下降或两者同时出现的发作，检测到80-85%的病毒感染（表三）。检出率最高的是报告的喘息、咳嗽和上呼吸道症状发作以及呼气峰值流量下降。病毒的存在对所报告的下呼吸道症状发作或呼气峰流量下降的持续时间或严重程度没有显著影响。
通过聚合酶链反应仅针对微生物的含量分析来自无症状儿童的样品。给出阳性信号的样品数量（8（12％））明显低于来自症状儿童的样品的样品（P <0.001，McNemar的测试）。在八个阳性样本中的五个中，信号与来自症状儿童的样品相比，信号较弱，21和样品给出了强聚合酶链式反应信号的三个孩子，所有三周后都会产生阴性。
疾病模式
冠状病毒感染的呼气流量峰值下降中位数为56 (35-88)l/min，显著低于其他病毒观察到的85.5 (55-108)l/min (P=0.005)。同样，冠状病毒引起的下呼吸道症状较其他病毒轻(中位数最大下呼吸道症状评分分别为3(2-5)和5 (3-7)，P<0.05)。没有观察到由不同病毒引起的疾病模式的其他显著差异，尽管检测的数量太少，无法正确评估这些模式。
讨论
我们在80-85%的学龄儿童哮喘加重中检测到上呼吸道病毒感染。小核糖核酸病毒(主要是鼻病毒)占病毒感染的三分之二。冠状病毒是第二常见的，但与其他呼吸道病毒相比，冠状病毒导致的哮喘加重不那么严重。持续监测发现了许多未向调查人员报告的较轻的发作。这些发现强调了病毒感染作为儿童下呼吸道发病原因的重要性。
社区环境和儿童和父母进行的密集监测使早期采样，这可能增加了病毒的检测率。然而，在没有聚合酶链反应的情况下，我们的病毒检测率将类似于先前研究中的病毒检测率 - 约40％。4.
数据的准确性
以往对上呼吸道感染的研究表明，用细胞培养法检测有许多感染是遗漏的。20这些被认为主要是鼻病毒或未被发现的病原体，我们的结果表明，大多数确实是鼻病毒或冠状病毒。许多最初培养为阴性但小核糖核酸病毒聚合酶链反应结果为阳性的样本后来在重复培养较长时间后生长出鼻病毒(其中一些鼻病毒生长缓慢)。21无症状儿童样本检出率和同一样本多病原体检出率与既往数据一致。4.病毒检测的季节性分布与以前的研究相似(数据不在这里显示)。小核糖核酸阳性聚合酶链反应阳性信号的半定量分析2129表明，信号随着上呼吸症状的持续时间增加（kruskal-wallis一种方差分析，P <0.05）并与峰值呼气流量的严重程度相关（Spearman的等级相关性R = 0.29，P <0.01）。2128这些观察结果表明，我们的结果是有效的，就像Nicholson等人在成人中的发现一样。29他们的研究的检出率较低，但使用了较少密集的监测和检测方法，采用鼻和喉咙拭子而不是鼻吸液。
这项研究的一个缺点是没有对照组。我们认为，无症状儿童将很难招募到这种类型的强化和侵入性研究中，他们不会构成有效的对照组，因为他们对研究的投入比有症状儿童少。然而，当儿童无症状时，我们确实采取了对照样本。这些样本代表了对粘液的非特异性特性和其他已知对病毒感染重要的因素(如家庭结构和社会经济地位)的最佳控制。然而，它们不控制季节变化。16
与哮喘
儿童记录的许多呼吸发作都很严重，所有发作的峰值呼气流量中位数最大下降超过50 l/min，报告发作的峰值呼气流量中位数最大下降超过80 l/min。报告和未报告事件的季节模式的相似性表明了一个共同的原因。对每个儿童的图表检查表明，大多数儿童的基线呼气峰流量记录相对稳定，与病毒感染相关的突然严重下降，随后在接下来的两到三周内再次恢复到基线水平（图1). 这种发作性症状符合先前描述为“喘息性支气管炎”的综合征3031对这一群组的进一步纵向研究将展示这些孩子是否会出现哮喘。
总之，这项研究表明，学龄儿童队列中80-85%的哮喘恶化与上呼吸道感染（主要是鼻病毒感染）有关。这些发现对于理解儿童反复喘息的原因具有相当大的意义。
我们感谢为这项研究做出贡献的儿童和他们的父母，感谢Morag Forsyth在病毒培养和诊断方面的帮助，感谢Jo Clough在计划研究、准备手稿和招募原始队列方面的帮助。
这项研究得到了来自Miles，New Haven，CT的赠款。行为研究;国家哮喘活动;英国肺基金会;英国医学会;和胸部心脏和行程协会。Clement Clarke International和Allen和Hanburys分享了峰值流量计的成本。SLJ收到了1990年英国医学协会H C Roscoe奖学金，PKP得到了新西兰医学研究委员会的支持，新西兰哮喘基金会，艾伦和汉博（NZ）。