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囊性纤维化:持续性咳嗽——症状介绍

囊性纤维化:持续性咳嗽——症状介绍

1. 概述 (Overview)

囊性纤维化(Cystic Fibrosis, CF)是一种常染色体隐性遗传性疾病,由囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因突变引起。该基因编码的CFTR蛋白是一种氯离子通道,主要负责上皮细胞表面的氯离子和水分转运。CFTR功能障碍导致外分泌腺体分泌异常,产生黏稠、浓厚的黏液,从而影响多个器官系统,包括肺部、胰腺、肝脏、肠道和汗腺。在所有受累器官中,肺部疾病是CF患者发病和死亡的主要原因。

持续性咳嗽是囊性纤维化患者最常见且最具特征性的呼吸道症状之一,往往是疾病早期,甚至在新生儿期或婴儿期就出现的首发症状。这种咳嗽并非简单的生理反应,而是肺部病理生理过程的直接体现,反映了气道内黏液清除障碍、慢性感染和炎症的恶性循环。CF患者的黏液异常黏稠,难以通过正常的纤毛运动排出,导致气道阻塞、细菌滋生和持续性炎症反应。咳嗽作为机体清除气道内异物和分泌物的防御机制,在CF患者中变得频繁而无效,反而成为一种慢性且具有破坏性的症状。随着疾病的进展,咳嗽的性质会发生变化,从最初的干咳或轻微湿咳逐渐演变为持续性、剧烈且伴有大量浓稠痰液的湿咳,严重影响患者的生活质量和肺功能。因此,深入理解CF相关的持续性咳嗽的病因、病理生理、临床表现、诊断、管理和预后,对于早期识别、有效干预和改善患者长期结局至关重要。

2. 流行病学 (Epidemiology)

囊性纤维化是西方国家最常见的致死性遗传病之一,其流行病学特征在全球范围内存在显著差异。

发病率与携带率:

  • 高加索人群: 在高加索人种中,CF的发病率最高,大约为1/2,500至1/3,500活产儿。这意味着在高加索人群中,每25至30人中就有一人是CFTR基因的携带者。这种高携带率解释了CF在高加索人群中的相对高发病率。
  • 其他人群: 在非洲裔美国人中,CF的发病率约为1/15,000至1/17,000活产儿;在亚洲人群中,发病率则更低,约为1/30,000至1/90,000活产儿。尽管如此,CF并非高加索人群的专属疾病,在所有种族和民族中均有报道,只是发病率不同。这种差异可能与不同人群的基因库和历史迁徙模式有关。

地理分布: CF的地理分布与高加索人群的分布高度相关。北美、欧洲和澳大利亚等地区的发病率较高。然而,随着全球人口流动和基因检测技术的普及,越来越多的非高加索人群中的CF病例被诊断出来,这提示我们不能仅凭种族背景排除CF的诊断。

新生儿筛查的影响: 自20世纪80年代末以来,许多发达国家逐步实施了针对CF的新生儿筛查项目。新生儿筛查通常通过检测血清免疫反应性胰蛋白酶原(IRT)水平,并结合CFTR基因突变分析来早期识别患儿。新生儿筛查的普及极大地改变了CF的流行病学格局:

  • 早期诊断: 绝大多数CF患儿在出现明显症状之前即可被诊断,平均诊断年龄显著提前。这使得早期干预成为可能,有助于延缓疾病进展,改善营养状况和肺功能。
  • 症状表现的改变: 由于早期诊断和干预,一些传统上被认为是CF典型首发症状(如胎粪性肠梗阻、生长迟缓)的发生率有所下降,或者其严重程度减轻。然而,持续性咳嗽作为肺部疾病的早期指标,仍然是临床医生关注的重点。
  • 生存率的提高: 早期诊断和多学科综合治疗的进步,使得CF患者的预期寿命显著延长。在20世纪80年代,CF患者的平均预期寿命仅为20多岁,而现在,许多发达国家的CF患者中位生存年龄已超过40岁,并且仍在持续改善。

持续性咳嗽的流行病学特征:

  • 发病年龄: 持续性咳嗽在CF患者中通常出现得很早,约有一半的CF患儿在1岁前出现咳嗽症状,而到学龄期,几乎所有CF患儿都会有不同程度的慢性咳嗽。
  • 疾病负担: 咳嗽是CF患者最常见的症状之一,也是导致其生活质量下降、睡眠障碍和社交困扰的重要因素。在疾病进展过程中,咳嗽的频率和严重程度往往与肺功能下降、感染加重和急性加重事件密切相关。
  • 与基因型的关联: 某些CFTR基因突变类型(如F508del纯合子)通常与更严重的表型和更早出现的肺部症状(包括咳嗽)相关。然而,即使是具有残余CFTR功能的突变类型,也可能发展出慢性肺部疾病和持续性咳嗽。

总而言之,囊性纤维化的流行病学正在随着诊断和治疗的进步而演变。持续性咳嗽作为CF肺部疾病的核心症状,其在患者生命早期的高发病率和对患者生活质量的深远影响,使其成为临床实践中不可忽视的焦点。

3. 病因学与病理生理学 (Etiology/Pathophysiology)

囊性纤维化的病因学根植于基因突变,而其病理生理学则是一个复杂的多系统级联反应,最终导致以持续性咳嗽为代表的肺部疾病。

3.1 遗传学基础

  • CFTR基因突变: 囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病,由位于7号染色体长臂(7q31.2)上的囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因突变引起。患者必须从父母双方各遗传一个突变基因才会发病。如果只遗传一个突变基因,则为无症状携带者。
  • CFTR蛋白功能: CFTR基因编码的CFTR蛋白是一种ATP结合盒(ABC)转运蛋白家族的成员,主要作为氯离子通道,调节上皮细胞表面的氯离子、碳酸氢根离子和水分的跨膜转运。它在肺、胰腺、肝脏、肠道、汗腺和生殖系统等多个器官的腺体上皮细胞中表达。
  • 突变类型与分类: 目前已发现超过2000种CFTR基因突变,这些突变根据其对CFTR蛋白功能的影响可分为六类:
    • I类(无合成): 导致CFTR蛋白完全不合成(如移码突变、无义突变)。
    • II类(加工缺陷): 导致CFTR蛋白合成后错误折叠,无法转运到细胞膜表面(如最常见的F508del突变)。
    • III类(门控缺陷): CFTR蛋白能到达细胞膜,但其氯离子通道的开放和关闭功能受损(如G551D突变)。
    • IV类(传导缺陷): CFTR蛋白通道传导氯离子的能力下降。
    • V类(合成减少): CFTR蛋白合成量减少。
    • VI类(稳定性缺陷): CFTR蛋白在细胞膜上不稳定,过早降解。
    • 不同突变类型导致CFTR蛋白功能障碍的程度不同,从而影响疾病的严重程度和临床表型。

3.2 呼吸系统病理生理学(导致持续性咳嗽的机制) CFTR蛋白功能障碍在呼吸道上皮细胞中引发一系列病理生理改变,最终形成一个恶性循环,导致持续性咳嗽和进行性肺损伤。

  • 气道表面液体(ASL)脱水:

    • 正常的CFTR蛋白通过分泌氯离子和碳酸氢根离子,并抑制上皮钠通道(ENaC)对钠离子的吸收,从而维持气道表面液体(ASL)的适当体积和离子组成。ASL是覆盖在气道上皮细胞表面的薄层液体,分为凝胶层(gel layer)和溶胶层(sol layer),是纤毛运动和黏液清除的关键介质。
    • 在CF患者中,功能缺陷的CFTR蛋白导致氯离子分泌减少,同时ENaC对钠离子的过度吸收未被抑制。这使得水分子被动地从ASL中吸收到上皮细胞内,导致ASL体积减少,变得高度浓缩和脱水。
    • 脱水的ASL使得覆盖其上的黏液层变得异常黏稠和弹性不足。
  • 黏液纤毛清除功能障碍:

    • 正常的黏液纤毛清除系统依赖于纤毛的协调摆动和黏液的适当黏弹性,将吸入的颗粒、病原体和细胞碎片从气道中清除。
    • 在CF患者中,黏稠的黏液层紧密地附着在纤毛上,甚至将纤毛压倒,使其无法有效摆动。这导致黏液纤毛清除功能严重受损,气道内的分泌物无法被有效排出。
    • 黏液在气道内滞留,形成黏液栓,阻塞小气道,导致远端气道塌陷、气体陷闭和肺不张。
  • 慢性细菌感染:

    • 滞留的黏稠黏液为细菌提供了理想的生长环境。同时,CFTR功能障碍可能直接影响宿主对细菌的防御能力,例如通过影响抗菌肽的分泌或调节免疫细胞功能。
    • CF患者的呼吸道极易被细菌定植,常见的病原体包括:
      • 早期: 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)。
      • 晚期或进展期: 铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是CF肺部疾病中最具破坏性的病原体,一旦定植,往往难以根除,并形成生物膜,使其对抗菌药物产生耐药性。
      • 其他:洋葱伯克霍尔德菌复合体(Burkholderia cepacia complex)、非结核分枝杆菌(Non-tuberculous mycobacteria, NTM)等。
    • 慢性细菌感染是CF肺部疾病进展的关键驱动因素。
  • 持续性炎症反应:

    • 慢性细菌感染和黏液滞留持续刺激宿主免疫系统,引发强烈的炎症反应。CF患者的炎症反应通常表现为过度活跃的嗜中性粒细胞浸润。
    • 嗜中性粒细胞释放大量的炎症介质(如弹性蛋白酶、髓过氧化物酶、细胞因子)和DNA。这些物质进一步破坏气道上皮细胞和肺组织,加剧黏液的黏稠度(DNA是黏液黏稠度的重要组成部分),并削弱纤毛功能。
    • 炎症反应本身也会刺激气道,导致气道高反应性,进一步加重咳嗽。
  • 支气管扩张:

    • 长期的黏液阻塞、慢性感染和持续性炎症反应共同作用,导致气道壁结构进行性破坏。弹性纤维和软骨被降解,气道壁变薄、扩张,形成不可逆的支气管扩张。
    • 支气管扩张进一步加剧了黏液清除障碍,因为扩张的气道失去了正常的清除能力,形成更多的黏液潴留区域,从而形成一个恶性循环:黏液滞留 → 感染 → 炎症 → 气道损伤 → 支气管扩张 → 更多黏液滞留。
  • 咳嗽反射的刺激:

    • 气道内异常黏稠的黏液、细菌、炎症介质以及受损的气道上皮细胞,持续刺激气道内的咳嗽感受器。
    • 咳嗽是机体试图清除这些刺激物的防御反射。然而,在CF患者中,由于黏液过于黏稠且纤毛功能受损,咳嗽往往效率低下,无法有效清除分泌物。
    • 这种无效的咳嗽反而变得频繁、剧烈,成为一种慢性症状,并可能导致气道压力升高,进一步加重气道损伤。

综上所述,CF的病理生理学是一个由CFTR基因突变启动的复杂恶性循环,涉及气道表面液体脱水、黏液纤毛清除障碍、慢性细菌感染、持续性炎症反应和支气管扩张。持续性咳嗽是这一系列病理生理过程的直接临床表现,反映了肺部损伤的不断进展。

4. 临床表现 (Clinical Presentation)

囊性纤维化的临床表现是多系统性的,但持续性咳嗽作为肺部疾病的核心症状,往往是患者就诊的主要原因,也是疾病进展的重要标志。

4.1 持续性咳嗽的特征 CF患者的咳嗽具有其独特的性质和演变过程:

  • 早期表现: 在疾病早期,尤其是在婴儿期和学龄前儿童,咳嗽可能表现为间歇性、干咳或轻微湿咳,常被误诊为普通感冒、支气管炎或哮喘。患儿可能表现为反复呼吸道感染,每次感染后咳嗽迁延不愈。
  • 进展期表现: 随着疾病的进展,咳嗽变得更加频繁、剧烈和持续。它通常是湿咳,伴有大量黏稠、浓厚的痰液。
    • 痰液性质: 痰液通常呈白色、黄色、绿色或棕色,尤其在感染加重时,痰液会变得更加浓稠和化脓。痰液量可从少量到每日数百毫升不等。
    • 咳嗽节律: 咳嗽常呈阵发性,尤其在清晨起床后、体力活动后或夜间睡眠时加重。患者可能需要长时间的剧烈咳嗽才能咳出少量痰液。
    • 伴随症状: 剧烈咳嗽可导致胸痛、腹痛、呕吐,甚至引起肋骨骨折或气胸。
    • 咯血: 随着支气管扩张的进展和气道壁血管的损伤,咯血(hemoptysis)是CF患者晚期常见的并发症。咯血量可从痰中带血丝到大量咯血,后者可能危及生命。
  • 对生活质量的影响: 持续性咳嗽严重影响患者的睡眠质量、学习工作能力、社交活动和心理健康。患者可能因咳嗽而感到疲惫、尴尬和沮丧。

4.2 其他呼吸系统症状 除了持续性咳嗽,CF患者还可能出现以下呼吸系统症状:

  • 反复呼吸道感染: 频繁的支气管炎、肺炎和鼻窦炎。这些感染往往迁延不愈,需要反复使用抗生素。
  • 喘息和呼吸困难: 气道阻塞和炎症可导致喘息(wheezing)和呼吸困难(dyspnea),尤其在运动或感染时加重。部分患者可能被误诊为哮喘。
  • 鼻息肉和慢性鼻窦炎: CF患者的鼻腔和鼻窦黏膜也受累,导致慢性鼻窦炎和鼻息肉的发生率显著高于普通人群。症状包括鼻塞、流涕、面部疼痛和嗅觉减退。
  • 杵状指(趾): 长期慢性缺氧的体征,表现为手指或脚趾末端增厚、膨大,指甲弧度增大。
  • 桶状胸: 长期气道阻塞导致肺部过度充气,使胸廓前后径增大,形成桶状胸。
  • 气胸: 肺大疱破裂可导致气胸,引起突发胸痛和呼吸困难。
  • 呼吸衰竭: 晚期肺部疾病可进展为慢性呼吸衰竭,表现为进行性呼吸困难、发绀和高碳酸血症。

4.3 非呼吸系统症状 CF是一种多系统疾病,除了呼吸系统症状外,还常伴有以下非呼吸系统表现:

  • 消化系统:
    • 胰腺功能不全: 约85-90%的CF患者存在胰腺外分泌功能不全,导致脂肪、蛋白质和脂溶性维生素(A、D、E、K)的吸收障碍。临床表现为脂肪泻(steatorrhea,大便量多、油腻、恶臭)、腹胀、腹痛和营养不良。
    • 生长发育迟缓: 由于营养吸收障碍和慢性炎症消耗,患儿常表现为体重不增、身高增长缓慢,甚至发育迟缓。
    • 胎粪性肠梗阻: 约10-20%的新生儿CF患者在出生时即出现胎粪性肠梗阻,表现为出生后无胎粪排出、腹胀、呕吐。
    • 远端肠梗阻综合征(DIOS): 发生在儿童和成人CF患者中,由于肠道内容物黏稠,导致回盲部或结肠远端部分或完全性梗阻。
    • 囊性纤维化相关糖尿病(CFRD): 胰腺内分泌功能受损,导致胰岛素分泌不足,通常在青少年或成人期发病。
    • 肝胆疾病: 胆汁黏稠导致胆汁淤积、胆管硬化、肝内胆管扩张,可进展为局灶性胆汁性肝硬化,甚至门静脉高压。
  • 汗腺: CFTR功能障碍导致汗液中氯化钠浓度升高,患者皮肤尝起来有咸味。这是CF诊断的重要线索。
  • 生殖系统:
    • 男性不育: 约95%的男性CF患者存在先天性双侧输精管缺如(CBAVD),导致精子无法排出,从而引起梗阻性无精症。
    • 女性生育力下降: 女性CF患者可能因宫颈黏液黏稠、营养不良和慢性肺部疾病而导致生育力下降,但仍有生育能力。
  • 骨骼系统: 慢性炎症、营养不良和维生素D缺乏可导致骨质疏松和骨折风险增加。
  • 其他: 关节炎、肾结石等。

CF的临床表现具有高度异质性,即使是同一基因型的患者,其症状的严重程度和受累器官也可能不同。然而,持续性咳嗽作为肺部疾病的标志,贯穿于CF患者的整个病程,是评估疾病进展和治疗效果的关键指标。

5. 诊断 (Diagnosis)

囊性纤维化的诊断需要结合临床症状、家族史、新生儿筛查结果以及特异性实验室检查。对于持续性咳嗽的患者,尤其是有CF高危因素者,应积极考虑CF的诊断。

5.1 诊断线索

  • 新生儿筛查阳性: 许多国家已将CF纳入新生儿筛查项目。筛查通常检测血清免疫反应性胰蛋白酶原(IRT)水平,若IRT升高,则进一步进行CFTR基因突变分析。
  • 临床症状: 出现以下任何一种或多种典型症状时应高度怀疑CF:
    • 持续性咳嗽,伴有黏稠痰液和反复呼吸道感染。
    • 生长发育迟缓、体重不增、脂肪泻。
    • 胎粪性肠梗阻或远端肠梗阻综合征。
    • 慢性鼻窦炎、鼻息肉。
    • 男性不育(先天性双侧输精管缺如)。
    • 家族史(有CF患者或CFTR基因携带者)。
    • 皮肤有咸味。

5.2 确诊试验

5.2.1 汗液氯化物试验(Sweat Chloride Test) 这是诊断CF的“金标准”,通过测量汗液中的氯离子浓度来评估CFTR功能。

  • 原理: CFTR蛋白在汗腺导管中负责重吸收氯离子,其功能障碍导致汗液中氯离子重吸收减少,从而使汗液氯化物浓度升高。
  • 方法: 最常用的是毛果芸香碱离子电渗法(pilocarpine iontophoresis),通过局部应用毛果芸香碱刺激汗腺分泌汗液,然后收集汗液并测量氯化物浓度。
  • 结果判读:
    • 正常: 汗液氯化物浓度 < 30 mmol/L。
    • 中间值: 30-59 mmol/L。此范围内的结果需要结合基因检测或其他辅助检查进一步评估。
    • 诊断性: ≥ 60 mmol/L。通常两次独立的试验结果均达到此标准即可确诊。
  • 注意事项: 试验应由经验丰富的技术人员进行,并确保收集到足够的汗液量(至少50-75 mg)。在新生儿期,由于汗腺功能尚未完全成熟,汗液氯化物试验可能出现假阴性,通常建议在出生后2周或体重达到2 kg后再进行。

5.2.2 CFTR基因突变分析(CFTR Gene Mutation Analysis)

  • 原理: 直接检测CFTR基因是否存在致病性突变。
  • 方法: 通过聚合酶链反应(PCR)、测序等技术分析患者的CFTR基因。
  • 作用:
    • 确诊: 识别两个致病性CFTR突变可确诊CF。
    • 指导治疗: 某些突变类型(如G551D、F508del)可指导CFTR调节剂的选择。
    • 预后评估: 某些突变类型与疾病的严重程度相关。
    • 遗传咨询: 对患者家属进行遗传风险评估。
  • 局限性: 即使检测了最常见的突变,仍有少数患者可能携带罕见突变或尚未发现的突变,导致基因检测结果为阴性,但临床上仍高度怀疑CF。

5.2.3 鼻腔电位差(Nasal Potential Difference, NPD)测量

  • 原理: 测量鼻腔上皮细胞跨膜的电位差,反映氯离子和钠离子的转运功能。CFTR功能障碍会导致NPD异常。
  • 作用: 主要用于汗液氯化物试验结果不确定或基因检测结果不明确的疑难病例,以及研究目的。
  • 局限性: 技术复杂,仅在少数专业中心开展。

5.2.4 肠道电流(Intestinal Current Measurement, ICM)

  • 原理: 测量直肠活检组织在体外对氯离子分泌刺激的反应,评估CFTR功能。
  • 作用: 与NPD类似,用于诊断疑难病例。

5.3 辅助检查(评估疾病严重程度和并发症)

5.3.1 影像学检查

  • 胸部X线片: 早期可能正常或仅表现为肺纹理增粗。进展期可见肺部过度充气、支气管壁增厚(“轨道征”)、肺不张、黏液栓塞和支气管扩张。
  • 高分辨率CT(HRCT)扫描: 对CF肺部病变最敏感的影像学检查。可早期发现支气管扩张、支气管壁增厚、黏液栓塞、小叶中心性结节、马赛克灌注征(提示气体陷闭)和肺大疱等。HRCT在评估疾病进展和指导治疗方面具有重要价值。
  • 腹部超声/CT: 评估肝脏、胰腺和胆道病变。

5.3.2 肺功能检查(Pulmonary Function Tests, PFTs)

  • 作用: 评估气道阻塞程度、肺容量和气体交换功能,是监测CF肺部疾病进展和治疗效果的关键指标。
  • 常见表现:
    • 阻塞性通气功能障碍: 表现为第一秒用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)和FEV1/FVC比值下降。FEV1是评估CF肺功能最常用的指标。
    • 气体陷闭: 表现为残气量(RV)和功能残气量(FRC)增加。
    • 限制性通气功能障碍: 晚期肺纤维化或胸廓畸形可能导致限制性通气功能障碍。
  • 注意事项: 需在患儿能够配合的情况下进行,通常适用于6岁以上儿童和成人。

5.3.3 微生物学检查

  • 痰培养: 定期进行痰培养(或咽拭子、支气管肺泡灌洗液培养)以识别气道定植的病原体,指导抗生素治疗。常见的病原体包括金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、洋葱伯克霍尔德菌复合体和非结核分枝杆菌。
  • 药敏试验: 对分离出的病原体进行药敏试验,选择敏感的抗生素。

5.3.4 营养评估

  • 生长指标: 定期监测身高、体重、体重指数(BMI)。
  • 血清维生素水平: 检测脂溶性维生素(A、D、E、K)水平。
  • 粪便弹性蛋白酶-1(Fecal Elastase-1): 评估胰腺外分泌功能,低于200 μg/g粪便提示胰腺功能不全。

5.3.5 血糖监测: 定期筛查囊性纤维化相关糖尿病(CFRD)。

综合上述诊断方法,对于持续性咳嗽的患者,尤其是伴有其他CF典型症状或高危因素者,应进行全面的评估,以期早期确诊并启动规范化治疗。

6. 治疗与管理 (Management/Treatment)

囊性纤维化的治疗与管理是一个复杂、多学科协作的终身过程,旨在控制症状、预防并发症、延缓疾病进展、改善生活质量和延长寿命。对于持续性咳嗽这一核心症状,治疗策略主要围绕清除气道黏液、控制感染和减轻炎症展开。

6.1 多学科团队协作 CF的管理需要一个由儿科医生/成人肺科医生、胃肠病学家、营养师、物理治疗师、呼吸治疗师、社会工作者、心理学家、遗传咨询师和护士组成的多学科团队。

6.2 气道清除治疗(Airway Clearance Therapies, ACTs) ACTs是CF肺部疾病管理的基础,旨在帮助患者清除气道内黏稠的痰液,减轻气道阻塞,从而缓解咳嗽。

  • 胸部物理治疗(Chest Physiotherapy, CPT): 传统的CPT包括体位引流、叩击和震颤。通过改变体位,利用重力引流不同肺段的分泌物,并结合叩击和震颤帮助松动黏液。
  • 机械辅助排痰设备:
    • 高频胸壁震荡(High-Frequency Chest Wall Oscillation, HFCWO): 患者穿着一个连接到充气泵的震荡背心,通过产生高频震荡,松动气道壁上的黏液。
    • 正压呼气(Positive Expiratory Pressure, PEP)装置: 患者通过一个带有阻力的装置呼气,在呼气末产生正压,有助于打开塌陷的气道,并将黏液推向大气道。
    • 颤动PEP装置(Flutter Valve, Acapella等): 结合了PEP和高频震荡,患者呼气时产生震荡,有助于松动黏液。
  • 自主引流技术(Autogenic Drainage, AD): 患者通过控制呼吸深度和速度,在不同肺容量下进行呼吸,以移动黏液。
  • 主动循环呼吸技术(Active Cycle of Breathing Technique, ACBT): 结合了深呼吸、胸廓扩张练习和用力呼气技术,以清除分泌物。
  • 运动: 有氧运动(如跑步、游泳)有助于增加呼吸深度和频率,促进黏液清除。

6.3 黏液溶解剂(Mucolytics) 用于降低痰液黏度,使其更容易咳出。

  • 重组人脱氧核糖核酸酶(Dornase alfa): 通过水解痰液中由嗜中性粒细胞释放的DNA,降低痰液黏度。通常每日一次雾化吸入。
  • 高渗盐水(Hypertonic Saline, 7%): 雾化吸入高渗盐水可增加气道表面液体的渗透压,促使水分进入气道,从而稀释黏液,改善纤毛清除功能。通常每日两次雾化吸入。

6.4 抗生素治疗 用于治疗和预防呼吸道感染,这是加重咳嗽和肺功能下降的主要原因。

  • 急性加重期: 根据痰培养和药敏结果,选择敏感的口服、静脉或雾化吸入抗生素。通常需要高剂量和长疗程。
  • 慢性抑制治疗:
    • 雾化吸入抗生素: 对于慢性铜绿假单胞菌感染的患者,定期(如每月28天,停28天)雾化吸入妥布霉素(tobramycin)、阿兹曲南(aztreonam)或黏菌素(colistin)可有效抑制细菌生长,减少急性加重频率,延缓肺功能下降。
    • 口服大环内酯类抗生素: 如阿奇霉素(azithromycin),每周三次口服,具有抗炎和抗假单胞菌生物膜形成的作用,可减少急性加重。
  • 预防性抗生素: 早期金黄色葡萄球菌感染的患儿可能需要预防性口服抗生素。

6.5 抗炎治疗 旨在减轻气道内的过度炎症反应。

  • 布洛芬(Ibuprofen): 高剂量长期口服布洛芬被证明可以减缓儿童CF患者的肺功能下降,可能通过抑制嗜中性粒细胞功能实现。
  • 糖皮质激素: 口服或吸入糖皮质激素通常不作为常规长期治疗,但可在急性加重期或伴有气道高反应性时短期使用。

6.6 支气管扩张剂

  • β2受体激动剂(如沙丁胺醇): 雾化吸入或吸入器使用,可松弛气道平滑肌,扩张气道,改善通气。尤其适用于伴有气道高反应性或喘息的患者。

6.7 CFTR调节剂(CFTR Modulators) 这是CF治疗领域的革命性进展,直接针对CFTR蛋白的功能缺陷。

  • 作用机制:
    • 增强剂(Potentiators): 如伊伐卡托(ivacaftor),通过增加CFTR通道的开放时间,改善氯离子转运,适用于具有门控缺陷突变(如G551D)的患者。
    • 校正剂(Correctors): 如卢马卡托(lumacaftor)、替扎卡托(tezacaftor)、依来卡托(elexacaftor),通过帮助错误折叠的CFTR蛋白正确折叠并转运到细胞膜表面,适用于具有加工缺陷突变(如F508del)的患者。
  • 联合治疗: 目前最有效的治疗方案是校正剂和增强剂的联合使用,如依来卡托/替扎卡托/伊伐卡托三联疗法(Trikafta/Kaftrio),适用于携带至少一个F508del突变或其他特定突变的患者。
  • 效果: CFTR调节剂显著改善肺功能(FEV1)、减少急性加重频率、改善营养状况和生活质量。它们从根本上纠正了CFTR功能障碍,从而减轻了持续性咳嗽的根本原因。

6.8 营养支持

  • 胰酶替代治疗(Pancreatic Enzyme Replacement Therapy, PERT): 随餐服用胰酶制剂,以补充胰腺外分泌功能不全,改善脂肪、蛋白质和脂溶性维生素的吸收。
  • 高热量、高脂肪饮食: 鼓励患者摄入高热量、高脂肪的饮食,以满足其高代谢需求和补偿吸收不良。
  • 脂溶性维生素补充: 补充维生素A、D、E、K。
  • 盐补充: 尤其在炎热天气或剧烈运动后,需要补充盐分以弥补汗液中过多的盐分流失。

6.9 并发症管理

  • 囊性纤维化相关糖尿病(CFRD): 胰岛素治疗。
  • 肝病: 熊去氧胆酸(ursodeoxycholic acid)可能有助于改善胆汁流动。
  • 鼻息肉: 鼻腔糖皮质激素喷雾,必要时手术切除。
  • 咯血: 少量咯血可保守治疗,大量咯血可能需要支气管动脉栓塞术。
  • 气胸: 胸腔闭式引流,反复发作可能需要胸膜固定术。
  • 肺移植: 对于晚期、不可逆的肺部疾病和呼吸衰竭患者,肺移植是唯一的治愈性选择。

囊性纤维化的治疗是一个动态调整的过程,需要根据患者的年龄、基因型、疾病严重程度、并发症和对治疗的反应进行个体化管理。持续性咳嗽的缓解是评估治疗有效性的重要指标之一。

7. 康复与患者教育 (Rehabilitation/Patient Education)

囊性纤维化的康复与患者教育是综合管理的重要组成部分,旨在提高患者的自我管理能力,改善生活质量,并促进长期健康。对于持续性咳嗽的患者,康复和教育尤为关键,因为它们直接影响气道清除的依从性和对疾病的理解。

7.1 康复治疗

  • 物理治疗和运动康复:
    • 目的: 维持和改善肺功能,增强心肺耐力,促进黏液清除,改善体态。
    • 内容:
      • 规律运动: 鼓励患者进行规律的有氧运动(如跑步、游泳、骑自行车),以及力量训练。运动本身就是一种有效的气道清除方式,有助于深呼吸和咳嗽,促进痰液排出。
      • 呼吸练习: 教授膈式呼吸、缩唇呼吸等呼吸技巧,以改善通气效率,减少呼吸功耗。
      • 姿势矫正: 纠正因慢性肺病可能导致的驼背等不良姿势,改善胸廓活动度。
      • 胸部扩张练习: 保持胸廓的柔韧性,增加肺活量。
    • 个体化方案: 康复方案应根据患者的年龄、肺功能、体力状况和兴趣进行个体化设计。
  • 营养康复:
    • 目的: 纠正营养不良,促进生长发育,维持理想体重,增强免疫力。
    • 内容:
      • 高热量、高脂肪饮食指导: 营养师会根据患者的具体情况,制定详细的饮食计划,确保摄入足够的能量和营养素。
      • 胰酶替代治疗依从性教育: 强调胰酶制剂的正确服用方法(随餐服用,剂量调整)和重要性。
      • 脂溶性维生素和盐补充指导: 告知患者补充维生素和盐的必要性及剂量。
      • 监测与调整: 定期评估营养状况(体重、身高、BMI、血清维生素水平),并根据需要调整饮食和补充方案。
  • 心理康复:
    • 目的: 应对慢性疾病带来的心理压力、焦虑、抑郁,改善情绪,提高生活质量。
    • 内容:
      • 心理咨询和支持: 提供个体或团体心理咨询,帮助患者和家属应对疾病带来的挑战。
      • 同伴支持: 鼓励患者参与CF患者支持团体,分享经验,获得情感支持。
      • 应对策略: 教授压力管理、放松技巧和积极应对疾病的方法。

7.2 患者教育 患者教育是CF管理的核心,旨在使患者和家属充分了解疾病,掌握自我管理技能,并积极参与治疗决策。

  • 疾病知识教育:
    • CF的基本概念: 解释CF的遗传学基础、CFTR基因突变、多系统受累的特点。
    • 肺部疾病的病理生理: 详细解释黏液清除障碍、感染和炎症的恶性循环,以及它们如何导致持续性咳嗽和肺功能下降。
    • 其他器官受累: 介绍胰腺、肝脏、肠道、汗腺和生殖系统受累的机制和临床表现。
  • 治疗方案教育:
    • 气道清除技术: 详细演示和指导各种ACTs的正确操作方法,强调其重要性和规律性。患者和家属需要熟练掌握这些技术,并将其融入日常生活中。
    • 药物治疗: 解释每种药物(抗生素、黏液溶解剂、支气管扩张剂、CFTR调节剂、胰酶制剂、维生素)的作用机制、用法、用量、副作用和注意事项。强调按时按量服药的重要性。
    • CFTR调节剂的期望与现实: 告知患者CFTR调节剂的显著益处,但也需说明其并非“治愈”,仍需坚持其他常规治疗。
  • 感染控制教育:
    • 手卫生: 强调勤洗手的重要性,以减少病原体传播。
    • 避免交叉感染: 告知患者避免与患有呼吸道感染的人群密切接触。在CF中心,不同患者之间应保持距离,以避免特定病原体(如铜绿假单胞菌、洋葱伯克霍尔德菌)的交叉传播。
    • 疫苗接种: 强调接种流感疫苗、肺炎球菌疫苗等的重要性,以预防常见的呼吸道感染。
  • 营养管理教育:
    • 饮食原则: 强调高热量、高脂肪饮食的重要性,并提供具体的饮食建议。
    • 胰酶服用技巧: 教授如何根据食物类型和量调整胰酶剂量,以及如何处理胰酶漏服等情况。
    • 补水和补盐: 强调充足饮水和在特殊情况下补充盐分的重要性。
  • 监测与随访教育:
    • 症状监测: 教导患者和家属识别疾病急性加重的迹象(如咳嗽加重、痰量增多、痰液颜色改变、发热、呼吸困难加重、食欲下降等),并及时就医。
    • 定期随访: 强调定期到CF中心进行全面评估的重要性,包括肺功能检查、痰培养、营养评估等。
  • 遗传咨询: 为患者及其家属提供遗传咨询,解释CF的遗传模式、生育风险和产前诊断、胚胎植入前遗传学诊断(PGD)等选择。
  • 过渡期护理: 对于青少年CF患者,需要进行结构化的过渡期护理教育,帮助他们从儿科护理顺利过渡到成人护理,培养其独立管理疾病的能力。

通过全面的康复和患者教育,CF患者能够更好地理解和管理自己的疾病,积极应对持续性咳嗽带来的挑战,从而提高治疗依从性,改善长期预后和生活质量。

8. 预后 (Prognosis)

囊性纤维化的预后在过去几十年中取得了显著改善,但它仍然是一种进行性、危及生命的疾病。预后受到多种因素的影响,包括基因型、诊断年龄、疾病严重程度、治疗依从性以及并发症的发生。

8.1 历史与现状

  • 历史预后: 在20世纪50年代,CF患儿很少能活过学龄期。到20世纪80年代,平均预期寿命提高到20多岁。
  • 当前预后: 随着新生儿筛查的普及、多学科综合治疗的进步(包括气道清除技术、抗生素、黏液溶解剂、营养支持)以及CFTR调节剂的出现,CF患者的预后得到了极大的改善。在发达国家,CF患者的中位生存年龄已超过40岁,并且仍在持续延长。许多患者能够完成学业、工作、组建家庭。

8.2 影响预后的主要因素

8.2.1 肺部疾病的严重程度和进展

  • 肺功能: 肺功能(尤其是FEV1)是CF预后最重要的预测指标。FEV1的持续下降预示着预后不良。
  • 慢性感染: 慢性铜绿假单胞菌感染与肺功能加速下降和预后不良密切相关。洋葱伯克霍尔德菌复合体感染通常预示着更差的预后。
  • 急性加重频率: 频繁的肺部急性加重会导致肺功能不可逆的下降,加速疾病进展。
  • 支气管扩张: 广泛的支气管扩张是肺功能受损和反复感染的标志。
  • 咯血和气胸: 严重的咯血和反复气胸是晚期肺部疾病的并发症,可能危及生命。

8.2.2 基因型

  • CFTR突变类型: 具有严重CFTR功能缺陷的突变(如I、II、III类突变,特别是F508del纯合子)通常与更严重的表型和更差的预后相关。而具有残余CFTR功能的突变(如IV、V类突变)可能导致较轻的疾病,甚至在成年后才被诊断。
  • CFTR调节剂的适用性: 能够使用CFTR调节剂的患者,其预后得到了显著改善,因为这些药物直接纠正了CFTR蛋白的功能缺陷。

8.2.3 营养状况

  • 体重指数(BMI): 良好的营养状况(维持健康的BMI)与更好的肺功能和更长的生存期相关。营养不良会削弱免疫功能,加重肺部感染和炎症。
  • 胰腺功能: 胰腺外分泌功能不全的患者如果未能得到充分的胰酶替代治疗,容易出现营养不良。

8.2.4 诊断年龄和早期干预

  • 新生儿筛查: 早期诊断(通过新生儿筛查)和早期启动综合治疗,可以延缓肺部疾病的发生和进展,改善营养状况,从而改善长期预后。

8.2.5 治疗依从性

  • 患者对气道清除治疗、药物治疗(抗生素、黏液溶解剂、CFTR调节剂)和营养支持的依从性是影响预后的关键因素。依从性差会导致疾病进展加速。

8.2.6 并发症

  • 囊性纤维化相关糖尿病(CFRD): CFRD的发生与肺功能下降加速和生存率降低相关。
  • 肝病: 严重的肝病(如肝硬化、门静脉高压)会增加并发症和死亡风险。
  • 肺动脉高压和右心衰竭: 晚期肺部疾病可导致肺动脉高压和右心衰竭,进一步恶化预后。

8.3 死亡原因 尽管预后显著改善,但CF患者的主要死亡原因仍然是进行性肺部疾病导致的呼吸衰竭。其他死亡原因包括肺移植并发症、严重感染、咯血和肝脏并发症。

8.4 展望 随着CFTR调节剂的广泛应用和新药的不断研发,以及基因治疗等前沿技术的探索,CF患者的预后有望进一步改善。未来的目标是使CF成为一种可控的慢性病,让患者能够拥有接近正常人的寿命和生活质量。

9. 预防 (Prevention)

囊性纤维化的预防主要分为两个层面:一级预防(阻止疾病的发生)和二级预防(早期诊断和干预,阻止疾病进展或减轻其严重程度)。

9.1 一级预防(阻止疾病的发生)

一级预防主要针对有CF家族史或已知为CFTR基因携带者的夫妇,通过遗传咨询和生殖选择来降低患儿出生的风险。

  • 遗传咨询:
    • 目的: 为有CF家族史的个体、CF患者及其伴侣、或已知为CFTR基因携带者的夫妇提供关于CF的遗传模式、复发风险、检测选项和生殖选择的详细信息。
    • 内容: 解释CF是常染色体隐性遗传病,如果父母双方都是携带者,每次怀孕都有25%的几率生下患儿,50%的几率生下携带者,25%的几率生下非携带者。
  • 携带者筛查:
    • 目的: 识别无症状的CFTR基因携带者,尤其是在高加索人群中,携带率较高。
    • 方法: 通过基因检测分析CFTR基因的常见突变。对于计划生育的夫妇,建议进行携带者筛查,如果双方都是携带者,则可考虑进一步的生殖选择。
  • 产前诊断:
    • 目的: 对于已知父母双方均为CFTR基因携带者的高风险夫妇,在怀孕期间诊断胎儿是否患有CF。
    • 方法:
      • 绒毛膜取样(Chorionic Villus Sampling, CVS): 通常在怀孕10-13周进行,取胎盘绒毛组织进行基因检测。
      • 羊膜腔穿刺术(Amniocentesis): 通常在怀孕15-20周进行,抽取羊水进行胎儿细胞的基因检测。
    • 伦理考量: 产前诊断结果为阳性时,夫妇可选择终止妊娠或为患儿的出生做准备。这涉及复杂的伦理、道德和个人选择。
  • 胚胎植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD):
    • 目的: 对于通过体外受精(IVF)受孕的高风险夫妇,在胚胎植入子宫前,对胚胎进行基因检测,选择未携带CFTR突变或仅为携带者的胚胎进行植入。
    • 方法: 从体外受精形成的早期胚胎中取少量细胞进行基因检测。
    • 优势: 避免了产前诊断后终止妊娠的伦理困境。

9.2 二级预防(早期诊断和干预,阻止疾病进展或减轻其严重程度)

二级预防旨在通过早期发现和积极管理,最大限度地减少疾病对患者健康的影响。

  • 新生儿筛查:
    • 目的: 在患儿出现症状之前,通过筛查早期诊断CF。
    • 方法: 通常检测血清免疫反应性胰蛋白酶原(IRT)水平,若升高则进一步进行CFTR基因突变分析。
    • 益处: 早期诊断使得早期干预成为可能,包括:
      • 早期营养支持: 及时补充胰酶和脂溶性维生素,预防营养不良和生长发育迟缓。
      • 早期气道清除治疗: 即使在症状不明显时也开始进行气道清除,有助于预防黏液滞留和感染。
      • 早期抗生素治疗: 及时发现并治疗呼吸道感染,延缓慢性感染的建立。
      • CFTR调节剂的早期应用: 对于符合条件的患者,早期使用CFTR调节剂可以从根本上改善CFTR功能,显著延缓疾病进展。
    • 结果: 新生儿筛查已被证明可以改善CF患者的营养状况、肺功能和长期生存率。
  • 预防呼吸道感染:
    • 疫苗接种: 建议CF患者按时接种常规儿童疫苗,并每年接种流感疫苗,每5年接种肺炎球菌疫苗,以预防常见的呼吸道感染。
    • 感染控制措施: 强调良好的手卫生习惯,避免与患有呼吸道感染的人群密切接触。在CF中心,不同患者之间应保持距离,以避免交叉感染。
    • 慢性抑制性抗生素: 对于已建立慢性铜绿假单胞菌感染的患者,定期雾化吸入抗生素可有效抑制细菌生长,减少急性加重。
  • 营养优化:
    • 胰酶替代治疗: 确保胰腺外分泌功能不全的患者获得足量、正确的胰酶替代治疗。
    • 高热量饮食和维生素补充: 维持良好的营养状况,增强免疫力,改善肺功能。
  • 规律的气道清除治疗: 即使在症状稳定期,也应坚持规律的气道清除治疗,以预防黏液滞留和感染。
  • 定期随访和监测: 定期到CF中心进行全面的临床评估、肺功能检查、痰培养和营养评估,以便及时发现并处理疾病进展和并发症。

通过一级和二级预防措施的综合实施,可以最大限度地减少囊性纤维化对个体和家庭的负担,并显著改善患者的长期健康结局。

综合指导