代谢组学研究揭示吸入糖皮质激素治疗哮喘引起广泛性肾上腺抑制

撰文 | 莜

哮喘是一种常见的慢性疾病，对人类健康和经济造成重大影响，全球约有3.5亿人口受到哮喘的影响【1】。据统计，每年全美与哮喘相关的花费超过800亿美元【2】。哮喘易感性与基因多样性和环境等因素均有关。代谢组学是对生物样本中的小分子代谢物进行的系统分析，反映了基因组、转录组、蛋白质组和环境因素之间的相互作用，能够为预测哮喘表型和解析哮喘的生物学机制提供更多信息。

吸入性糖皮质激素 (inhaled cortisteroid, ICS) 是治疗中重度哮喘的常用手段，而ICS对肾上腺功能不全的影响一直是人们关注的重点。尽管有多项研究验证ICS使用对肾上腺的抑制，但由于试验设计的局限性，往往产生矛盾的结果，同时，遗传变异也会影响ICS对肾上腺的抑制作用【3, 4】。

基于以上，美国布里格姆妇女医院和哈佛医学院的研究人员，分析了来自四个不同流行病学调查中超过14,000例样本的数据，其代谢组学分析发现ICS治疗哮喘会导致广泛的肾上腺抑制，利用此结果期望能够开发出基于代谢组学的精准医疗手段来改善哮喘，这些结果近期在线发表于Nature Medicine上（题：Metabolomic profiling reveals extensive adrenal suppression due to inhaled corticosteroid therapy in asthma）。

研究确定并独立复制了 17 种内源性类固醇代谢物，这些代谢物在患有哮喘的患者中水平显著降低，被认为与哮喘密切相关，包括下丘脑-垂体-肾上腺轴两类主要的类固醇-DHEA-S和皮质醇。

另外，研究者发现与未经ICS治疗的哮喘患者和对照组相比，接受 ICS 治疗的哮喘患者在日间24 小时的皮质醇水平显著降低（图1），差异最大的时间段在清晨，正是哮喘患者最容易发作的时间段【5, 6】。此外，与未经ICS 治疗的哮喘患者相比，接受 ICS 治疗的哮喘患者疲劳和贫血显著增加。ICS 治疗对类固醇水平的影响是剂量依赖性的，在一项4年的临床研究也首次发现低剂量 ICS 治疗也显著减少类固醇水平。

图1. EMR-Cortisol分列皮质醇定量

综上，本研究利用了全球性的代谢组学数据进一步证实，接受 ICS 治疗的哮喘患者存在肾上腺抑制，并且呈现出剂量依赖性。因此需要对接受 ICS 治疗的哮喘患者进行定期皮质醇监测，以在最大限度地减少肾上腺抑制的不良反应，并寻找和 ICS 治疗疗效之间的最佳平衡。而代谢组学研究中发现的生物标志物也为哮喘的精准治疗提供了理论依据。

https://doi.org/10.1038/s41591-022-01714-5

参考文献

1 Global Initiative for Asthma. Global strategy for asthma management and prevention. . doi:https://ginasthma.org/ (2021).

2 Centers for Disease Control and Prevention. Data, Statistics, and Surveillance: Asthma Surveillance Data., doi:https://www.cdc.gov/asthma/asthmadata.htm.

3 Todd, G. R., Wright, D. & Ryan, M. Acute adrenal insufficiency in a patient with asthma after changing from fluticasone propionate to budesonide.J Allergy Clin Immunol103, 956-957, doi:10.1016/s0091-6749(99)70447-1 (1999).

4 Guilbert, T. W. et al. Long-term inhaled corticosteroids in preschool children at high risk for asthma. N Engl J Med 354, 1985-1997, doi:10.1056/NEJMoa051378 (2006).

5 Bakkeheim, E., Mowinckel, P., Carlsen, K. H., Burney, P. & Lodrup Carlsen, K. C. Reduced basal salivary cortisol in children with asthma and allergic rhinitis.Acta Paediatr99, 1705-1711, doi:10.1111/j.1651-2227.2009.01598.x (2010).

6 Shin, Y. S. et al. The impact of asthma control on salivary cortisol level in adult asthmatics.Allergy Asthma Immunol Res6, 463-466, doi:10.4168/aair.2014.6.5.463 (2014).

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