白介素27和腺苷脫氫酶單獨及聯(lián)合檢測對結(jié)核性胸膜炎診斷價值

吳迪 林友飛 陳曉紅 沈建山 陳效友

結(jié)核病是機(jī)體被結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis,MTB)感染引起的全身性疾病。既往文獻(xiàn)報道，胸膜是除了肺臟、淋巴結(jié)以外人體感染結(jié)核分枝桿菌最常受累的部位[1]。胸腔積液或胸膜活檢組織標(biāo)本中分離出結(jié)核分枝桿菌是診斷結(jié)核性胸膜炎的金標(biāo)準(zhǔn)，但其陽性率極低[2]。臨床常依據(jù)胸膜活檢組織病理鏡下表現(xiàn)為肉芽腫性改變診斷結(jié)核性胸膜炎，但難以廣泛應(yīng)用于基層醫(yī)院的臨床。探尋敏感度強(qiáng)、特異度高、風(fēng)險小、應(yīng)用簡單、操作簡便的檢測指標(biāo)對結(jié)核性胸膜炎的診斷具有極大的現(xiàn)實意義。

腺苷脫氨酶(adenosine deaminase，ADA)被認(rèn)為是診斷結(jié)核性胸膜炎的有效指標(biāo)，但也有研究表明其敏感度較高(90%)，但特異度偏低(50%)，提示腺苷脫氫酶作為單一指標(biāo)用于診斷結(jié)核性胸膜炎的局限性[3]。近年來研究表明，白介素27(interleukin-27，IL-27)在結(jié)核性胸膜炎的診斷方面具有重要的價值[4]，但將其與ADA對比及聯(lián)合檢測的研究報道仍然較少。本研究旨在以臨床確診為結(jié)核性胸膜炎和惡性腫瘤所致胸腔積液的患者為研究對象，探討胸腔積液中IL-27和ADA水平對結(jié)核性和惡性腫瘤所致胸腔積液患者鑒別診斷的臨床意義及應(yīng)用價值，并進(jìn)一步討論二者聯(lián)合聯(lián)測對結(jié)核性胸膜炎的診斷價值。

資料和方法

一、研究對象

選擇2017年12月1日至2018年7月29日在福建省福州肺科醫(yī)院因“不明原因胸腔積液”住院的患者101例，確診并分組，其中結(jié)核性胸膜炎患者61例(結(jié)核組)，惡性腫瘤所致胸腔積液患者40例(惡性組)。

入組標(biāo)準(zhǔn)[5]：(1)年齡18～80歲；(2)通過組織學(xué)或細(xì)菌學(xué)確診的結(jié)核性胸膜炎和惡性腫瘤所致胸腔積液；(3)B型超聲掃描證實為胸腔積液，能定位并抽取積液；(4)無嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病，能耐受胸腔穿刺；(5)HIV陰性；(6)簽署知情同意書。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。所有患者抽取胸腔積液標(biāo)本前均未曾接受抗結(jié)核、抗腫瘤、糖皮質(zhì)激素或其他非激素抗炎類等藥物治療。

排除標(biāo)準(zhǔn)[5]：(1)過敏體質(zhì)，曾對麻醉藥物有過敏史；(2)心肺功能異常，不能耐受胸腔穿刺；(3)患有血液病、精神障礙、癲癇病及免疫系統(tǒng)疾??；(4)結(jié)核性膿胸；(5)無法抽取胸腔積液；(6)拒絕簽署知情同意書。

二、相關(guān)診斷和概念

1.確診結(jié)核性胸膜炎患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]：凡符合下列項目之一者，系為確診患者：(1)具備胸腔積液的影像學(xué)特征，以及胸腔積液或胸膜病理學(xué)檢查符合結(jié)核病病理學(xué)改變；病理學(xué)檢查表現(xiàn)為上皮細(xì)胞樣肉芽腫性炎，光學(xué)顯微鏡下可見大小和數(shù)量不等的壞死性和非壞死性肉芽腫，或輔以抗酸染色涂片陽性或利用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction，PCR)檢測陽性。(2)具備胸腔積液的影像學(xué)特征及胸腔積液病原學(xué)檢查，符合抗酸染色涂片顯微鏡檢查陽性或分枝桿菌培養(yǎng)陽性，菌種鑒定為結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群或結(jié)核分枝桿菌核酸檢測陽性。

2.確診惡性腫瘤所致胸腔積液患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)：在胸腔積液中找到癌細(xì)胞或組織活檢證實為惡性腫瘤胸膜轉(zhuǎn)移，確診為惡性腫瘤所致胸腔積液，并排除結(jié)核性及類肺炎性疾病和其他不明原因引起的胸腔積液患者。

3.聯(lián)合檢測：采用多項診斷試驗檢測同一受試對象，分別為并聯(lián)試驗和串聯(lián)試驗，增加敏感度和特異度，提高診斷效率。

4.并聯(lián)試驗：全部試驗中，任何一項結(jié)果陽性就為陽性，以提高敏感度。

5.串聯(lián)試驗：全部試驗中，所有結(jié)果均為陽性才為陽性，以提高特異度。

三、兩組患者的一般資料

結(jié)核組(61例)：其中并發(fā)肺結(jié)核21例，單純結(jié)核性胸膜炎40例；男43例，女18例，年齡18～77歲；全部通過閉式胸膜活檢或者內(nèi)科胸腔鏡獲得病理學(xué)證據(jù)或者痰/胸腔積液分枝桿菌培養(yǎng)陽性及菌種鑒定證實結(jié)核分枝桿菌而獲得細(xì)菌學(xué)證據(jù)而確診。惡性組(40例)：肺黏膜相關(guān)淋巴瘤1例，惡性胸膜間皮瘤1例，肺黏液表皮樣癌1例，非霍奇金淋巴瘤1例，小細(xì)胞肺癌3例，肺腺癌33例；男21例，女19例，年齡25～80歲；全部通過胸膜活檢或者內(nèi)科胸腔鏡獲得病理學(xué)證據(jù)或胸腔積液檢測找到3次以上惡性腫瘤細(xì)胞而明確診斷。兩組患者在性別方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但兩組患者年齡差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。Korczynski等[7]的研究表明隨著年齡增高,ADA數(shù)值存在一定程度下降，因而年齡會在一定程度上影響ADA對于結(jié)核性胸膜炎的準(zhǔn)確性，但是并不影響ADA對于結(jié)核性胸膜炎與其他病因的鑒別診斷價值，同時也不影響γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10(IFN-γ inducible protein 10，IP-10)、γ-干擾素等其他生物學(xué)標(biāo)志物的診斷效能。結(jié)合本研究具體情況，考慮兩組患者年齡存在的差異，一方面是與兩類疾病發(fā)病年齡本身存在差異相關(guān)，與臨床實際情況相符；另一方面，本研究中ADA和IL-27的最佳臨界值的確定均來源于自身數(shù)據(jù)，且既往研究也提示，在討論ADA的鑒別診斷價值時，ADA與年齡之間相關(guān)性不大，故并不影響本研究討論ADA和IL-27在結(jié)核性胸腔積液及惡性腫瘤所致胸腔積液中的鑒別診斷價值[7]。

表1 兩組患者的一般資料分析

四、方法

所有入組的患者均采取標(biāo)準(zhǔn)的胸腔穿刺術(shù)+閉式胸膜活檢術(shù)或內(nèi)科胸腔鏡胸膜活檢術(shù)，于任何治療前抽取新鮮胸腔積液作為標(biāo)本，并通過常規(guī)生化指標(biāo)檢測胸腔積液性質(zhì)，按Light標(biāo)準(zhǔn)判斷均為滲出性。抽取胸腔積液10 ml，放置于經(jīng)過肝素處理過的試管中。胸腔積液標(biāo)本以離心半徑17.2 cm，3000 r/min，離心10 min，取上清液置于-80 ℃冰箱凍存，待測 IL-27和ADA含量。樣本收集完畢后，取出凍存胸腔積液標(biāo)本，應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA 法)測定患者胸腔積液中 IL-27 的水平含量。實驗中采用的試劑盒是由美國 R&D 公司提供的原裝進(jìn)口人體液 IL-27 試劑盒，操作過程中嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。用酶比色法測定胸腔積液中ADA的水平，ADA測定試劑盒購自深圳邁瑞醫(yī)療電子股份有限公司，采用邁瑞全自動生化分析儀BS-800，正常參考區(qū)間為(4～24)U/L。

五、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

一、兩組患者胸腔積液中IL-27、ADA濃度的比較

結(jié)核組患者胸腔積液中檢測到的IL-27、ADA濃度分別為409.48(229.04，954.97)ng/L、(45.88±14.33)U/L，明顯高于惡性組[分別為115.74(77.72，161.97)ng/L、10.50(7.00，15.00)U/L]，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=3.139，P<0.01；t=4.006，P<0.01)。

二、IL-27、ADA診斷結(jié)核性胸膜炎的ROC曲線分析

通過繪制ROC曲線進(jìn)一步分析胸腔積液IL-27和ADA對于結(jié)核性胸膜炎的診斷價值，IL-27的曲線下面積為0.894(95%CI=0.828～0.959)；當(dāng)約登指數(shù)(敏感度+特異度-1)取最大值0.661時，IL-27的濃度為176.31 ng/L (臨界值)，對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為85.25%、特異度為82.50%。ADA的曲線下面積為0.934(95%CI=0.828～0.959)；當(dāng)約登指數(shù)取最大值0.777時，ADA的值為28 U/L(臨界值)，對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為93.44%、特異度為87.50%，具體見圖1。

圖1 IL-27、ADA診斷結(jié)核性胸膜炎的ROC曲線

三、IL-27和ADA聯(lián)合檢測的臨床診斷效能

與IL-27及ADA單一檢測比較，二者聯(lián)合檢測可以進(jìn)一步提高診斷效能。與金標(biāo)準(zhǔn)比較，IL-27、ADA以及IL-27+ADA聯(lián)合檢測，用于診斷結(jié)核性胸膜炎的Kappa值分別為0.672、0.813、0.743，均>0.6，提示診斷一致性可靠。惡性組中存在2例假陽性，其中1例為惡性胸膜間皮瘤，其ADA：29 U/L，IL-27:223.59 ng/L，另1例為T細(xì)胞來源，非霍奇金淋巴瘤，ADA：304 U/L，IL-27:221.16 ng/L，提示通過IL-27、ADA聯(lián)合檢測可以極大提高結(jié)核性胸膜炎的診斷效能，但對于惡性胸膜間皮瘤和淋巴瘤所致胸腔積液存在假陽性可能，具體見表2。

表2 以臨床診斷結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)評估IL-27/ADA檢測與聯(lián)合檢測胸腔積液診斷結(jié)核性胸膜炎的效能

討 論

結(jié)核病是一種感染性疾病，肺臟是最為常見的受累部位。按照最新的分類標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)核性胸膜炎亦需按照肺結(jié)核進(jìn)行管理；在不明原因胸腔積液中，結(jié)核性胸膜炎是一種常見病因[8-11]，尤其在結(jié)核病高感染地區(qū)。一項來自國內(nèi)關(guān)于內(nèi)科胸腔鏡的研究表明，在確診病因的患者中，結(jié)核性胸膜炎占據(jù)的比例高達(dá)40%[10]。胸腔積液或胸膜活檢組織標(biāo)本中分離出結(jié)核分枝桿菌是結(jié)核性胸膜炎診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[8-9，12]，涂片陽性率不到10%，培養(yǎng)陽性率約為15%～30%[12]。通過胸腔鏡胸膜活檢獲得組織病理學(xué)，進(jìn)而診斷結(jié)核性胸膜炎，具有較高的陽性率[13]，確診率高達(dá)87%[14]，但因內(nèi)科胸腔鏡系有創(chuàng)性檢查，難以廣泛應(yīng)用于基層醫(yī)院。隨著免疫學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對胸腔積液各種細(xì)胞因子的研究已成為近年來探討的熱點。

胸膜在遭受結(jié)核分枝桿菌感染時發(fā)生Th1優(yōu)勢應(yīng)答，胸腔內(nèi)積聚液體及各種活性細(xì)胞成分。IL-27 來源于激活的抗原提呈細(xì)胞，由p28和EBI3兩個亞單位所組成的新型異源二聚體細(xì)胞因子，與IL-12、IL-23、IL-35共同組成IL-12分子家族[15]，可調(diào)控不同類型的免疫細(xì)胞，在抗感染、抗腫瘤免疫及自身免疫系統(tǒng)疾病中發(fā)揮著雙重調(diào)控作用[16]。文獻(xiàn)[17-18]的研究結(jié)果顯示，IL-27在感染過程中發(fā)揮著重要的作用，它通過抑制T細(xì)胞的分化與IFN-γ的分泌從而達(dá)到最大程度地抑制結(jié)核分枝桿菌生長[19]。動物實驗表明，IL-27在感染早期可阻止抗結(jié)核分枝桿菌的保護(hù)性免疫反應(yīng)，同時又能夠限制慢性炎癥所導(dǎo)致的病理損傷，并使兩者保持平衡[20]。因此，IL-27又是機(jī)體參與結(jié)核免疫反應(yīng)，降低結(jié)核分枝桿菌殺傷力的重要細(xì)胞因子。

2012年，Yang等[4]首次報告了IL-27對于結(jié)核性胸膜炎的輔助診斷價值。此后的研究[20-23]均顯示IL-27在結(jié)核性胸膜炎中具有診斷價值。但對于敏感度、特異度及診斷價值的意義，結(jié)果卻不盡相同。國內(nèi)的研究[4,20,23-24]結(jié)果均表明IL-27具有良好的診斷效能。但一項來自西班牙的研究結(jié)果[25]顯示，IL-27的敏感度為91.4%，特異度為85.1%，提示IL-27具有一定的診斷價值，但診斷效能低于ADA及ADA-2。另一項來自希臘的研究[21]亦表明IL-27具有臨床診斷價值，敏感度為80%，特異度為91%，而ADA的敏感度和特異度分別為89%和80%，二者之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。當(dāng)IL-27和ADA聯(lián)合檢測時，敏感度可以高達(dá)100%，特異度達(dá)85%。雖然這些研究[22，25]均不認(rèn)為IL-27的診斷價值優(yōu)于ADA，但都認(rèn)為IL-27與ADA的聯(lián)合檢測有助于結(jié)核性胸膜炎的診斷。上述研究可以發(fā)現(xiàn)IL-27對于結(jié)核性胸膜炎的診斷具有一定價值，但不同研究報道的閾值、敏感度、特異度存在一定程度的差異。本研究以通過金標(biāo)準(zhǔn)確診為結(jié)核性胸膜炎與惡性腫瘤所致胸腔積液的患者為研究對象，分別檢測其胸腔積液中IL-27和ADA水平，發(fā)現(xiàn)結(jié)核性胸腔積液IL-27及ADA水平明顯高于惡性腫瘤所致胸腔積液，二者之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。進(jìn)一步通過繪制ROC曲線，發(fā)現(xiàn)IL-27對診斷結(jié)核性胸膜炎的特異度(82.50%)及敏感度(85.25%)均較高，與既往研究相似[4，20-23]，IL-27濃度檢測可作為結(jié)核性胸膜炎診斷及與惡性腫瘤所致胸腔積液相鑒別的一項客觀指標(biāo)。

ADA是機(jī)體細(xì)胞免疫活動的重要核酸代謝酶，它能催化腺嘌呤核苷生成次黃嘌呤，最終氧化成尿酸排出體外。Piras等[26]于1978年首先報道胸腔積液中ADA活性可作為結(jié)核性胸腔積液診斷的依據(jù)之一。Liang等[27]對61項英文獨立研究進(jìn)行薈萃分析，結(jié)果顯示ADA診斷結(jié)核性胸腔積液的總體敏感度為92%，特異度為90%。本研究結(jié)果也顯示，結(jié)核組ADA值明顯高于惡性組，與國內(nèi)外文獻(xiàn)報道一致[4，20-23]；當(dāng)約登指數(shù)達(dá)最大值時，取ADA值28 U/L為臨界值，敏感度和特異度分別為93.44%和87.50%，與既往文獻(xiàn)報道[27-28]相仿。

臨床上為提高診斷效率，常采用2個或2個以上的指標(biāo)聯(lián)合檢測。進(jìn)一步對IL-27和ADA聯(lián)合檢測的臨床診斷效能進(jìn)行分析，兩者串聯(lián)試驗方法聯(lián)合檢測的特異度(95.00%，38/40)較單獨檢測IL-27(82.50%，33/40)及單獨檢測ADA(87.50%，35/40)均明顯升高，并有較好的敏感度(81.97%，50/61)；并聯(lián)試驗方法聯(lián)合檢測的敏感度(96.72%，59/61)較單獨檢測IL-27(85.25%,52/61)及單獨檢測ADA(93.44%,57/61)均明顯升高，但特異度較低(75.00%,30/40)。結(jié)合臨床實際，為了減少誤診率，推薦特異度高且敏感性較好的串聯(lián)試驗。

通過觀察聯(lián)合檢測的結(jié)果，筆者發(fā)現(xiàn)惡性組中存在假陽性2例(即檢測診斷為結(jié)核性胸膜炎)，其中1例為惡性胸膜間皮瘤(ADA：29 U/L；IL-27:223.59 ng/L)，另1例為T細(xì)胞來源非霍奇金淋巴瘤(ADA：304 U/L，IL-27:221.16 ng/L)，這2例無論是ADA的數(shù)值，還是IL-27的濃度均顯著升高，這提示我們通過IL-27+ADA聯(lián)合檢測可以極大提高診斷結(jié)核性胸膜炎的特異度，但對于惡性胸膜間皮瘤和淋巴瘤所致胸腔積液仍存在假陽性可能。

綜上所述,胸腔積液IL-27和ADA的檢測對于結(jié)核性胸膜炎的診斷非常有價值。以胸腔積液IL-27濃度為176.31 ng/L(臨界值)，對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為85.25%、特異度為82.50%；以胸腔積液ADA值為28 U/L(臨界值)，對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為93.44%、特異度為87.50%，與既往報道的國內(nèi)文獻(xiàn)存在一定差異。從本研究的數(shù)據(jù)來看，IL-27的診斷效能稍遜色于ADA，但通過聯(lián)合檢測，尤其是串聯(lián)試驗，可以進(jìn)一步提高特異度，并具有較高的敏感度，有助于結(jié)核性胸膜炎的臨床診斷，并可以較好的減少誤診。本研究中結(jié)核性胸腔積液中IL-27含量臨界值與既往研究的差異可能與本研究實驗室的條件以及樣本量仍不夠大有關(guān)；另外，本研究也未對其他感染性、非感染性炎癥等其他病因(如炎性、漏出液、寄生蟲病等)進(jìn)行觀察與比較。以后尚需進(jìn)行多病因、更大樣本量的臨床研究以更加科學(xué)地評價IL-27對結(jié)核性胸腔積液的診斷價值。