腦脊液腺苷脫氨酶與血清5’-核苷酸酶在結(jié)核性腦膜炎診斷中的價(jià)值

麥迪娜·阿地里 吐爾洪·吐爾遜 吐爾遜·沙比爾△

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 1)神經(jīng)內(nèi)科 2)重癥醫(yī)學(xué)科，新疆 烏魯木齊 830011

結(jié)核性腦膜炎(tuberculous meningitis)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的結(jié)核性疾病，全世界每年有900萬新發(fā)病例，150萬死亡病例[1]。結(jié)核性腦膜炎的診斷目前仍為全球性難題，常規(guī)的診斷方法，如腦脊液常規(guī)生化檢查、腦脊液抗酸桿菌檢測[2]、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)[3]等均未顯示出對診斷的高效性，延遲診斷和治療導(dǎo)致了嚴(yán)重的后遺癥和高病死率[1]。腺苷脫氨酶(Adenosine deaminase，ADA)被檢測到在淋巴組織中高表達(dá)[4]，被認(rèn)為是T淋巴細(xì)胞活化的標(biāo)志物。大量研究證實(shí)，CSF-ADA在診斷結(jié)核性腦膜炎中具有很高的臨床價(jià)值，不同研究得出了不同的臨界值，其敏感性與特異性也不同[5-7]，目前尚無統(tǒng)一的臨界值區(qū)分結(jié)核性腦膜炎與非結(jié)核性腦膜炎。5’-核苷酸酶(5’-nucleotidase，5’-NT)是嘌呤代謝中的關(guān)鍵酶，與ADA一樣，5’-NT也在淋巴細(xì)胞的分化和成熟過程中起重要作用[8-9]。近年來，血清5’-NT在結(jié)核感染性疾病中的免疫作用也被廣泛關(guān)注與研究[10]。本研究重點(diǎn)探討CSF-ADA與血清5’-NT在結(jié)核性腦膜炎與病毒性腦膜炎鑒別診斷中的價(jià)值。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 2014-06—2018-12在新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科與感染科住院治療的結(jié)核性腦膜炎患者40例(病例組)，年齡14～77(40.2±17.33)歲，男25例，病程≤21 d，CSF結(jié)核桿菌、細(xì)菌、真菌及病毒檢測均陰性。年齡與性別相匹配的病毒性腦膜炎患者36例(對照組)，年齡14～72(39.9±13.22)歲，男22例，病程≤21 d，CSF結(jié)核桿菌、細(xì)菌、真菌檢測陰性，外周血病毒抗體或病毒DNA陽性，2組一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1．2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1．2．1 納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥14歲，病程≤21 d，出院診斷為結(jié)核性腦膜炎的患者中Thwaties診斷模型診斷指數(shù)(DI)≤4分[11](表1)，符合結(jié)核性腦膜炎支持診斷標(biāo)準(zhǔn)至少一項(xiàng)為結(jié)核性腦膜炎(表2)；出院診斷為病毒性腦膜炎的患者中外周血病毒抗體或病毒DNA陽性者為病毒性腦膜炎。

1．3 實(shí)驗(yàn)方法

1．3．1 收集資料：分別記錄并分析結(jié)核性腦膜炎與病毒性腦膜炎患者入院時(shí)的年齡、性別、病程、顱內(nèi)壓、CSF細(xì)胞總數(shù)、白細(xì)胞數(shù)、糖、蛋白、氯化物、ADA、潘氏試驗(yàn)、CSF抗酸染色與培養(yǎng)、墨汁染色、細(xì)胞學(xué)檢查、血清5’-NT、血清結(jié)核感染T淋巴細(xì)胞檢測(T-SPOT)、外周血病毒抗體和DNA檢測、頭顱及MRI、顱外影像學(xué)等資料。

1．3．2 檢測方法：入院當(dāng)天或第2天進(jìn)行腰椎穿刺術(shù)獲取腦脊液。無菌操作下，測量顱內(nèi)壓后，獲取3 mL腦脊液，1 mL腦脊液通過速率法測定ADA活性，2 mL腦脊液行細(xì)胞學(xué)檢查。入院第2天晨起后采集空腹靜脈血5 mL行生化檢查，其中5’-NT通過過氧化物酶法測定。本研究通過了本地區(qū)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均簽署腰椎穿刺知情同意書。

表 1 Thwaites 診斷模型Table 1 Thwaites’ diagnostic model

表2 支持診斷標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Supportive diagnostic criteria

注：CSF：腦脊液；HPF：高倍視野

2 結(jié)果

2．1 腦脊液、血液學(xué)及影像學(xué)檢查結(jié)果 病例組腦脊液細(xì)胞總數(shù)、白細(xì)胞數(shù)、蛋白含量和潘氏試驗(yàn)陽性率顯著高于對照組(P<0.001)。病例組腦脊液中糖和氯化物水平顯著低于對照組(P<0.001)。病例組的頭顱MRI/CT、T-SPOT、腦脊液細(xì)胞學(xué)檢查的異常率和合并顱外結(jié)核率高于對照組(P<0.05)。見表3。

表3 腦脊液、血液學(xué)及影像學(xué)檢查結(jié)果Table 3 CSF，hematology and imaging findings

注：CSF：腦脊液；TC：細(xì)胞總數(shù)；WBC：白細(xì)胞數(shù)；ADA：腺苷脫氨酶；5’-NT：5’-核苷酸酶；HPF：高倍視野；T-SPOT：結(jié)核感染T淋巴細(xì)胞檢測；*P<0.001，**P<0.05，§P<0.01

2．2 腦脊液常規(guī)生化指標(biāo)的臨界值、靈敏度與特異度 分別獲取CSF細(xì)胞總數(shù)、白細(xì)胞數(shù)、蛋白、糖、氯化物診斷結(jié)核性腦膜炎時(shí)的臨界值，靈敏度與特異度，其中細(xì)胞總數(shù)與蛋白含量具有高靈敏度，白細(xì)胞數(shù)與糖含量具有高特異度。見表4。

表4 腦脊液常規(guī)生化指標(biāo)診斷結(jié)核性腦膜炎的臨界值、靈敏度、特異度Table 4 Cut-off value，sensitivity，specificity of CSF routinebiochemical tests to diagnose tuberculous meningitis

注：CSF：腦脊液；TC：細(xì)胞總數(shù)；WBC：白細(xì)胞數(shù)

2．3 CSF-ADA與5’-NT的AUC、95%CI、臨界值、靈敏度與特異度 病例組CSF-ADA顯著高于對照組(P<0.001)。由ROC曲線確定的CSF-ADA的最佳臨界值為4.40 U/L，AUC為0.957，靈敏度為92.5%，特異度為89%，95%CI為0.916～0.997。血清5’-NT在病例組也顯著高于對照組(P<0.001)。其最佳臨界值為4.85 U/L，AUC為0.840，靈敏度為95%，特異度為70%，95%CI為0.750～0.931。其中，CSF-ADA的AUC接近1，血清5’-NT的AUC大于0.8，表明其對結(jié)核性腦膜炎的高診斷價(jià)值。見表5。

表5 CSF-ADA與5’-NT的AUC、95% CI、臨界值、靈敏度與特異度Table 5 The AUC，95%CI，cut-off value，sensitivity，specificity of CSF-ADA & serum 5’-NT

注：CSF-ADA：腦脊液腺苷脫氨酶；5’-NT：5’-核苷酸酶；AUC：曲線下面積；95%CI：95%可信區(qū)間；*P=0.000

2．4 CSF-ADA與血清5’-NT聯(lián)合診斷結(jié)核性腦膜炎的靈敏度、特異度、PLR、NLR 將CSF-ADA與血清5’-NT聯(lián)合用于結(jié)核性腦膜炎的診斷，當(dāng)CSF-ADA>4.40 U/L或(和)血清5’-NT>4.85 U/L，即可診斷為結(jié)核性腦膜炎時(shí)，其靈敏度為97.5%，特異度為73.5%，陽性似然比為3.68，陰性似然比為0.03。

3 討論

腺苷脫氨酶是一種嘌呤代謝水解酶，分布在多個(gè)臟器與組織中，主要作用于淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞的分化、發(fā)育與成熟。ADA在T淋巴細(xì)胞中活性高，被認(rèn)為是細(xì)胞免疫的標(biāo)記物[4]。布魯氏病、瘧疾、化膿性腦膜炎等患者的腦脊液可見ADA增高[12-14]。2017年，RAVIRIJ等[7]進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性研究，他們指出，結(jié)核性腦膜炎患者CSF-ADA顯著高于非結(jié)核性腦膜炎，當(dāng)臨界值為6.65 U/L時(shí)，靈敏度為85%，特異度為84%。2011年 KARSEN 等[5]人檢測了91例腦膜炎患者的CSF-ADA水平，當(dāng)鑒別結(jié)核性腦膜炎與非結(jié)核性腦膜炎時(shí)，確定不同的臨界值，均有較高的靈敏度與特異度。在2010年納入了380例結(jié)核性腦膜炎患者的一項(xiàng)薈萃分析中指出，最理想的臨界值為5.3 U/L，其靈敏度與特異度均為84%，并AUC接近于1[15]。后續(xù)的多項(xiàng)研究均強(qiáng)調(diào)了ADA在結(jié)核性腦膜炎診斷中的臨床價(jià)值，但尚未確定統(tǒng)一的臨界值作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。本次研究中，病例組的CSF-ADA明顯高于對照組(P<0.001)。CSF-ADA>4.40 U/L時(shí)，靈敏度與特異度分別為92.5%，89%，高于所有其他腦脊液常規(guī)生化指標(biāo)(見表5)。在本地區(qū)，當(dāng)CSF-ADA>4.40 U/L時(shí)，可發(fā)現(xiàn)92.5%的結(jié)核性腦膜炎患者，即使在無法確定病原菌的情況下，CSF-ADA仍然可以提供早期、快速、相對準(zhǔn)確的診斷方法并為早期抗結(jié)核治療提供依據(jù)。結(jié)核性腦膜炎中CSF-ADA增高的病理生理機(jī)制目前尚未得到統(tǒng)一結(jié)論，有學(xué)者認(rèn)為，ADA的升高與受結(jié)核桿菌刺激的淋巴細(xì)胞的增高有關(guān)[16]。本研究中發(fā)現(xiàn)，病例組腦脊液淋巴細(xì)胞較對照組明顯增高，提示結(jié)核性腦膜炎腦脊液大量T淋巴細(xì)胞的活化可能與CSF-ADA的升高密切相關(guān)。CSF-ADA在結(jié)核性腦膜炎中的作用及臨床價(jià)值需要更多的研究來進(jìn)一步闡明與肯定。

5’-核苷酸酶(5’-NT)也作為嘌呤代謝中的限速分解酶參與免疫調(diào)節(jié)過程[17]，它在人體許多組織細(xì)胞的質(zhì)膜上被檢測到，被認(rèn)為是淋巴細(xì)胞成熟的標(biāo)記物[9]。在獲得性免疫缺陷病(AIDS)、嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病(SCID)等疾病中發(fā)現(xiàn)5’-NT活性降低，因此被認(rèn)為是細(xì)胞免疫的關(guān)鍵酶[18]。在本次研究中，病例組血清5’-NT明顯高于對照組(P<0.001)。當(dāng)血清5’-NT>4.85 U/L時(shí)，診斷結(jié)核性腦膜炎的靈敏度與特異度分別為95%、70%，因此血清5’-NT在結(jié)核性腦膜炎的診斷和鑒別診斷中也有較高的臨床價(jià)值。本研究中，血清5’-NT靈敏度不僅高于CSF-ADA，而且血清5’-NT也是一項(xiàng)簡便又直觀的檢測指標(biāo)，因此推測血清5’-NT像ADA一樣，也可以在臨床上提供簡單、方便、又相對準(zhǔn)確的診斷方法。結(jié)核性腦膜炎患者血清5’-NT的升高可能由外周血結(jié)核桿菌激活免疫系統(tǒng)導(dǎo)致。2015年，BOSS 等[10]用結(jié)核分枝桿菌感染CD73(外-5’-核苷酸酶)敲基因(KO)小鼠，并與結(jié)核感染的野生型小鼠進(jìn)行了比較，他們發(fā)現(xiàn)，CD73KO小鼠的肺部更容易發(fā)生感染，感染后第21天，CD73KO小鼠肺部病變更嚴(yán)重。他們首次證實(shí)了5’-NT在結(jié)核桿菌感染性疾病中的免疫作用。結(jié)核性腦膜炎的發(fā)病機(jī)制是結(jié)核分枝桿菌從外周血擴(kuò)散到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，且免疫細(xì)胞廣泛浸潤[19-21]。本次研究中CSF-ADA與血清5’-NT的同時(shí)升高表明結(jié)核性腦膜炎具有全身性免疫反應(yīng)。同時(shí)，病例組T-SPOT陽性率高于對照組，且37.5%結(jié)核性腦膜炎患者合并顱外結(jié)核，提示機(jī)體免疫系統(tǒng)的廣泛激活可能。血清5’-NT在結(jié)核性腦膜炎發(fā)生發(fā)展中的作用及臨床價(jià)值有待進(jìn)一步研究與探討。

本次研究聯(lián)合CSF-ADA與血清5’-NT診斷結(jié)核性腦膜炎。設(shè)定CSF-ADA>4.40 U/L或(和)血清5’-NT>4.85 U/L為陽性結(jié)果，其靈敏度與特異度分別為97.5%和73.5%，即，此方法能預(yù)測97.5%的結(jié)核性腦膜炎，顯著減少漏診率。聯(lián)合診斷時(shí)PLR為3.68，NLR為0.03，其中NLR<0.1，提示聯(lián)合診斷能更準(zhǔn)確的排除非結(jié)核性腦膜炎。因此，診斷結(jié)核性腦膜炎時(shí)應(yīng)同時(shí)關(guān)注CSF-ADA與血清5’-NT，出現(xiàn)陽性結(jié)果時(shí)，應(yīng)該懷疑結(jié)核性腦膜炎并早期進(jìn)行干預(yù)。

本次研究發(fā)現(xiàn)，在全部腦脊液指標(biāo)中CSF-ADA對結(jié)核性腦膜炎的診斷具有較高的臨床價(jià)值。但腰椎穿刺術(shù)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)及并發(fā)癥，頻繁操作有增加并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[22]，腰椎穿刺禁忌的患者CSF-ADA的測定也存在一定的困難。本次研究中，血清5’-NT診斷結(jié)核性腦膜炎時(shí)的靈敏度較高。同時(shí)，由于血標(biāo)本獲取簡單、方便、安全、可重復(fù)性高，在臨床上可能更實(shí)用。但其在結(jié)核性腦膜炎發(fā)病與診治過程中的作用尚未公認(rèn)，也未得出統(tǒng)一結(jié)論，需要大量的探索與研究。當(dāng)CSF-ADA與血清5’-NT聯(lián)合診斷時(shí)，預(yù)測結(jié)核性腦膜炎的能力最高，有效避免漏診而耽誤診治。但其特異性較低，降低了正確區(qū)分其他類型腦膜炎的能力。

在結(jié)核性腦膜炎的診斷中，CSF-ADA與血清5’-NT可起到快速、簡單、相對準(zhǔn)確的診斷作用。當(dāng)CSF-ADA與血清5’-NT聯(lián)合診斷結(jié)核性腦膜炎時(shí)，若任一指標(biāo)升高，可懷疑結(jié)核性腦膜炎，并結(jié)合臨床表現(xiàn)、其他腦脊液、血液學(xué)及影像學(xué)綜合診斷。CSF-ADA與血清5’-NT檢測簡便易行，臨床應(yīng)用價(jià)值高，但本次研究為回顧性研究，今后需要更多的前瞻性研究來評估CSF-ADA與血清5’-NT在結(jié)核性腦膜炎中的作用及價(jià)值。