白細(xì)胞介素27在結(jié)核性胸腔積液和惡性胸腔積液鑒別診斷中的價(jià)值

黃忠銀 杜娟 翟侃 王臻 施煥中

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科100020

在臨床中,胸腔積液是常見的疾病,其常見病因包括癌癥、肺部感染、器官功能障礙等。根據(jù)Light標(biāo)準(zhǔn),胸腔積液分為滲出性和漏出性[1]。滲出性胸腔積液主要包括結(jié)核性胸腔積液(tuberculous pleural effusion,TPE)和惡性胸腔積液(malignant pleural effusion,MPE)。TPE多見于青壯年,常伴結(jié)核中毒癥狀,積液以淋巴細(xì)胞為主,腺苷脫氨酶(adenosine deaminase,ADA)增高;MPE多見于中老年人,有胸痛、咳血絲痰、消瘦等癥狀,積液多呈血性,癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)或其他腫瘤標(biāo)志物升高。同時(shí)TPE和MPE的治療和預(yù)后完全不同,TPE主要表現(xiàn)為急性期起病、結(jié)核全身中毒癥狀和胸腔積液所致的局部癥狀[2],2～4個(gè)月可自行緩解,但65%患者自發(fā)緩解后可再次出現(xiàn)結(jié)核感染[3],抗結(jié)核治療可有效治療TPE,總體預(yù)后較好。MPE的出現(xiàn)提示原位腫瘤或腫瘤轉(zhuǎn)移[4],目前缺乏有效的治療手段,現(xiàn)階段治療目標(biāo)仍是緩解癥狀,出現(xiàn)則預(yù)后較差[5]。臨床上對TPE的診斷主要依靠胸腔積液常規(guī)、生化、細(xì)菌培養(yǎng)及胸膜活檢等,其中胸腔積液涂片查到結(jié)核桿菌的陽性率不到10%,培養(yǎng)陽性率為15%～30%[6-9],診斷MPE仍是以穿刺獲得病理為主[10]。已有大量研究評(píng)價(jià)包括ADA和干擾素γ(interferon-γ,IFN-γ)、IL-22、IL-33、人干擾素誘導(dǎo)蛋白-10在內(nèi)的幾種可溶性生物標(biāo)志物對于TPE的診斷效能[11-15]。Zhai等[16]發(fā)現(xiàn)診斷MPE,CEA比CA125、CA153、CA199更可靠,但其靈敏度較低,不足以作為診斷依據(jù)。可見,找到具有高敏感度和特異度的新標(biāo)記物對于鑒別診斷TPE和MPE非常需要。

IL-27是近年來發(fā)現(xiàn)的IL-12家族的新成員。IL-27由兩個(gè)亞基組成,EBI3和p28蛋白,由抗原呈遞細(xì)胞分泌,誘導(dǎo)幼稚CD4+T細(xì)胞的增殖和分化[17]。2012年Yang等[18]報(bào)道TPE患者胸水中IL-27水平顯著升高,進(jìn)一步的研究表明,IL-27的診斷效率優(yōu)于ADA,與IFN-γ相當(dāng),具有極高的敏感度(93%)和特異度(99%)[19]。該研究結(jié)果在TPE的診斷指南中得到肯定,建議低、中、高發(fā)病率地區(qū)使用IL-27作為TPE的排除診斷,在TPE極高發(fā)病率地區(qū)可作為診斷標(biāo)準(zhǔn)[20]。本研究旨在探討胸腔積液中IL-27的濃度、胸腔積液與血漿IL-27濃度的差值和比值對于鑒別診斷TPE與MPE的診斷價(jià)值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究納入首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科診斷為TPE或MPE并符合納入標(biāo)準(zhǔn)的患者。收取胸腔積液及血液標(biāo)本前已告知患者并簽署知情同意書。本實(shí)驗(yàn)已得到首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2014-科-134)。

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn) TPE納入標(biāo)準(zhǔn)至少具備下列4項(xiàng)中的一項(xiàng)：(1)胸膜活檢組織見干酪樣肉芽腫;(2)胸腔積液或胸膜活檢組織萋-尼染色或結(jié)核菌培養(yǎng)陽性;(3)病理見干酪樣肉芽腫且痰抗酸桿菌染色和/或結(jié)核菌素試驗(yàn)陽性;(4)臨床資料、胸腔積液檢查結(jié)果高度懷疑結(jié)核性,抗結(jié)核治療有效。MPE納入標(biāo)準(zhǔn)至少具備下列2項(xiàng)中的一項(xiàng)：(1)胸腔積液細(xì)胞沉渣中找到腫瘤細(xì)胞;(2)胸膜活檢組織中觀察到惡性腫瘤的病理變化。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn) (1)納入前經(jīng)抗結(jié)核或抗腫瘤治療;(2)存在免疫抑制狀態(tài);(3)3個(gè)月內(nèi)曾進(jìn)行過胸腔侵入性操作或曾有胸部創(chuàng)傷;(4)不能確定診斷,以及膿胸、肺炎旁積液和漏出液;(5)肺外腫瘤轉(zhuǎn)移。

1.2 記錄臨床資料 收集以下數(shù)據(jù)：(1)基本臨床特征,性別、年齡;(2)胸腔積液中生化結(jié)果,總蛋白量、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)和ADA;(3)胸腔積液中細(xì)胞學(xué)結(jié)果,總細(xì)胞計(jì)數(shù)、白細(xì)胞數(shù)量、單個(gè)核細(xì)胞百分比和多個(gè)核細(xì)胞百分比;(4)MPE患者的病理結(jié)果。

1.3 樣本收集與處理 在患者接受治療前,用EDTA抗凝管收集胸腔積液和血液樣品各5 ml,將樣品快速轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)室。將胸腔積液和血液樣品以離心半徑16 cm,1 500 r/min離心10 min,留取上清于-80℃低溫儲(chǔ)存,使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)試劑盒(美國eBioscience公司)檢測胸腔積液和血漿中的IL-27濃度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 24和MedCalc 15.2.2統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,正態(tài)分布計(jì)量資料用表示,使用t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較;非正態(tài)分布計(jì)量資料用M(QR)表示,使用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較;計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)或百分比(%)表示,使用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。根據(jù)受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線,計(jì)算相應(yīng)敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及鑒別TPE與MPE的最佳臨界值,分析胸腔積液中IL-27濃度、胸腔積液與血漿IL-27濃度的差值和比值的診斷價(jià)值,Z檢驗(yàn)使用Hanley&Mc Neil方法比較ROC曲線下面積(area under curve,AUC),P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料比較 2015年1月至2018年6月,本研究共納入143例胸腔積液患者。共78例患者被診斷為TPE,65例患者診斷為MPE,腫瘤病理類型包括肺腺癌53例,肺鱗癌4例,小細(xì)胞肺癌2例,惡性間皮瘤6例。表1列出了患者的臨床特征。2組的年齡和胸腔積液中ADA濃度、細(xì)胞總數(shù)、單個(gè)核細(xì)胞及多個(gè)核細(xì)胞比例差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=18.32,Z=-9.53、-4.40、-5.79、-5.79,P值均＜0.001);性別、胸腔積液中總蛋白、葡萄糖、LDH、白細(xì)胞差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 IL-27濃度 2組胸腔積液和血漿中的IL-27濃度在表2中描述。結(jié)果顯示,TPE組和MPE組均有IL-27分泌。TPE組中胸腔積液IL-27濃度為(859.01±274.84)ng/L,顯著高于相應(yīng)血漿濃度(395.18±158.56)ng/L(t=9.84,P＜0.001)。MPE組中胸腔積液IL-27濃度是(341.59±116.42)ng/L,與相應(yīng)血漿濃度(363.99±84.42)ng/L相近(t=1.81,P＞0.05)。TPE組中胸腔積液IL-27濃度明顯高于MPE組(t=19.01,P＜0.001,圖1),但TPE組的血漿IL-27濃度與MPE組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.18,P＞0.05)。如圖2、3所示,對于胸腔積液與血漿中IL-27濃度的差值及比值,TPE組與MPE組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=17.09、35.88,P值均＜0.001)。

圖1 胸腔積液IL-27濃度在TPE組和MPE組間的比較

2.3 IL-27的診斷價(jià)值 在該研究中我們使用ROC曲線分析評(píng)估IL-27診斷準(zhǔn)確性,具體結(jié)果顯示在表3中,ROC曲線顯示在圖4～6中。如表3所示,胸腔積液的IL-27濃度的診斷界值為499.71 ng/L,AUC為0.952(95%CI：0.913～0.991),敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為93.6%、95.4%、20.3、0.1、96.0%、92.5%。胸腔積液與血漿IL-27濃度差值的診斷界值為87.87 ng/L,AUC為0.932(95%CI：0.887～0.978),敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為89.7%、92.3%、11.7、0.1、93.3%、88.2%。胸腔積液與血漿IL-27濃度比值的診斷界值為1.22,AUC為0.924(95%CI：0.875～0.973),敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分 別 為89.7%、90.8%、9.7、0.1、92.1%、88.0%。胸腔積液IL-27濃度的AUC、敏感度和特異度均高于胸腔積液與血漿IL-27濃度差值和比值,并且Z檢驗(yàn)顯示胸腔積液IL-27濃度的診斷價(jià)值和胸腔積液與血漿IL-27濃度差值及比值的診斷價(jià)值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,AUC的差分別為0.020(95%CI：-0.008～0.048;Z=1.38,P=0.169)和0.028(95%CI：-0.002～0.058;Z=1.82,P=0.245)。胸腔積液與血漿IL-27濃度差值和比值的診斷價(jià)值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,兩者AUC之 間 的 差 為0.008(95%CI：0.002～0.015;Z=2.39,P=0.168)。

表1 患者的人口構(gòu)成及胸腔積液的細(xì)胞學(xué)及生物化學(xué)特征

表2 胸腔積液IL-27濃度、血漿IL-27濃度、胸腔積液與血漿IL-27濃度差值和比值水平()

表2 胸腔積液IL-27濃度、血漿IL-27濃度、胸腔積液與血漿IL-27濃度差值和比值水平()

注：TPE為結(jié)核性胸腔積液;MPE為惡性胸腔積液

組別 例數(shù)IL-27濃度胸腔積液(ng/L) 血漿(ng/L) 胸腔積液-血漿(ng/L) 胸腔積液/血漿TPE組 78 859.01±274.84 395.18±158.56 463.83±313.44 2.33±0.87 MPE組 65 341.59±116.42 363.99±84.42 -22.40±138.64 0.98±0.40 t值 19.01 1.81 17.09 35.89 P值 ＜0.001 0.156 ＜0.001 ＜0.001

圖2 胸腔積液與血漿IL-27濃度差值在TPE組和MPE組間的比較

3 討論

在世界范圍內(nèi),結(jié)核病是十大死亡原因之一,也是感染性疾病死亡人數(shù)最多的疾病,每年仍有數(shù)以百萬計(jì)的人感染該疾病。所有結(jié)核病感染者中,中國占9%,由此可見,我國的結(jié)核感染情況不容樂觀[21]。胸腔積液可發(fā)生于原發(fā)肺結(jié)核,尤其在兒童和成人感染結(jié)核3～6個(gè)月后較易出現(xiàn)。但發(fā)展中國家,TPE的發(fā)病以老年人為主,提示TPE與結(jié)核的復(fù)發(fā)相關(guān)。在愛丁堡的一項(xiàng)研究中顯示,48%的患者為確診結(jié)核復(fù)發(fā)或可疑結(jié)核復(fù)發(fā)引起的胸腔積液,年齡范圍為48.9～51.0歲,提示TPE是一種肺外結(jié)核復(fù)發(fā)引起的疾病[22]。但舊金山的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),TPE集群率較高(35%),是肺結(jié)核的2倍,其他肺外結(jié)核的3倍,提示TPE是近期感染的早期表現(xiàn)[23]。

圖3 胸腔積液與血漿IL-27濃度比值在TPE組和MPE組間的比較

TPE被認(rèn)為是胸膜下干酪樣結(jié)核灶破裂釋放進(jìn)入胸膜腔。Leibowitz等[24]將結(jié)核菌素注射入豬的胸腔,24 h后豬的胸腔產(chǎn)生大量胸腔積液,多核淋巴細(xì)胞最先出現(xiàn)。加入抗淋巴細(xì)胞血漿后,該反應(yīng)被抑制,需較長的時(shí)間才可恢復(fù),恢復(fù)時(shí)伴有皮膚結(jié)核菌素試驗(yàn)陽性。此外胸腔積液的鏡檢和培養(yǎng)結(jié)果常為陰性,提示TPE不是結(jié)核桿菌直接引起的感染性炎癥,而是由結(jié)核桿菌抗原引起一種遲發(fā)型超敏反應(yīng)。

TPE的細(xì)菌負(fù)荷量極低,通過痰或者胸腔積液發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌診斷TPE較困難,胸腔積液涂片陽性率僅為5%,胸膜液培養(yǎng)不僅耗時(shí)數(shù)周,敏感性較低,胸腔積液病原學(xué)檢查陽性率僅為17.3%[7]。當(dāng)一般檢查無法明確診斷時(shí),需行胸膜活檢來明確診斷。胸腔鏡的診斷效能雖高,但作為一項(xiàng)有創(chuàng)傷的侵入性檢查,不易推行。此時(shí)需要簡單易行、診斷效能高的方法替代。因此大量研究致力于尋找生物標(biāo)記物用于鑒別診斷,臨床常用的包括ADA[25]、IFN-γ釋放試驗(yàn)等[26],但目前發(fā)現(xiàn)診斷效能最高的是檢測胸腔積液中IL-27的濃度。

表3 胸腔積液IL-27濃度、胸腔積液與血漿IL-27濃度差值和比值鑒別TPE和MPE的診斷參數(shù)

圖4 胸腔積液IL-27濃度診斷TPE的ROC曲線

圖5 胸腔積液與血漿IL-27濃度差值診斷TPE的ROC曲線

圖6 胸腔積液與血漿IL-27濃度比值診斷TPE的ROC曲線

似然比檢驗(yàn)是反映真實(shí)性的指標(biāo),可以同時(shí)反映敏感度和特異度的復(fù)合指標(biāo),當(dāng)陽性似然比＞10或陰性似然比＜0.1,診斷或排除某種疾病的可能性就顯著增加。胸腔積液IL-27濃度陽性似然比為20.3,若胸腔積液中IL-27濃度大于診斷界值499.71 ng/L,則結(jié)果為真陽性概率是假陽性的20.3(95%CI：6.7～61.3)倍,臨床表現(xiàn)考慮為TPE且無其他惡性腫瘤證據(jù)患者,該檢查可作為使用抗結(jié)核藥物的依據(jù)。胸腔積液IL-27的陰性似然比為0.1,提示假陰性率為0.1(95%CI：0.03～0.2),若胸腔積液IL-27濃度小于499.71 ng/L,可排除TPE。結(jié)核和惡性腫瘤是最常引起胸腔積液的病因,胸腔積液IL-27濃度低于診斷界值可排除TPE,成為間接支持MPE的證據(jù),故在胸腔積液IL-27小于診斷TPE的診斷界值時(shí),應(yīng)繼續(xù)完善胸膜、肺組織或淋巴結(jié)的活檢。

綜上所述,本研究中檢測了血漿中IL-27的濃度,發(fā)現(xiàn)TPE和MPE間血漿中IL-27濃度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,進(jìn)一步比較胸腔積液與血漿IL-27濃度差值和比值的診斷參數(shù),發(fā)現(xiàn)并不能提高IL-27的診斷效能,因此檢測血漿中IL-27濃度并不是必要的,本研究結(jié)果顯示,胸腔積液中IL-27濃度擁有敏感鑒別TPE和MPE的能力,AUC為0.952,敏感度為93.6%,特異度為95.4%。由此可見,胸腔積液中IL-27濃度是鑒別診斷TPE和MPE非常敏感的指標(biāo)。

本研究病例中引起MPE的均為肺部原發(fā)腫瘤,排除了肺外腫瘤轉(zhuǎn)移引起的MPE,導(dǎo)致結(jié)論適應(yīng)范圍有限;其次,本研究樣本量少,仍需加大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證和評(píng)價(jià)IL-27的診斷價(jià)值。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突