血清免疫細(xì)胞因子在非結(jié)核分枝桿菌肺病和繼發(fā)性肺結(jié)核鑒別中的應(yīng)用研究

勞穗華 陳 華▲ 梁燕瓊 江穎儀 李俊紅 潘靜潔

1.廣州市胸科醫(yī)院重癥結(jié)核科，廣東廣州 510095；2.廣州市胸科醫(yī)院中醫(yī)科，廣東廣州 510095

結(jié)核?。╰uberculosis，TB）是由結(jié)核分枝桿菌（mycobacterium tuberculosis，MTB）引起的一種慢性、進(jìn)展性的感染性疾病，是目前全球范圍內(nèi)細(xì)菌感染性疾病致死的主要原因[1]。TB 的主要病理學(xué)特征是能夠感染全身器官的壞死性肉芽腫性炎癥[2]，臨床表現(xiàn)為咳嗽、咳痰、發(fā)熱、消瘦及無力。引起TB的病原體MTB 俗稱結(jié)核桿菌，是一類專性需氧型細(xì)菌，因其細(xì)胞膜富含脂質(zhì)而具有“抗酸”特點(diǎn)，臨床上通過抗酸實(shí)驗陽性可將其檢測。MTB 可通過呼吸道、消化道或皮膚損傷侵入人體，從而引發(fā)多種組織器官疾病，其中呼吸道感染引起肺結(jié)核是最常見的方式，這主要是因為MTB 能夠存在于空氣飛沫微滴中，已感染人群在咳嗽、唱歌等用力呼吸動作時，將帶菌的痰液分散至大氣中，從而感染易感人群。人類暴露于MTB 可導(dǎo)致原發(fā)性活動性疾病或無癥狀潛伏感染（latent tuberculosis infection，LTBI）[3]。全球約四分之一的人群感染MTB，任一時間可能有1500 萬人患活動性結(jié)核。非結(jié)核分枝桿菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）是指除MTB、牛分枝桿菌與麻風(fēng)分枝桿菌以外的分枝桿菌，由于其能夠引起結(jié)核樣病變而受到關(guān)注。NTM 主要侵襲肺部器官，引發(fā)非結(jié)核桿菌肺病，其與TB 類似。在臨床中，由于MTB 和NTM 引發(fā)的肺病癥狀類似，檢測結(jié)果重合（MTB 和NTM 都顯示出對常規(guī)圖片快速酸染色方法的陽性檢測結(jié)果[4]），故二者鑒別診斷較為困難。

目前，對非結(jié)核分枝桿菌肺?。╪on-tuberculous mycobacterium pulmonary disease，NTM-PD）患者血清中細(xì)胞因子含量的變化及其臨床意義尚無相關(guān)報道。目前免疫相關(guān)因子白介素-2（interleukin-2，IL-2）、白介素-6（interleukin-6，IL-6）、白介素-8（interleukin-8，IL-8）、白介素-10（interleukin-10，IL-10）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）在繼發(fā)性肺結(jié)核（secondary pulmonary tuberculosis，PTB）患者和NTM-PD 患者中是否有區(qū)別，是否可以將免疫相關(guān)因子IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α 作為區(qū)分PTB 和NTM-PD 的指標(biāo)尚未見相關(guān)報道。本研究選取PTB 患者和NTMPD 患者作為研究對象，采用酶聯(lián)免疫吸附劑測定（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）方法檢測血清中IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α 的水平變化，比較兩組患者的細(xì)胞因子受試者工作（ROC）曲線，分析免疫相關(guān)細(xì)胞因子在PTB 和NTM-PD 中的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性選取2021年7—12月于廣州市胸科醫(yī)院就診的PTB 患者和NTM-PD 患者作為研究對象。其中NTM 組全部入選，PTB 組采取等距抽樣。最終選取39 例PTB 患者和41 例NTM-PD 患者作為研究對象，分別為PTB 組和NTM 組。PTB 組男6 例，女33 例，年齡21～78 歲，平均（53.69±12.73）歲；NTM 組男7 例，女34 例，年齡21～85 歲，平均（53.49±13.36）歲。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P> 0.05），具有可比性。患者及其家屬自愿簽署知情同意書。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：NTM 組符合2020年版《非結(jié)核分枝桿菌肺病臨床實(shí)踐指南》關(guān)于NTM-PD 診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，包括臨床肺部或全身癥狀表征、影像學(xué)檢查、細(xì)菌學(xué)檢查。臨床癥狀包括呼吸系統(tǒng)癥狀和/或全身性癥狀；影像學(xué)檢查包括胸部X 光檢查發(fā)現(xiàn)肺病結(jié)節(jié)或空洞性陰影，高分辨計算機(jī)斷層成像檢查發(fā)現(xiàn)多灶性支氣管擴(kuò)張以及多發(fā)性小結(jié)節(jié)病變等；在排除其他疾病后，細(xì)菌學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)：①兩次以上送檢痰標(biāo)本NTM 培養(yǎng)陽性并鑒定為同一致病菌；②一次以上支氣管沖洗液或支氣管肺泡灌洗液NTM 培養(yǎng)和/或分子生物學(xué)檢測為陽性；③經(jīng)支氣管鏡或其他途徑肺組織活檢發(fā)現(xiàn)NTM-PD 組織病理學(xué)特征性改變（肉芽腫性炎癥或抗酸染色陽性），并且1 次及以上的痰標(biāo)本、支氣管沖洗液或支氣管肺泡灌洗液中NTM 培養(yǎng)和/或分子生物學(xué)檢測陽性，即可診斷NTM-PD[6]。PTB 組隨機(jī)抽取于我院確診為PTB的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：PTB 合并NTM-PD 者，合并嚴(yán)重心、肝、腎、脾病變及糖尿??；合并人類免疫缺陷病毒和急性病毒感染，合并肺部其他細(xì)菌或真菌嚴(yán)重感染等；有腫瘤、精神病、免疫變態(tài)反應(yīng)性疾病病史；妊娠期女性；免疫調(diào)節(jié)劑用藥史，未經(jīng)過血常規(guī)、肝腎心功能、血?dú)夥治龅葯z查。

1.2 方法

分別采集兩組患者清晨空腹外周血4 ml，2500 rpm 離心7 min 后收集血清，置于-80℃待用。測定前取出血清并恢復(fù)至室溫。采用ELISA 方法檢測血清中免疫相關(guān)因子IL-2、IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α 的水平變化。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 23.0 統(tǒng)計學(xué)軟件建立數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，非正態(tài)分布計量資料以[M（P25，P75）]表示，多組間比較采用單因素方差分析（ONE WAYANOVA）并進(jìn)行組間檢驗；若方差齊性，組間比較采用LSD 法檢驗；若方差不齊則組間比較采用Dunnett’t法檢驗。全部雙側(cè)檢驗，繪制ROC 曲線分析免疫相關(guān)細(xì)胞因子在PTB 和NTM-PD 鑒別中的應(yīng)用價值，P< 0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者IL-2、IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α比較

NTM 組患者IL-8 濃度顯著高于PTB 組，IL-2濃度顯著低于PTB組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P< 0.05）；兩組患者IL-6、IL-10 和TNF-α 濃度比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P> 0.05）。見表1。

表1 兩組患者IL-2、IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α比較[pg/ml，M（P25，P75）]

2.2 兩組患者各細(xì)胞因子的ROC曲線分析

為進(jìn)一步評價血清免疫細(xì)胞因子在兩種疾病中的鑒別診斷作用，對各細(xì)胞因子進(jìn)行ROC 曲線分析。結(jié)果顯示，TNF-α 和IL-8 曲線下面積>0.5，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P< 0.05）；IL-6 曲線下面積>0.5，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P> 0.05）；IL-2 和IL-10 曲線下面積<0.5。各細(xì)胞因子用于診斷的最佳cut-off 值，以及PTB 和NTM-PD 鑒別診斷中的敏感度和特異度見表2、圖1。

表2 兩組患者各細(xì)胞因子的ROC曲線分析

2.3 細(xì)胞因子聯(lián)合檢測在鑒別兩組患者中的ROC曲線分析

用多元邏輯回歸運(yùn)算得IL-2、IL-8 和IL-10三種細(xì)胞因子聯(lián)合檢測的曲線下面積大于任一單一細(xì)胞因子檢測的曲線下面積，聯(lián)合檢測的曲線下面積為0.793（95%CI：0.696～0.890），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P< 0.05）。見圖2。

3 討論

TB 是由MTB 感染引起的慢性傳染性疾病，以侵犯肺部常見，在全世界流行，引起數(shù)億人的死亡。NTM 是指MTB 及麻風(fēng)分枝桿菌外的其他分枝桿菌，可引起全身各處組織器官乃至全身范圍內(nèi)的傳染性疾病。多層螺旋CT 一直是NTM-PD 的主要診斷標(biāo)準(zhǔn)之一，但NTM-PD 與PTB 兩者的CT 表現(xiàn)相似容易混淆[7]。兩者的治療方案差異較大，使用的藥物有所不同，藥物治療帶來的不良藥物反應(yīng)也會對患者造成較大負(fù)面影響。目前，鑒別NTM-PD 與PTB 僅靠分枝桿菌培養(yǎng)后行菌種鑒定，用時長且檢測度低，核酸擴(kuò)增試驗（NAAT）/Xpert MTB/RIF 檢測系統(tǒng)的廣泛可獲得性使NTM 與MTB 感染早期區(qū)分開來[8]。較新的分子鑒定方法，即16sRNA 測序、線探針分析和基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）是目前較為先進(jìn)的方法[9]。分子檢測有助于NTM-PD 的早期診斷和與MTB 復(fù)合體（MTBC）的鑒別。但其花費(fèi)較高，在臨床上使用局限性較大，仍需探索在臨床上有實(shí)用價值的檢測方法。

多種細(xì)胞因子參與MTB 感染及NTM-PD 形成的全過程。有報道指出，TB 發(fā)病過程中Th1/Th2免疫失衡是其病程發(fā)展的重要因素[10-11]。Th1 細(xì)胞分泌IFN、IL-2、IL-12、TNF-α 等細(xì)胞因子，在抗病原體感染中發(fā)揮主要作用；Th2 細(xì)胞分泌IL-4、IL-10 等細(xì)胞因子，主要參與組織損傷修復(fù)[12]。這兩類細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子是TB 免疫應(yīng)答的主要細(xì)胞因子[13]。

本研究對PTB 和NTM-PD 患者血清免疫細(xì)胞因子進(jìn)行檢測，檢測了IL-2、IL-6、IL-8、IL-10 和TNF-α 這五種細(xì)胞因子，其中IL-8 和IL-2 差異較為顯著，而IL-6、IL-10 和TNF-α 差異不明顯。本研究也通過ROC 曲線分析得出IL-8 的特異度和敏感度相對較高。檢測手法和研究方式不同，各細(xì)胞因子的cut-off 值也會有所不同，敏感度和特異度也存在差異，但本研究結(jié)果與其他研究結(jié)果相似[14-15]。本研究進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)IL-2、IL-8 和IL-10 三種細(xì)胞因子聯(lián)合檢測的曲線下面積大于任一單細(xì)胞因子的曲線下面積，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P< 0.05）。提示多種細(xì)胞因子聯(lián)合檢測能夠大大提高PTB 和NTM-PD 的鑒別診斷價值。本研究也有不足之處，最終僅納入80 例患者，且未納入健康患者來對比研究細(xì)胞因子較正常人的差異，后續(xù)還需進(jìn)一步驗證研究。

綜上所述，IL-8 細(xì)胞因子在PTB 和NTM-PD鑒別中有重要意義，IL-2、IL-8 和IL-10 聯(lián)合檢測在診斷鑒別PTB 和NTM-PD 方面有臨床價值。