γ干扰素诱导蛋白10在结核病诊断与鉴别诊断中的价值

何花 周玉皆 文高艳 王新宁 丁畅 曾谊



·综述·

γ干扰素诱导蛋白10在结核病诊断与鉴别诊断中的价值

何花 周玉皆 文高艳 王新宁 丁畅 曾谊

结核病是全球关注的公共卫生和社会问题，其诊断、治疗等均至关重要。近年来，新的趋化因子γ干扰素诱导蛋白10(IP-10)被发现，并开始研究其在结核病(包括肺结核、结核性胸膜炎、肺外结核等)中的临床应用价值。笔者就IP-10在结核病中的诊断与鉴别诊断价值进行了文献复习和分析。

结核/诊断; 趋化因子CXCL10； 诊断, 鉴别

结核病严重危害人类健康，临床工作中对结核病的诊治研究一直在持续进行中，新的诊断方法逐渐应用到临床中，如结核感染T细胞斑点试验等也是近年来才开始在临床开展，但其价格较为昂贵，在不同的实验室用不同的试剂盒来检测，其诊断结核病的敏感度及特异度也存在差异和争议。与此同时，一种新的趋化因子也开始被发现，并针对其应用在结核病的诊断等方面开展了一系列的研究，这就是γ干扰素诱导蛋白10(IP-10)，笔者围绕IP-10本身的特点及在结核病诊断中的临床应用进行综述。

IP-10的特点及其受体

1985年Luster等[1]用重组γ-干扰素刺激U937细胞株后，再用杂交的方法从cDNA库中筛选出了IP-10。IP-10是能够吸引单核细胞、自然杀伤细胞和T淋巴细胞的趋化因子。

人IP-10的基因表达需要受到γ干扰素(IFN-γ)的刺激，对IFN-γ呈现出剂量、时间的依赖性[1]。IP-10与IFN-γ在作用上相互促进，IFN-γ刺激活化的支气管上皮细胞和中性粒细胞表达IP-10，剔除了IFN受体基因的小鼠其肺巨噬细胞中IP-10水平明显降低，同时IP-10一方面可以在体外诱导外周血单个核细胞表达IFN-γ，另一方面可以在体内募集辅助T细胞(Th1)分泌IFN-γ，从而刺激炎症局部产生更多的IP-10，导致IP-10分泌过程不断加强[2]。

IP-10属于CXC趋化因子(又称为α趋化因子)，CXC趋化因子受体3 (CXCR3)是其惟一受体，CXCR3主要表达于T细胞、B细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)等细胞的表面，故IP-10对不同的靶细胞具有趋化作用和诱导功能，除了能够趋化炎症细胞，还具有其他多种生物学功能，包括促进细胞释放炎症因子、抗病毒、抑制新生血管形成、诱导细胞凋亡、抗肿瘤等作用。

IP-10在结核病中的生物学功能

结核病的主要免疫保护机制是细胞免疫。各种效应细胞在体内的运输包括迁移、游走、黏附等是多步骤的过程，而这些过程需要通过趋化因子及其受体来实现。IP-10是α趋化因子亚家族中的一员，它参与了迟发性超敏反应，可以趋化活化T细胞等细胞因子到达炎症感染部位[3]，从而扩大Th1的反应，增加分泌IFN-γ表达[4]。

研究表明，IP-10与Th1介导的炎症反应密切相关，活化的IP-10可以使初始的CD4+T淋巴细胞向Th1细胞分化，Th1细胞分泌IFN-γ，反过来IFN-γ又可以诱导多种细胞产生IP-10，产生的IP-10通过正反馈募集更多的Th1细胞至炎症感染部位，最终加强Th1型炎症反应[5]，参与结核病的细胞免疫。

有研究用PPD建立了一个模型来研究免疫细胞在结核病患者中的作用机制，将仅仅0.5 U的结核菌素滴入支气管，就可以在结核菌素试验阳性患者的滴注局部发现淋巴细胞的聚集和炎症反应，这些以CD4+T淋巴细胞为主的淋巴细胞高表达IFN-γ，是因为滴注局部大量分泌IP-10，与细胞上的受体CXCR3结合，从而趋化其至炎症局部；但在正常生理状态下，T细胞分泌的IP-10量很少[6]。另有文献报道：在初次感染结核分枝杆菌或复发患者中的IP-10水平较以前会有明显升高，这表明：活动性结核病患者IP-10会有高表达。IP-10虽不是结核病诊断的特异性指标，但对其检测有助于判断结核病的发展和对抗结核疗效进行评估[7]。

IP-10与肺结核的诊断与鉴别诊断

目前，我国临床上检测结核分枝杆菌感染的方法多为结核菌素试验，但因其使用人群窄、敏感度和特异度低，导致了假阳性率和假阴性率呈上升趋势[8]。而近年来研究发现，趋化因子IP-10敏感度较高，有望成为诊断肺结核的新型生物标记物。

一、IP-10在肺结核是否活动性判断中的作用

IFN-γ释放试验(IGRA) 通过测试细胞介导的免疫反应，已广泛用于诊断结核病，但难以区分活动性结核病和潜伏性结核分枝杆菌感染(LTBI)。Jeong等[9]通过研究检测33例LTBI组、20例活动性结核病组、26例非结核病组的全血标本，发现IP-10判断活动性结核病的敏感度和特异度分别为90.0%、93.9%，因此认为IP-10有望作为鉴别活动性结核病与LTBI的生物标志物，从而帮助临床医生诊疗。

还有文献研究检测了60例活动性肺结核患者、60例非活动性肺结核患者及40名正常健康人外周血清中IP-10等因子的水平，活动性肺结核组治疗前血清IP-10的水平高于对照组和非活动性肺结核组，差异有统计学意义(P值均<0.01)；ROC曲线分析结果显示，IP-10判断活动性肺结核的曲线下面积为0.887，敏感度和特异度分别是83.3%和90.0%，因此得出结论，IP-10在活动性肺结核患者中显著增高，而且判断活动性结核病的特异度和敏感度均较高[10]。

以上研究均提示IP-10可能参与了肺结核的发病，可望作为判断活动性肺结核的临床参考指标，对血中趋化因子IP-10进行检测可以帮助判断肺结核是否活动，提示是否需要进行抗结核治疗。

二、IP-10在肺结核与肺炎等感染性疾病中的鉴别诊断作用

有文献报道，血IP-10水平在其他感染性疾病患者中也有明显升高。如有研究者在严重急性呼吸综合征(SARS)患者血清中发现高水平的血IP-10，趋化炎症细胞迅速聚集到感染部位发挥抗炎作用，同时病毒感染后的炎症细胞可以产生大量的抗炎或促炎因子，一旦机体内抗炎和促炎因子状态失衡，将会导致全身多器官功能损伤[11]。有研究也在高致病性禽流感中(如H5N1)发现多种炎症因子异常升高，具有代表性的即为IP-10[12]。

而有研究表明IP-10在肺结核与肺炎等感染性疾病的鉴别诊断中也存在一定的价值。将3组患者：初治活动性肺结核组、LTBI组和常见肺病(肺炎等)组，均采用结核分枝杆菌特异性抗原肽刺激后检测血IP-10水平。研究发现，血清IP-10水平在肺结核患者、LTBI、肺炎组的浓度分别为(4563±926.4)pg/ml、(1728±392.8)pg/ml、(59.6±28.6)pg/ml，差异有统计学意义；IP-10在肺炎等感染性疾病中有升高，但与肺结核中IP-10水平比较，差异仍有统计学意义；因此得出结论，IP-10可能成为肺结核与肺炎等感染性疾病的鉴别诊断指标[13]。

三、IP-10在免疫力低下疾病(如HIV感染)合并肺结核诊断中的作用

Syed Ahamed Kabeer等[14]在结核病流行地区对175例HIV阴性肺结核患者进行了检测，结果发现IP-10的敏感度为91.4%，高于试管内定量干扰素-结核金标试验(CFT-IT)和结核菌素皮肤试验(TST)。Ruhwald等[15]检测了佩鲁贾、罗马、哥本哈根等地区9个研究中心的168例活动性结核病患者、101名健康者和175例其他疾病患者的血浆IP-10和IFN-γ水平，结果发现IP-10和CFT-IT对结核病的诊断一致性较好，而且IP-10受除了结核病之外的其他感染性疾病的影响较小，因此认为IP-10可用于结核病的诊断；在免疫力低下的人群中，IP-10依然能够维持较高的敏感度。Goletti等[16]对结核病高发区(印度)的66例HIV阳性患者、28例活动性肺结核患者、38例非结核病患者进行了研究；结果发现，在活动性肺结核患者中，IP-10的诊断敏感度为75%(高于INF-γ的42.9%),但特异度为57.9%(低于INF-γ的78.9%)。

Ruhwald等[17]研究发现，在检测是否感染结核分枝杆菌方面，IP-10准确性与IFN-γ不相上下，而其中儿童及低CD4细胞水平的HIV感染者，IP-10的诊断更具优势。另有2项研究也表明，在HIV阳性的结核病患者中IP-10检测水平高于IFN-γ，说明IP-10对于诊断合并免疫抑制的结核病方面具有一定的优势[18-19]。

四、IP-10在糖尿病合并肺结核诊断中的作用

糖尿病患者自身免疫力低下，是罹患肺结核的易感人群及高危人群，肺结核合并糖尿病发病率呈逐年上升趋势，糖尿病患者感染肺结核的概率是正常人的4～8倍[20]。

有文献研究了IP-10对糖尿病合并活动性肺结核的临床诊断价值，通过对糖尿病合并活动性肺结核、非结核性肺部疾病、健康志愿者等各组均予ELISA法检测血清IP-10水平，并进行统计分析，得出糖尿病合并活动性肺结核组患者血清IP-10水平[(274.12±173.60)ng/L]高于其余组(P<0.01)，提示IP-10在诊断糖尿病合并活动性肺结核与非结核性肺部疾病的鉴别诊断中有临床价值[21]。

还有研究者将研究对象分为4组，分别为肺结核合并糖尿病组、肺结核组、糖尿病组、对照组，予ELISA法检测各组血清IP-10水平，结果发现肺结核合并糖尿病组高于其余各组(P<0.05)，提示IP-10可能参与了肺结核合并糖尿病的免疫发病机制[22]。

IP-10与结核性胸膜炎的鉴别诊断

目前，结核性胸膜炎的诊断主要依靠细菌学、细胞学及胸膜组织病理活检等，对结核性胸膜炎最具有诊断价值的细菌学检查阳性率很低，胸膜活检病理诊断的阳性率较高，可达50%～80%[23]，但均为有创操作，或存在一定危险性[24]。近年来与免疫相关的细胞因子在胸腔积液性质的鉴别诊断中的价值备受重视。

有研究分别选取112例结核性胸腔积液和83例恶性胸腔积液患者，均采用ELISA 方法检测胸腔积液中IP-10的浓度，发现结核性胸腔积液组的IP-10浓度明显高于恶性胸腔积液组，差异有统计学意义，并计算出IP-10的诊断临界值为10 964 pg/ml，敏感度为82.14%，特异度为93.98%[25]；任兆强等[26]也采用ELISA 方法分别检测了43例结核性胸膜炎和45例恶性胸腔积液患者胸液中的IP-10等因子水平, 结果发现结核性胸腔积液组IP-10等因子水平显著高于恶性胸腔积液组，差异有统计学意义。

上述研究均证实了检测胸腔积液的IP-10水平用于鉴别结核性胸腔积液与恶性胸腔积液的可行性。

IP-10与肺外结核的诊断

肺外结核无法用痰集菌法、支气管肺泡灌洗液等进行细菌学检测，如淋巴结结核、骨关节结核等常需要采取局部穿刺、活检甚至手术进一步明确诊断，创伤大、花费大，因此寻求其他诊断方法也成为了研究方向。

有文献报道105例活动性结核病患者、52例非结核肺部疾病患者、29名健康对照人群，3组均应用植物血凝素、纯化的结核分枝杆菌培养滤液蛋白10(CFP-10)-早期分泌抗原靶蛋白6(ESAT-6)融合蛋白刺激人全血产生IP-10，通过检测全血中IP-10水平并进行统计学分析，结果发现活动性结核病患者组IP-10的水平显著高于非结核肺部疾病组和健康对照组(P值均<0.001)，并且活动性肺结核组全血中IP-10水平显著高于活动性肺外结核组(P<0.05)；对于活动性肺结核组IP-10水平显著高于活动性肺外结核组这一研究发现进行分析，认为可能是肺外局部的结核分枝杆菌进入血循环的量较少，外周血中特异性T淋巴细胞受结核分枝杆菌特异性抗原刺激较少所致[27]。

而杨红等[28]研究了IP-10在藏族人群结核性脑膜炎患者临床诊断中的意义，选择30例结核性脑膜炎和30例非结核性脑膜炎藏族患者，通过ELISA法检测脑脊液中的IP-10水平，绘制ROC曲线。结果发现结核性脑膜炎组IP-10含量为(1160.06±468.05)pg/ml，显著高于非结核性脑膜炎组的(242.80±166.47)pg/ml，差异具有统计学意义(P<0.001)；IP-10诊断藏族人群结核性脑膜炎的临界值为605.62 pg/ml，敏感度为86.7%，特异度为96.7%；并且通过比较ROC曲线下面积大小，提示IP-10的诊断效能和IFN-γ接近。

从以上研究结果来看，IP-10对肺外结核的临床应用价值尚需进一步深入探讨。

IP-10在儿童结核病中的诊断价值

Lighter等[29]在结核病低发区对接受结核特异性抗原刺激的127例儿童进行了血IP-10的检测，结果发现<5岁和≥5岁儿童全血IP-10含量平均值分别为2865、2097 pg/ml(P=0.51),但<5岁和5～17岁儿童的IFN-γ含量平均值分别为269、3080 pg/ml(P<0.0001)，说明将IP-10与IFN-γ相比较，其含量没有年龄依赖性，绝对含量更高；该研究同时还发现，在免疫系统尚未完善的低龄儿童中，IP-10诊断结核病的敏感度高于IGRAs，因此认为，IP-10对儿童结核病有一定的诊断价值。

Latorre等[30]的研究发现，联合IP-10与IFN-γ检测可以更好地用于鉴别儿童活动性结核病和LTBI；但又有研究认为，虽然IP-10检测和定量干扰素-结核金标试验(QFT-IT)对于诊断成年人活动性结核病表现良好，但对儿童却效果不佳[31]。

因此，IP-10应用于儿童结核病仍需要进一步研究。

结 语

综上所述，IP-10作为趋化因子，介导了Th1型炎症反应，参与了机体的免疫调节和结核病的发病过程。随着研究的不断深入，进一步认识IP-10的结构和功能，进一步阐明IP-10在结核病病程中的作用机制，对深入了解结核病有着重要的意义，并将可能为结核病的诊治乃至疗效评估等提供一个崭新的思路。

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(本文编辑：范永德)

The diagnosis and differential diagnosis value of interferon gamma induced protein 10 (IP-10) in tuberculosis

HEHua*，ZHOUYu-jie,WENGao-yan,WANGXin-ning,DINGChang,ZENGYi.

*DepartmentofDifferentialDiag-nosis,NanjingChestHospital,Nanjing210029，China

ZENGYi,Email:zengyi163@sohu.com

Tuberculosis is a public health and social issue of global concern, and its diagnosis and treatment are crucial in recent years, new Chemokine gamma interferon-inducible protein-10 (IP-10) was discovered, and its clinical application value in tuberculosis (including pulmonary tuberculosis, tuberculous pleurisy, extrapulmonary tuberculosis) has been investigated. The author reviewed literatures to analyze the diagnosis and differential diagnosis value of IP-10 in tuberculosis.

Tuberculosis/diagnosis； Chemokine CXCL10； Diagnosis, differential

10.3969/j.issn.1000-6621.2015.04.013

南京市科技发展计划(2013sh352004)

210029 南京市胸科医院鉴别诊断科(何花、曾谊、文高艳)，检验科(王新宁)，心内科(丁畅)；南京市鼓楼医院呼吸科(周玉皆)

曾谊，Email:zengyi163@sohu.com

2014-08-23)