梅晓敏
(南京中医药大学附属南京医院 南京市第二医院,江苏 南京 21000)
耐多药结核病(Multi-drug-resistant tuberculosis; MDR-TB)是指对至少两种最有效的一线抗结核药物异烟肼和利福平同时具有抗药性的结核杆菌(Mycobacterium tuberculosis)感染引起的一种结核病。MDR-TB 的发病原因可分为两种,一种是药物易感性的结核病DS-TB(drug-susceptibly tuberculosis)患者抗结核药物使用不规范,其中,患者擅自停药主要是由于患者使用多种药物治疗的持续时间长,使得患者对药物依赖的恐惧心理及对未治愈的疑虑,最终导致菌体耐药的产生。另一种是耐药菌株通过飞沫在人群中传播。细菌耐药性的发展被认为足以导致耐药细菌的爆发,造成严重的公共卫生威胁[1]。
最近一项基于数学模型的旨在预测结核病未来负担的研究表明,多药耐药和广泛耐药的结核病流行率增加,主要由于耐药结核分枝杆菌在人群中以飞沫在传播,而非病原体在感染宿主内获得耐药性[2]。越来越多的研究表明,MDR-TB 的发生与免疫功能的变化密切相关。
MDR-TB 患者外周血中单核细胞使用恒河猴感染DS-Mth和MDR-Mth 进行体内实验,外周血中Caspase3+ CD14+单核细胞在DS-TB 和MDR-TB 两组恒河猴间并未表现出显著性差异[3]。这一现象表明,MDR-Mth 似乎并不能诱导机体的单核细胞走向凋亡。据此猜测,单核细胞与MDR-TB 的发病因果关系中,更多的是人体自身的单核细胞存在免疫功能上的问题使得人体更加易感MDR-TB,而非MDR-Mth 进入人体后促使单核细胞发生的改变。
恒河猴感染DS-Mth 和MDR-Mth 的肺泡灌洗液中发现:MDR-TB 菌株诱导巨噬细胞高表达caspase 3,并且诱导天然免疫样效应细胞,CD3 阴性淋巴细胞,抗原特异性T 细胞亚群。P-糖蛋白是细胞表面表达的蛋白,其主要功能是可作为许多药物的外排泵。在针对结核治疗过程中发现P-糖蛋白可泵出细胞内的利福平和乙胺丁醇[4]。此外,针对P-糖蛋白编码基因ABCB1 上SNP 位点的关联分析研究发现,MDR-TB 患者该基因上有多个SNP 的基因型与DS-TB 患者有显著性不同[5,6]。该发现强烈印证了不同人群基因上的遗传特质,导致其感染MDR或DS 的易感性有所不同。针对该现象的机制研究发现,结核杆菌可上调宿主巨噬细胞中MDR1 基因的表达,该基因编码的P-糖蛋白在细胞中起到向外泵出药物的作用,这使得巨噬细胞内部的抗生素浓度降低,结核杆菌在宿主巨噬细胞中的生存率增加[7]。这一机制的发现,一定程度上解释了体外培养结核杆菌敏感,而临床上却表现出耐药表型的一类情况。
活化的巨噬细胞被极化成两种不同的表型,在免疫系统中扮演两种不同的角色。典型激活的巨噬细胞(M1 极化)介导炎症应答并提高杀微生物和杀肿瘤能力。相反,替代激活的巨噬细胞(M2 极化)通过肿瘤和病原体的免疫逃逸在组织修复、肿瘤进展和持续感染中发挥重要作用,表明病原体对宿主免疫的免疫逃逸是治疗失败和MDR-TB/XDR-TB 发生发展的重要考虑因素。最新研究表明,巨噬细胞的M2 样极化与MDR-TB/XDR-TB 相关,且抗结核药物方案(包括吡嗪酰胺或吡嗪酰胺、原硫酰胺和环丝氨酸的组合)可能导致巨噬细胞向M2 分化[8]。
早期研究发现,相较于DS-TB 患者,MDR-TB 患者体内CD4+T 细胞的数量显著性减少[9],且减少的程度与疾病严重程度相关[10]。
CD8+T 细胞亦称为细胞毒性T 细胞(CTL)主要参与裂解被Mtb 感染的巨噬细胞(Mφ),降低Mtb 的存活率。前人研究发现,MDR-TB 患者体内针对Mtb 特异性的CTL 的免疫应答较DS-TB 患者弱。体外实验发现,耐药的Mtb 菌株在体外表现出使CTL 活性下降的现象[16]。机制研究发现,耐药的Mtb 菌株诱导的CD8+ T 发生的变化有:与巨噬细胞之间的免疫突触联系降低、裂解靶细胞的分子表达降低、IL-2 的表达量降低;而额外添加IL-2 则会恢复耐药M 菌株诱导的CD8+ T 中穿孔素和颗粒酶及脱颗粒标志物的表达;提示IL-2 在MDR-TB 中起到的活化CD8+T 细胞的作用[17]。
在免疫学中,CD4+CD25+FoxP3+的T 细胞被称为调节性T 细胞,这类细胞参与自我耐受、自身免疫的调节作用并抑制感染时的免疫反应。Treg 细胞既可通过细胞直接接触也可以通过释放IL-10、TGF-β等可溶性的免疫抑制细胞因子来抑制免疫反应。多项研究指出,Treg 细胞在MDR-TB 患者外周血中异常增高[11,12];进一步研究发现,Treg 细胞在MDR-TB 病灶及其周围的体液中也显著性升高[12,13],这可能是由于Treg 细胞表面表达Toll 样受体(Toll-like receptors, TLRs),在TB 感染中受到TB 的特异性抗原的直接刺激而活化。研究还发现,在抗TB治疗过程中Treg 细胞数量不下降的患者表现出对抗结核治疗的反应低下,随后诊断出患有MDR-TB。针对该现象,作者提出两种解释:一种解释是,原发病灶载菌量大,大量的Treg 细胞在病灶和外周血中聚集,削弱了宿主的免疫反应,菌体得不到清除,这使得菌体在抗生素的不断刺激下产生MDR 菌株;另一种解释是,因Treg 细胞的数量可反映病灶的载菌量,故其可作为监测抗MDR-TB 疗效的一种指标[14]。另一份研究提取了MDR-TB 二线治疗前的全血,使用Mtb 进行刺激并检测Treg 细胞亚群的频率,结果发现该频率可用于监测MDR-TB 疾病的严重程度并预测痰培养的转阴率[15]。因此Treg 细胞的数量可以作为MDR-TB 病情的预后指标。
2017 年,仅50%接受WHO 推荐药物治疗的MDR-TB 患者已治愈。大多数恢复的MDR-TB 患者由于肺部损伤而继续患有功能障碍。在新的MDR-TB 治疗方案问世的同时,常规药物治疗需要辅以免疫治疗(immunotherapy)来减少组织损伤并改善功能性治疗结果。
特异性T 细胞群体可以基于以下条件选择用于靶向治疗:1)表面标志物表达(即CXCR3,CCR7,CD45RA),表明其可进入靶组织-成功进行保护性免疫反应的前提条件;2)细胞内细胞因子表达谱和;3)基于多聚体的特定抗原决定簇的识别,这些抗原决定簇可促进根除Mtb 而不会加剧现有的免疫病理。这些最初的筛选试验还将揭示特异性的T 细胞受体(TCR)-αβ和-γδ和B 细胞受体(BCR 和免疫球蛋白谱)与清除率(杀菌免疫力)或对Mtb 感染的最佳控制相关。最有前途的TCR 也可以被转导到细胞毒性T 细胞和NK 细胞中,以开发出基因修饰的治疗产品。可以利用γ链细胞因子(即IL-2 / IL-15 / IL-2131)在体外扩增最有前途的TB 特异性T 细胞(可能还包括定向突变的亚群),并进一步评估其生物学活性并重新注入MDRTB 患者。
近年来越来越多的研究都证实了MDR-TB 的发生与宿主免疫功能的变化密切相关,新型的技术也更多的用于研究MDR-TB 与宿主免疫功能间的关系,对MDR-TB 快速诊断标志物的筛查、临床的治疗干预以及预后判断都有重要的意义。耐多药结核治疗周期长,一般为18-24 个月,患者需要忍受持久的治疗过程,在此过程中,还有一定比例的药物不良反应发生。患者的精神状态与结核病的发生及治疗依从性密切相关。因此,加强耐多药肺结核患者的身心护理,对住院患者强化心理疏导,对于提高患者依从性,克服治疗药物带来的不良反应,提高患树立患者战胜疾病的信心至关重要。在此基础上,对于患者生理状态及免疫功能的提高也不无裨益,此外,采取多样的护理措施,比如采取以患者为中心整合资源的耐多药心理关怀/护理模式的实行,使患者得到心理关怀/诊疗一体化的服务,让患者感受到来自医院及社会各方面的关爱及支持。通过临床医生的诊疗服务,患者心理筛查知情同意是关怀模式的前提。使用问卷包括匹兹堡睡眠治疗指数量表,焦虑抑郁量表。根据患者呈现出来的不同问题,可进行针对性的分层干预。心理评估这一环节的实施可以使心理关怀人员有机会与患者深入接触,拉近彼此距离,建立良好关系并发现问题,从而提高患者心理健康水平,加强健康宣教,进行饮食指导,调整患者环境,对于结核病的并发症及合并症采取相关护理措施,均有益于提高患者自身免疫功能。通过正规治疗,采取一系列护理措施,MDR-TB 的发生与宿主免疫功能间的关系也为减少MDRTB 的传播,加强干预措施以减少结核病的传播,扩大治疗范围从而最大程度地降低耐药的风险。