外周血Th1/Th2细胞及部分细胞因子对活动性肺结核患者治疗效果的评估价值*

李倩, 李曼, 杜月菊, 孔祥龙, 高艳军

(河北省胸科医院 检验科, 河北 石家庄 050000)

2020年我国年新发肺结核病例84.2万,发病率呈增长趋势,肺结核一直为我国疾病防控的重点[1]。活动性肺结核(active pulmonary tuberculosis,APTB)的治疗是结核病控制的关键,抗结核治疗的疗效评估主要依靠胸CT影像结合痰培养结果,但二者的灵敏度和特异性较低,无法及时有效的评估抗结核治疗效果[2-3]。因此,亟需寻找时效性更强、更稳定可靠的指标以评估APTB的治疗效果。APTB的发病与免疫机制密切相关,机体感染结核分枝杆菌后,会引起细胞免疫介导的变态反应,使淋巴细胞敏感性增强,导致机体自身免疫力功能紊乱[4-5]。有研究指出,辅助性T细胞(thelper cells,Th)1/Th2及其分泌的细胞因子在肺结核的进展、恶化及转归中发挥重要作用,可被用于APTB的早期诊断和病情评估[6],但Th1/Th2在APTB的疗效评估中报道较少。本研究旨在通过分析抗结核治疗的APTB患者外周血Th1/Th2及其分泌的部分细胞因子表达变化,为APTB的临床治疗效果评估提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2020年1月—2022年1月初诊APTB患者,要求符合《肺结核基层诊疗指南(2018年)》中诊断标准[7],且经组织病理学检查、胸部CT检查证实;患者意识清醒,可配合完成检查和治疗;自愿签署参加本研究同意书。排除标准:人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)阳性和乙肝、丙肝病毒感染者;合并肺炎、支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性间质性肺病、糖尿病及恶性肿瘤等;免疫缺陷或近6个月服用免疫抑制剂者;孕、产妇。最终纳入APTB病例100例作为研究组,男61例、女39例,年龄29～58岁、平均(37.46±5.81)岁,浸润型肺结核81例、粟粒型肺结核19例。另选取健康志愿者100例作为对照组,男60例、女40例,年龄28～57岁、平均(36.37±5.69)岁;2组研究对象的性别、年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1一般临床资料 收集2组研究对象的性别、年龄,研究组患者的疾病类型等基本信息。

1.2.2治疗方法 研究组患者完善相关检查确诊后,参照《肺结核基层诊疗指南(2018年)》[7]予以抗结核治疗,每日用药方案为:强化期方案为异烟肼300 mg/d+利福平8～10[mg/(kg·d)]+吡嗪酰胺20～30[mg/(kg·d)]+乙胺丁醇750 mg/d,顿服,2个月;巩固期方案为异烟肼300 mg/d+利福平8～10[mg/(kg·d)],顿服,4个月。合并发热、咯血时予对症治疗。

1.2.3外周血Th1/Th2测定 采集对照组健康体检者体检日和研究组患者治疗前及治疗后第2、6个月清晨空腹静脉血3 mL,取200 μL使用Ficoll密度梯度离心法分离得到外周血单核细胞,采用流式细胞仪(美国BD公司)双标法测定Th1细胞及Th2细胞,标记试剂选用BD MultiTESTTMAnti-Human CD4/干扰素(interferon,IFN)/ 白细胞介素4(interleukin-4,IL-4),计算Th1/Th2。

1.2.4血清Th1/Th2细胞因子测定 取“1.2.3”项下2组研究对象的外周血,3 000 r/min离心10 min得血清,采用酶联免疫法测定IFN-γ、IL-2、IL-4及IL-10水平,试剂选用PeprotechTMIFN-γ/IL-2/IL-4/IL-10 Kit(美国Peprotech公司)。

1.2.5随访及预后评估 研究组患者接受6个月抗结核治疗后评估临床疗效,并于治疗后第2、6月随访评估效果有效与否。要求符合以下条件(1)和(2)或(3)即判断为治疗有效[7]:(1)临床症状得到缓解;(2)CT检查病灶有吸收;(3)CT见空洞直径缩小。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 外周血Th1/Th2及血清细胞因子

治疗前,研究组患者外周血Th1、Th1/Th2和血清IFN-γ、IL-2低于对照组,外周血Th2和血清 IL-4、 IL-10水平高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);与治疗前比较,治疗后第2、6月时研究组患者外周血Th1、Th1/Th2和血清IFN-γ、IL-2升高,外周血Th2和血清 IL-4、IL-10水平下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 研究组和对照组研究对象外周血Th1、Th2及血清细胞因子Tab.1 Peripheral blood Th1, Th2, and serum cytokines in study and control

2.2 不同临床疗效的研究组患者外周血Th1/Th2及血清细胞因子

研究组患者完成6个月的抗结核治疗后,经疗效评估,治疗有效76例、无效24例;有效组患者治疗后外周血Th1、Th1/Th2及血清IFN-γ、IL-2水平高于无效组,外周血Th2和血清 IL-4、IL-10水平低于无效组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 不同临床疗效的研究组患者治疗后外周血及血清细胞因子Tab.2 Peripheral blood and serum cytokines in patients with different clinical effects after the

2.3 外周血Th1/Th2及血清细胞因子预测治疗效果的效能

研究组患者外周血Th1/Th2及细胞因子预测APTB抗结核治疗有效的ROC曲线分析结果显示(表3),Th1/Th2特异度最高(68.37%),IL-4敏感度最高(78.53%),但单独指标预测效能均不理想;Th1、Th2、Th1/Th2、IFN-γ、IL-2、IL-4及IL-10联合检测预测APTB患者抗结核治疗有效曲线下面积(area under curve roc,AUC)为0.913(95%CI为0.546～0.910),敏感度(86.23%)和特异度(76.28%)较单项指标提高。

表3 研究组患者外周血Th1/Th2及细胞因子预测治疗有效的ROC曲线分析结果Tab.3 Analysis results of ROC curve of peripheral blood Th1/Th2 and cytokines in predicting therapeutic efficacy in study group

3 讨论

痰培养结果和胸CT影像检查是目前APTB患者抗结核治疗效果的常用手段,其中痰培养结果易采样时机、标本量、口腔清洁等因素影响,假阳性率高,且存在周期较长、要求较高,不利于抗结核治疗效果的评估[8];而胸CT影像改变一般出现在抗结核治疗1～2个月,且频繁行CT检查会导致核医学辐射风险增大和治疗费用增高[9]。这使得抗结核治疗效果无法得到及时有效的评估,既会抗结核用药方案无法得到及时调整,也会使部分未治愈肺结核患者出院而增加肺结核病传播风险。因此,寻找到可靠实验室指标,快速准确评估APTB患者抗结核治疗效果成为该领域临床研究的热点。

近年来较多学者研究结果表明,T淋巴细胞介导的细胞免疫是机体抵抗结核分枝杆菌的关键,结核分枝杆菌侵入机体后,淋巴细胞致敏性和细胞吞噬能力增强[10];而机体抵抗结核分枝杆菌的能力抵抗结核分枝杆菌依赖于免疫状态[11]。Th1/Th2细胞平衡机体维持自身稳态、抵抗外界感染及免疫监视的重要机制,而机体抵抗结核分枝杆菌感染中Th1 /Th2细胞相对平衡也占据重要地位[12]。Th1细胞和Th2细胞分别介导着细胞免疫、体液免疫,其中Th1细胞可通过诱导活化巨噬细胞、阻滞结核分枝杆菌复制发挥抗结核作用,在此过程中其分泌的IFN-γ、IL-2等细胞因子在抗结核分杆菌感染中也起到了关键作用,IFN-γ可活化巨噬细胞,吞噬结核分杆菌[13];IL-2可诱导T细胞活化和促进NK细胞的成熟,从而提升其杀菌能力[14]。Th2细胞则主要促进B细胞增殖,促进免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)E、IgG等抗体生成[15];同时Th2细胞还分泌IL-4、IL-10等细胞因子,其中IL-4可抑制巨噬细胞的活化,并对Th1介导的免疫应答产生抑制作用[16];IL-10则能抑制巨噬细胞活动,起到减轻炎症反应的作用[17]。既往研究显示,APTB患者机体存在Th1 /Th2平衡漂移,Th1 细胞受明显抑制,Th1 细胞分泌的IFN-γ、IL-2水平也较健康人群显著下降[18]。并有研究发现,随着肺结核病情加重,Th1/Th2平衡向Th2细胞转化越严重[19]。本研究结果显示,治疗前研究组患者Th1占比、Th1/Th2和血清IFN-γ、IL-2低于对照组,而Th2占比和血清IL-4、IL-10水平高于对照组(P<0.05);研究组患者治疗2个月、6个月时,Th1占比、Th1/Th2和血清IFN-γ、IL-2较治疗前升高,而Th2占比和血清 IL-4、IL-10水平较治疗前下降,差异均有统计学意义(P<0.05),与文献报道结果一致[20],进一步揭示了APTB患者存在Th1 /Th2严重失衡,Th1细胞活性被抑制,IFN-γ、IL-2分泌减少,而Th2细胞亢进,其分泌的IL-4、IL-10增多,而抗结核治疗时间延长,Th1细胞活性增强,Th2细胞活性被抑制,使Th1 /Th2细胞占比趋向生理平衡,从而杀灭结核分枝杆菌,修复病灶[21]。

本研究分析不同抗结核治疗效果APTB患者治疗前的外周血Th1 /Th2及其细胞因子发现,有效组患者治疗前外周血Th1占比、Th1/Th2和血清IFN-γ、IL-2高于无效组(P<0.05),而Th2占比和血清 IL-4、 IL-10水平明显低于无效组(P<0.05),这提示Th1/Th2细胞及其分泌细胞因子是评估抗结核治疗APTB临床疗效的潜在指标。此外,本研究中研究组患者外周血Th1/Th2及细胞因子预测APTB抗结核治疗有效的ROC曲线显示,Th1/Th2特异度最高(68.37%),IL-4敏感度最高(78.53%),但单独指标预测效能均不理想,Th1、Th2、Th1/Th2、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10联合检测预测APTB抗结核治疗有效AUC为0.913(95%CI为0.546～0.910),敏感度和特异度(86.23%、76.28%)显著提高。这提示Th1/Th2细胞及其分泌细胞因子联合检测预测抗结核治疗效果的效能更高,有利临床医师对APTB患者进行早期评估和用药指导。

综上所述,APTB患者机体存在Th1/Th2细胞调节失衡,抗结核治疗有助于Th1/Th2平衡调节,监测外周血Th1/Th2细胞及其分泌细胞因子能为APTB临床治疗效果评估提供指导。