血清嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子、人β-防御素-1對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核的鑒別診斷價(jià)值及與臨床療效的關(guān)系研究

邱國(guó)院, 馮 靜, 龔成麗, 代詩瓊, 冷文華, 楊文娟

活動(dòng)性肺結(jié)核(active pulmonary tuberculosis,ATB)是由結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis,MTB)引起的肺部疾病,臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、乏力、咳嗽、咳痰或咯血等,ATB處于活動(dòng)期時(shí)具有較強(qiáng)的傳染性[1]。潛伏結(jié)核感染(latent tuberculosis infection,LTBI)同樣由MTB引起,但X線顯示胸片正?；驘o明顯臨床癥狀,無傳染性[2]。由于LTBI與ATB治療方案不同,二者需要進(jìn)行有效鑒別。臨床常用的鑒別診斷方法中,痰涂片檢測(cè)便捷,但靈敏度不理想,陽性率僅為30%左右;MTB DNA檢測(cè)易受到標(biāo)本取材不當(dāng)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)抑制物等影響,漏診率較高[3]。而血清學(xué)指標(biāo)因具有無創(chuàng)、客觀、簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì),在多種疾病的診斷、指導(dǎo)治療中意義重大。因此,尋找靈敏、高效地鑒別ATB、LTBI的血清學(xué)指標(biāo)對(duì)指導(dǎo)MTB感染的治療具有重要意義。炎性滲出是結(jié)核病的主要病理變化,MTB感染初期,結(jié)核菌入侵并誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,分泌細(xì)胞因子并大量釋放炎癥因子[4]。嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子(eotaxin,Eot)是由支氣管、肺表皮細(xì)胞分泌的一種細(xì)胞因子,對(duì)白細(xì)胞具有明顯的激活、趨化作用[5]。有報(bào)道指出,Eot在血液透析合并LTBI患者全血中表達(dá)水平升高,提示Eot參與LTBI的發(fā)生與發(fā)展[6]。人β-防御素-1(human β-defensin-1,hBD-1)屬于抗菌肽,參與免疫應(yīng)答反應(yīng),是機(jī)體防御系統(tǒng)的重要部分,同時(shí)具有明顯的抗菌作用[7]。Sharma等[8]研究發(fā)現(xiàn),hBD-1對(duì)于肉芽腫內(nèi)休眠的分枝桿菌具有明顯的殺傷作用。上述研究提示Eot、hBD-1與MTB感染、免疫炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。本研究旨在分析Eot、hBD-1對(duì)ATB的鑒別診斷價(jià)值以及二者與臨床療效的關(guān)系,以期為ATB的診治提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 選取2020年3月至2022年10月攀枝花市中心醫(yī)院收治的162例ATB患者作為ATB組,另選取同期本院81名體檢健康者作為健康組以及81例LTBI患者作為L(zhǎng)TBI組。三組基線資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1,具有可比性。本研究獲攀枝花市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批號(hào)：2020ZXYYEC-052-13),研究對(duì)象簽署知情同意書。

表1 三組基線資料比較

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～70歲。(2)ATB患者符合《肺結(jié)核基層診療指南(2018年)》[9]中關(guān)于ATB的診斷標(biāo)準(zhǔn),且經(jīng)胸部CT或X線片、痰涂片培養(yǎng)、結(jié)核菌培養(yǎng)等檢查確診。(3)LTBI患者符合《潛伏結(jié)核感染管理指南》[10]中的診斷標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)臨床癥狀及體征檢查排除ATB,再進(jìn)行γ干擾素釋放試驗(yàn)(interferon gamma release assay,IGRA)或結(jié)核菌素皮膚試驗(yàn)(tuberculin skin test,TST),IGRA或TST陽性患者胸部X線顯示無異常,則診斷為L(zhǎng)TBI。(4)健康組體檢結(jié)果正常,排除ATB、LTBI等肺部疾病,自述無明顯不適。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在結(jié)核病史或發(fā)生結(jié)核菌耐藥者。(2)入組前進(jìn)行過ATB相關(guān)治療者。(3)入組前進(jìn)行過抗菌或抗病毒治療者。(4)患有自身免疫性疾病者。(5)患有惡性腫瘤者。(6)處于孕期或哺乳期者。(7)患有其他肺部疾病者。(8)合并人類免疫缺陷病毒感染者。(9)患有認(rèn)知功能障礙者。(10)合并肺外結(jié)核者。

1.3資料收集 通過醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)收集ATB患者的資料,包括(1)一般資料：性別、年齡、BMI、合并癥(高血壓、糖尿病、冠心病、高脂血癥)、肺結(jié)核患者密切接觸史、吸煙史、飲酒史。(2)治療前臨床特征資料：臨床癥狀(包括發(fā)熱、乏力、咳嗽、咳痰或咯血等)、肺結(jié)核分類(原發(fā)性肺結(jié)核、血行散播性肺結(jié)核、繼發(fā)性肺結(jié)核、氣管支氣管結(jié)核及結(jié)核性胸膜炎)、合并空洞情況、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、白蛋白(albumin,ALB)水平。(3)患者入院時(shí)痰涂片培養(yǎng)結(jié)果。(4)患者治療期間出現(xiàn)的藥物不良反應(yīng),包括胃腸道反應(yīng)、肝功能異常、皮疹及藥物熱等。

1.4血清Eot、hBD-1水平檢測(cè) 患者于治療前(健康組于體檢時(shí))采集空腹肘靜脈血4 mL,以2 500 r/min離心15 min后取血清,-80 ℃保存?zhèn)錂z。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定血清Eot、hBD-1水平,試劑盒均購(gòu)自武漢艾美捷科技有限公司,實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格按照試劑盒使用說明書進(jìn)行。

1.5治療方法 對(duì)ATB患者采用《肺結(jié)核基層診療指南(2018年)》[9]推薦的方案進(jìn)行強(qiáng)化期及鞏固期治療,即2HRZE/4HR：強(qiáng)化期為2個(gè)月,服用異煙肼(國(guó)藥準(zhǔn)字H21022350,沈陽紅旗制藥有限公司)0.3 g/d、利福平(國(guó)藥準(zhǔn)字H11020094,華潤(rùn)賽科藥業(yè)有限責(zé)任公司)0.45 g/d、吡嗪酰胺(國(guó)藥準(zhǔn)字H44021711,廣州康和藥業(yè)有限公司)0.75 g/d及乙胺丁醇(國(guó)藥準(zhǔn)字H41023299,天方藥業(yè)有限公司)0.75 g/d,1次/d;鞏固期為4個(gè)月,服用異煙肼0.3 g/d、利福平0.45 g/d,1次/d?？偗煶虨?個(gè)月,臨床可根據(jù)痰涂片結(jié)果調(diào)整強(qiáng)化期時(shí)間(總療程不變)。

1.6療效評(píng)估 通過門診復(fù)查的方式對(duì)患者進(jìn)行隨訪,每個(gè)月復(fù)查1次。從治療開始時(shí)隨訪,至完成6個(gè)月的療程時(shí)結(jié)束隨訪,根據(jù)患者6個(gè)月后的痰涂片培養(yǎng)結(jié)果評(píng)估患者療效[9]：(1)痊愈。發(fā)熱、乏力、咳嗽、咳痰或咯血等癥狀消失,X線胸片顯示病灶基本吸收;痰涂片培養(yǎng)陰性(簡(jiǎn)稱涂陰)患者的痰涂片培養(yǎng)結(jié)果為陰性;痰涂片培養(yǎng)陽性(簡(jiǎn)稱涂陽)患者,連續(xù)2次痰涂片培養(yǎng)結(jié)果均為陰性(最后一次為治療完成后)。(2)改善。臨床癥狀明顯改善,X線胸片顯示病灶吸收≥1/2;涂陰患者的痰涂片培養(yǎng)結(jié)果為陰性;涂陽患者最后一次痰涂片培養(yǎng)結(jié)果為陰性。(3)無效。臨床癥狀改善不明顯,X線胸片顯示病灶吸收<1/2;涂陰患者的痰涂片培養(yǎng)結(jié)果為陰性或陽性;涂陽患者治療完成后痰涂片培養(yǎng)結(jié)果仍為陽性。將治療后痊愈及改善的患者納入有效組,無效、死亡患者納入無效組,失訪患者進(jìn)行特別標(biāo)記。

2 結(jié)果

2.1三組血清Eot、hBD-1水平比較 ATB組、LTBI組血清Eot水平高于健康組,hBD-1水平低于健康組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ATB組血清Eot水平高于LTBI組,hBD-1水平低于LTBI組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。

表2 三組血清Eot、hBD-1水平比較

2.2血清Eot、hBD-1水平對(duì)LTBI與ATB的鑒別診斷效能 ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清Eot、hBD-1水平均具有鑒別診斷LTBI與ATB的價(jià)值(P<0.05),且兩指標(biāo)聯(lián)合的鑒別診斷效能更優(yōu)[AUC(95%CI)=0.834(0.696～0.969),P<0.001],靈敏度和特異度分別為83.33%、82.72%,見表3、圖1。

圖1 血清Eot、hBD-1水平鑒別診斷LTBI與ATB的ROC曲線圖

表3 血清Eot、hBD-1水平鑒別診斷LTBI與ATB的ROC曲線分析結(jié)果

2.3治療有效組與無效組臨床資料比較 162例ATB患者隨訪期間未發(fā)生失訪,其中治療有效者124例(有效組),治療有效率為76.54%,治療無效者38例(無效組),治療無效率為23.46%。兩組性別、年齡、BMI、合并癥、肺結(jié)核患者密切接觸史、飲酒史、臨床癥狀、肺結(jié)核分類、入院時(shí)痰涂片培養(yǎng)結(jié)果、治療期間藥物不良反應(yīng)、Hb及ALB水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。無效組有吸煙史、合并空洞及Eot水平均高于有效組,hBD-1水平低于有效組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表4。

表4 治療有效組與無效組臨床資料比較

2.4影響ATB患者療效的多因素logistic回歸分析結(jié)果 將表4中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)作為自變量,以ATB患者治療6個(gè)月后的療效作為因變量(無效=1,有效=0)進(jìn)行多因素logistic回歸分析,結(jié)果顯示吸煙史、合并空洞、血清Eot水平上升及hBD-1水平下降是促進(jìn)ATB患者治療無效的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表5。

表5 影響ATB患者療效的多因素logistic回歸分析結(jié)果

2.5血清Eot、hBD-1水平對(duì)ATB患者療效的預(yù)測(cè)價(jià)值 以無效組(n=38)為陽性樣本,以有效組(n=124)為陰性樣本,進(jìn)行ROC曲線分析。結(jié)果顯示,血清Eot、hBD-1水平均能有效預(yù)測(cè)ATB患者的療效(P<0.05),且兩指標(biāo)聯(lián)合的預(yù)測(cè)效能更優(yōu)[AUC(95%CI)=0.842(0.720～0.940),P<0.001],靈敏度和特異度分別為81.58%、82.26%,見表6、圖2。

圖2 血清Eot、hBD-1水平預(yù)測(cè)ATB患者療效的ROC曲線圖

表6 血清Eot、hBD-1水平預(yù)測(cè)ATB患者療效的ROC曲線分析結(jié)果

3 討論

3.1ATB是目前發(fā)病率較高的傳染性疾病,研究發(fā)現(xiàn),炎性滲出、增生及干酪樣壞死是ATB的基本病理特征,可能會(huì)形成肺部空洞或發(fā)生液化,經(jīng)支氣管傳播引起新的病灶,增加治療難度[11]。MTB是引發(fā)ATB的直接原因,MTB入侵呼吸道后,機(jī)體免疫系統(tǒng),如巨噬細(xì)胞,能夠有效識(shí)別并清除MTB,但MTB也能降低巨噬細(xì)胞對(duì)刺激應(yīng)答的敏感性,從而逃避免疫監(jiān)視,使自身能夠大量繁殖,最終導(dǎo)致肺部病變[12]。LTBI同樣是由MTB引起,但多數(shù)MTB處于休眠狀態(tài),與免疫反應(yīng)保持動(dòng)態(tài)平衡,若該平衡被打破,則會(huì)轉(zhuǎn)為ATB,具有傳染性[13]。因此,有效鑒別LTBI與ATB,對(duì)于預(yù)防LTBI的傳播意義重大。目前臨床主要采用痰涂片、分離培養(yǎng)、IGRA、TST等方法對(duì)LTBI、ATB進(jìn)行鑒別。痰涂片法陽性率較低,分離培養(yǎng)法培養(yǎng)周期長(zhǎng),易受到MTB數(shù)量及存活情況的影響,特異度較低,不利于LTBI、ATB的及時(shí)鑒別診斷及針對(duì)性治療[14]。IGRA、TST能夠在一定程度上彌補(bǔ)痰涂片陽性率較低、分離培養(yǎng)周期長(zhǎng)的不足,但I(xiàn)GRA、TST無法確定MTB是否處于活動(dòng)期[15]。因此,近年來臨床致力于尋找有效鑒別LTBI、ATB的標(biāo)志物,及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷對(duì)于LTBI、ATB的治療效果具有積極作用。

3.2本研究結(jié)果顯示,ATB組、LTBI組血清Eot水平高于健康組,hBD-1水平低于健康組;ATB組血清Eot水平高于LTBI組,hBD-1水平低于LTBI組,提示Eot、hBD-1可能參與ATB的發(fā)生與發(fā)展。Eot是一種具有選擇性的趨化因子,Anuradha等[16]研究認(rèn)為消瘦的LTBI患者Eot水平顯著降低,提示Eot參與LTBI的發(fā)生與發(fā)展。hBD-1是一種內(nèi)源性抗微生物肽,主要由上皮細(xì)胞分泌,其抗微生物作用及免疫調(diào)節(jié)作用在呼吸系統(tǒng)疾病中至關(guān)重要。Pohorielova等[17]研究指出結(jié)核病患者h(yuǎn)BD-1水平明顯升高,可用于評(píng)估肺結(jié)核的嚴(yán)重程度。當(dāng)患者遭到MTB入侵后,機(jī)體分泌大量hBD-1,激活細(xì)胞免疫,并發(fā)揮自身防御作用,殺死MTB[8]。同時(shí),MTB的入侵會(huì)使Eot誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞釋放大量炎性介質(zhì),并沉積大量陽離子蛋白,促使Eot與嗜酸性粒細(xì)胞表面的受體特異性結(jié)合,促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞炎性聚集,介導(dǎo)肺部炎性病變,增加ATB的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[18-19]。LTBI組、ATB組患者血清Eot、hBD-1水平均存在顯著差異,本研究ROC曲線分析結(jié)果提示血清Eot、hBD-1聯(lián)合檢測(cè)可用于臨床對(duì)ATB進(jìn)行有效鑒別,提高ATB診斷的準(zhǔn)確性,減少誤診、漏診等情況的發(fā)生。

3.3本研究中162例ATB患者經(jīng)過6個(gè)月的治療后,治療有效者124例,治療無效者38例,表明仍有部分患者治療效果較差,若提前掌握影響ATB患者療效的因素,有效提高ATB患者的治療效果,則能改善患者預(yù)后。本研究logistic回歸分析結(jié)果顯示,有吸煙史、合并空洞是導(dǎo)致ATB治療無效的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。吸煙產(chǎn)生的煙霧會(huì)對(duì)呼吸道及肺黏膜造成一定損傷,減少氣道表面纖毛的運(yùn)動(dòng),降低纖毛對(duì)外來物的防御作用,大量物質(zhì)堆積于肺泡,影響藥效的發(fā)揮[20]。肺部結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致的空洞會(huì)造成血液供給不足,治療所用藥物的濃度無法達(dá)到預(yù)期濃度,降低治療效果[21]。合并空洞的患者,部分肺組織發(fā)生干酪樣壞死,周圍血管硬化,治療藥物無法運(yùn)輸至該區(qū)域,降低療效。

3.4本研究發(fā)現(xiàn)較高的Eot水平、較低的hBD-1水平是導(dǎo)致ATB治療無效的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。分析原因,Eot能夠選擇性誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞募集、脫顆粒,并附著于氣道黏膜,從而誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞聚集于炎癥部位[22]。由于Eot誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子促進(jìn)炎癥反應(yīng),加重了MTB對(duì)肺組織的炎癥損傷,從而導(dǎo)致治療無效。hBD-1能夠發(fā)揮自身免疫作用,直接殺死微生物,發(fā)揮抗菌作用,且hBD-1能夠趨化多種炎性因子,激活巨噬細(xì)胞炎性蛋白的配體,趨化T淋巴細(xì)胞及樹突狀細(xì)胞,增強(qiáng)細(xì)胞免疫,從而發(fā)揮細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫[23]。hBD-1水平越高,機(jī)體免疫功能及抗菌作用越強(qiáng)。相反,低水平的hBD-1導(dǎo)致機(jī)體免疫能力降低,機(jī)體對(duì)于MTB入侵肺組織的防御能力下降,抗菌作用減弱,從而導(dǎo)致病情進(jìn)一步發(fā)展,治療無效。由此推測(cè)較低的hBD-1水平會(huì)增加ATB治療無效的風(fēng)險(xiǎn),其作用機(jī)制可能與Eot水平升高導(dǎo)致炎癥反復(fù)劇烈,以及低水平hBD-1引起免疫紊亂、增強(qiáng)炎癥反應(yīng)有關(guān),但具體機(jī)制尚待深入研究。本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示血清Eot、hBD-1聯(lián)合檢測(cè)對(duì)ATB治療無效的預(yù)測(cè)效能高于單獨(dú)檢測(cè),提示臨床可對(duì)患者Eot及hBD-1水平進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè),評(píng)估ATB患者的療效,必要時(shí)可及時(shí)調(diào)整治療方案,以提高ATB患者的治療有效率。

綜上所述,ATB患者血清Eot水平升高、hBD-1水平下降,有助于鑒別LTBI與ATB,且較高的Eot水平、較低的hBD-1水平是促進(jìn)ATB患者治療無效的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,血清Eot、hBD-1聯(lián)合檢測(cè)對(duì)于ATB患者療效具有較高的預(yù)測(cè)效能。為進(jìn)一步明確Eot、hBD-1在ATB診斷及療效評(píng)估中的價(jià)值,未來可擴(kuò)大樣本量,延長(zhǎng)隨訪時(shí)間,探究Eot、hBD-1與ATB患者遠(yuǎn)期療效的關(guān)系,為ATB的有效防治提供更科學(xué)、有效的數(shù)據(jù)支持。