腦脊液IL-8、TNF-α、HMGB-1的動態變化對結核性腦膜炎患者的臨床意義探討

武艷霞，郭銳，丁帥偉

(河南省傳染病醫院鄭州市第六人民醫院結核科，河南 鄭州 450002)

若結核桿菌侵襲人體血液循環而造成腦脊液(CFS)改變，可引起結核性腦膜炎(TBM)。TBM由于顱內壓持續性增高及頭痛持續性加重可引起患者抽搐、昏迷甚至四肢癱瘓，因此及時診斷、及早治療是該病治療成功關鍵。目前該病治療方法已取得較大提高，但其治療效果及預后較差，張帥杰等文獻指出該病缺乏更快速準確的診斷方法為療效不好重要原因[1]。究其診斷方法發現，臨床上檢測結核分歧桿菌DNA及腺苷脫氧酶陽性可作為TBM早期診斷指標，但該方法耗時長且敏感性較低，耽誤疾病治療而引起結核病。另外，該病臨床表現及CSF變化不典型，易與化膿性或病毒性腦膜炎混淆而造成誤診或漏診[2]。有學者指出，CSF中有炎癥因子變化可反映TBM病情程度，對其診斷有重要價值[3]。進一步就CSF內物質進行探討發現，白細胞介素-8(IL-8)、腫瘤壞死因子-α(TNF)及高遷移率族蛋白-1(HMGB-1)在TBM治療期間有顯著變化，但對CSF中IL-8、TNF-α、HMGB-1的動態變化對TBM發展與預后的具體報道較少[4]。因此，本研究分析TBM患者治療前后CSF各指標變化及其相關性，旨在探討其對結核病的診斷及預后價值，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 經醫院倫理會批準，選擇2018年1月-2019年1月于我院確診為TBM患者30例、化膿性腦膜炎患者30例、病毒性腦膜炎患者30例作為A、B、C組，共120例，研究均取得醫學倫理委員會批準及患者知情同意。納入標準：①TBM患者CSF呈毛玻璃樣、糖和氯化物均下降，涂片培養見結核桿菌；②化膿性腦膜炎CSF外觀渾濁、糖下降、氯化物下降或正常，涂片培養見致病菌；③病毒性腦膜炎CSF外觀無色透明、糖和氯化物正常；④年齡18～45歲；⑤未合并惡性腫瘤、惡性血液病、結締組織病。排除標準：①合并其他系統結核病；②年齡＞18歲或＜45歲；③病例資料不完整，各項檢查不完善；④對本研究不配合或中途退出；⑤合并其他病毒性感染；⑥合并神經系統障礙或免疫系統疾病。A組男性14例，女性16例，平均(31.75±10.36)歲，Ⅰ期 14例、Ⅱ期 10例、Ⅲ期 6例；B組男性13例，女性17例，平均年齡(32.21±9.87)歲；C組男性 16例，女性 14例，平均(31.89±10.25)歲。同時隨機選擇同時期內健康者30例空白對照作為D組，男性14例，女性16例，平均(32.12±9.68)歲。組間上述基線資料分布比較差異無統計學意義(P＞0.05)，后續數據有可比性。

1.2 研究方法 于入院時抽取TBM、化膿性、病毒性患者和健康患者CSF，3000r／min離心5min，于-80℃冰箱保存備測；酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測IL-8、TNF-α、HMGB-1水平，試劑由上海晶抗生物提供，操作方法嚴格參照ELISA試劑盒(Abcam公司)說明書執行。對TBM患者進行治療，分別于治療后1周、2周、3周抽取CSF，同法檢測各治療時期IL-8、TNF-α、HMGB-1值。比較各組治療前、TBM各期及各治療時期IL-8、TNF-α、HMGB-1水平，建立ROC曲線預測各指標對TBM轉歸預測價值的敏感性和特異性。

1.3 統計學處理 采用spss22.0軟件進行統計分析，多組間計量資料比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用Snk-q檢驗，組內治療前后采用配對樣本t檢驗；采用非參數檢驗Mann-Whitney法檢驗分級資料；Pearson相關系數分析IL-8、TNF-α、HMGB-1與TBM嚴重程度相關性；建立ROC曲線分比較 IL-8、TNF-α、HMGB-1對 TBM 轉歸的預測價值；P＜0.05結果比較差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組治療前CSF各指標比較 A組治療前IL-8、TNF-α、HMGB-1 依次高于 B 組、C 組 (P＜0.05)，見表1。

表1 各組治療前CSF各指標比較()

表1 各組治療前CSF各指標比較()

注：較 D 組①P＜0.05；較 C 組②P＜0.05；較 B 組③P＜0.05。

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2.2 TBM嚴重程度CSF各指標比較 Ⅲ期IL-8、TNF-α、HMGB-1依次高于Ⅱ期、Ⅰ期(P＜0.05)，見表2。

2.3 CSF各指標與TBM嚴重程度相關性 IL-8、TNF-α、HMGB-1與TBM嚴重程度均呈正相關，見圖1。

表2 TBM不同分期CSF各指標比較()

表2 TBM不同分期CSF各指標比較()

注：較Ⅰ期①P＜0.05；較Ⅱ期②P＜0.05

組別 例數 IL-8（pg／mL）TNF-α（pg／mL）HMGB-1（ng／mL）Ⅰ期Ⅱ期①Ⅲ期①②FP 14 10 6 2824.14±242.10 4210.65±565.23 6548.87±1024.15 15.956＜0.001 175.27±45.21 260.14±95.94 380.64±154.37 10.897＜0.001 5.24±0.58 7.45±1.65 7.45±1.65 12.741 0.002

圖1 IL-8、TNF-α、HMGB-1與TBM嚴重程度相關性圖

2.4 TBM治療后不同時期CSF各指標比較 治療后三周IL-8、TNF-α、HMGB-1依次低于治療后兩周、一周(P＜0.05)，見表 3。

表3 TBM治療后不同時期CSF各指標比較()

表3 TBM治療后不同時期CSF各指標比較()

注：較治療前①P＜0.05；較治療后一周②P＜0.05；較治療后兩周③P＜0.05

時間 例數IL-8（pg／mL）TNF-α（pg／mL）HMGB-1（ng／mL）治療前治療后一周①治療后兩周①②治療后三周①②③FP 30 30 30 30 4354.25±503.46 2748.14±325.14 2131.45±302.78 584.34±254.10 15.806＜0.01 250.14±94.78 200.62±56.47 120.24±52.41 98.14±35.64 28.233＜0.001 7.98±1.97 6.21±1.45 4.35±0.97 2.64±0.24 87.028＜0.001

2.5 各指標預測TBM疾病轉歸的ROC曲線 IL-8、TNF-α、HMGB-1聯合檢測對TBM疾病轉歸預測價值高于單獨檢測(P＜0.05)，見表 4、圖 2。

表4 各指標預測TBM疾病轉歸的效能指標

圖2 各指標預測TBM疾病轉歸的ROC曲線

3 討論

TBM本質是由于病菌侵襲腦組織改變，引起免疫物質白細胞、糖及氯化物等一系列炎性改變。免疫物質一旦發生改變，細胞因子釋放可導致宿主自身免疫性損傷，引起TBM進一步惡向發展。既往臨床資料顯示，結核桿菌引起的CSF發生改變是引發TBM進一步發展主要原因[5-6]。楊燕認為，TBM發展機制可能與CSF各指標有密切關系，分析各指標值動態變化對疾病發展與預后判斷有重要作用[7]。李慧玲等人通過分析IgA、IgG、IgM、CRP水平在TBM的臨床意義中發現，其對鑒別診斷TBM有一定價值，且對預后有一定預測價值[8]。

TBM治療矛盾多，易產生醫源性疾病使病情惡化，使病死率和病殘率均增高。早有臨床研究發現，不及時對該病作出診斷可貽誤治療造成患者死亡[9]。另有文獻將該病的高病死和高病殘風險歸結于缺乏有效的預后評估指標[10]。相關文獻指出，具有敏感性強、特異性高、干擾因素少等優點的IL-8、TNF-α、HMGB-1為TBM發生及病情評估的生物標記物[11]。IL-8為促進炎癥發展重要介質，其在腦組織上皮細胞中處于高表達狀態，參與炎癥免疫反應。當腦脊液發生改變引起TBM時，腦組織上皮細胞受損，IL-8刺激反應異常，導致CSF中IL-8水平異常升高。尤其是CSF中IL-8水平增加對腦組織免疫性損傷具有較高敏感性，是TBM發展重要指標之一。Rohlwink等人發現，腦組織損傷大鼠血液中的IL-8在TBM發生2h時即可被檢出，而此時結核桿菌檢出陰性，提示IL-8對TBM早期診斷具有重要價值[12]。Dai Y N等人文獻指出發現當病情進一步發展時，IL-8水平呈上升趨勢，說明其與嚴重程度有一致性[13]。另有研究發現IL-8與腦組織損害程度有較強正相關關系，且IL-8對結核病早期診斷敏感度和特異度與多數傳統生物標記物相比更顯著[14]。分析CSF中另一種炎性物質發現，TNF-α是一種由單核細胞和巨噬細胞產生的促炎性細胞類因子，在正常CSF中幾乎不表達。當細菌進入腦脊液中，炎性物質表達均增強而導致其在腦組織中呈現高表達。TNF-α也是一種協同因子，能特異性地識別炎癥介質，與其增強炎癥反應及加大組織損傷[15]。研究發現TNF-α在CSF中明顯上升，與TBM發生有一定關系[16]。HMGB-1是一種高度保守的核蛋白，其對晚期促炎作用較明顯且敏感度較高。研究顯示當人體血液循環受到炎性物質損傷時，CSF中HMGB-1急劇升高，且與病情嚴重程度呈正相關[17]。本研究分析TBM、化膿性腦膜炎及病毒性腦膜炎患者IL-8、TNF-α、HMGB-1水平變化，發現各組因子變化有差異統計學意義，說明IL-8、TNF-α、HMGB-1可應用于早期輔助診斷 TBM。 本研究中 IL-8、TNF-α、HMGB-1在TBM不同分期和治療不同時期水平有所差異，考慮其與TBM嚴重程度及疾病轉歸有一定相關性。為進一步探討IL-8、TNF-α、HMGB-1在TBM中的臨床意義，相關性分析發現IL-8、TNF-α、HMGB-1與TBM嚴重程度呈正相關，說明對病情發展的預測價值。繼而對這三個指標行ROC 曲線分析， 結果 NIL－8、TNF－α、HMGB－1 聯合檢測對TBM疾病轉歸的預測價值高于單獨檢測，說明三個指標聯合檢測臨床參考價值較高，有望成為預測TBM預后的理想生物標志物。

綜上，IL－8、TNF－α、HMGB－1 是預測 TBM 發生、發展及預后的敏感指標，三者聯合檢測可進一步提高對臨床價值，可作為臨床及時準確診斷TBM重要指標。