肺結核患者治療過程中血清IFN-γ表達水平變化分析

龔蘭 許婉華 謝貝 楊瑜 吳玲 王楠 劉志輝 李華 孟繁榮 董海平

1廣州市胸科醫(yī)院肺部疾病研究所，廣州 510095；2廣州市胸科醫(yī)院 呼吸疾病國家重點實驗室，廣州 510095；3廣州市結核病防治所二分所，廣州 510095；4廣州市胸科醫(yī)院重癥結核科，廣州 510095

結核病是由結核分枝桿菌感染引起的慢性呼吸道傳染病，是人類十大死因之一。盡管已經開發(fā)出諸多有效的抗結核藥物，但結核病仍是世界上許多地區(qū)負擔最重的傳染病［1］。宿主T細胞介導的免疫應答在結核發(fā)病機制中起重要作用［2-3］。結核分枝桿菌抗原激活免疫系統(tǒng)的程度與細胞因子水平升高有關。雖然在臨床上已將一些炎癥標志物與胸部影像和病原學培養(yǎng)聯(lián)合使用來監(jiān)測結核病活動度［4］，但是其特異度較低，且容易受到患者健康狀況和炎癥的影響。研究表明，干擾素-γ（IFN-γ）水平可部分反映患者和健康個體體內免疫激活的狀態(tài)，然而這些方法的適用條件及應用價值仍然存在爭議［5-10］。在這項研究中，筆者檢測了肺結核患者治療過程中血清中IFN-γ的表達水平及變化，并結合其細菌負荷、胸部影像學結果、病程及基礎疾病等，分析其在監(jiān)測結核病活動度和抗結核治療效果時的應用條件及應用價值。

資料與方法

1.患者納入標準

選取2020年9月至2022年12月在廣州市胸科醫(yī)院專科門診就診的56例肺結核患者，患者經過臨床確診。排除標準：⑴既往結核病史；⑵耐藥結核病；⑶肺部其他疾病；⑷其他感染性疾病；⑸肝腎等臟器存在器質性病變、血液病、惡性腫瘤等；⑹自身免疫性疾病（如類風濕關節(jié)炎、強直性脊柱炎、哮喘、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等）；⑺近3個月內服用免疫抑制劑、激素類藥物；⑻妊娠期或哺乳期婦女；⑼臨床資料不全者。

本研究符合醫(yī)學倫理學標準，并經廣州市胸科醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準［胸醫(yī)倫理（2020）61號］。

2.患者診療信息及血清標本收集

跟蹤隨訪患者，收集其性別、年齡、基礎疾病等信息。治療前、強化期治療2個月、治療6個月及治療結束時，行肺部X線胸片檢查，同時收集患者痰液進行病原學檢測（痰涂片、痰培養(yǎng)及相關分子檢測）。收集患者治療前、治療2個月、治療6個月時靜脈血，分離血清后分裝于凍存管-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

3.患者治療期間血清中IFN-γ濃度測定

按照賽基生物細胞因子檢測試劑盒說明書測定血清中IFN-γ濃度，具體如下：按順序在流式細胞管中加入捕獲微球混合液、標準品或血清、熒光檢測試劑各25 μl，渦旋混勻；室溫避光孵育2.5 h，經1 ml PBS洗滌，傾倒后加入200 μl PBS懸浮，上機檢測（流式細胞儀，BD，F(xiàn)ACSAriaTM）。利用試劑盒自帶軟件制作標準曲線，分析血清中的IFN-γ濃度。

4.統(tǒng)計學方法

采用SPSS 23.0對數據進行統(tǒng)計學分析；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Kruskal-Wallis和Mann-whitney檢驗，配對樣本使用Friedman檢驗；P＜0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。利用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）探索檢測指標的界值及其檢驗效能。二元logistic回歸分析肺結核患者在治療期間血清中IFN-γ水平下降的影響因素。

結 果

1.肺結核患者血清中IFN-γ表達水平在治療期間的變化情況

肺結核患者血清中IFN-γ濃度在治療過程中呈下降趨勢，治療前、治療2個月、治療6個月分別為2.310（1.750，3.490）ng/L、2.045（1.425，3.180）ng/L和1.865（1.425，2.880）ng/L，差異均有統(tǒng)計學意義（3個時間點間P=0.004，治療前與治療2個月P=0.023，治療前與治療6個月P=0.001）。

2.肺結核患者血清中IFN-γ表達水平影響因素分析

按照患者的基本信息（年齡、性別）、基礎疾病（糖尿病）、治療前及治療過程中影像學特征（是否有肺部空洞及好轉情況）、治療周期、病原學特征對患者進行分組，分別分析肺結核患者在治療前、強化期（治療2個月）、治療6個月時血清中IFN-γ的表達水平發(fā)現(xiàn)，具有肺部空洞的肺結核患者治療前血清中IFN-γ的濃度高于無肺部空洞的患者，差異有統(tǒng)計學意義。見表1。

表1 不同特征肺結核患者治療過程中血清干擾素-γ表達水平分析[ng/L，M（P25，P75）]

3.肺結核患者治療期間血清中IFN-γ水平對治療效果評估的效能分析

ROC分析顯示，血清中IFN-γ的濃度在區(qū)分肺結核治療前與治療2個月、治療前與治療6個月、治療2個月和治療6個月時線下面積分別為0.582、0.646和0.560，界值分別為1.520、2.345和1.610 ng/L，見表2。二元logistic回歸分析表明治療2個月后血清中IFN-γ濃度是否降到1.520 ng/L以下與患者是否合并糖尿病有關，見表3。

表2 56例肺結核患者血清中干擾素-γ在治療前、治療2個月、治療6個月表達水平差異的受試者工作特征曲線分析

表3 治療2個月后56例肺結核患者血清中干擾素-γ表達水平影響因素的二元logistics回歸分析

4.病原學陽性肺結核患者血清中IFN-γ表達水平對治療效果評估的效能分析

為了進一步優(yōu)化IFN-γ表達水平對肺結核治療效果的評估效能，將入組患者按照性別、年齡、基礎疾病、影像學、治療周期等特征分組后進行ROC分析，結果表明：當將入組患者限制到治療前病原學陽性時，血清中IFN-γ濃度區(qū)分治療前與治療2個月、治療前與治療6個月的線下面積分別為0.762和0.770，界值分別為1.725和1.705 ng/L，靈敏度均為93.75%，特異度均為50.00%，見表4。

表4 治療前56例細菌學陽性肺結核患者血清中干擾素-γ在治療前、治療2個月、治療個6月表達水平差異的受試者工作特征曲線分析

討 論

肺結核是一種慢性炎癥性疾病。結核病的進展主要取決于宿主免疫反應的激活程度［11］。這期間細胞因子充當信使角色，幫助機體協(xié)調各種免疫細胞的激活［12］。IFN-γ是用于檢測結核分枝桿菌感染的潛在免疫診斷標志物，它由活化的CD4+T細胞釋放，是保護性抗結核免疫應答的關鍵組成部分［13］。雖然部分研究發(fā)現(xiàn)肺結核患者血清中IFN-γ濃度升高，其濃度可能與肺部病原菌負荷直接相關，有用于區(qū)分肺結核活動性的潛力，然而也有研究結果與之矛盾［9，14-15］。為了進一步精細化分析肺結核患者血清中IFN-γ濃度在抗結核治療過程中的變化趨勢，并評估其反映抗結核治療效果方面的潛力，筆者對56例肺結核患者治療前、治療2個月和治療6個月時血清中IFN-γ表達水平進行了分析，發(fā)現(xiàn)治療期間肺結核患者血清中IFN-γ濃度整體呈下降趨勢，這與前人研究結果一致［16-18］，即血清IFN-γ水平可作為監(jiān)測抗結核治療效果生物標志物。

當按照患者的基本信息（年齡、性別）、基礎疾病（糖尿病）、治療前及治療過程中影像學特征（是否有肺部空洞及好轉情況）、治療周期、病原學特征對患者進行分組時，發(fā)現(xiàn)具有肺部空洞的肺結核患者治療前血清中IFN-γ濃度高于無肺部空洞的患者。6例空洞型肺結核患者中有3例肺部有2個空洞，其治療前IFN-γ濃度分別為1.97、2.14、5.02 ng/L；另外3例肺部有1個空洞的患者治療前IFN-γ濃度分別為10.85、4.66、16.00 ng/L，從現(xiàn)有數據觀察肺部1個空洞的患者治療前IFN-γ濃度略高于肺部2個空洞的患者，但仍需要擴大樣本驗證。進一步的ROC分析顯示，血清中IFN-γ濃度在區(qū)分肺結核治療前與治療2個月時，靈敏度較高91.10%，而特異度僅為32.10%。二元logistic回歸分析表明，治療2個月血清中IFN-γ濃度是否降到1.520 ng/L以下與患者是否合并糖尿病有關：糖尿病組治療前、治療2個月、治療6個月血清中IFN-γ濃度中位數分別為2.14、1.47、1.53 ng/L，而無糖尿病組分別為2.35、2.14、2.03 ng/L。已有報道表明，糖尿病合并結核病患者血清中IFN-γ水平高于非糖尿病患者［19-20］，與本研究結果不符，原因可能為人種不同或納入研究的合并糖尿病患者數量較少（7例）。為了進一步優(yōu)化IFN-γ表達水平對肺結核治療效果的評估效能，將入組患者按照性別、年齡、基礎疾病、影像學、治療周期等特征分組后進行ROC分析，僅當將入組病例限制到治療前病原學陽性時，血清中IFN-γ濃度區(qū)分治療前與治療2個月、治療前與治療6個月的靈敏度均為93.75%，特異度均為50.00%，較未限制時大幅提高。即對于治療前病原學為陽性的肺結核患者，血清中IFN-γ水平變化具有更高的治療效果評估潛力。

綜上所述，本研究結果表明肺結核治療前血清IFN-γ的濃度與患者肺部有無空洞有關，治療期間，肺結核患者血清中IFN-γ水平是否下降與患者是否合并糖尿病相關。對治療前病原學陽性的肺結核患者來說，治療過程中監(jiān)測血清IFN-γ濃度具有更大的臨床治療管理應用價值。鑒于本研究納入的病例數有限，雖然分析發(fā)現(xiàn)肺結核治療期間血清IFN-γ濃度變化的部分影響因素，但是更確切的結果仍然需要進一步擴大樣本量進行研究，以更精確地指導臨床抗結核治療。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明龔蘭：醞釀和設計試驗，實施研究，采集、分析/解釋數據，起草文章，統(tǒng)計分析；許婉華、謝貝、楊瑜：實施研究；吳玲、王楠：采集數據；劉志輝：指導，支持性貢獻；李華：統(tǒng)計分析；孟繁榮：分析/解釋數據；董海平：醞釀和設計試驗，對文章的知識性內容作批評性審閱，獲取研究經費，行政、技術或材料支持，指導，支持性貢獻