病毒性腦膜炎患兒血清和腦脊液中IP-10和TNF-α的表達情況及臨床意義*

張 娜,李 靜,閆曉靜,張 嵐,劉偉霄

1.河北省邢臺市人民醫院兒三科,河北邢臺 054000;2.華北醫療健康集團邢臺總醫院神經內科,河北邢臺 054000

急性病毒性腦膜炎是兒童常見的中樞神經系統急性感染性疾病[1-3],及時進行治療后可挽救患兒生命,但可能造成神經和精神功能損傷[4]。因此,病毒性腦膜炎的早期診斷成為臨床目前研究的熱點與難點。近年來,有文獻報道了細胞因子與腦膜炎的關系及細胞因子對腦膜炎的免疫狀態、病情及預后判斷的價值[5]。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)可由巨噬細胞、星形膠質細胞、激活的T淋巴細胞等分泌,已有研究表明TNF-α可以作為預測病毒性腦膜炎病情嚴重程度的一項指標[6]。重組人干擾素誘導蛋白-10(IP-10)的CXC趨勢因子受體3主要在活化的T淋巴細胞、B淋巴細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞中表達[7-8],其可能會將這些細胞吸引到炎癥部位,在病毒性腦膜炎患者中發揮致病因素的作用。迄今為止,國內外鮮有文獻報道能在小兒發病早期準確診斷病毒性腦膜炎的細胞因子。基于此,本研究通過檢測中樞神經系統感染患兒血清及腦脊液中的TNF-α、IP-10水平,探討2項指標在疾病中的作用及關系,以期為臨床診治急性病毒性腦膜炎提供參考依據,現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年7月至2020年12月在邢臺市人民醫院兒三科因急性中樞神經系統感染住院治療的100例患兒作為研究對象。以腦膜炎感染類型分為病毒性腦膜炎組(52例)、化膿性腦膜炎組(34例)、結核性腦膜炎組(14例)。病毒性腦膜炎組中,男23例,女29例,平均年齡為(7.54±2.35)歲;化膿性腦膜炎組中,男19例,女15例,平均年齡為(7.60±2.70)歲;結核性腦膜炎組中,男8例,女6例,平均年齡為(7.58±2.65)歲。3組性別、年齡等一般資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。納入標準:(1)符合文獻[9]中化膿性、結核性及病毒性腦膜炎相關診斷標準;(2)年齡<14歲。排除標準:(1)神經系統手術引起的顱內感染;(2)合并惡性腫瘤;(3)有自身免疫系統疾病;(4)由系統性非感染性疾病引起無菌性腦膜炎;(5)入院前進行抗菌藥物治療,且治療時間>2周;(6)有精神疾病。所有患兒及家屬均知情同意并簽署知情同意書,且本研究通過邢臺市人民醫院醫學倫理委員會審核批準(倫審第20190612-003號)。

1.2方法

1.2.1標本采集 采集所有患兒清晨空腹靜脈血5 mL,室溫靜置15 min,3 000 r/min離心30 min,獲得上清液,并置于-80 ℃環境中保存待測。患兒在入院24 h內進行腰椎穿刺,抽取腦脊液2 mL,3 000 r/min離心10 min,取上清液后置于-80 ℃環境中保存待測。

1.2.2檢測血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平 采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測各組血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平,所有操作步驟均嚴格按照ELISA試劑盒說明書進行。

2 結 果

2.13組血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平比較 結核性腦膜炎組血清和腦脊液TNF-α、IP-10水平均高于化膿性腦膜炎組與病毒性腦膜炎組,且化膿性腦膜炎組均高于病毒性腦膜炎組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平比較

2.2病毒性腦膜炎患兒血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平的相關性 病毒性腦膜炎患兒血清IP-10水平與TNF-α水平呈明顯正相關(r=0.313,P<0.05)。見圖1。病毒性腦膜炎患兒腦脊液中TNF-α水平與IP-10水平呈明顯正相關(r=0.455,P<0.05)。見圖2。

圖1 病毒性腦膜炎患兒血清TNF-α水平與IP-10水平的相關性

圖2 病毒性腦膜炎患兒腦脊液TNF-α水平與IP-10水平的相關性

2.3血清TNF-α、IP-10對病毒性腦膜炎的診斷價值 以化膿性腦膜炎組與結核性腦膜炎組作為陰性標本,病毒性腦膜炎組作為陽性標本進行ROC曲線分析,結果顯示,血清IP-10、TNF-α 單獨診斷病毒性腦膜炎發生的曲線下面積(AUC)分別為0.887、0.898,均小于2項指標聯合診斷病毒性腦膜炎的0.958(Z=2.010、2.048,P<0.05)。見圖3、表2。

圖3 血清TNF-α、IP-10診斷病毒性腦膜炎發生的ROC曲線

表2 血清TNF-α、IP-10對病毒性腦膜炎的診斷價值

2.4腦脊液TNF-α、IP-10對病毒性腦膜炎的診斷價值 以化膿性腦膜炎組與結核性腦膜炎組作為陰性標本,病毒性腦膜炎組作為陽性標本進行ROC曲線分析,結果顯示,腦脊液IP-10、TNF-α 單獨診斷病毒性腦膜炎的AUC分別為0.926、0.908,均小于2項指標聯合診斷病毒性腦膜炎的0.964(Z=2.208、2.260,P<0.05)。見圖4、表3。

圖4 腦脊液TNF-α、IP-10診斷病毒性腦膜炎發生的ROC曲線

表3 腦脊液TNF-α、IP-10對病毒性腦膜炎的診斷價值

3 討 論

病毒感染是引發腦膜炎的常見原因,病毒入侵后可通過血液循環、神經網等途徑進入中樞神經系統,刺激免疫細胞活化并產生應答,造成血管內皮細胞、神經元細胞損傷,加重血管損傷、腦組織供血不足等[10-11]。近年來小兒病毒性腦膜炎發病率逐漸升高,嚴重影響患兒的生命安全[12],該病早期臨床表現不明顯,易與其他中樞感染性疾病混淆[13-14]。因此,在疾病早期鑒別病毒性腦膜炎與其他疾病成為臨床急需解決的難題之一。

IP-10是一種促炎性趨化因子,由多種免疫細胞分泌,參與多種生物學過程,在炎癥反應和感染性疾病患者的血清中可作為診斷或評價治療效果的生物標志物[15-16]。趙東肖等[17]的研究發現,IP-10水平在蛛網膜下腔出血術后并發腦膜炎患者的腦脊液中明顯升高,可能在術后發生腦膜炎的過程中起作用。本研究結果顯示,結核性腦膜炎組血清和腦脊液IP-10水平均高于化膿性腦膜炎組與病毒性腦膜炎組,且化膿性腦膜炎組均高于病毒性腦膜炎組,差異均有統計學意義(P<0.05)。分析原因可能是IP-10可在不同炎癥狀態下發揮重要作用,表明IP-10可能參與腦膜炎的發生與發展過程,可作為鑒別病毒性腦膜炎、化膿性腦膜炎、結核性腦膜炎的判定標準之一。ROC曲線分析結果顯示,血清和腦脊液IP-10診斷病毒性腦膜炎發生的AUC分別為0.887、0.926,表明IP-10可在一定程度上作為診斷病毒性腦膜炎的指標,具有一定的診斷價值。

在病毒性腦膜炎的發展過程中,神經細胞會因多種病毒或其他細胞因子的作用而受到損傷,進一步導致腦脊液釋放,在此過程中會產生大量的炎癥因子,如TNF-α[18]。洪麗等[19]的研究表明,TNF-α在病毒性腦膜炎患兒腦脊液中的水平相對于健康兒童升高,可能參與小兒病毒性腦膜炎的發展,可作為小兒病毒性腦膜炎早期診斷及病情評估的輔助指標。孫艷等[20]的研究表明,TNF-α聯合其他細胞因子的檢測結果可為臨床中樞神經系統感染和病毒性感染的治療提供新依據。本研究結果顯示,結核性腦膜炎組血清和腦脊液TNF-α水平均高于化膿性腦膜炎組與病毒性腦膜炎組,且化膿性腦膜炎組均高于病毒性腦膜炎組,差異均有統計學意義(P<0.05)。表明TNF-α水平變化與病毒性腦膜炎發展密切相關,與之前的研究結果相符[19]。進一步研究發現,病毒性腦膜炎患兒血清中IP-10水平與TNF-α水平呈明顯正相關(r=0.313,P<0.05)。病毒性腦膜炎患兒腦脊液中TNF-α水平與IP-10水平呈明顯正相關(r=0.455,P<0.05)。提示二者可能相互作用并共同參與病毒性腦膜炎的發展。ROC曲線分析結果顯示,血清TNF-α、IP-10單獨診斷病毒性腦膜炎發生的AUC分別為0.898、0.887,均低于IP-10與TNF-α 2項指標聯合診斷病毒性腦膜炎發生的0.958(Z=2.010、2.048,P<0.05);腦脊液TNF-α、IP-10單獨診斷病毒性腦膜炎發生的AUC分別為0.908、0.926,均低于IP-10與TNF-α 2項指標聯合診斷病毒性腦膜炎患兒的0.964(Z=2.208、2.260,P<0.05)。提示IP-10與TNF-α聯合檢測可作為診斷病毒性腦膜炎患兒的血清及腦脊液標志物。

綜上所述,TNF-α、IP-10在病毒性腦膜炎患兒血清及腦脊液中水平均降低,二者呈明顯正相關,共同參與疾病的發展,可作為預測病毒性腦膜炎患兒的血清及腦脊液標志物,有助于早期對中樞神經系統感染患兒給予恰當的醫學干預,對提高急性病毒性腦膜炎患兒的治愈率具有重要的臨床意義。