趨化因子與結核性胸膜炎

段冬冬 宋澤慶

1 廣東醫學院，廣東省湛江市 524003； 2 廣東醫學院附屬醫院呼吸內科

結核性胸腔積液是結核性滲出性胸膜炎的表現，結核分枝桿菌直接侵襲胸膜，機體對結核桿菌處于高敏狀態時易引起胸腔積液。結核性胸腔積液形成過程中的炎癥和免疫機制的調節很復雜。有研究認為Th1型細胞介導的遲發型超敏反應是結核性胸腔積液產生的主要機制［2］。此過程包括活化的T淋巴細胞產生細胞因子，增強毛細血管的通透性，同時受結核分枝桿菌侵襲的胸膜內層間皮細胞釋放趨化因子，這些趨化因子募集血管內的單核細胞進入胸腔［3］，形成富含淋巴細胞的滲出液。結核性胸腔積液的診斷目前是臨床上有挑戰的問題，染色法直接檢查胸水，胸水培養和胸膜活檢術，這些方法都有局限性。近年來許多研究提出一些生物學指標可以診斷結核性胸腔積液，趨化因子作為一種常見生物學標志物，在結核性胸腔積液診斷中有一定作用。

1 趨化因子及其受體

趨化因子是一種小分子分泌蛋白，含有70～100個氨基酸，分子量多在8～12KD。自1987年發現第一個趨化因子IL－8以來，現已發現的人類趨化因子有50余種［4］。根據第1個和第2個半胱氨酸之間所含氨基酸的個數，可將趨化因子分為CXC、CC、C、CX3C4個亞家族［5］。趨化因子可趨化表達相應受體的細胞定向移動，在血管生成、調節炎癥、白細胞募集以及抗菌免疫方面有重要作用。趨化因子受體是G蛋白偶聯的7次跨膜型受體超家族，主要在中性粒細胞、巨噬細胞等炎癥細胞表面表達，亦在上皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞等結構細胞表面表達。自1991年發現趨化因子受體，目前已知并鑒定的受體數目達19種，根據其特異性結合的相應配體命名。其中CC型趨化因子結合到CCR1－11受體上，CXC型結合到CXCR1－7受體上。趨化因子及其受體相互作用控制多種免疫細胞在循環和組織器官間定向遷移，使免疫細胞到達相應部位，執行清除感染原等功能。

2 結核分枝桿菌與趨化因子及其受體

結核分枝桿菌能誘導趨化因子表達。體外研究表明，結核分枝桿菌感染后，人巨噬細胞產生CCL2（MCP1）、CCL3（MIP1α）、CCL4（MIP1β）和CCL5（RANTES），結核病人外周血分離的CD14＋單核細胞有較多CCL2mRNA的表達，結核病人支氣管上皮細胞CXCL10表達增多，活動性肺結核病人外周血粒細胞可產生CXCL1／8［6］，外周血單個核細胞和單核細胞源巨噬細胞可產生CCL20［7］，人肺結核肉芽腫內的纖維母細胞表達CXCL8［8］。人感染結核分支桿菌后Th細胞還可產生IFN－γ和IL－17并且同時表達CXCR3和CCR6［9］。而浸潤到胸膜的單核細胞是主要表達CCR5和CXCR3的CD4＋CD45RO＋T細胞，結核性胸腔積液病人胸膜組織也高度表達這些趨化因子受體［10］。這些研究表明對于結核桿菌炎癥信號產生的趨化因子在免疫細胞募集到感染部位控制結核感染有重要作用。

3 趨化因子與結核性胸腔積液中免疫細胞募集之間的關系

并非所有趨化因子及其受體在結核性胸腔積液中有募集免疫細胞的作用。目前研究表明，參與結核性胸腔積液中免疫細胞募集的趨化因子是其中一部分。Supriya P等人研究顯示，結核性胸腔積液中富含CD4＋T淋巴細胞，該細胞表面表達CCR1、CCR2、CCR7以及CXCR2、CXCR3高于外周血［11］。這說 明 通 過CCR5／CCL3、CCR2／CCL2、CXCR3／CXCL10其中一種或多種受體配體相互作用募集CD4＋T細胞到達胸腔積液。Saha PK等人進行體外趨化實驗顯示，結核性胸腔積液中可檢測到CXCR3＋CCR5＋T細胞，IP－10和RANTES作為CXCR3和CCR5的配體，可以趨化表達CXCR3和CCR5的Th1細胞定向遷移［12］。結核性胸水中NK細胞表達CXCR3／4，高于外周血，體外趨化實驗表明，通過IP－10／CXCR3、SDF－1／CXCR4、NK細胞可以遷移到感染部位［13］。結核性胸水中有CD4＋CD25＋T細胞，該細胞表面表達CCR4／8，體外趨化實驗表明，表達CCL22的胸水對CD4＋CD25＋T細胞有趨化性［14］。

4 趨化因子在結核性胸腔積液診斷中的價值

結核性胸腔積液中有多種趨化因子表達，胸腔積液中CCL2／MCP－1、CCL3／MIP－1α、CCL5／RANTES含量，高于對應外周血［15～18］。結核組外周血中CCL2／MCP1高于正常組組，這與結核桿菌感染后刺激機體，人Th1細胞以及單核巨噬細胞分泌MCP－1有關［15］。結核性胸水中也有CXCL8／IL－8、CXCL9／Mig、CXCL10／IP－10［16］、CXCL11／I－TAC［19］的表達。結核性胸水中CXCL12含量高于非結核性胸水［20］。有關評估趨化因子在診斷結核性胸腔積液中作用的研究，顯示CXCL10和CXCL12有診斷價值。

4.1 CXCL10 Supriya P等人基于流式微球陣列的受試者工作特征曲線分析顯示，IP－10曲線下面積是0.996，高 于 診 斷 標 志 物IFN－γ的0.930。ELISA結果顯示結核性胸膜炎中IFN－γ和IP－10水平增高，92%的結核病人IP－10診斷結核性胸腔積液的臨界值是1 765pg／ml。與IFN－γ相比，更高的敏感性（IP－10為89.2%，IFN－γ為84.2%）和相同的特異度（95.7%）使IP－10有望成為診斷結核性胸膜炎的標志物［21］。由于IP－10是IFN－γ信號的放大，則更有可能IFN－γ假陰性的情況可以被IP－10彌補，從而提高診斷的敏感性，表明IP－10可以替代或等價IFN－γ診斷結核性胸膜炎。Hong JY等人的研究也認為，IP－10聯合其他標志物可以增強對結核的診斷效力［22］。有研究指出活動性肺結核病人IP－10高于正常人，高于潛伏期感染者，在治療后均有所降低，IP－10或許可以檢測疾病的活動性和治療效果［23～26］。

4.2 CXCL12 Kohmo S等人研究顯示結核性胸水中CXCL12的濃度高于非結核性胸水，支持胸水中CXCL12作為一個可能性結核性胸膜炎診斷標志物。其敏感性和特異性分別是60.0%和93.2%（臨界值是4 600pg／ml）。受試者工作特征曲線分析顯示CXCL12曲線下面積是0.84，在病因學上，CXCL12足以作為結核性胸膜炎的診斷標志物［27］。血漿CXCL12的水平在HIV感染的病人中升高，在共感染結核桿菌的病人中更高［28］。盡管目前研究沒包括共感染HIV和結核的病人，在免疫缺陷的狀態下，胸水中CXCL12的檢測也有助于結核性胸膜炎的診斷。

越來越多研究表明，趨化因子在人體感染結核分枝桿菌后的免疫反應中有重要作用。趨化因子及其受體參與結核性胸腔積液中免疫細胞的募集，如果增強趨化因子及其受體的表達量，或二者間親和力，引起胸水中淋巴細胞增多，增強人體對結核分枝桿菌的殺滅能力。研究指出某些趨化因子有殺菌作用，比如MIG、IP－10、TAC在體外實驗中具有防御素樣抑菌作用［29］。結核桿菌感染后多種細胞可以產生趨化因子，每個趨化因子出現高峰值的時間不同，利用某一種趨化因子診斷結核性胸腔積液，顯得證據不足，多種趨化因子聯合腺苷脫氨酶和（或）IFN－γ則可增強診斷的精確性。有關這些趨化因子在病人治療前后的變化，如何發揮協同作用，募集免疫細胞到達胸腔，如何調節結核桿菌的控制，仍有待了解。這對采取有效措施檢測結核病的活動與否，判斷治療效果，以及研究相關疫苗很有意義。

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