早期炎癥細(xì)胞因子對(duì)肺結(jié)核患者預(yù)后的預(yù)測(cè)作用

江佳艷 肖 筱 李志鵬 蔣偉利 徐 飚 趙 琦

（復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)教研室 上海 200032）

肺結(jié)核是結(jié)核分枝桿菌引起的嚴(yán)重危害患者呼吸功能的慢性疾病，是全球前十位死因之一［1］，仍是目前需要重點(diǎn)關(guān)注的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題。肺結(jié)核病情發(fā)展與菌體毒力和人體免疫力水平密切相關(guān)，而炎癥因子在一定程度上能反映機(jī)體的免疫能力。研究發(fā)現(xiàn)，在人體受到結(jié)核分枝桿菌侵入時(shí)，固有免疫細(xì)胞會(huì)大量分泌多種抗炎因子和促炎因子，進(jìn)而啟動(dòng)和調(diào)控免疫反應(yīng)，結(jié)核患者免疫細(xì)胞被激活后會(huì)產(chǎn)生大量的以干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）、白細(xì)胞介素-2（interleukin-2，IL-2）為代表的Th1型細(xì)胞因子以及IL-10、IL-4為代表的Th2型細(xì)胞因子。既往研究多是關(guān)于炎癥細(xì)胞因子對(duì)結(jié)核患者的診斷價(jià)值或抗結(jié)核治療過(guò)程中細(xì)胞因子的動(dòng)態(tài)變化與治療結(jié)局、臨床特征之間相關(guān)性的研究［2-4］。雖然有學(xué)者曾利用基線Th1、Th2型細(xì)胞因子的表達(dá)水平對(duì)肺結(jié)核患者預(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)［5］，但目前關(guān)于細(xì)胞因子對(duì)肺結(jié)核患者預(yù)后影響的研究還較少，且多是關(guān)于細(xì)胞因子對(duì)患者肝損傷或死亡風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)，未曾探討早期炎癥細(xì)胞因子對(duì)患者治療結(jié)束后繼發(fā)其他慢性病的預(yù)測(cè)價(jià)值。本研究以2013年5月—2015年8月在上海市8家定點(diǎn)醫(yī)院連續(xù)納入建立的本市戶籍活動(dòng)性結(jié)核病患者隊(duì)列為基礎(chǔ)，該隊(duì)列由國(guó)家傳染病重大專項(xiàng)支持以研究細(xì)胞因子在結(jié)核病治療轉(zhuǎn)歸中的作用機(jī)制［6］。該隊(duì)列基線共納入375名患者，于治療前及治療過(guò)程中收集患者基本人口學(xué)特征及診療信息；采集并測(cè)定治療前、治療2個(gè)月末患者細(xì)胞因子濃度。本研究分別于2019年、2020年由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心工作人員通過(guò)電話訪問(wèn)收集治療結(jié)束后調(diào)查對(duì)象的繼發(fā)慢性病發(fā)病情況及生存質(zhì)量，分析基線細(xì)胞因子對(duì)患者預(yù)后不良的預(yù)測(cè)價(jià)值，為減少肺結(jié)核患者并發(fā)慢性病提供信息支持。

資料和方法

研究對(duì)象本研究采用巢式病例對(duì)照研究設(shè)計(jì)。基于上述隊(duì)列進(jìn)行隨訪和深入分析，將基線隊(duì)列中完成人口學(xué)信息及治療結(jié)局等資料收集、診斷結(jié)核病時(shí)未患有慢性疾病、治療前以及治療2個(gè)月末完成細(xì)胞因子濃度測(cè)定且均有結(jié)果、治療過(guò)程中未死亡的患者納入本次研究進(jìn)行常規(guī)隨訪，隨訪過(guò)程中死亡的患者未納入最終的數(shù)據(jù)分析。

病例組 隨訪時(shí)調(diào)查對(duì)象自述確診結(jié)核后在醫(yī)院診斷患以下至少一種慢性病的人群：慢性阻塞性肺疾病（COPD），精神病，糖尿病，塵肺，腫瘤，其他疾病（肝損傷、心血管病、其他呼吸系統(tǒng)疾病、內(nèi)分泌及營(yíng)養(yǎng)代謝病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病）。

對(duì)照組 截至2020年最后一次隨訪，調(diào)查對(duì)象自述未患有上述慢性病的人群。

資料收集方法

基線數(shù)據(jù)采用自行設(shè)計(jì)的調(diào)查問(wèn)卷收集患者治療前及治療結(jié)束時(shí)的基本情況，包括患者的社會(huì)人口學(xué)經(jīng)濟(jì)狀況、結(jié)核病治療結(jié)局等。同時(shí)，分別于患者首次抗結(jié)核治療前以及抗結(jié)核治療2個(gè)月末時(shí)由各家醫(yī)院護(hù)士采集患者靜脈血并由相關(guān)檢測(cè)人員應(yīng)用雙抗體夾心ELISA測(cè)定標(biāo)本中IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10濃度。本次研究采血已獲得復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（IRB#2019-04-0737）及患者知情同意。

隨訪調(diào)查分別于2019年9—10月和2020年10—12月，由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心工作人員通過(guò)電話訪問(wèn)收集資料，包括調(diào)查對(duì)象的健康狀況、共患慢性病的發(fā)生情況、死亡患者的死亡時(shí)間和原因。

質(zhì)量控制對(duì)項(xiàng)目的調(diào)查員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，統(tǒng)一調(diào)查方法及標(biāo)準(zhǔn)，以減少來(lái)自調(diào)查者的信息偏倚，提高研究結(jié)論的可信度。建立問(wèn)卷核查制度，在數(shù)據(jù)錄入前對(duì)所有調(diào)查表內(nèi)容進(jìn)行校對(duì)和邏輯分析，對(duì)存在的問(wèn)題和缺失信息進(jìn)行詢問(wèn)、核實(shí)和補(bǔ)充。數(shù)據(jù)采用雙人錄入并進(jìn)行邏輯查錯(cuò)。細(xì)胞因子具體檢測(cè)方法參照試劑盒說(shuō)明書，試劑盒內(nèi)配有質(zhì)控血清或質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)品，所有操作嚴(yán)格按照操作說(shuō)明完成。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。對(duì)于符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，計(jì)量資料采用x±s描述，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)間比較；不符合正態(tài)分布的連續(xù)變量則以中位數(shù)M（P25-P75）表示。組間比較采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)；組間構(gòu)成比的比較采用χ2檢驗(yàn)。采用二元Logistic回歸分別分析與肺結(jié)核患者繼發(fā)其他慢性病有關(guān)的危險(xiǎn)因素，建立受試者工作曲線（ROC）分析細(xì)胞因子對(duì)患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

基線特征及隨訪情況對(duì)基線納入的305人進(jìn)行常規(guī)隨訪。2019年共計(jì)隨訪287人，其中23人無(wú)法聯(lián)系（失訪率8.0%）；在隨訪到的對(duì)象中，5人拒絕調(diào)查、30人死亡。2020年，共計(jì)隨訪到258人（失訪率8.9%）；其中1人拒絕調(diào)查，10人死亡。2年隨訪，共有37人繼發(fā)慢性病，其中糖尿病、心血管病、COPD、腫瘤排在前4位，分別有17人、9人、6人和6人，另外還有3人繼發(fā)肝損傷、其他呼吸系統(tǒng)疾病及神經(jīng)系統(tǒng)疾病，2人繼發(fā)內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病，1人繼發(fā)精神疾病（表1）。

表1 肺結(jié)核患者繼發(fā)慢性病的發(fā)病率及95%置信區(qū)間Tab 1 Incidence and 95%confidence interval of secondary chronic diseases in pulmonary tuberculosis patients

根據(jù)結(jié)核患者隨訪情況及數(shù)據(jù)整理分析，將患者分為對(duì)照組（健康狀態(tài)組，122人）和病例組（繼發(fā)慢性病組，27人）。由表2可見(jiàn)，繼發(fā)慢性病組診斷為結(jié)核病的年齡為（63.9±12.0）歲，明顯大于健康狀態(tài)組的（48.0±17.0）歲（P＜0.001）；其余變量未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，病例組和對(duì)照組多數(shù)治療成功（96.3%vs.95.1%），多 數(shù) 為 初 治（88.9%vs.91.0%），多數(shù)涂片陽(yáng)性（81.5%vs.79.5%），多數(shù)為男性（74.1%vs.73.8%）患者，約有30%的患者診斷為結(jié)核病時(shí)患有其他慢性病（33.3%vs.30.3%）。

表2 不同預(yù)后組調(diào)查對(duì)象基線人口學(xué)特征Tab 2 Baseline demographic characteristics of the different prognostic groups ［x±s or n（%）］

不同預(yù)后組細(xì)胞因子變化特點(diǎn)在健康狀態(tài)組和繼發(fā)慢性病組中，IL-2治療2個(gè)月后的血清濃度較治療前明顯下降；而IL-10的血清濃度較治療前則明顯升高，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。IFN-γ、IL-4治療前后的血清濃度在兩組中均未見(jiàn)明顯變化（P＞0.05，表3）。

表3 不同預(yù)后組早期抗結(jié)核治療過(guò)程中細(xì)胞因子變化情況Tab 3 Changesof cytokines during early anti-tuberculosistreatment in different prognostic groups （pg/mL）

不同預(yù)后組的影響因素分析如表4～5所示，分別以基線和治療2個(gè)月末細(xì)胞因子濃度為自變量，是否繼發(fā)慢性病為因變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，基線IFN-γ是繼發(fā)慢性病的保護(hù)因素，而基線IL-10則是繼發(fā)慢性病的危險(xiǎn)因素（P＜0.05）；治療2個(gè)月末細(xì)胞因子與繼發(fā)慢性病之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)。

表4 基線細(xì)胞因子對(duì)肺結(jié)核患者繼發(fā)慢性病的預(yù)測(cè)分析Tab 4 Predictive analysis of baseline cytokinesfor secondary chronic diseases in pulmonary tuberculosis patients

治療前炎癥因子水平對(duì)繼發(fā)慢性病預(yù)測(cè)繪制基線IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10預(yù)測(cè)患者繼發(fā)其他慢性病的ROC曲線，其AUC分別為0.42（95%CI：0.32～0.52）、0.51（95%CI：0.40～0.62）、0.44（95%CI：0.33～0.55）、0.58（95%CI：0.46～0.69），且IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10表現(xiàn)為敏感性較好，特異性較差；但基線IFN-γ聯(lián)合IL-10所得的AUC為0.67（95%CI：0.56～0.78），其AUC皆比單一的細(xì)胞因子指標(biāo)高（圖1）。

圖1 基線細(xì)胞因子預(yù)測(cè)肺結(jié)核患者繼發(fā)慢性病的ROC曲線Fig 1 Baseline cytokinespredict the ROC curve of secondary chronic disease in patients with tuberculosis

表5 抗結(jié)核治療2個(gè)月末細(xì)胞因子對(duì)肺結(jié)核患者繼發(fā)慢性病的預(yù)測(cè)分析Tab 5 Predictive analysis of cytokine on secondary chronic diseases of pulmonary tuberculosis patients after 2 months of anti-tuberculosis treatment

討 論

結(jié)核病是一種較為常見(jiàn)的由單一的結(jié)核分枝桿菌感染所引起的慢性傳染病。該病主要因機(jī)體免疫紊亂所造成，一方面肺結(jié)核作為慢性病，長(zhǎng)期的慢性消耗可影響患者自身免疫水平；另一方面，細(xì)菌感染引發(fā)炎癥因子和氧化應(yīng)激反應(yīng)因子的大量分泌，加重對(duì)各個(gè)器官的損傷從而導(dǎo)致其他疾病的發(fā)生［7-8］。已有相關(guān)研究認(rèn)為免疫功能變化對(duì)結(jié)核預(yù)后會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響［9-10］，因此探究患者治療前后細(xì)胞因子的變化特點(diǎn)對(duì)評(píng)估病情、制定針對(duì)性治療方案和預(yù)測(cè)預(yù)后具有一定臨床價(jià)值。

本文根據(jù)隨訪情況和數(shù)據(jù)清理，將149名肺結(jié)核患者分為健康狀態(tài)組和繼發(fā)慢性病組，通過(guò)比較兩組不同預(yù)后的患者治療前以及治療2個(gè)月后炎癥細(xì)胞因子的變化特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，兩組經(jīng)強(qiáng)化治療后IL-2均顯著下降，這與相關(guān)研究關(guān)于肺結(jié)核治療過(guò)程IL-2的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)一致［9］。IL-2屬于Th1型細(xì)胞因子，其在結(jié)核感染中的作用是促進(jìn)自然殺傷（NK）細(xì)胞生長(zhǎng)并提高單核-巨噬細(xì)胞的細(xì)胞毒性及殺傷力，參與殺滅結(jié)核分枝桿菌，在結(jié)核菌免疫過(guò)程中起重要作用［11］，且有研究認(rèn)為周期性檢測(cè)IL-2對(duì)結(jié)核病患者的療效具有一定的提示作用［12］。與之相反，無(wú)論是否繼發(fā)慢性病，患者的IL-10在強(qiáng)化期末表現(xiàn)為明顯的上升趨勢(shì)，這與陳永宏等［2］的研究結(jié)果一致。IL-10是Th2型抗炎細(xì)胞因子，對(duì)T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞等有抑制作用，有研究［2］分析抗結(jié)核治療過(guò)程中血清炎癥因子的變化，認(rèn)為治療效果良好的肺結(jié)核患者血清中抗炎細(xì)胞因子含量升高，因此結(jié)核患者體內(nèi)IL-10的周期性變化對(duì)療效評(píng)估具有一定的意義［12］。另外，在抗結(jié)核治療過(guò)程中兩組的IFN-γ、IL-4水平均未表現(xiàn)出明顯的變化。IFN-γ是典型的Th1型細(xì)胞因子，可誘導(dǎo)Th0細(xì)胞分化為Th1細(xì)胞，活化效應(yīng)性及細(xì)胞毒性T細(xì)胞，其已被證實(shí)在自身免疫疾病、感染性疾病等發(fā)生進(jìn)展過(guò)程中均有重要作用［13］。同時(shí)多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)肺結(jié)核患者治療后血清IFN水平較治療前升高，提示其升高有利于提升肺結(jié)核感染的免疫應(yīng)答作用，從而阻斷肺結(jié)核發(fā)病和病情的進(jìn)一步加重［14-15］。而孟慧杰等［16］的研究認(rèn)為可通過(guò)檢測(cè)IL-4的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)預(yù)測(cè)并及早預(yù)防結(jié)核性肝損傷。既往研究關(guān)于IFN-γ和IL-4的變化特點(diǎn)與本研究結(jié)果不同，可能與本研究發(fā)生預(yù)后不良的樣本量較小或隨訪時(shí)間較短有關(guān)，后續(xù)需要更多的樣本量進(jìn)行驗(yàn)證。因此，根據(jù)細(xì)胞因子抗結(jié)核治療過(guò)程中的變化特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，繼發(fā)慢性病組與健康狀態(tài)組患者在抗結(jié)核治療過(guò)程中具有相似的炎癥因子變化特點(diǎn)，可見(jiàn)本研究中抗結(jié)核治療過(guò)程炎癥細(xì)胞因子的變化特點(diǎn)對(duì)于結(jié)核患者是否繼發(fā)慢性病沒(méi)有預(yù)測(cè)意義。

本研究通過(guò)Logistic回歸分別分析基線細(xì)胞因子和治療2個(gè)月末細(xì)胞因子濃度對(duì)于繼發(fā)慢性病的預(yù)測(cè)價(jià)值。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有基線IFN-γ和IL-10對(duì)于患者繼發(fā)其他慢性病具有預(yù)測(cè)意義，即IFN-γ每上升1 pg/mL，其繼發(fā)慢性病的風(fēng)險(xiǎn)則下降2%；而IL-10每上升1 pg/mL，其繼發(fā)慢性病的風(fēng)險(xiǎn)則上升1.5%。同時(shí)，雖然IFN-γ聯(lián)合IL-10所得AUC值表現(xiàn)為中等區(qū)分度（AUC=0.67，P＜0.05），但其AUC皆比單一細(xì)胞因子指標(biāo)高且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。已有研究指出外周血IFN-γ和IL-10水平表達(dá)異常對(duì)重癥結(jié)核患者死亡預(yù)后具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值［5］，而本研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)是否繼發(fā)慢性病具有預(yù)測(cè)價(jià)值，可能因?yàn)楸狙芯恐醒芯繉?duì)象的納入標(biāo)準(zhǔn)及隨訪時(shí)間與既往研究有差異。

本研究存在一定局限性：（1）進(jìn)行隨訪時(shí)為調(diào)查對(duì)象自報(bào)是否患有其他慢性病，而未根據(jù)其病歷查找相關(guān)慢性病確診情況，同時(shí)本研究未對(duì)死亡患者的繼發(fā)慢性病情況進(jìn)行調(diào)查并將其剔除，可能會(huì)造成一定的信息偏倚。（2）基線納入樣本量較少，且均進(jìn)行治療前及治療2個(gè)月末細(xì)胞因子檢測(cè)的調(diào)查對(duì)象不多，因此剔除了一部分調(diào)查對(duì)象，可能對(duì)于細(xì)胞因子對(duì)肺結(jié)核患者預(yù)后的預(yù)測(cè)作用分析有一定影響。（3）采用電話隨訪的方式對(duì)采集患者治療結(jié)束后的健康狀況可能存在一定的偏倚，今后可采取面對(duì)面的調(diào)查方式以盡可能保證隨訪情況的真實(shí)性，同時(shí)可嘗試將細(xì)胞因子聯(lián)合患者的社會(huì)人口學(xué)特征、診療信息等對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示，治療前IFN-γ降低伴IL-10升高對(duì)結(jié)核病患者繼發(fā)其他慢性疾病具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，對(duì)治療前出現(xiàn)免疫失調(diào)的患者建議關(guān)注遠(yuǎn)期健康狀況。

作者貢獻(xiàn)聲明江佳艷 數(shù)據(jù)整理和分析，論文撰寫和修訂。肖筱，李志鵬，蔣偉利 數(shù)據(jù)收集。徐飚，趙琦 研究設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)收集，論文修訂。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。