肺結核合并人類免疫缺陷病毒感染患者CT影像學特征及其與機體輔助T淋巴細胞1/輔助T淋巴細胞2平衡狀態相關性研究

高彥斌，王 姍

(陜西省結核病防治院，陜西 西安710100)

肺結核是結核分枝桿菌感染所致的傳染性疾病，是全球所關注的公共衛生難題。第五次全國結核病流行病學調查數據顯示，國內15歲以上群體肺結核患病率已高達459/10萬[1]。人類免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus，HIV)攻擊人體輔助T淋巴細胞(Helper T lymphocytes，Th)系統，會使機體免疫功能嚴重受損或下降，各種感染性疾病發生率增加，肺結核即是最常見的HIV感染者易并發的感染性疾病之一[2]，是人體遭受結核感染的重要危險因素[3]。HIV感染并發肺結核患者病情更為復雜，臨床診治難度亦增加，傳統的痰培養和結核菌素試驗陽性率均較低[4-5]，X線胸片檢查結果亦不具典型性，用于肺結核診斷的靈敏度和特異度均較低[6]。CT在肺實質彌漫性病變、甚至局部局灶性微小病變的檢出和定性診斷中敏感度相對高于X線胸片[7]。Th1/Th2細胞是T細胞亞群中CD4+的重要類型，其平衡在機體自我免疫保護和抵御外界感染中均伴有重要角色，一旦正常生理平衡被打破，則出現機體免疫力低下，甚至各種病理變化。研究顯示，在結核分枝桿菌復合HIV患者中存在明顯的Th1/Th2失衡現象，且其失衡狀態與HIV病毒載量高度相關[8]。本研究對肺結核合并HIV感染患者CT影像學特征及其與機體Th1/Th2平衡狀態的相關性進行分析，以期為肺結核合并HIV感染的診治提供指導。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017—2021年在本院接受治療的肺結核患者148例為研究對象。依據患者是否合并HIV感染將納入者分為結核組(單純肺結核，88例)和合并HIV組(合并HIV感染，60例)。病例納入標準：結核組符合《肺結核診斷和治療指南》有關肺結核的診斷標準[9]，研究組同時符合《艾滋病診療指南第三版(2015版)》[10]；年齡≥18歲；近3個月未接受過任何形式治療；自愿參與研究且簽署知情協議書。排除標準：合并其他類型感染；合并血液系統或其他類型免疫系統疾病；存在胸部CT檢查禁忌證；妊娠或哺乳期女性。結核組男53例，女35例；年齡19～60歲，平均(39.03±8.94)歲；肺結核：初發83例，復發6例。合并HIV組男38例，女22例；年齡19～58歲，平均(37.30±7.99)歲；肺結核：初發55例，復發5例。兩組一般資料比較差異無統計學意義(均P>0.05)。研究符合《赫爾辛基宣言》中相關準則。

1.2 研究方法

1.2.1 CT 檢查及結果判斷：患者均接受胸部CT檢查，檢查所用儀器為美國GE 64排128層螺旋CT(Optima 680)，患者仰臥，叮囑其屏氣后，從其肺尖向肺底進行掃描，掃描參數設定：電壓120 kV，電流200 mA，螺距1.375，層厚5 mm；并完成薄層標準肺重建，中間層間距和層厚均為1.25 mm。CT掃描所得影像學資料均由2名副高職稱的放射科醫師閱片和記錄，兩者對于閱片結果存在分歧時討論達成共識。

1.2.2 血清指標檢測：納入者均于用藥前留取晨起空腹狀態下肘靜脈血樣3 ml，每個樣本中獲取1×106個外周血單核細胞懸浮于5 ml流式管中，設置空白對照管和染色管，管中加入2%的胎牛血清——磷酸鹽緩沖液(Fetal bovine serum-phosphate buffered solution，FBS-PBS)2 ml對細胞懸液進行清洗；清洗2次后加入2.5 μl CD4-FITC(購自于美國DB Bioscience公司)，混勻并避光孵育10 min；2%FBS(2 ml)和PBS(1 ml)依次沖洗1次，加入美國BD公司提供的破膜劑200 μl混勻，置于4 ℃冰箱冷藏45 min后，加入2.5 μl抗干擾素-γ抗體(Interferon-γ-PE，IFN-γ-PE，Th1細胞因子抗體)和抗白細胞介素-4抗體(Interleukin-4-APC，IL-4-APC，Th1細胞因子抗體)實施細胞染色，并再次避光冷藏孵育45 min；最后2%甲醛固定后，流式細胞儀(BD FACSAria Ⅲ)測定相應細胞數目，計算Th1/Th2。

1.3 觀察指標 統計兩組CT影像學特征和Th1/Th2比值。

2 結 果

2.1 兩組患者主要CT影像學特征比較 見表1(圖1)。合并HIV組中出現累及肺葉≥2個、磨玻璃影、下肺葉病變、粟粒狀結節影、肺門或縱膈淋巴結腫大、肺外結核、胸腔積液等CT影像學特征者占比顯著高于結核組，表現為斑片或實變影、增殖性病灶、空洞和鈣化者占比顯著低于結核組，組間比較差異均具有統計學意義(均P<0.05)。

表1 兩組患者主要CT影像學特征比較[例(%)]

A：散在粟粒狀結節影和磨玻璃影；B：雙肺小結節伴縱膈淋巴結腫大；C：雙側胸腔積液

2.2 兩組Th1/Th2狀態比較 見表2。與結核組比較，合并HIV組Th1和Th1/Th2水平明顯下降，Th2水平明顯升高，差異具有統計學意義(均P<0.05)。

表2 兩組患者Th1/Th2狀態比較

2.3 合并HIV組結核CT特征與Th1/Th2狀態相關性 見表3。合并HIV患者結核CT影像學特征中累及肺葉≥2個、磨玻璃影、下肺葉、粟粒狀結節影、肺門或縱膈淋巴結腫大、肺外結核、胸腔積液表現率與機體Th1/Th2平衡狀態顯著負相關(均P<0.05)。

表3 合并HIV組結核CT特征與Th1/Th2狀態相關性

3 討 論

多項調查數據顯示，HIV感染者存在較高結核分枝桿菌感染風險[11]，2018年全球有86.2萬的結核病新發病例合并HIV感染，25.1萬死亡病例合并HIV感染[12]。肺結核合并HIV臨床癥狀體征并無典型性，主要表現為咳嗽、咳痰、發熱、消瘦等，容易獲得其他致病菌或機會致病菌感染[13]，且實驗室檢查陽性率低，臨床及影像學表現均復雜多樣[14]。胸部CT是臨床診斷肺結核的重要輔助手段，肺葉空洞、斑片、肺實變、增殖性病灶等多種形狀共存是肺結核的典型CT特征，病灶好發于肺葉上葉尖后段和下葉背段，且多局限于1～2個肺野[15-16]。本研究入選的88例單純肺結核患者的CT影像學特征主要變現為斑片或實變影、增殖性病灶、空洞和鈣化等，與以往報道結果相一致[15-16]。與單純感染結核分枝桿菌的肺結核患者相比，肺結核合并HIV感染者影像學特征出現明顯不同：首先，病灶累及肺葉數目和病灶部位發生變化。合并HIV感染者多累及2～6個肺野，病灶呈彌漫性肺部，既可累及雙上葉，亦可使雙下葉或雙上雙下葉同時受累，且下肺葉感染病灶發生率明顯多見；其次，病變性質和形態存在明顯不同。肺結核合并HIV感染者病灶中磨玻璃影、粟粒狀結節影、肺門或縱膈淋巴結腫大、肺外結核、胸腔積液等CT影像學特征表現率相較于單純肺結核明顯升高(均P<0.05)，與韋菊臨等[15]報道結果相似。分析原因，單純結核分枝桿菌感染者體內存在自身免疫功能，可通過鈣化和組織纖維化而使感染病灶自愈，但HIV感染會造成機體免疫損傷，降低自身對結核感染菌的抵御能力，結核分枝桿菌入侵機體后會以血行播散型和浸潤型等方式在人體迅速擴散，且人體無法形成纖維組織自愈大，導致肺外結核發生風險增加[17]。故當HIV患者出現諸如下肺葉影像學病灶，且病灶表現為磨玻璃影、粟粒狀結節影、肺門或縱膈淋巴結腫大、肺外結核、胸腔積液，應將肺結核診斷作為首要確診目標。

有大量研究指出，肺結核合并HIV感染者臨床及影像學表現與機體免疫狀態密切相關，不同免疫狀態下的病灶影像學表現存在明顯差異[18-19]。Th細胞是機體抵御結核分枝桿菌和HIV病毒的重要淋巴細胞，Th1/Th2平衡是機體自我免疫保護的主要來源，主要通過釋放細胞因子參與機體免疫反應[20]。Th1細胞主要參與機體細胞免疫反應，通過刺激單核細胞增殖分化，引起組織炎癥反應；Th2細胞則參與機體體液免疫反應，通過引起變態反應，抵御病原體感染，兩者發揮細胞免疫作用的同時，會分泌諸如γ干擾素(IFN-γ)、白細胞介素-4(IL-4)等細胞因子，后者既可促進自身因子合成，又可抑制對方細胞功能的表達，兩者相互影響、相互制約，共同維持機體免疫平衡。在結核分枝桿菌感染中，Th1通過誘導巨噬細胞分化來控制病原菌賦值，從而抵抗病原菌感染；Th2主要通過抵抗胞內菌感染，發揮抗感染功效[21]。王梅青等[8]研究顯示，與健康對照組者相比，肺結核、HIV感染者Th1細胞因子IFN-γ表達水平均無明顯變化，Th2細胞因子IL-4水平明顯增大，肺結核合并HIV感染者IFN-γ和IL-4水平均明顯升高；與肺結核患者相比，肺結核合并HIV感染者IFN-γ水平明顯下降，IL-4水平升高。提示，與單純結核分枝桿菌感染相比，合并HIV感染者出現明顯的Th1細胞功能下調，Th2細胞功能上調現象，從而導致機體出現明顯的Th1/Th2功能紊亂，該結果與本文對比分析結果相吻合。以往研究指出，合并HIV感染者的病毒載量與Th1/Th2比值顯著負相關[8]，同時患者CT結核表現亦與機體HIV病毒載量存在相關性，即病毒載量越高，機體斑片陰影、粟粒狀陰影、胸內淋巴結腫大和肺外結核等影像學特征表現率越高[19]。本研究相關性分析顯示，合并HIV感染者CT影像學特征與Th1/Th2平衡狀態相關性顯示，累及肺葉≥2個、磨玻璃影、下肺葉、粟粒狀結節影、肺門或縱膈淋巴結腫大、肺外結核、胸腔積液等影像學特征的表現率與機體Th1/Th2平衡狀態顯著負相關(均P<0.05)。分析原因，HIV病毒胞內賦值過程中未整合的DNA分子會對CD4+等T淋巴細胞產生毒性，刺激Th2細胞高表達以抵抗胞內感染，同時其高表達會抑制Th1細胞增殖，從而導致機體Th1/Th2免疫失衡。

綜上所述，肺結核合并HIV感染者與單純肺結核者的CT影像學特征表現存在較明顯差異，前者病灶主要表現為多葉段多形態分布、多性質并存，同時存在明顯Th1/Th2失衡，其失衡狀態與結核病灶的主要CT影像學特征表現率負相關。