基于IFN-γ及TNF‐α细胞因子在快生长分枝杆菌(RGM)疗效判断价值的临床研究
摘要
关键词
快生长分枝杆菌;肿瘤坏死因子-α;干扰素γ;疗效判断价值
正文
基金项目:江西省卫生健康委科技计划项目(编号:SKJP220219448)
快生长分枝杆菌(rapidly growing Mycobacteria,RGM)是指在固体培养基上培养时间≤7 d肉眼可见菌落生长的一类非结核分枝杆菌(non-tuberculous Mycobacteria,NTM),在各种环境中普遍存在,并可能导致人类感染。RGM导致的肺部感染约NTM肺病的14%~56%,常见的 RGM 对抗生素高度耐药,导致治疗困难,病程迁延,总体治愈率仅有30%左右[1],不同RGM病的用药种类和疗程有所不同,疗效无法判断,最终导致其疗效及预后差、复发率及死亡率更高。因 此,探究可实时、快捷反映RGM病情的指标具有重要的指导意义。有研究发现,TNF-α(tumor necrosis factor,TNF-α)不仅参与了机体抗非结核分枝杆菌的感染,保护机体不受侵害,而且还是辅助诊断结核与NTM的重要指标之一[2]。IFN-γ(Interferon-gamma,IFN-γ)是抵抗结核分枝杆菌和NTM感染保护作用的关键细胞因子,在机体的细胞免疫中发挥着重要的作用[3]。目前,随着的研究的深入,TNF-α,IFN-γ在NTM中作用越来越受到大家的重视,但研究内容比较局限,对各种细胞因子的表达水平和相关性缺乏系统分析。鉴于此,本研究分析血清TNF-α,IFN-γ水平动态监测在RGM病情评估中的应用价值,现报道如下。
一、研究对象
收集2022年1月至 2024年12月于赣州市第五人民医院结核科门诊及住院的快分枝杆菌患者51例进行分析,根据治疗后病情转归情况分为转归组和未转归组。其中转归组17例,未转归组34例,两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性,见表1。
二、 纳入与排除标准
纳入标准:①符合2020年中华医学会结核病学分会颁布的《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》[4]诊断为NTM患者,包括NTM肺病及肺外NTM,且经过菌种鉴定确诊为RGM(包括偶发分枝杆菌、脓肿分枝杆菌复合群、龟分枝杆菌、耻垢分枝杆菌、产黏液分枝杆菌、玛格丽特或沃林斯基分枝杆菌及产色素RGM);②年龄18~70岁;③依从性良好者;④自愿进行临床试验并且签署知情同意书和按时复诊者患者及家属知情并同意本研究。
排除标准:①经菌种鉴定排除RGM患者;②伴有严重肝功能受损、肝衰竭、肝硬化、肝癌患者;③合并心、肺、肝、肾和造血系统等脏器严重疾患及精神疾病患者。
三、研究方法
1、治疗方法
两组患者根据《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南》[4]和药敏试验结果为基础进行正规抗非结核分枝杆菌治疗,以患者耐受性为参考,对于局部脓肿形成且经内科治疗效果不佳的皮肤、软组织、骨关节及淋巴结等肺外RGM病,进行外科清创治疗。
2、血清TNF-α、IFN-γ细胞因子数检测
采集纳入时两组患者空腹静脉血5ml,并对RGM患者治疗3月、治疗6月采集空腹静脉血5ml,3000r/min离心20分钟取血清,采用流式细胞术测定血清TNF-α、IFN-γ水平。
四、统计学方法
采用GraphPad Prism 8统计软件进行数据分析,呈正态分布的计量资料以±s表示,两组间比较采用t检验;计数资料采用c2检验或Fisher确切概率法,采用点二列分析血清TNF-α、IFN-γ水平与RGM病患者转归的相关性,对治疗组和对照组的血清TNF-α、IFN-γ细胞因子数进行治疗前、治疗3月、治疗6月重复方差分析,采用受试者工作曲线(Receiver Operating Curve,ROC)得到曲线下面积(Area Under Curve,AUC),预测TNF-α、IFN-γ对RGM疾病转归的价值,以P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
一、两组患者基本资料计较
51例RGM患者根据治疗后病情转归情况分为转归组17例(33.33%)和未转归组34例(66.67)。两组患者的性别、年龄、RGM菌种、是否为RGM肺病比较差异均无统计学意义(P>0.05),详见表1。
表1 两组患者基本资料的比较
指标 | 转归组 | 未转归组 | t/c2值 | p值 |
性别[n(%)] | 0.354 | 0.552 | ||
男 | 8(15.69) | 19(37.25) | ||
女 | 9(17.65) | 15(29.41) | ||
年龄( | 65.77±23.54 | 62.90±22.15 | 0.309 | 0.581 |
RGM菌种[n(%)] | 1.064 | 0.616 | ||
脓肿分枝杆菌复合群 | 13(25.49) | 29(56.86) | ||
龟分枝杆菌 | 2(3.92) | 2(3.92) | ||
偶发分枝杆菌 | 2(3.92) | 3(5.88) | ||
RGM肺病 | 0.044 | 0.834 | ||
是 | 11(21.57) | 23(45.10) | ||
否 | 6(11.76) | 11(21.57) |
二、两组患者血清IFN-γ水平不同时间点比较
与未转归组相比,转归组IFN-γ在治疗后3月及治疗6月均降低明显,差异有统计学意义,P<0.05。不同时间点重复测量方差分析有时间效应,组别效应及交互效应,详见表2。
表2 两组患者IFN-γ不同时间点比较(±s,pg/ml)
组别 | 例数 | 治疗前 | 治疗3月 | 治疗6月 |
转归组 | 17 | 68.13±21.41 | 36.00±15.89 | 16.90±6.06 |
未转归组 | 34 | 67.87±21.17 | 55.12±18.93 | 43.79±14.92 |
t值 | 0.023 | 0.925 | 10.758 | |
P值 | 0.880 | 0.341 | 0.002 | |
时间效应 | F=143.730 | P<0.001 | ||
组间效应 | F=9.991 | P=0.003 | ||
时间*组别 | F=23.179 | P<0.001 |
三、两组患者血清TNF-α水平不同时间点比较
与未转归组相比,转归组TNF-α在治疗3月及治疗6月均降低明显,差异有统计学意义,P<0.05。不同时间点重复测量方差分析有时间效应,组别效应及交互效应,详见表3。
表3 两组患者TNF-α不同时间点比较(±s,pg/ml)
组别 | 例数 | 治疗前 | 治疗3月 | 治疗6月 |
转归组 | 17 | 37.03±14.46 | 20.09±7.07 | 10.39±4.07 |
未转归组 | 34 | 40.63±14.98 | 32.43±11.10 | 24.61±8.71 |
t值 | 0.247 | 4.761 | 4.828 | |
P值 | 0.622 | 0.034 | 0.033 | |
时间效应 | F=92.298 | P<0.001 | ||
组间效应 | F=10.979 | P=0.002 | ||
时间*组别 | F=10.075 | P<0.001 |
四、血清TNF-α、IFN-γ水平与RGM疾病转归的相关性
经点二列相关性检验,结果显示,治疗3月及治疗6月血清TNF-α、IFN-γ水平与RGM疾病转归呈正相关,详见表4。
表4 TNF-α、IFN-γ水平与RGM疾病转归的相关性
组别 | TNF-α | IFN-γ | ||
r | P | r | P | |
治疗前 | 0.116 | 0.418 | 0.034 | 0.811 |
治疗3月 | 0.512 | <0.001 | 0.455 | 0.001 |
治疗6月 | 0.664 | <0.001 | 0.667 | <0.001 |
五、治疗6月血清TNF-α、IFN-γ水平预测RGM疾病转归的价值
治疗6月TNF-α、IFN-γ单独预测RGM疾病转归的AUC均>0.7,联合预测的AUC为0.929,高于两者单独检测,检验相关参数详见表5和图1。
表5 治疗6月血清TNF-α、IFN-γ水平预测RGM疾病转归的价值
指标 | 截断值 | AUC | 灵敏度 | 特异度 | 约登指数 | 95%CI | P值 |
15.62pg/ml | 0.877 | 0.765 | 0.971 | 0.736 | 0.771~0.983 | ||
治疗6月IFN-γ | 23.16pg/ml | 0.863 | 0.882 | 0.882 | 0.764 | 0.743~0.983 | <0.001 |
治疗6月TNF-α+IFN-γ | - | 0.929 | 0.824 | 0.971 | 0.795 | 0.836~1 | <0.001 |
讨 论
非结核分枝杆菌是普遍存在于土壤、天然水和饮用水以及生物膜中的环境细菌,由于 NTM 在自然和人为环境生态位中的普遍性以及宿主风险因素,NTM 感染正在一些国家成为新兴的全球健康问题[5],尤其是RGM。RGM约占目前验证的分枝杆菌种类的一半,包括偶发分枝杆菌组、龟分枝杆菌/脓肿分枝杆菌复合体等。其中,脓肿分枝杆菌的治疗成功率为24%~46%,该病症无法治愈,且疗效无法判断。近年来对NTM病不同细胞因子的研究已成为当前研究的热点,本研究就血清TNF-α、IFN-γ水平在RGM病的作用和临床意义进行探讨。
自然宿主感染NTM后,巨噬细胞吞噬NTM并产生IL-12,激活T细胞或自然杀伤细胞从而产生IFN-γ[6]。IFN-γ是一种具有免疫调节、抗病毒等作用的细胞因子[7],其合成及效应途径突变增加 NTM 感染的风险。KIM等发现NTM受试者IFN-γ抗体增加,但IFN-γ分泌随细胞亚群和疾病情况而变化,如囊性纤维化的NTM患者中IFNγ分泌增加,而在老年NTM队列中IFN-γ的细胞没有显着增加。
TNF-α是一种重要的前炎性反应因子和免疫调节因子之一,在控制分枝杆菌发生发展的过程中尤为重要,TNF-α通过激活巨噬细胞以限制分枝杆菌生长,并诱导受感染的巨噬细胞凋亡,从而导致细菌杀伤。其中脓肿分支杆菌已证实通过激活Toll样受体-2(TLR-2),导致TNF-α介导的炎症增加。有研究发现,NTM患者血清TNF-α水平较高,在NTM肺病的感染和形成过程中起着非常重要的作用,是NTM肺病感染的重要指标。而TNF抑制剂会促进NTM感染的发生或现有感染的进展[8]。
本研究结果显示:两组患者治疗前血清TNF-α、IFN-γ水平呈较高水平,这与报道的结果一致,治疗后均较治疗前下降,与既往研究结果一致[9]。此外,治疗6月的血清TNF-α、IFN-γ是预测RGM预后的生物学指标,但各指标单独预测RGM预后的价值有限,而两者联合预测能明显提高预测效能。本研究还发现,治疗3月和治疗6月血清TNF-α、IFN-γ水平在RGM预后转归中呈正向交互作用,说明血清TNF-α、IFN-γ低表达可影响脓毒症预后转归方向,在RGM预后转归过程中具有重要作用,临床应给予足够重视。
综上所述,RGM患者机体内的免疫免疫系统处于失衡状态,导致TNF-α、IFN-γ的异常表达。通过动态监测血清TNF-α、IFN-γ水平可有效评估RGM患者预后,对临床治疗、预后改善均具有指导意义。
参考文献
[1] 刘一典,沙巍. 浅谈常见快速生长分枝杆菌病的治疗[J]. 中华结核和呼吸杂志,2020,43(11):914-917.
[2] 陈兴年,叶志坚,吴妹英.非结核分枝杆菌肺病血清中细胞因子的检测及临床意义[J].临床肺科杂志,2014,19(3):499-500.
[3] 高婧华,吴利先.细胞因子在非结核分枝杆菌(NTM)病中的作用研究进展[J].中国病原生物学杂志,2021,16(03):368-370.
[4] 中华医学会结核病学分会. 非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2020, 43(11): 918-918.
[5] Abdelaal HFM, Chan ED, Young L, Baldwin SL, Coler RN. Mycobacterium abscessus: It's Complex[J]. Microorganisms. 2022;10(7):1454.
[6] 鲁阔,陈善泽,陈荣昌,等. 非结核分枝杆菌病的宿主因素[J]. 中华结核和呼吸杂志,2022,45(7):716-720.
[7] 高婧华,吴利先.细胞因子在非结核分枝杆菌(NTM)病中的作用研究进展[J].中国病原生物学杂志,2021,16(03):368-370.
[8] 李红.非结核分枝杆菌肺病患者血清细胞因子测定临床意义分析[J].当代医学,2016,22(06):29-30.
[9] Hase I, Morimoto K, Sakagami T, Kazumi Y, Ishii Y, van Ingen J. Disseminated Mycobacterium gordonae and Mycobacterium mantenii infection with elevated anti-IFN-γ neutralizing autoantibodies. J Infect Chemother. 2015;21(6):468-472.
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