早期炎癥細胞因子對肺結核患者預后的預測作用

江佳艷 肖 筱 李志鵬 蔣偉利 徐 飚 趙 琦

（復旦大學公共衛生學院流行病學教研室 上海 200032）

肺結核是結核分枝桿菌引起的嚴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］，仍是目前需要重點關注的重大公共衛生問題。肺結核病情發展與菌體毒力和人體免疫力水平密切相關，而炎癥因子在一定程度上能反映機體的免疫能力。研究發現，在人體受到結核分枝桿菌侵入時，固有免疫細胞會大量分泌多種抗炎因子和促炎因子，進而啟動和調控免疫反應，結核患者免疫細胞被激活后會產生大量的以干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）、白細胞介素-2（interleukin-2，IL-2）為代表的Th1型細胞因子以及IL-10、IL-4為代表的Th2型細胞因子。既往研究多是關于炎癥細胞因子對結核患者的診斷價值或抗結核治療過程中細胞因子的動態變化與治療結局、臨床特征之間相關性的研究［2-4］。雖然有學者曾利用基線Th1、Th2型細胞因子的表達水平對肺結核患者預后進行預測［5］，但目前關于細胞因子對肺結核患者預后影響的研究還較少，且多是關于細胞因子對患者肝損傷或死亡風險的預測，未曾探討早期炎癥細胞因子對患者治療結束后繼發其他慢性病的預測價值。本研究以2013年5月—2015年8月在上海市8家定點醫院連續納入建立的本市戶籍活動性結核病患者隊列為基礎，該隊列由國家傳染病重大專項支持以研究細胞因子在結核病治療轉歸中的作用機制［6］。該隊列基線共納入375名患者，于治療前及治療過程中收集患者基本人口學特征及診療信息；采集并測定治療前、治療2個月末患者細胞因子濃度。本研究分別于2019年、2020年由經過培訓的社區衛生服務中心工作人員通過電話訪問收集治療結束后調查對象的繼發慢性病發病情況及生存質量，分析基線細胞因子對患者預后不良的預測價值，為減少肺結核患者并發慢性病提供信息支持。

資料和方法

研究對象本研究采用巢式病例對照研究設計?；谏鲜鲫犃羞M行隨訪和深入分析，將基線隊列中完成人口學信息及治療結局等資料收集、診斷結核病時未患有慢性疾病、治療前以及治療2個月末完成細胞因子濃度測定且均有結果、治療過程中未死亡的患者納入本次研究進行常規隨訪，隨訪過程中死亡的患者未納入最終的數據分析。

病例組 隨訪時調查對象自述確診結核后在醫院診斷患以下至少一種慢性病的人群：慢性阻塞性肺疾?。–OPD），精神病，糖尿病，塵肺，腫瘤，其他疾?。ǜ螕p傷、心血管病、其他呼吸系統疾病、內分泌及營養代謝病、神經系統疾?。?。

對照組 截至2020年最后一次隨訪，調查對象自述未患有上述慢性病的人群。

資料收集方法

基線數據采用自行設計的調查問卷收集患者治療前及治療結束時的基本情況，包括患者的社會人口學經濟狀況、結核病治療結局等。同時，分別于患者首次抗結核治療前以及抗結核治療2個月末時由各家醫院護士采集患者靜脈血并由相關檢測人員應用雙抗體夾心ELISA測定標本中IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10濃度。本次研究采血已獲得復旦大學公共衛生學院倫理委員會批準（IRB#2019-04-0737）及患者知情同意。

隨訪調查分別于2019年9—10月和2020年10—12月，由經過培訓的社區衛生服務中心工作人員通過電話訪問收集資料，包括調查對象的健康狀況、共患慢性病的發生情況、死亡患者的死亡時間和原因。

質量控制對項目的調查員進行統一培訓，統一調查方法及標準，以減少來自調查者的信息偏倚，提高研究結論的可信度。建立問卷核查制度，在數據錄入前對所有調查表內容進行校對和邏輯分析，對存在的問題和缺失信息進行詢問、核實和補充。數據采用雙人錄入并進行邏輯查錯。細胞因子具體檢測方法參照試劑盒說明書，試劑盒內配有質控血清或質控標準品，所有操作嚴格按照操作說明完成。

統計學處理數據采用SPSS 23.0統計軟件分析。對于符合正態分布的數據，計量資料采用x±s描述，采用t檢驗進行數據間比較；不符合正態分布的連續變量則以中位數M（P25-P75）表示。組間比較采用非參數秩和檢驗；組間構成比的比較采用χ2檢驗。采用二元Logistic回歸分別分析與肺結核患者繼發其他慢性病有關的危險因素，建立受試者工作曲線（ROC）分析細胞因子對患者預后的預測價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

基線特征及隨訪情況對基線納入的305人進行常規隨訪。2019年共計隨訪287人，其中23人無法聯系（失訪率8.0%）；在隨訪到的對象中，5人拒絕調查、30人死亡。2020年，共計隨訪到258人（失訪率8.9%）；其中1人拒絕調查，10人死亡。2年隨訪，共有37人繼發慢性病，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人繼發肝損傷、其他呼吸系統疾病及神經系統疾病，2人繼發內分泌系統疾病，1人繼發精神疾?。ū?）。

表1 肺結核患者繼發慢性病的發病率及95%置信區間Tab 1 Incidence and 95%confidence interval of secondary chronic diseases in pulmonary tuberculosis patients

根據結核患者隨訪情況及數據整理分析，將患者分為對照組（健康狀態組，122人）和病例組（繼發慢性病組，27人）。由表2可見，繼發慢性病組診斷為結核病的年齡為（63.9±12.0）歲，明顯大于健康狀態組的（48.0±17.0）歲（P＜0.001）；其余變量未見統計學差異，病例組和對照組多數治療成功（96.3%vs.95.1%），多 數 為 初 治（88.9%vs.91.0%），多數涂片陽性（81.5%vs.79.5%），多數為男性（74.1%vs.73.8%）患者，約有30%的患者診斷為結核病時患有其他慢性?。?3.3%vs.30.3%）。

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

不同預后組細胞因子變化特點在健康狀態組和繼發慢性病組中，IL-2治療2個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，差異均具有統計學意義（P＜0.05）。IFN-γ、IL-4治療前后的血清濃度在兩組中均未見明顯變化（P＞0.05，表3）。

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

不同預后組的影響因素分析如表4～5所示，分別以基線和治療2個月末細胞因子濃度為自變量，是否繼發慢性病為因變量進行多因素Logistic回歸分析。結果顯示，基線IFN-γ是繼發慢性病的保護因素，而基線IL-10則是繼發慢性病的危險因素（P＜0.05）；治療2個月末細胞因子與繼發慢性病之間無統計學關聯。

表4 基線細胞因子對肺結核患者繼發慢性病的預測分析Tab 4 Predictive analysis of baseline cytokinesfor secondary chronic diseases in pulmonary tuberculosis patients

治療前炎癥因子水平對繼發慢性病預測繪制基線IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10預測患者繼發其他慢性病的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表現為敏感性較好，特異性較差；但基線IFN-γ聯合IL-10所得的AUC為0.67（95%CI：0.56～0.78），其AUC皆比單一的細胞因子指標高（圖1）。

圖1 基線細胞因子預測肺結核患者繼發慢性病的ROC曲線Fig 1 Baseline cytokinespredict the ROC curve of secondary chronic disease in patients with tuberculosis

表5 抗結核治療2個月末細胞因子對肺結核患者繼發慢性病的預測分析Tab 5 Predictive analysis of cytokine on secondary chronic diseases of pulmonary tuberculosis patients after 2 months of anti-tuberculosis treatment

討 論

結核病是一種較為常見的由單一的結核分枝桿菌感染所引起的慢性傳染病。該病主要因機體免疫紊亂所造成，一方面肺結核作為慢性病，長期的慢性消耗可影響患者自身免疫水平；另一方面，細菌感染引發炎癥因子和氧化應激反應因子的大量分泌，加重對各個器官的損傷從而導致其他疾病的發生［7-8］。已有相關研究認為免疫功能變化對結核預后會產生一定程度的影響［9-10］，因此探究患者治療前后細胞因子的變化特點對評估病情、制定針對性治療方案和預測預后具有一定臨床價值。

本文根據隨訪情況和數據清理，將149名肺結核患者分為健康狀態組和繼發慢性病組，通過比較兩組不同預后的患者治療前以及治療2個月后炎癥細胞因子的變化特點發現，兩組經強化治療后IL-2均顯著下降，這與相關研究關于肺結核治療過程IL-2的動態變化特點一致［9］。IL-2屬于Th1型細胞因子，其在結核感染中的作用是促進自然殺傷（NK）細胞生長并提高單核-巨噬細胞的細胞毒性及殺傷力，參與殺滅結核分枝桿菌，在結核菌免疫過程中起重要作用［11］，且有研究認為周期性檢測IL-2對結核病患者的療效具有一定的提示作用［12］。與之相反，無論是否繼發慢性病，患者的IL-10在強化期末表現為明顯的上升趨勢，這與陳永宏等［2］的研究結果一致。IL-10是Th2型抗炎細胞因子，對T淋巴細胞、B淋巴細胞等有抑制作用，有研究［2］分析抗結核治療過程中血清炎癥因子的變化，認為治療效果良好的肺結核患者血清中抗炎細胞因子含量升高，因此結核患者體內IL-10的周期性變化對療效評估具有一定的意義［12］。另外，在抗結核治療過程中兩組的IFN-γ、IL-4水平均未表現出明顯的變化。IFN-γ是典型的Th1型細胞因子，可誘導Th0細胞分化為Th1細胞，活化效應性及細胞毒性T細胞，其已被證實在自身免疫疾病、感染性疾病等發生進展過程中均有重要作用［13］。同時多數研究發現肺結核患者治療后血清IFN水平較治療前升高，提示其升高有利于提升肺結核感染的免疫應答作用，從而阻斷肺結核發病和病情的進一步加重［14-15］。而孟慧杰等［16］的研究認為可通過檢測IL-4的動態趨勢預測并及早預防結核性肝損傷。既往研究關于IFN-γ和IL-4的變化特點與本研究結果不同，可能與本研究發生預后不良的樣本量較小或隨訪時間較短有關，后續需要更多的樣本量進行驗證。因此，根據細胞因子抗結核治療過程中的變化特點可以發現，繼發慢性病組與健康狀態組患者在抗結核治療過程中具有相似的炎癥因子變化特點，可見本研究中抗結核治療過程炎癥細胞因子的變化特點對于結核患者是否繼發慢性病沒有預測意義。

本研究通過Logistic回歸分別分析基線細胞因子和治療2個月末細胞因子濃度對于繼發慢性病的預測價值。研究結果發現，只有基線IFN-γ和IL-10對于患者繼發其他慢性病具有預測意義，即IFN-γ每上升1 pg/mL，其繼發慢性病的風險則下降2%；而IL-10每上升1 pg/mL，其繼發慢性病的風險則上升1.5%。同時，雖然IFN-γ聯合IL-10所得AUC值表現為中等區分度（AUC=0.67，P＜0.05），但其AUC皆比單一細胞因子指標高且差異具有統計學意義。已有研究指出外周血IFN-γ和IL-10水平表達異常對重癥結核患者死亡預后具有一定的預測價值［5］，而本研究發現其對是否繼發慢性病具有預測價值，可能因為本研究中研究對象的納入標準及隨訪時間與既往研究有差異。

本研究存在一定局限性：（1）進行隨訪時為調查對象自報是否患有其他慢性病，而未根據其病歷查找相關慢性病確診情況，同時本研究未對死亡患者的繼發慢性病情況進行調查并將其剔除，可能會造成一定的信息偏倚。（2）基線納入樣本量較少，且均進行治療前及治療2個月末細胞因子檢測的調查對象不多，因此剔除了一部分調查對象，可能對于細胞因子對肺結核患者預后的預測作用分析有一定影響。（3）采用電話隨訪的方式對采集患者治療結束后的健康狀況可能存在一定的偏倚，今后可采取面對面的調查方式以盡可能保證隨訪情況的真實性，同時可嘗試將細胞因子聯合患者的社會人口學特征、診療信息等對患者預后進行預測。

綜上所述，本研究結果顯示，治療前IFN-γ降低伴IL-10升高對結核病患者繼發其他慢性疾病具有一定的預測價值，對治療前出現免疫失調的患者建議關注遠期健康狀況。

作者貢獻聲明江佳艷 數據整理和分析，論文撰寫和修訂。肖筱，李志鵬，蔣偉利 數據收集。徐飚，趙琦 研究設計，數據收集，論文修訂。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。