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TBM患者脑脊液IL-33 sCD163治疗前后变化及与预后的关系

2022-03-29何明森

中国实用神经疾病杂志 2022年11期
关键词:脑神经脑膜脑脊液

何明森 何 伟 李 刚

三二〇一医院,陕西 汉中 723000

结核性脑膜炎(tuberculous meningitis,TBM)是重症肺外结核疾病,为肺外结核疾病的5%~15%,全球每年新增病例约10 万人,是感染相关十大死亡原因之一[1]。早期积极治疗对降低TBM 患者病死率有积极作用,但目前临床尚缺乏公认的评估TBM患者预后的有效指标,早期预测TBM 患者预后是困扰临床医师的难题。白细胞介素-33(interleukin-33,IL-33)具有调节细胞免疫作用,而细胞免疫是TBM发病过程中主要免疫保护机制,IL-33在机体感染结核分枝杆菌后可由巨噬细胞分泌并集中于感染处,参与保护性免疫反应[2]。有研究[3]指出,IL-33在结核性胸腔积液鉴别诊断中具有重要价值,结核性胸腔积液患者IL-33 浓度显著上升,提示结核分枝杆菌感染与IL-33 密切相关。可溶性CD163(solubility CD163,sCD163)是巨噬细胞表面受体,参与免疫及炎症反应,通过诱导抗炎途径控制炎症过程,可作为动脉粥样硬化、炎症、癌症等相关疾病的辅助性诊断指标[4]。TBM患者感染结核分枝杆菌后会促使IL-33、sCD163 异常变化,但该变化情况与患者预后存在何种关系,仍需进一步数据证实。基于此,本研究选取三二〇一医院TBM 患者,记录治疗前后脑脊液IL-33、sCD163 水平变化,并分析与预后的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象选取2020-08—2022-02 三二〇一医院TBM 患者93 例,其中男53 例,女40 例;年龄33~71(52.17±8.38)岁。纳入标准:符合TBM 诊断标准[5];脑脊液结核分枝杆菌培养阳性;出现以下一种或多种症状,包括头痛、呕吐、发热、局灶性神经功能障碍、颈强直、烦躁易怒;发病时间<2 周;近期未服用抗结核药物;患者或家属知情本研究、签署同意书。排除标准:梅毒性脑膜炎、隐球菌脑膜炎、病毒性脑膜炎或其他因素导致的脑膜炎;存在脑梗死、脑出血病史;入院1 周死亡;发病前存在认知功能障碍;肝肾功能异常。

1.2 方法

1.2.1 脑脊液检查:采用腰椎穿刺采集脑脊液标本,若患者存在烦躁、易怒症状可适当给予镇静。取屈曲侧卧位,背部垂直于床面,穿刺点选择髂嵴连线与后正中线交汇处,即腰椎第3~4 椎间隙(注意避开皮肤破溃处);以穿刺点为中心对15 cm 范围内进行消毒2 次,第2 次消毒范围小于第1 次,覆盖无菌洞巾,采用2%利多卡因由皮肤至椎间韧带浸润麻醉;左手固定穿刺点周围皮肤,右手持穿刺针与背部垂直,注意进针时放缓速度,感受到针尖突破韧带及硬脑膜的落空感时,缓慢退出针芯;缓慢放出脑脊液2~3 mL,离心10 min(转速3 000 r/min),采用酶联免疫吸附法检测IL-33、sCD163 水平。检测时间点为治疗前、治疗1周。

1.2.2 治疗方案:异烟肼(江西广信药业有限公司,国药准字H36020515),口服,0.3 g/d;吡嗪酰胺(沈阳红旗制药有限公司,国药准字H21022353),口服,1 g/d;乙胺丁醇(西南药业股份有限公司,国药准字H50020137),口服,0.75 g/d;利福平(吉林隆泰制药有限责任公司,国药准字H22022062),口服,0.6 g/d。若出现低钠血症则给予口服补钠,若出现颅内压升高则给予甘油果糖及甘露醇降低颅内压。

1.2.3 预后判定标准[6]:好转:临床症状基本消失,体征显著改善,脑脊液检查显示氯化物水平、蛋白含量、葡萄糖均恢复正常或显著好转。恶化:治疗后临床症状无明显改善,脑脊液检查相关指标未见明显变化,病情有加重趋势,或死亡。

1.3 观察指标(1)比较TBM 患者治疗前及治疗1周脑脊液IL-33、sCD163 变化。(2)以出院或死亡为观察终点,统计患者病情转归情况,即好转或恶化,比较不同病情转归TBM 患者的相关资料,包括性别、结核病史、合并肺结核、脑神经麻痹、外周神经功能异常、脑积水、脑梗死、临床分期、脑膜刺激征、颅内强化病灶、年龄、心率、舒张压、收缩压、白细胞计数、红细胞计数、血钠、血红蛋白、脑脊液IL-33 及sCD163 水平。(3)分析TBM 患者病情转归的影响因素。(4)分析脑脊液IL-33 及sCD163 评估TBM 患者预后的价值。(5)脑脊液IL-33 及sCD163 评估TBM患者预后的决策曲线分析。

1.4 统计学分析通过SPSS 22.0 处理数据,年龄、心率、舒张压、收缩压、白细胞计数、红细胞计数、血钠、血红蛋白、脑脊液IL-33 及sCD163 水平以均数±标准差(±s)表示,两两比较以独立样本t 检验;性别、结核病史、合并肺结核、脑神经麻痹、外周神经功能异常、脑积水、脑梗死、临床分期、脑膜刺激征、颅内强化病灶以n(%)表示,临床分期以非参数秩和检验,其余资料以χ2检验;对单因素分析中P<0.05 的因素进行多重共线性检验,方差膨胀因子(variance inflation factor,VIF)<5 及容差>0.2 时认为不存在多重共线性;采用Logistic 回归分析TBM 患者病情转归的影响因素;采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析脑脊液IL-33及sCD163 评估TBM 患者预后的价值,获取曲线下面积(AUC值)、置信区间(95% CI)、敏感性、特异性、Youden 指数及cut-off 值,不同方案间曲线下面积比较采用MedCalc 软件分析,进行DeLong 检验,联合检测实施Logistic 二元回归拟合,返回预测概率logit(p),将其作为独立检验变量;采用R 语言3.5.1 软件Decision Curve包绘制决策曲线。检验标准α=0.05。

2 结果

2.1 TBM患者脑脊液IL-33、sCD163 治疗前后变化 TBM患者治疗1周脑脊液IL-33、sCD163水平低于治疗前(P<0.05),见表1。

表1 TBM患者脑脊液IL-33、sCD163治疗前后比较(ng/L,±s,n=93)Table 1 Comparison of changes in cerebrospinal fluid IL-33 and sCD163 in TBM patients (ng/L,±s,n=93)

表1 TBM患者脑脊液IL-33、sCD163治疗前后比较(ng/L,±s,n=93)Table 1 Comparison of changes in cerebrospinal fluid IL-33 and sCD163 in TBM patients (ng/L,±s,n=93)

时间治疗前治疗1周t值P值IL-33 180.42±27.56 153.74±26.18 6.769<0.001 sCD163 102.37±10.62 82.93±9.76 12.998<0.001

2.2 不同预后TBM患者相关资料比较93 例患者中好转61 例,恶化32 例。病情恶化的患者存在脑神经麻痹、外周神经功能异常、脑积水、脑梗死、脑膜刺激征人数占比、临床分期、治疗前及治疗1 周脑脊液IL-33、sCD163 水平高于好转患者,年龄大于好转患者(P<0.05),见表2。

表2 不同预后TBM患者相关资料比较 [例(%)]Table 2 Comparison of data on patients with different prognosis for TBM [n(%)]

2.3 TBM 患者预后的影响因素分析将脑神经麻痹、外周神经功能异常、脑积水、脑梗死、脑膜刺激征、临床分期、年龄、治疗前及治疗1 周脑脊液IL-33、sCD163 水平进行多重共线性检验,发现脑膜刺激征与临床分期、治疗前与治疗1 周的脑脊液IL-33 及sCD163 水平存在多重共线性(VIF>5),手动移除临床分期、治疗前脑脊液IL-33 及sCD163 水平。以TBM 患者病情转归情况为因变量(赋值:好转=0,恶化=1),以脑神经麻痹、外周神经功能异常、脑积水、脑梗死、脑膜刺激征、年龄、治疗1周脑脊液IL-33 及sCD163 水平为自变量,采用Logistic 回归分析,结果显示,存在脑积水、脑梗死、脑膜刺激征、治疗1 周脑脊液IL-33 及sCD163 高水平表达是TBM 患者病情恶化的独立危险因素(P<0.05),见表3。

表3 TBM患者预后的影响因素分析Table 3 Analysis of influencing factors in prognosis of patients with TBM

2.4 脑脊液IL-33及sCD163评估TBM患者预后的价值将治疗1 周脑脊液IL-33 及sCD163 水平进行ROC 曲线及AUC 对比分析,结果显示,IL-33 评估患者预后的AUC 为0.770,sCD163 评估TBM 患者预后的AUC 为0.811,二者联合评估TBM 患者预后的AUC值0.870最大。见表4、图1。

图1 脑脊液IL-33及sCD163评估TBM患者预后的价值Figure 1 Assessment of the prognosis value of CSF IL-33 and sCD163 in patients with TBM

表4 脑脊液IL-33及sCD163评估TBM患者预后的价值Table 4 Values of CSF IL-33 and sCD163 in assessing the prognosis of TBM patients

2.5 脑脊液IL-33及sCD163评估TBM患者预后的决策曲线分析利用决策曲线对不同模型进行比较,除风险阈值为0.32~0.39 外[联合检测成本效益比vs 单独检测sCD163 成本效益比=(0.03~0.32)vs(0.39~0.85)],联合检测对TBM 患者预后评估的获益优于IL-33、sCD163。见图2。

图2 脑脊液IL-33及sCD163评估TBM患者预后的决策曲线Figure 2 Cerebrospinal fluid IL-33 and sCD163 assessment prognosis curve of TBM patients

2.6 典型案例患者男,2021年x月x日主诉头痛、呕吐、发热、颈强直、意识障碍等症状2天余来我院就诊,经初步诊断高度怀疑TBM。头颅CT检查示左侧额叶及双侧顶叶皮层多发缺血,较前新发。部分空泡蝶鞍,减前变化不大。双侧筛窦炎,双侧中下鼻甲肥大。颅内结核治疗后,颅内未见明确结核。见图3。

图3 左侧额叶及双侧顶叶皮层多发缺血Figure 3 There is multiple ischemia in the left frontal and bilateral parietal cortex

3 讨论

TBM 是由结核分枝杆菌入侵蛛网膜下腔导致的炎性疾病,可诱发脑血管病变,具有致残率、致死率高特点,是结核病患者死亡的主要原因[7,21-22]。抗结核治疗对控制TBM 病情进展、缓解临床症状、改善预后有重要作用,但由于结核分枝杆菌基因突变、新型抗结核药物研究滞后,TBM 患者预后不良率有上升趋势[8,23-24]。刘子林等[9]研究显示TBM 患者经治疗后预后不良率为35.00%,黄威等[10]研究中则达42.07%。本研究TBM 患者病情恶化的患者占34.41%(32/93),与上述研究相比略低,但仍处于较高水平。因此,临床急需寻找客观、准确的指标评估TBM患者预后情况,以进行精准干预。

本研究发现,治疗1 周时TBM 患者脑脊液IL-33、sCD163 水平均明显降低,提示IL-33、sCD163可能参与TBM 进展。IL-33 是IL-1 家族成员,具有双重作用,既能作为可溶性因子调节辅助性T 淋巴细胞2 免疫反应,又能作为核因子起到抑制转录作用[11-12,25-28]。IL-33 在多种炎性疾病中均异常表达,相关研究指出IL-33 及其受体生长刺激表达基因2可调节2 型先天性淋巴细胞及T 细胞数量,有潜力作为肠道炎症性肠病治疗新靶点[13];另有研究表明,机体受到炎性损伤后会释放IL-33,并通过生长刺激表达基因2 受体的跨膜形式发挥促炎作用。CD163 是清道夫受体超家族成员,仅表达于单核细胞-巨噬细胞系细胞膜,可在基质金属蛋白酶作用下脱落而形成sCD163[14,29-30]。既往研究认为,sCD163 是血红蛋白-珠蛋白复合物受体,主要作用为介导复合物内吞以参与血红蛋白代谢[15,31-32]。近年来部分研究表明,sCD163 在急慢性炎性疾病中表达异常,且与细菌感染、抗炎因子的分泌及凋亡密切相关[16-17,33-38]。本研究进一步分析显示,脑积水、脑梗死、脑膜刺激征、治疗1 周脑脊液IL-33 及sCD163 高水平表达是TBM 患者病情恶化的独立危险因素。需指出的是,既往有研究认为脑神经麻痹、外周神经功能异常是TBM 患者预后不良的独立危险因素,但在本研究Logistic 回归分析中,当IL-33、sCD163 等因素存在时,脑神经麻痹、外周神经功能异常对TBM 患者预后的影响则不具有独立性[18,39-40]。其原因可能在于脑神经麻痹、外周神经功能异常均为TBM 神经功能损伤的直观表现,均与结核分枝杆菌活跃增殖时所致神经组织炎性损害有关,而IL-33、sCD163 作为炎症因子,随结核分枝杆菌不断增殖刺激,其表达水平显著升高并对神经组织浸润损伤,最终表现为脑神经麻痹及外周神经功能异常。由此说明,IL-33、sCD163 均是TBM 患者预后的独立危险因素。机体感染结核分枝杆菌后可介导细胞免疫反应,表现为诱导辅助性T 淋巴细胞分泌γ-干扰素,增强自然杀伤细胞、T淋巴细胞免疫作用,以抵抗结核分枝杆菌;但γ-干扰素过度表达会刺激抗原呈递细胞,促使IL-33 分泌进一步抵抗结核分枝杆菌感染[19-20,41-46]。同时结核分枝杆菌感染会活化外周血单核细胞及巨噬细胞,受基质金属蛋白酶作用促使CD163 脱落,提高脑脊液中sCD163 水平表达。因此,在控制脑积水、脑梗死、脑膜刺激征不变时,脑脊液IL-33、sCD163 高水平表达仍是TBM 患者病情恶化的危险因素,这也解释了抗结核治疗后脑脊液IL-33、sCD163水平下降的原因。ROC 分 析 结 果 显 示,脑 脊 液IL-33 及sCD163 评 估TBM 患者预后均具有较高敏感度、特异度,Logistic二元回归拟合进一步分析显示IL-33联合sCD163 评估TBM患者预后的AUC值高于单独检测,提示联合检测脑脊液IL-33、sCD163 水平有助于评估患者预后,这对临床及早采取干预措施有指导作用,可一定程度上降低预后不良风险。通过决策曲线分析显示,在风险阈值0.03~0.32、0.39~0.85范围内,IL-33联合sCD163 评估TBM 患者预后的价值均优于IL-33、sCD163,提示临床评估TBM 患者预后时应综合考虑实际情况,不应仅从单一指标进行判断。

TBM 患者脑脊液IL-33、sCD163 水平在治疗后有一定程度降低,二者高水平表达是TBM 患者预后较差的危险因素,可作为辅助性指标用于评估患者预后。本研究主要分析脑脊液IL-33、sCD163 水平变化对患者近期预后的影响,二者对患者中远期预后影响的程度如何尚需进一步明确。

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