董海平 邝小佳 肖芃 刘志辉 李德宪 劳穗华 蔡绍曦

肺结核患者细胞因子与病情严重程度的相关性研究

董海平1邝小佳1肖芃1刘志辉1李德宪1劳穗华1蔡绍曦2

目的 探讨血浆Th1和Th2细胞因子在肺结核不同临床表型的表达并探讨其意义。方法 应用液相芯片(Luminex)技术检测165例肺结核患者外周血中IFN-γ、IL-2、IL-10、IL-12(P40)、IL-12(P70)、 IL-13、IL-5、IL-6和TNF-α细胞因子的表达。据肺部病灶范围、肺部空洞不同临床表型进行分组分析。据病灶范围可分为≤2组、3-4组和≥5组；肺部空洞可分为空洞组和无空洞组。组间差异采用单因素方差检验，多重比较采用Dunnet或LSD分析。结果 不同受累范围的患者IL-6 和TNF-α组间比较有统计学差异(P<0.05)。在病灶多的组IL-5有升高趋势，IL-12P40有下降趋势。然而，结核患者中无空洞组和有空洞组测量的9种细胞因子均无统计学差异(P>0.05)。结论 病灶范围较广的临床表型的肺结核与Th1/Th2平衡向Th2偏移有一定关系，但有无合并肺部空洞可能与Th1/Th2免疫紊乱无明显相关性。

肺结核;细胞因子;Th1/Th2

WHO估算我国2014年的新发肺结核人数为93万，次于印度(220万)和印度尼西亚(100万)，而位居全球第三位[1]。肺结核疫情严重，需深入加强相关研究。结核病的发生、发展和预后，不仅与导致结核病的病原体——结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, MTB)的数量和毒力有关，与宿主的细胞免疫功能也有着密切的联系。超过90%的人口感染MTB后长期处于潜伏感染状态，终身不发病。然而，约5%-10%的潜伏感染者因各种原因导致免疫力低下后，可进展为活动性结核病，大多数为肺结核[2-3]。

资料与方法

一、研究对象

入选广州市胸科医院自2013年2月至2015年2月符合《肺结核诊断和治疗指南》[5]的诊断标准的165例住院结核病患者。纳入病例排除了糖尿病、艾滋病、甲状腺功能亢进等其他自身免疫性疾病，抗结核治疗前未使用免疫调节剂，标本收集在抗结核治疗前完成。本研究经广州市胸科医院伦理委员会批准通过，研究对象均签署知情同意书。

入组的肺结核患者依据肺部病灶所占的范围、肺部有无空洞进行分组。

1 根据影像学肺部病灶所占的范围分组：1-2个肺野组(60例)，年龄15-87岁，平均(36±19)岁，男45，女15；3-4个肺野组(40例) 年龄16-88岁，平均(37±20)岁，男26，女14；和5-6个肺野组(65例)，年龄15-84岁，平均(49±22)岁，男46，女19。

2 根据肺部有无空洞和空洞分组：无空洞组有96例，年龄15-88岁，平均(42±22)岁，男62，女34；有空洞组为69人15-87岁，平均(40±20)岁，男52，女17。

二、研究方法

患者入院一周内完成性别、年龄、有无结核病史及治疗、痰找抗酸杆菌指标；胸片(或)胸部CT(协助判断肺部病灶的范围及有无合并空洞)。

纳入研究的对象均为住院患者，用真空采血针取患者晨起空腹3mL静脉全血，淋巴细胞分离液密度梯度离心法分离，吸出血浆层，放置于-80℃冰箱，保存至同批测定。应用 Luminex xMAP检测结核患者血浆中IFN-γ, IL-2, IL-10, IL-12(P40), IL-12(P70), IL-13, IL-5, IL-6, TNF-α细胞因子。

三、统计学处理

所有数据采用SPSS21.0软件对数据进行处理，计量采用单因素方差检验，多资料以均数标准差(Mean ±SD) 表示，组间差异多重比较采用Dunnet或LSD分析，以P<0.05作为显著性检验的标准。

结 果

一、肺结核病灶范围与细胞免疫功能指标阳性表达率的关系

不同受累范围的分组有统计学意义的指标：IL-6：三组间有统计学差异(F=6.781，P=0.001)，多重比较发现≥5组高于≤2组和3-4组 (P<0.05)。TNF-α：三组间有统计学差异(F=7.764，P<0.001)，多重比较发现≤2组高于≥5组和3-4组，P<0.05。(见表1)。

表1 不同受累范围的结核病人9个细胞因子的描述与比较(pg/mL)

*P<0.05;avs≤2组P<0.05;bvs3-4组;cvs≥5组;P<0.05

二、肺结核空洞与细胞免疫功能指标阳性表达率的关系

结核患者中无空洞组和有空洞组检测的9个细胞因子均无统计学差异，P>0.05，(见表2)。

讨 论

结核病的免疫机制非常复杂，目前国内外多项研究显示多种细胞因子在结核病的发生、发展过程中起重要作用。MTB属于胞内寄生菌，清除结核分枝杆菌的保护性免疫是细胞免疫为主[6]。Th1型细胞因子可激活单核巨噬细胞并增强其吞噬功能，促进抗原递呈与T细胞的活化，从而增强机体的细胞免疫功能，加强对病原体的清除能力，对MTB感染起到保护性免疫应答作用，并有利于疾病的控制。而主要介导体液免疫的Th2型细胞因子与之相反，可抑制单核细胞和T细胞向病灶聚集，遏制结核结节的形成[7]，从而减弱机体的免疫应答，导致发病及病情加重。一般来讲，Th1型细胞因子主要有IFN-γ、IL-2、TNF-α，IL_12P40、IL-12P70等促进细胞免疫，Th2型细胞因子主要有IL-5 、IL-6、IL-10、IL-13等主要参与体液免疫反应[8-9]。据研究报道，结核病患者和结核病小鼠体内均存在Thl反应低下、Th2反应增强的现象[10-11]。Th1/Th2免疫紊乱失衡及其动态演变贯穿于结核病全程，对其进展、恶化、控制和预防起着作用[12-13]。

表2 有无空洞的结核病人

本研究可提示细胞因子与不同临床表型有一定的关系。随病灶范围增多Th2型细胞因子IL-6水平显著升高、TNF-α水平明显下降。IL-6代表着炎症反应和细胞免疫抑制，其浓度与疾病的炎症反应呈正相关[14-15]。与本研究结果一致，随着病灶增多，疾病炎症反应明显，Th2型细胞因子IL-6明显升高，可通过抑制TNF-α、IL-18的产生促进MTB的生长，从而使MTB不能及时清除使病灶增多，病情加重，但IL-6也可增加MTB感染早期的IFN-γ的量而增强机体的抵抗力。在本研究中随着病灶增多组IL-6升高，其中 5-6个肺野组年龄比其他组偏大，考虑老年人免疫力下降增加炎症因子释放。

TNF-α是Th1型细胞因子，TNF分为TNF-α和TNF-β，两者同为重要的免疫调节因子和前炎症因子，发挥类似生物效应调节机体免疫反应[16]。在病灶少组比病灶多组水平显著升高，考虑其可能参与机体结核性肉芽肿的形成，在机体抵抗MTB感染中发挥重要作用[17]。在结核病患者中，TNF-α协同IFN-γ募集淋巴细胞及巨噬细胞到达结核病灶，使炎性反应局部化从而抵抗结核分枝杆菌。本研究发现TNFα随着病灶越多越低，提示机体调动免疫力使病变向局限方向发展从而使病灶局限。

总之，随病灶增多，病情加重，表现为Th2型细胞因子上升为主，免疫反应向Th2方向漂移，提示Th1/Th2免疫的平衡紊乱是疾病进展的原因之一。

细胞因子在空洞组和无空洞组均无明显差异，与国外文献报道相符[18-19]。国内相关研究与此相符，如陈兴年[20]研究非结核分枝杆菌肺病有无空洞组细胞因子无明显差异；张丽欣等[21]研究是肺结核有无空洞外周血细胞因子IL-4、TNF-α无差异。这提示肺结核有无空洞与细胞免疫无明显相关性。

综上所述，Th1/Th2免疫平衡向Th2偏移与肺结核的严重程度有一定的关系，可作为病情的判断指标，与不同病灶范围的临床表型的肺结核有关，但有无合并空洞可能与无Th1/Th2免疫平衡无明显相关性。以上提示机体是一个复杂的免疫调节网络，随着病情的加重细胞因子亦有所变化，然而，其作用是复杂的和多面的，在机体不同的状态所起的作用也不尽相同，并且能被多种物质调节，目前其机制尚未彻底明确，随着研究的深入，将进一步阐明相关免疫机制，将有助于对病情严重性的判断及进行特异性免疫治疗。

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Significance of plasma cytokines expression in the different clinical phenotypes of TB patients

DONGHai-ping,KUANGXiao-jia,XIAOPeng,LIUZhi-hui,LIDe-xian,LAOSui-hua,CAIShao-xi

GuangzhouChestHospital,Guangzhou,Guangdong510095,China

Objective To discuss the expression and the significance of Th1 cells and Th2 cells cytokines of plasma in different clinical phenotype of tuberculosis of TB patients. Methods The peripheral blood plasma cytokines expression were detected by liquid phase chip (Luminex) technology in 165 pulmonary tuberculosis (TB) patients which included the expression of cytokines of IFN-γ, IL-2, IL-10, IL-12 (P40), IL-12 (P70), IL-13, IL-5, IL-6 and TNF-α. According to the scopes of pulmonary lesions and the cavities of pulmonary in different clinical phenotype, patients were divided into different groups. They were divided into 1-2 sets, 3-4 sets and 5-6 sets of lung field groups, according to the scopes of lesions of the pulmonary. And they were divided into the no cavity group and the cavity group. Results The levels of IL-6 and TNF-α were significantly different among the difference scope of lesions groups (P<0.05). With the increasing of lesions group, IL-5 and IL-12 p40 had a downward trend. However, there was no statistical difference in the nine cytokines between the no cavity group and the cavity group (P>0.05). Conclusion With the more scopes of lesions of pulmonary tuberculosis patients, Th1/Th2 balance has certain relation with the deviation of Th2 cytokines, but the cavities of pulmonary TB patients might have no obvious correlation with Th1/Th2 balance.

pulmonary tuberculosis; plasma cytokines; Th1/Th2

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.05.003

广东省医学科学技术研究基金(No A2016383)

1. 510095 广东 广州，广州市胸科医院 2. 510515 广东 广州，南方医科大学南方医院呼吸科

蔡绍曦，E-mail：707368541@qq.com

2016-09-26]