李玉红，郝明媛，焦连丽，王爱欣，任琦，冯福民

（1.华北理工大学公共卫生学院河北省煤矿卫生与安全重点实验室，河北 唐山 063210；2.呼伦贝尔市传染病医院检验科，内蒙古 呼伦贝尔 162650）

标准短程化疗仍是目前抗结核治疗的最有效方法。抗结核药物性肝损伤（anti-tuberculosis drug induced liver injury，ADLI）是化疗期间最常见的不良反应，常导致治疗间断，严重者可致肝衰竭甚至死亡［1-2］。ADLI作用机制复杂，迄今尚未阐明。近来，研究者提出一个药物性肝损伤（drug induced liver injury，DILI）发病机制的重要假说，即炎症和药物暴露的相互作用［3］。

细胞焦亡（pyroptosis）学说是目前炎症反应机制研究的新热点。pyroptosis是一种促炎的程序性死亡方式，其主要依赖于炎性半胱天冬氨酸蛋白酶（cysteine-aspartic acid protease 1，Caspase-1）的活化，进而介导白细胞介素（interleukin，IL）-1 β 活化、IL-18 分泌，并诱发级联放大的炎症反应，最终诱导细胞炎性死亡［4］。研究［5］发现，在热应激诱导大鼠肝损伤模型中，热应激可刺激炎性体的激活，最终导致Caspase-1活化和IL-1β分泌，证明IL-1β参与了急性肝损伤过程。IL-1β和IL-18 炎性细胞因子的产生被认为是pyroptosis发生的重要指标，但目前缺乏ADLI患者中的IL-1β和IL-18水平的临床研究。因此，本研究探讨IL-1β与IL-18在ADLI 患者血清中的变化，以期为ADLI 早期抗炎干预治疗提供临床依据。

1 材料与方法

1.1 临床资料

选取2016年1月至2017年1月于唐山市第四医院接受标准短程化疗的初治肺结核患者。肺结核的诊断标准依据《肺结核的诊断和治疗指南》［6］，ADLI的诊断标准依据 《国际共识会议标准》［7］，即丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）＞2倍的正常值上限（upper limit of normal value，ULN），或天冬氨酸转氨酶（aspartate aminotransferase，AST）和总胆红素（total bilirubin，TBIL）联合升高，且其中之一升高＞2×ULN。具有以下任何一项的患者不纳入本研究：（1）基线肝功能异常者；（2）患有可引起肝功能异常的其他疾病者（如病毒性肝炎、自身免疫型肝炎、酒精性肝病、脂肪肝、菌血症、充血性心力衰竭等）；（3）服用其他可引起肝功能异常的药物者。符合ADLI 标准的患者为病例组，对每个ADLI病例，按照年龄、性别、治疗史、药物剂量和方案匹配的原则选择1个非ADLI（non-ADLI）患者作为对照。本研究获得华北理工大学伦理委员会批准，并经患者知情同意，所采集的标本仅用于医学研究。

1.2 主要试剂和仪器

ELISA试剂盒购自艾美捷科技有限公司生产，全波长多功能酶标仪购自美国Thermo公司，HITACHI 7600-020全自动生化分析仪购自日本日立公司；Heraeus高速冷冻离心机购自德国Thermo公司。

1.3 血清标本的选择

ADLI组为服用抗结核药后，临床检测肝功能指标异常，且达到诊断ADLI标准的血清标本；非ADLI组为服用抗结核药，与ADLI组用药时间相匹配且未发生肝损伤的血清标本。

1.4 检测方法

采集患者清晨空腹外周静脉血5 mL，4 ℃ 3 000 r/min离心分层提取血清；全自动生化分析仪检测肝功能情况；采用酶联免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbentassay，ELISA）检测IL-1β及IL-18 的水平。

1.5 统计学分析

采用SPSS 20.0 统计软件进行数据分析，本研究中连续变量均不符合正态性分布，用M（P25～P75）表示，采用秩和检验Mann-WhitneyU试验进行分析；分类变量用例数（构成比）表示，用χ2检验进行分析；应用Spearman等级相关分析评价变量之间的相关性；受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线下面积（area under the curve，AUC）用来评估IL-1β的诊断价值，P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

病例组共41例ADLI患者，其中，男31例，女10例，平均年龄31（24～51）岁，年龄范围20～78岁；对照组共41例非肝损伤患者，其中，男31例，女10例，平均年龄33（24～51）岁，年龄范围19～79岁。由于匹配设计的要求，2组性别和年龄的分布无统计学差异。体质量指数（body mass index，BMI）差异有统计学意义（P＜ 0.01），2组在文化程度、职业、吸烟、饮酒、居住环境因素方面差异无统计学意义（P＞ 0.05），见表1。

2.2 2组患者肝功能水平比较

血清中AST、ALT、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）水平在ADLI组和非ADLI组中差异有统计学意义（均P＜ 0.05），见表2。

2.3 2组患者血清IL-1β与IL-18 水平比较

血清IL-1β 在ADLI组和非ADLI组中差异有统计学意义（P＜ 0.01），血清IL-18在2组间比较无统计学差异，见表3。

2.4 2组患者血清IL-1β与肝功能指标的相关性分析

进一步对研究对象血清IL-1β水平与肝功能指标水平进行相关性分析，发现血清IL-1β与AST、ALT及ALP呈正相关（均P＜ 0.05），且与ALT、AST相关性更显著（P＜ 0.01）。

2.5 血清IL-1β水平对ADLI患者的预测价值

血清IL-1β水平对ADLI预测价值以AUC方式评估，见图1。血清IL-1β水平 的AUC是0.889（SE为0.037，95%CI：0.817～0.961），进一步根据ROC曲线获得的各样本的灵敏度和特异度，计算约登指数（Youden'S index=灵敏度+特异度-1），以最大值对应数据作为最佳筛查阳性界值（cut-off值），可知，cut-off值为58.55 pg/mL。

表1 ADLI组和非ADLI组一般资料的分布情况Tab.1 Distribution of general data for the ADLI and non-ADLI groups

表2 ADLI组和非ADLI组肝功能指标结果Tab.2 Results of liver function indicators in the ADLI and non-ADLI groups

表3 ADLI组和非ADLI组血清IL-1β与IL-18 表达水平Tab.3 Serum IL-1β and IL-18 expression levels in the ADLI and non-ADLI groups

3 讨论

炎症反应被认为是ADLI的关键发病机制，细胞凋亡作为程序性细胞死亡的主要形式，被证明在药物诱发肝损伤的炎症反应中起主要作用［8］。近来，程序性细胞死亡的另一种重要形式“pyroptosis”被报道也参与疾病的发生发展过程。IL-1β和IL-18是pyroptosis研究中起关键作用的促炎性细胞因子，可诱发级联放大的炎症反应，最终诱导细胞炎性死亡［9］。ADLI是否与IL-1β和IL-18有关尚未阐明。因此，本研究探讨了IL-1β和IL-18与ADLI的关系。

表4 血清IL-1β 与肝功指标相关性分析Tab.4 Correlation analysis between serum IL-1β and liver function indicators

图1 血清IL-1β 预测ADLI的ROC曲线Fig.1 ROC curve of serum IL-1β predicting ADLI

本研究中，ADLI组与非ADLI组相比，血清IL-1β水平升高，差异有统计学意义，血清IL-1β与ALT、AST存在相关性，且IL-1β水平诊断ADIL的AUC为0.889。由此可见，IL-1β会随着ADLI 的发生而升高。IL-1β主要是由激活的单核巨噬细胞产生，但中性粒细胞、表皮细胞和内皮细胞在受到外界抗原刺激后也可合成与分泌IL-1β，其主要由Toll 样受体/Nod样受体通路以及Caspase-1 通路进行调节和激活，IL-1β是炎症放大启动因子，可促进炎性细胞的活化与聚集中性粒细胞［10］。关于pyroptosis与ADLI的研究虽未见报道，但已发现在脓毒症诱导小鼠急性肝损伤时，Caspase-1表达升高，血清中IL-1β增加，升高的IL-1β加重肝细胞死亡［11］。苯并［a］芘诱导HL-7702人正常肝细胞损伤中，也发现Caspase-1及IL-1β水平升高［12］。IL-1β主要作为促炎性介质激活和募集白细胞，尤其是中性粒细胞进入组织［13］，可参与器官损伤过程［14］。在热应激诱导肝损伤的研究中发现，抑制 IL-1β可降低肝脏中髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）活性并缓解肝损伤，表明IL-1β在触发中性粒细胞组织浸润和肝损伤中的重要作用。另外，用 IL-1β抑制剂处理的大鼠显示出较低的血清ALT活性和肝脏组织学评分［5］。这些结果提示，在肝细胞受到损伤时伴随着IL-1β的释放，其在肝损伤中发病机制中起作用。本研究结果证明在ADLI过程中也伴随IL-1β的升高，为ADLI中抗IL-1β干预的研究奠定了基础。

IL-18也是T细胞介导肝损伤的媒介，在肝脏中不仅由库普弗细胞表达，也可由损伤的肝细胞合成［15］。IL-18的分泌可加剧代谢紊乱及免疫功能损伤，此外，IL-18还能促进T淋巴细胞的增殖和分化，直接介导肝细胞的损伤［16］。非酒精性脂肪肝病患者与正常人比较，血清IL-18水平升高，提示IL-18可能是脂肪变性损害和肝脏炎症中的一个重要发病因素［17］。然而，本研究中未观察到升高的IL-18。这可能是因为IL-18不是与ADLI关系密切的指标，可能仅在血清中瞬时释放，或在受影响的组织或炎症部位局部表达。迄今为止，在全基因组及转录组研究中尚未出现指示体内IL-1β释放的基因表达特征［18］。

总之，本研究表明血清IL-1β与ADLI有关联，在ADLI诊断中具有潜在价值。下一步需研究IL-1β促成ADLI的发病机制，探索IL-1β在ADLI中靶向治疗的可能性。