陳鐘 何艷△ 周國(guó)強(qiáng) 周泉
(1.長(zhǎng)沙市第一醫(yī)院,湖南 長(zhǎng)沙 410000;2.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
艾滋病(AIDS/HIV)合并馬爾尼菲青霉菌(penicillium marneffei,PM)感染是由于艾滋病患者免疫缺陷而導(dǎo)致的一種廣泛播散性感染,病死率較高,早期診斷和治療直接影響其預(yù)后[1-2]。馬爾尼菲青霉菌病(penicilliosis marneffei,PSM)的診斷金標(biāo)準(zhǔn)主要是病原學(xué)培養(yǎng),但血液病原培養(yǎng)陽(yáng)性率并不高而且費(fèi)時(shí)[3];組織活檢可提高培養(yǎng)陽(yáng)性率,但為有創(chuàng)性操作結(jié)果也需要數(shù)天,臨床操作有一定難度,因此有必要建立一種簡(jiǎn)單快速的血清學(xué)檢測(cè)方法和指標(biāo)用于早期診斷HIV-PSM,本文擬通過(guò)檢測(cè)不同階段艾滋病患者血清中的腺苷脫氨酶酶(adenosine,ADA)及其同工酶(ADA1和ADA2),谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate amino transferase,AST)的活性;以探索早期診斷艾滋病合并馬爾內(nèi)菲青霉菌病的血清學(xué)指標(biāo),以便早期治療改善預(yù)后。
1.1研究對(duì)象 本研究納入2015年1月至2016年3月我院收治的艾滋病患者共158例,其中HIV感染組62例(無(wú)機(jī)會(huì)性感染),其中男41例,女21例,年齡19~53歲,平均(32.51±5.23)歲;AIDS患者組43例(有機(jī)會(huì)性感染但非馬爾尼菲青霉菌),其中男40例,女3例,年齡19-53歲,平均(31.47±7.12)歲;艾滋病合并馬爾尼菲青霉菌患者53例(HIV-PSM組),其中男43例,女10例,年齡20~53歲,平均(37.94±11.25)歲;每例患者空腹靜脈采血10 mL,對(duì)HIV-PSM組患者治療2周后再次采血,分離血清存放于-20 ℃?zhèn)溆?。流式?xì)胞計(jì)數(shù)法檢測(cè)CD4+T細(xì)胞數(shù)量,RT-PCR檢測(cè)HIVRNA病毒載量;采用常規(guī)的酶偶聯(lián)速率法檢測(cè)腺苷脫氨酶(tADA)、腺苷脫氨酶的同工酶(ADA1和ADA2)及谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST);同時(shí),針對(duì)該53例的艾滋病合并馬爾內(nèi)菲青霉菌病患者,在經(jīng)診斷并接受同等時(shí)間治療后,繼續(xù)對(duì)各患者情況進(jìn)行跟蹤,結(jié)果有45例好轉(zhuǎn),5例未愈,3例死亡,并對(duì)其中的50例樣本進(jìn)行采血跟蹤測(cè)定指標(biāo)。并采取擴(kuò)大樣本的方式測(cè)定指標(biāo)的相關(guān)性、特異性和靈敏度。所有HIV患者均由當(dāng)?shù)厥』蚴屑?jí)疾病控制中心實(shí)驗(yàn)室確認(rèn)報(bào)告,診斷標(biāo)準(zhǔn)按《國(guó)家免費(fèi)艾滋病抗病毒藥物治療手冊(cè)》。本研究得到長(zhǎng)沙市第一醫(yī)院、中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn),所有患者均簽署知情同意書。
1.2方法
1.2.1CD4+T細(xì)胞數(shù)的檢測(cè)和記錄 將患者靜脈血離心分離,將其細(xì)胞成分分裝于流式細(xì)胞儀專用管用于流式細(xì)胞儀(Accuri C6,BD,NJ in USA)進(jìn)行CD4+T細(xì)胞的計(jì)數(shù)。
1.2.2AST和ALT的活性檢測(cè) 根據(jù)中山標(biāo)佳生物科技有限公司的AST試劑盒(速率法)及丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)試劑盒(速率法)的使用說(shuō)明書進(jìn)行操作,配套儀器為深圳邁瑞公司的BS-400全自動(dòng)生化分析儀;參考值范圍:AST 12-39 U/L;ALT 7-48 U/L。
1.2.3馬爾尼菲青霉菌病的確認(rèn)檢查 (1)使用專用檢測(cè)PSM的培養(yǎng)瓶對(duì)住院合并機(jī)會(huì)性感染的AIDS患者采集靜脈血,置于梅里埃公司的BACT/ALERT 3D培養(yǎng)系統(tǒng)中,設(shè)置對(duì)照組,七天內(nèi)該系統(tǒng)將有菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)瓶進(jìn)行報(bào)警,即初步判定為PM陽(yáng)性組;(2)將報(bào)警的培養(yǎng)瓶中的PM陽(yáng)性結(jié)果菌群挑出,進(jìn)行沙氏平板實(shí)驗(yàn),以進(jìn)行PM二次確認(rèn)。
1.2.4tADA、ADA1和ADA2的檢測(cè) 采用酶偶聯(lián)速率法測(cè)定血清總ADA(即tADA是ADA1和ADA2之和),正常參考值4~18 U/L。本研究中采用的是深圳邁瑞公司的BS-400全自動(dòng)生化分析儀,腺苷脫氨酶(總ADA)檢測(cè)試劑盒(AD7278)購(gòu)自上海執(zhí)誠(chéng)生物科技股份有限公司,按試劑盒說(shuō)明書操作。而對(duì)ADA1和ADA2的含量測(cè)定,是根據(jù)紅-9-(2-羥基-3-壬烷基)腺嘌呤(EHNA,0.1 mM)(58337-38-5,Minneapolis,USA)能完全抑制ADA1活性,而ADA2對(duì)EHNA 抑制作用不敏感[20]的原理,通過(guò)加入EHNA測(cè)定總ADA含量和ADA2含量,兩者相減即得到ADA1的含量。
2.1CD4+細(xì)胞數(shù)測(cè)定 由表1中測(cè)定所得CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)情況可知,在AIDS組中CD4+T細(xì)胞數(shù)比較高,平均值為1055.6個(gè)/μL,HIV感染組平均值為534.44個(gè)/μL,而HIV-PSM組的平均值為21.84個(gè)/μL;與HIV感染組相比,AIDS組和HIV-PSM組的CD4+細(xì)胞數(shù)均明顯降低(P<0.05),且降低幅度較大;統(tǒng)計(jì)分析顯示:HIV-PSM組、AIDS組及HIV感染組之間均是差異顯著的(P<0.05)。
表1 AIDS組、HIV感染組和HIV-PSM組的對(duì)應(yīng)CD4+細(xì)胞數(shù)的測(cè)定結(jié)果分析
注:a是HIV感染組和AIDS組之間比較,b是AIDS組和HIV-PSM組之間比較,c是HIV感染組和HIV-PSM組之間比較。
2.2各組血清中AST和ALT的活性檢測(cè)結(jié)果分析 血清AST和ALT的活性在AIDS組和HIV-PSM組中均有增加,如表2所示,但AST的改變更明顯;HIV-PSM組血清AST、AST活性明顯高于其他兩組(P均<0.05),而ALT的變化差異不顯著,說(shuō)明結(jié)果指向性并不明顯。
組別nASTU/LtPALTU/LtPHIV感染組6213.2±2.15.122a0.037a22.5±3.415.627a0.289aAIDS組4324.9±4.08.141b0.022b34.8±5.37.364b0.126bHIV-PSM組53124.6±12.63.228c0.034c52.1±8.710.347c0.224c
注:a是HIV感染組和AIDS組之間比較,b是AIDS組和HIV-PSM組之間比較,c是HIV感染組和HIV-PSM組之間比較。
2.3各組中tADA、ADA1和ADA2活性分析 tADA的值是ADA1和ADA2兩值之和,tADA在HIV-PSM組中明顯升高,其中以ADA2同工酶升高最明顯,且組間比較差異顯著(p均<0.05),而ADA1同工酶的差異并不顯著(p>0.05)。見表3。
組別ntADAU/LtPADA2U/LtPADA1U/LtPHIV感染組624.9±1.210.341a0.046a1.5±1.46.384a0.048a3.4±0.95.322a1.237aAIDS組439.4±2.54.127b0.031b4.9±1.71.249b0.039b4.5±2.02.834b0.628bHIV-PSM組5331.7±17.92.834c0.044c26.1±12.84.571c0.042c5.1±8.56.924c0.640c
注:a是HIV感染組和AIDS組之間比較,b是AIDS組和HIV-PSM組之間比較,c是HIV感染組和HIV-PSM組之間比較;數(shù)據(jù)是以平均值±SD的形式呈現(xiàn)的。
2.4tADA、ADA1、ADA2和AST在HIV-PSM患者治療前后的分析評(píng)價(jià) 治療后,HIV-PSM組患者tADA、ADA2及AST水平均下降,與治療前相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見圖1。
注:與治療前比較,**P<0.01。
圖1治療前后各指標(biāo)(tADA、ADA1、
ADA2和AST)的數(shù)值變化比較
2.5各指標(biāo)放大樣本后的相關(guān)性分析 由圖2A中的相關(guān)性分析圖可知,在所有的樣本中,包括HIV感染組、AIDS組及HIV-PSM組的所有數(shù)據(jù),隨著樣本CD4+細(xì)胞數(shù)的上升,其tADA的活性是下降的,兩者呈負(fù)相關(guān)(R=-0.784,P=0.006);同時(shí),如圖2B所示,隨著樣本CD4+細(xì)胞數(shù)的上升,其ADA2的活性是下降的,亦呈負(fù)相關(guān)(R=-0.742,P=0.002);而對(duì)ADA1活性與CD4+細(xì)胞數(shù)的相關(guān)性分析顯示,兩者之間的反向相關(guān)性較低(R=-0.09,P<0.05)。另外,如圖2C所示,發(fā)現(xiàn)隨著樣本tADA活性上升,ADA2活性亦增加,兩者呈正相關(guān)(R=0.957,P=0.045);而ADA1活性與tADA活性的相關(guān)性亦較低,此處并未將數(shù)據(jù)展示出來(lái)。由上圖數(shù)據(jù)綜合分析,tADA與ADA2的樣本相關(guān)性相對(duì)較高,而tADA與ADA1的相關(guān)性卻較低。最后,如圖2D所示,隨著樣本中AST活性上升的趨勢(shì)tADA的活性也在逐步增加,圖中趨勢(shì)顯示是顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R2=0.891(P=0.019)。
注:A.HIV所有感染患者樣本中CD4+細(xì)胞數(shù)與tADA活性的相關(guān)性;B.HIV所有感染患者樣本中CD4+細(xì)胞數(shù)與ADA2活性的相關(guān)性;C.HIV所有感染患者樣本中tADA活性與ADA2活性的相關(guān)性D)HIV所有感染患者樣本中tADA活性與AST活性的相關(guān)性。
圖2指標(biāo)在樣本檢測(cè)中的相關(guān)性分析
2.6特異性和靈敏度分析 tADA、ADA2及AST三個(gè)指標(biāo)在非HIV-PSM與HIV-PSM樣本中的AUC值均在0.81~0.89之間。tADA、ADA2及AST的ROC下面區(qū)域分別為0.870、0.885和0.810。tADA的特異性和靈敏度分別為80%、80%;ADA2的特異性和靈敏度亦分別為90%、80%;AST的則為100%、70%,在此特異性和靈敏度條件下對(duì)應(yīng)的tADA、ADA2及AST臨界值(當(dāng)Youden指數(shù)最大時(shí)確定診斷最佳臨界值)分別為: 28.5 U/L、19.4U/L和115.9 U/L。
注:A:tADA的ROC曲線;B:ADA2的ROC曲線;C:AST的ROC曲線。
圖3tADA、ADA2和AST的ROC曲線
近年來(lái),由于全球艾滋病感染者不斷增加,馬爾內(nèi)菲青霉菌病發(fā)病率也呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。由于馬爾內(nèi)菲青霉菌病具有較高的病死率,如果患者未得到準(zhǔn)確的診斷和及時(shí)治療,播散型的PSM病死率可超過(guò)75%[1]。早期診斷無(wú)特殊生化指標(biāo),確診需要病原學(xué)檢測(cè),而病原學(xué)檢測(cè)耗時(shí),有可能延誤最佳治療時(shí)機(jī)[2],因此有必要建立一套早期診斷的指標(biāo),以便及時(shí)治療以改善預(yù)后。
tADA是嘌呤核苷分解代謝過(guò)程中的可特異性催化水解核苷生成肌苷和氨的一種重要酶類,包括兩種同工酶:ADA1和ADA2,其在體內(nèi)分布較普遍,主要存在于實(shí)質(zhì)器官、淋巴細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞中。正常情況下,血清中tADA主要來(lái)源于肝臟,當(dāng)肝細(xì)胞損傷壞死或膜通透性增加時(shí),肝細(xì)胞內(nèi)tADA釋放入血引起tADA活性增加,可作為一種反應(yīng)肝細(xì)胞損害、肝纖維化的指標(biāo)[3];但是,由于在單核/巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞中tADA活性較血清更高[4],其tADA是淋巴細(xì)胞增殖與分化及單核細(xì)胞成熟為巨噬細(xì)胞過(guò)程中所必需的,tADA缺陷可導(dǎo)致原發(fā)性免疫缺陷病,因而被認(rèn)為是細(xì)胞免疫的指標(biāo)[5-6],故臨床上tADA的變化可能與免疫性疾病的關(guān)系更為密切。有文獻(xiàn)[7-8]報(bào)道,在肺結(jié)核、結(jié)核性胸膜炎患者血清及胸膜腔中的tADA活性增高,認(rèn)為與細(xì)胞免疫功能增強(qiáng)、淋巴細(xì)胞增多有關(guān);但在某些免疫缺陷的疾病中,亦發(fā)現(xiàn)有tADA的升高,說(shuō)明ADA活性高低,并不完全與免疫功能的強(qiáng)弱及淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)一致。原因可能是標(biāo)準(zhǔn)的tADA檢測(cè)的是tADA的活性(有氨顯色法和氨偶聯(lián)酶測(cè)定法),而不是數(shù)量,活性與數(shù)量不完全成正比,因此只有當(dāng)T細(xì)胞受到抗原刺激激活或快速增殖時(shí),tADA活性水平才會(huì)明顯增高[9]。而在肺結(jié)核及AIDS感染者中,tADA升高時(shí),CD4+T淋巴細(xì)胞減少而CD8+T淋巴細(xì)胞增加[10],且發(fā)現(xiàn)tADA升高是以ADA2為主[11],而在本研究中,HIV-PSM組血清tADA升高亦是以ADA2升高為主,與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致??赡苁且?yàn)锳DA2主要來(lái)源于單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng),在單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)激活與淋巴細(xì)胞數(shù)量變化不一致情況下亦可能出現(xiàn)tADA的升高[12]。
馬爾內(nèi)菲青霉菌病是由于馬爾尼菲青霉菌(PM)感染所致,而PSM主要寄生于巨噬細(xì)胞,并可隨血液運(yùn)送到單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)。在免疫功能正常者,巨噬細(xì)胞被T細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子激活而使PSM感染得到控制;而在HIV/AIDS患者由于免疫功能低下,體內(nèi)CD4+T細(xì)胞減少,巨噬細(xì)胞不能及時(shí)吞噬和殺滅入侵的PM孢子,致使PM在體內(nèi)迅速繁殖,巨噬細(xì)胞變性壞死造成該菌在體內(nèi)廣泛播散,引發(fā)播散型PSM[13-14]。由于馬爾內(nèi)菲青霉菌喜嗜濕熱環(huán)境,因而我國(guó)南方或東南亞可能更多見,文獻(xiàn)報(bào)道,該病在越南的患病率是4.4%[15],在中國(guó)香港的患病率是14%[16],但是中國(guó)大陸鮮有報(bào)道。除環(huán)境因素、季節(jié)性變化外,最主要的是患者CD4+T細(xì)胞數(shù)減少,通常小于200個(gè)/μL的AIDS患者其患PSM的風(fēng)險(xiǎn)更高,本文結(jié)果就提示HIV-PSM組患者的CD4+T細(xì)胞數(shù)僅僅21個(gè)/μL左右。ADA活性變化是否與CD4+T細(xì)胞數(shù)及機(jī)會(huì)性感染密切相關(guān)呢?有研究[17]報(bào)道,HIV陽(yáng)性患者血清中ADA的活性可能有一個(gè)很明顯的上升趨勢(shì),但是ADA或ADA1和ADA2同工酶在HIV合并PSM患者中的變化情況卻很少報(bào)道。本研究結(jié)果顯示,在HIV感染不同階段,隨著CD4+T細(xì)胞數(shù)逐漸減少,患者出現(xiàn)機(jī)會(huì)性感染的幾率越高,尤其是PSM,而且ADA(ADA2)和AST活性亦隨之升高,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),隨著HIV-PSM治療轉(zhuǎn)歸好轉(zhuǎn),ADA(ADA2)和AST活性亦隨之下降,說(shuō)明ADA(ADA2)和AST活性與HIV感染的疾病進(jìn)程和機(jī)會(huì)性感染密切相關(guān),尤其是HIV-PSM患者。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),上述三個(gè)指標(biāo)具有較好的相關(guān)性和較高的靈敏度和特異性;進(jìn)而在此特異性和靈敏度條件下對(duì)應(yīng)的tADA、ADA2及AST臨界值(當(dāng)Youden指數(shù)最大時(shí)確定診斷最佳臨界值)分別為: 28.5 U/L、19.4U/L和115.9 U/L。因此,根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)摸索,可以初步推斷這些指標(biāo)(tADA、ADA2及AST)有可能成為HIV-PSM早期診斷的血清學(xué)指標(biāo),以輔助臨床早期診斷治療及改善預(yù)后。但本研究?jī)H為單指標(biāo)探索性診斷研究,初步發(fā)現(xiàn)血清幾個(gè)常見指標(biāo)在HIV/AIDS合并PSM早期診斷中具有潛在價(jià)值,今后尚需擴(kuò)大樣本及綜合更多指標(biāo)進(jìn)行更深入探索。