吳迪 林友飛 陳曉紅 沈建山 陳效友
結(jié)核病是機(jī)體被結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis,MTB)感染引起的全身性疾病。既往文獻(xiàn)報(bào)道,胸膜是除了肺臟、淋巴結(jié)以外人體感染結(jié)核分枝桿菌最常受累的部位[1]。胸腔積液或胸膜活檢組織標(biāo)本中分離出結(jié)核分枝桿菌是診斷結(jié)核性胸膜炎的金標(biāo)準(zhǔn),但其陽性率極低[2]。臨床常依據(jù)胸膜活檢組織病理鏡下表現(xiàn)為肉芽腫性改變診斷結(jié)核性胸膜炎,但難以廣泛應(yīng)用于基層醫(yī)院的臨床。探尋敏感度強(qiáng)、特異度高、風(fēng)險(xiǎn)小、應(yīng)用簡單、操作簡便的檢測指標(biāo)對結(jié)核性胸膜炎的診斷具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。
腺苷脫氨酶(adenosine deaminase,ADA)被認(rèn)為是診斷結(jié)核性胸膜炎的有效指標(biāo),但也有研究表明其敏感度較高(90%),但特異度偏低(50%),提示腺苷脫氫酶作為單一指標(biāo)用于診斷結(jié)核性胸膜炎的局限性[3]。近年來研究表明,白介素27(interleukin-27,IL-27)在結(jié)核性胸膜炎的診斷方面具有重要的價(jià)值[4],但將其與ADA對比及聯(lián)合檢測的研究報(bào)道仍然較少。本研究旨在以臨床確診為結(jié)核性胸膜炎和惡性腫瘤所致胸腔積液的患者為研究對象,探討胸腔積液中IL-27和ADA水平對結(jié)核性和惡性腫瘤所致胸腔積液患者鑒別診斷的臨床意義及應(yīng)用價(jià)值,并進(jìn)一步討論二者聯(lián)合聯(lián)測對結(jié)核性胸膜炎的診斷價(jià)值。
選擇2017年12月1日至2018年7月29日在福建省福州肺科醫(yī)院因“不明原因胸腔積液”住院的患者101例,確診并分組,其中結(jié)核性胸膜炎患者61例(結(jié)核組),惡性腫瘤所致胸腔積液患者40例(惡性組)。
入組標(biāo)準(zhǔn)[5]:(1)年齡18~80歲;(2)通過組織學(xué)或細(xì)菌學(xué)確診的結(jié)核性胸膜炎和惡性腫瘤所致胸腔積液;(3)B型超聲掃描證實(shí)為胸腔積液,能定位并抽取積液;(4)無嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病,能耐受胸腔穿刺;(5)HIV陰性;(6)簽署知情同意書。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者均簽署知情同意書。所有患者抽取胸腔積液標(biāo)本前均未曾接受抗結(jié)核、抗腫瘤、糖皮質(zhì)激素或其他非激素抗炎類等藥物治療。
排除標(biāo)準(zhǔn)[5]:(1)過敏體質(zhì),曾對麻醉藥物有過敏史;(2)心肺功能異常,不能耐受胸腔穿刺;(3)患有血液病、精神障礙、癲癇病及免疫系統(tǒng)疾??;(4)結(jié)核性膿胸;(5)無法抽取胸腔積液;(6)拒絕簽署知情同意書。
1.確診結(jié)核性胸膜炎患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]:凡符合下列項(xiàng)目之一者,系為確診患者:(1)具備胸腔積液的影像學(xué)特征,以及胸腔積液或胸膜病理學(xué)檢查符合結(jié)核病病理學(xué)改變;病理學(xué)檢查表現(xiàn)為上皮細(xì)胞樣肉芽腫性炎,光學(xué)顯微鏡下可見大小和數(shù)量不等的壞死性和非壞死性肉芽腫,或輔以抗酸染色涂片陽性或利用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)檢測陽性。(2)具備胸腔積液的影像學(xué)特征及胸腔積液病原學(xué)檢查,符合抗酸染色涂片顯微鏡檢查陽性或分枝桿菌培養(yǎng)陽性,菌種鑒定為結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群或結(jié)核分枝桿菌核酸檢測陽性。
2.確診惡性腫瘤所致胸腔積液患者的診斷標(biāo)準(zhǔn):在胸腔積液中找到癌細(xì)胞或組織活檢證實(shí)為惡性腫瘤胸膜轉(zhuǎn)移,確診為惡性腫瘤所致胸腔積液,并排除結(jié)核性及類肺炎性疾病和其他不明原因引起的胸腔積液患者。
3.聯(lián)合檢測:采用多項(xiàng)診斷試驗(yàn)檢測同一受試對象,分別為并聯(lián)試驗(yàn)和串聯(lián)試驗(yàn),增加敏感度和特異度,提高診斷效率。
4.并聯(lián)試驗(yàn):全部試驗(yàn)中,任何一項(xiàng)結(jié)果陽性就為陽性,以提高敏感度。
5.串聯(lián)試驗(yàn):全部試驗(yàn)中,所有結(jié)果均為陽性才為陽性,以提高特異度。
結(jié)核組(61例):其中并發(fā)肺結(jié)核21例,單純結(jié)核性胸膜炎40例;男43例,女18例,年齡18~77歲;全部通過閉式胸膜活檢或者內(nèi)科胸腔鏡獲得病理學(xué)證據(jù)或者痰/胸腔積液分枝桿菌培養(yǎng)陽性及菌種鑒定證實(shí)結(jié)核分枝桿菌而獲得細(xì)菌學(xué)證據(jù)而確診。惡性組(40例):肺黏膜相關(guān)淋巴瘤1例,惡性胸膜間皮瘤1例,肺黏液表皮樣癌1例,非霍奇金淋巴瘤1例,小細(xì)胞肺癌3例,肺腺癌33例;男21例,女19例,年齡25~80歲;全部通過胸膜活檢或者內(nèi)科胸腔鏡獲得病理學(xué)證據(jù)或胸腔積液檢測找到3次以上惡性腫瘤細(xì)胞而明確診斷。兩組患者在性別方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但兩組患者年齡差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。Korczynski等[7]的研究表明隨著年齡增高,ADA數(shù)值存在一定程度下降,因而年齡會(huì)在一定程度上影響ADA對于結(jié)核性胸膜炎的準(zhǔn)確性,但是并不影響ADA對于結(jié)核性胸膜炎與其他病因的鑒別診斷價(jià)值,同時(shí)也不影響γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10(IFN-γ inducible protein 10,IP-10)、γ-干擾素等其他生物學(xué)標(biāo)志物的診斷效能。結(jié)合本研究具體情況,考慮兩組患者年齡存在的差異,一方面是與兩類疾病發(fā)病年齡本身存在差異相關(guān),與臨床實(shí)際情況相符;另一方面,本研究中ADA和IL-27的最佳臨界值的確定均來源于自身數(shù)據(jù),且既往研究也提示,在討論ADA的鑒別診斷價(jià)值時(shí),ADA與年齡之間相關(guān)性不大,故并不影響本研究討論ADA和IL-27在結(jié)核性胸腔積液及惡性腫瘤所致胸腔積液中的鑒別診斷價(jià)值[7]。
表1 兩組患者的一般資料分析
所有入組的患者均采取標(biāo)準(zhǔn)的胸腔穿刺術(shù)+閉式胸膜活檢術(shù)或內(nèi)科胸腔鏡胸膜活檢術(shù),于任何治療前抽取新鮮胸腔積液作為標(biāo)本,并通過常規(guī)生化指標(biāo)檢測胸腔積液性質(zhì),按Light標(biāo)準(zhǔn)判斷均為滲出性。抽取胸腔積液10 ml,放置于經(jīng)過肝素處理過的試管中。胸腔積液標(biāo)本以離心半徑17.2 cm,3000 r/min,離心10 min,取上清液置于-80 ℃冰箱凍存,待測 IL-27和ADA含量。樣本收集完畢后,取出凍存胸腔積液標(biāo)本,應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA 法)測定患者胸腔積液中 IL-27 的水平含量。實(shí)驗(yàn)中采用的試劑盒是由美國 R&D 公司提供的原裝進(jìn)口人體液 IL-27 試劑盒,操作過程中嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。用酶比色法測定胸腔積液中ADA的水平,ADA測定試劑盒購自深圳邁瑞醫(yī)療電子股份有限公司,采用邁瑞全自動(dòng)生化分析儀BS-800,正常參考區(qū)間為(4~24)U/L。
結(jié)核組患者胸腔積液中檢測到的IL-27、ADA濃度分別為409.48(229.04,954.97)ng/L、(45.88±14.33)U/L,明顯高于惡性組[分別為115.74(77.72,161.97)ng/L、10.50(7.00,15.00)U/L],差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=3.139,P<0.01;t=4.006,P<0.01)。
通過繪制ROC曲線進(jìn)一步分析胸腔積液IL-27和ADA對于結(jié)核性胸膜炎的診斷價(jià)值,IL-27的曲線下面積為0.894(95%CI=0.828~0.959);當(dāng)約登指數(shù)(敏感度+特異度-1)取最大值0.661時(shí),IL-27的濃度為176.31 ng/L (臨界值),對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為85.25%、特異度為82.50%。ADA的曲線下面積為0.934(95%CI=0.828~0.959);當(dāng)約登指數(shù)取最大值0.777時(shí),ADA的值為28 U/L(臨界值),對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為93.44%、特異度為87.50%,具體見圖1。
圖1 IL-27、ADA診斷結(jié)核性胸膜炎的ROC曲線
與IL-27及ADA單一檢測比較,二者聯(lián)合檢測可以進(jìn)一步提高診斷效能。與金標(biāo)準(zhǔn)比較,IL-27、ADA以及IL-27+ADA聯(lián)合檢測,用于診斷結(jié)核性胸膜炎的Kappa值分別為0.672、0.813、0.743,均>0.6,提示診斷一致性可靠。惡性組中存在2例假陽性,其中1例為惡性胸膜間皮瘤,其ADA:29 U/L,IL-27:223.59 ng/L,另1例為T細(xì)胞來源,非霍奇金淋巴瘤,ADA:304 U/L,IL-27:221.16 ng/L,提示通過IL-27、ADA聯(lián)合檢測可以極大提高結(jié)核性胸膜炎的診斷效能,但對于惡性胸膜間皮瘤和淋巴瘤所致胸腔積液存在假陽性可能,具體見表2。
表2 以臨床診斷結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)評估IL-27/ADA檢測與聯(lián)合檢測胸腔積液診斷結(jié)核性胸膜炎的效能
結(jié)核病是一種感染性疾病,肺臟是最為常見的受累部位。按照最新的分類標(biāo)準(zhǔn),結(jié)核性胸膜炎亦需按照肺結(jié)核進(jìn)行管理;在不明原因胸腔積液中,結(jié)核性胸膜炎是一種常見病因[8-11],尤其在結(jié)核病高感染地區(qū)。一項(xiàng)來自國內(nèi)關(guān)于內(nèi)科胸腔鏡的研究表明,在確診病因的患者中,結(jié)核性胸膜炎占據(jù)的比例高達(dá)40%[10]。胸腔積液或胸膜活檢組織標(biāo)本中分離出結(jié)核分枝桿菌是結(jié)核性胸膜炎診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[8-9,12],涂片陽性率不到10%,培養(yǎng)陽性率約為15%~30%[12]。通過胸腔鏡胸膜活檢獲得組織病理學(xué),進(jìn)而診斷結(jié)核性胸膜炎,具有較高的陽性率[13],確診率高達(dá)87%[14],但因內(nèi)科胸腔鏡系有創(chuàng)性檢查,難以廣泛應(yīng)用于基層醫(yī)院。隨著免疫學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對胸腔積液各種細(xì)胞因子的研究已成為近年來探討的熱點(diǎn)。
胸膜在遭受結(jié)核分枝桿菌感染時(shí)發(fā)生Th1優(yōu)勢應(yīng)答,胸腔內(nèi)積聚液體及各種活性細(xì)胞成分。IL-27 來源于激活的抗原提呈細(xì)胞,由p28和EBI3兩個(gè)亞單位所組成的新型異源二聚體細(xì)胞因子,與IL-12、IL-23、IL-35共同組成IL-12分子家族[15],可調(diào)控不同類型的免疫細(xì)胞,在抗感染、抗腫瘤免疫及自身免疫系統(tǒng)疾病中發(fā)揮著雙重調(diào)控作用[16]。文獻(xiàn)[17-18]的研究結(jié)果顯示,IL-27在感染過程中發(fā)揮著重要的作用,它通過抑制T細(xì)胞的分化與IFN-γ的分泌從而達(dá)到最大程度地抑制結(jié)核分枝桿菌生長[19]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,IL-27在感染早期可阻止抗結(jié)核分枝桿菌的保護(hù)性免疫反應(yīng),同時(shí)又能夠限制慢性炎癥所導(dǎo)致的病理損傷,并使兩者保持平衡[20]。因此,IL-27又是機(jī)體參與結(jié)核免疫反應(yīng),降低結(jié)核分枝桿菌殺傷力的重要細(xì)胞因子。
2012年,Yang等[4]首次報(bào)告了IL-27對于結(jié)核性胸膜炎的輔助診斷價(jià)值。此后的研究[20-23]均顯示IL-27在結(jié)核性胸膜炎中具有診斷價(jià)值。但對于敏感度、特異度及診斷價(jià)值的意義,結(jié)果卻不盡相同。國內(nèi)的研究[4,20,23-24]結(jié)果均表明IL-27具有良好的診斷效能。但一項(xiàng)來自西班牙的研究結(jié)果[25]顯示,IL-27的敏感度為91.4%,特異度為85.1%,提示IL-27具有一定的診斷價(jià)值,但診斷效能低于ADA及ADA-2。另一項(xiàng)來自希臘的研究[21]亦表明IL-27具有臨床診斷價(jià)值,敏感度為80%,特異度為91%,而ADA的敏感度和特異度分別為89%和80%,二者之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)IL-27和ADA聯(lián)合檢測時(shí),敏感度可以高達(dá)100%,特異度達(dá)85%。雖然這些研究[22,25]均不認(rèn)為IL-27的診斷價(jià)值優(yōu)于ADA,但都認(rèn)為IL-27與ADA的聯(lián)合檢測有助于結(jié)核性胸膜炎的診斷。上述研究可以發(fā)現(xiàn)IL-27對于結(jié)核性胸膜炎的診斷具有一定價(jià)值,但不同研究報(bào)道的閾值、敏感度、特異度存在一定程度的差異。本研究以通過金標(biāo)準(zhǔn)確診為結(jié)核性胸膜炎與惡性腫瘤所致胸腔積液的患者為研究對象,分別檢測其胸腔積液中IL-27和ADA水平,發(fā)現(xiàn)結(jié)核性胸腔積液IL-27及ADA水平明顯高于惡性腫瘤所致胸腔積液,二者之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步通過繪制ROC曲線,發(fā)現(xiàn)IL-27對診斷結(jié)核性胸膜炎的特異度(82.50%)及敏感度(85.25%)均較高,與既往研究相似[4,20-23],IL-27濃度檢測可作為結(jié)核性胸膜炎診斷及與惡性腫瘤所致胸腔積液相鑒別的一項(xiàng)客觀指標(biāo)。
ADA是機(jī)體細(xì)胞免疫活動(dòng)的重要核酸代謝酶,它能催化腺嘌呤核苷生成次黃嘌呤,最終氧化成尿酸排出體外。Piras等[26]于1978年首先報(bào)道胸腔積液中ADA活性可作為結(jié)核性胸腔積液診斷的依據(jù)之一。Liang等[27]對61項(xiàng)英文獨(dú)立研究進(jìn)行薈萃分析,結(jié)果顯示ADA診斷結(jié)核性胸腔積液的總體敏感度為92%,特異度為90%。本研究結(jié)果也顯示,結(jié)核組ADA值明顯高于惡性組,與國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道一致[4,20-23];當(dāng)約登指數(shù)達(dá)最大值時(shí),取ADA值28 U/L為臨界值,敏感度和特異度分別為93.44%和87.50%,與既往文獻(xiàn)報(bào)道[27-28]相仿。
臨床上為提高診斷效率,常采用2個(gè)或2個(gè)以上的指標(biāo)聯(lián)合檢測。進(jìn)一步對IL-27和ADA聯(lián)合檢測的臨床診斷效能進(jìn)行分析,兩者串聯(lián)試驗(yàn)方法聯(lián)合檢測的特異度(95.00%,38/40)較單獨(dú)檢測IL-27(82.50%,33/40)及單獨(dú)檢測ADA(87.50%,35/40)均明顯升高,并有較好的敏感度(81.97%,50/61);并聯(lián)試驗(yàn)方法聯(lián)合檢測的敏感度(96.72%,59/61)較單獨(dú)檢測IL-27(85.25%,52/61)及單獨(dú)檢測ADA(93.44%,57/61)均明顯升高,但特異度較低(75.00%,30/40)。結(jié)合臨床實(shí)際,為了減少誤診率,推薦特異度高且敏感性較好的串聯(lián)試驗(yàn)。
通過觀察聯(lián)合檢測的結(jié)果,筆者發(fā)現(xiàn)惡性組中存在假陽性2例(即檢測診斷為結(jié)核性胸膜炎),其中1例為惡性胸膜間皮瘤(ADA:29 U/L;IL-27:223.59 ng/L),另1例為T細(xì)胞來源非霍奇金淋巴瘤(ADA:304 U/L,IL-27:221.16 ng/L),這2例無論是ADA的數(shù)值,還是IL-27的濃度均顯著升高,這提示我們通過IL-27+ADA聯(lián)合檢測可以極大提高診斷結(jié)核性胸膜炎的特異度,但對于惡性胸膜間皮瘤和淋巴瘤所致胸腔積液仍存在假陽性可能。
綜上所述,胸腔積液IL-27和ADA的檢測對于結(jié)核性胸膜炎的診斷非常有價(jià)值。以胸腔積液IL-27濃度為176.31 ng/L(臨界值),對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為85.25%、特異度為82.50%;以胸腔積液ADA值為28 U/L(臨界值),對結(jié)核性胸膜炎診斷的敏感度為93.44%、特異度為87.50%,與既往報(bào)道的國內(nèi)文獻(xiàn)存在一定差異。從本研究的數(shù)據(jù)來看,IL-27的診斷效能稍遜色于ADA,但通過聯(lián)合檢測,尤其是串聯(lián)試驗(yàn),可以進(jìn)一步提高特異度,并具有較高的敏感度,有助于結(jié)核性胸膜炎的臨床診斷,并可以較好的減少誤診。本研究中結(jié)核性胸腔積液中IL-27含量臨界值與既往研究的差異可能與本研究實(shí)驗(yàn)室的條件以及樣本量仍不夠大有關(guān);另外,本研究也未對其他感染性、非感染性炎癥等其他病因(如炎性、漏出液、寄生蟲病等)進(jìn)行觀察與比較。以后尚需進(jìn)行多病因、更大樣本量的臨床研究以更加科學(xué)地評價(jià)IL-27對結(jié)核性胸腔積液的診斷價(jià)值。