彭新國(guó), 孫長(zhǎng)華, 安佳佳, 崔艷芳, 董 艷, 王 健, 高梅蘭
(濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,山東 濱州 256603)
異基因造血干細(xì)胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)是實(shí)體瘤、惡性血液病、免疫缺陷等疾病的有效治療手段。allo-HSCT后造血功能恢復(fù)較快,多數(shù)患者在移植后2~3周即可獲得粒細(xì)胞和血小板重建,但免疫重建過程卻有所延遲[1]。allo-HSCT后的免疫重建分為固有免疫系統(tǒng)的重建和特異性免疫系統(tǒng)的重建。前者包括粒細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞等,常在移植后2~4周獲得重建;后者包括T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞,移植后重建非常緩慢,尤其是CD4+T細(xì)胞[2]。allo-HSCT患者的免疫重建在防止疾病復(fù)發(fā)、降低死亡率等方面有重要作用,免疫重建延遲與感染和繼發(fā)腫瘤等密切相關(guān)[3]。侵襲性真菌感染(invasive fungal infection,IFI)是allo-HSCT后患者死亡的主要原因之一,在機(jī)體的抗真菌作用機(jī)制中,CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的特異性免疫應(yīng)答發(fā)揮著關(guān)鍵作用[4]。外周血中初始CD4+T細(xì)胞在不同細(xì)胞因子的誘導(dǎo)下,可分化為不同亞群的效應(yīng)T細(xì)胞,各自分泌不同的細(xì)胞因子,在免疫應(yīng)答中執(zhí)行不同功能。為進(jìn)一步探討allo-HSCT后CD4+T細(xì)胞免疫重建特征及其與IFI的關(guān)系,本研究從細(xì)胞和細(xì)胞因子水平檢測(cè)不同亞群效應(yīng)T細(xì)胞相關(guān)指標(biāo)的變化。
選取2010年2月—2014年10月濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院行allo-HSCT的血液惡性腫瘤患者47例,其中男33例、女14例,年齡(38±17)歲;47例患者中,急性髓性白血病34例、急性淋巴細(xì)胞白血病8例、慢性髓細(xì)胞白血病5例;同胞供者移植38例、無血緣供者移植9例;供受者組織相容性白細(xì)胞抗原(histocompatibility leukocyte antigen,HLA) 9/10位點(diǎn)以上相合2例、全相合45例;清髓性預(yù)處理方案含抗胸腺細(xì)胞球蛋白17例、不含30例;急性移植物抗宿主病預(yù)防方案為他克莫司+雷帕霉素+嗎替麥考酚酯30例、環(huán)孢素+MTX+MMF17例。另選取同期、同院體檢健康者40名為對(duì)照組,其中男28例、女12例,年齡(38±18)歲。
1.2.1 移植后免疫細(xì)胞亞群數(shù)量檢測(cè) 采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)移植后免疫細(xì)胞亞群數(shù)量。采集研究對(duì)象清晨空腹外周血5 mL,肝素抗凝,1 000×g離心5 min,取白細(xì)胞膜層,采用密度梯度離心法分離單個(gè)核細(xì)胞層。以適量RPMI 1640培養(yǎng)基+10%胎牛血清+100 U/mL青鏈霉素重懸單個(gè)核細(xì)胞,細(xì)胞濃度為2×106個(gè)/mL。將細(xì)胞懸液以每管250 μL的量分裝入編號(hào)為1、2、3、4、5、6的Eppendorf管中。1、2號(hào)管置于37 ℃、5%CO2溫箱孵育4~6 h,1 000×g離心5 min,棄上清,行流式細(xì)胞術(shù)。應(yīng)用BD Diva軟件分析CD4+細(xì)胞占淋巴細(xì)胞的比例和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞占CD4+細(xì)胞的比例,并結(jié)合外周血淋巴細(xì)胞絕對(duì)數(shù)計(jì)算調(diào)節(jié)性T細(xì)胞及CD4+細(xì)胞絕對(duì)數(shù)。3~6號(hào)管中加入1 μL佛波酯/離子霉素混液及1 μL布雷菲萊德菌素A/莫能霉素混液,使4個(gè)管內(nèi)終濃度分別為50 ng/mL、1 μg/mL、3 μg/mL及1.4 μg/mL,然后置于37 ℃、5% CO2溫箱孵育4~6 h,1 000×g離心5 min,取上清,行流式細(xì)胞術(shù)。應(yīng)用BD Diva軟件分析輔助性T細(xì)胞(helper T cell,Th)17、Th1、Th2占CD4+T細(xì)胞的比例,并根據(jù)外周血淋巴細(xì)胞絕對(duì)數(shù)計(jì)算各亞群細(xì)胞的絕對(duì)數(shù)。所有試劑均購(gòu)自美國(guó)BECKMAN公司,CD4為FITC熒光標(biāo)記。BD FACSCanto Ⅱ流式細(xì)胞儀(4/2系統(tǒng))購(gòu)自美國(guó)BD公司。
1.2.2 細(xì)胞因子濃度檢測(cè) 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)細(xì)胞因子濃度。采集研究對(duì)象清晨空腹外周血5 mL,乙二胺四乙酸抗凝,1 000×g離心5 min,取上清,檢測(cè)白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6、IL-10、干擾素(interferon,IFN)-γ和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor,TGF)-β的濃度。采用美國(guó)伯樂公司imark酶標(biāo)儀進(jìn)行測(cè)定,所有試劑盒均購(gòu)自美國(guó)BioLegend公司,所有操作均嚴(yán)格按照試劑盒說明書要求進(jìn)行。
觀察allo-HSCT后CD4+T細(xì)胞免疫重建特征。比較對(duì)照者與血液惡性腫瘤患者移植后1、2、3個(gè)月的CD4+T細(xì)胞、Th17、Th1、Th2、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的數(shù)量。觀察連續(xù)3個(gè)月均進(jìn)行檢測(cè)的患者的細(xì)胞因子水平動(dòng)態(tài)變化,并與對(duì)照組進(jìn)行比較。觀察患者移植后IFI發(fā)生情況,并分析其與CD4+T細(xì)胞免疫重建的相關(guān)性。IFI的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《血液病/惡性腫瘤患者侵襲性真菌感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)與治療原則(第五次修訂版)》[5]。
采用SAS 9.3軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以x±s表示,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)表示,采用獨(dú)立樣本的Mann-WhitneyU檢驗(yàn);CD4+T細(xì)胞免疫重建相關(guān)指標(biāo)與IFI相關(guān)性分析采用多因素Logistic回歸分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
采用兩方差分析對(duì)allo-HSCT后不同時(shí)間免疫細(xì)胞亞群數(shù)量進(jìn)行兩兩比較。結(jié)果顯示,移植后1、2和3個(gè)月免疫細(xì)胞亞群數(shù)量均低于對(duì)照組(P<0.05),移植后2、3個(gè)月免疫細(xì)胞亞群數(shù)量均高于移植后1個(gè)月(P<0.05)。見表1。
表1 allo-HSCT后不同時(shí)間免疫細(xì)胞亞群數(shù)量 ×106/L
移植后1、2和3個(gè)月IL-6水平逐漸升高,且與對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),2個(gè)月時(shí)達(dá)到峰值,隨后開始降低,但移植后3個(gè)月IL-6水平仍高于對(duì)照組(t=10.501,P<0.001);與對(duì)照組比較,移植后1、2和3個(gè)月IL-10水平均升高,移植后2個(gè)月較1個(gè)月降低,3個(gè)月回升至最高,移植后2個(gè)月與對(duì)照組比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=13.530,P<0.001);移植后TGF-β水平下降,移植后1、2和3個(gè)月各組與對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);移植后不同時(shí)間IFN-γ與對(duì)照組比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 allo-HSCT后不同時(shí)間細(xì)胞因子水平 pg/mL
參照臨床診療結(jié)果,本研究IFI發(fā)生率為19.15%(9/47),其中55.56%(5/9)的病原菌為念珠菌,44.44%(4/9)為曲霉菌;55.56%(5/9)的感染部位為肺部,33.33%(3/9)為口咽部,22.22%(2/9)為腸道(1例患者同時(shí)有2個(gè)部位發(fā)生感染)。
以是否發(fā)生IFI為因變量,以CD4+T細(xì)胞4個(gè)亞群細(xì)胞數(shù)以及細(xì)胞因子IL-6、IL-10、IFN-γ和TGF-β為自變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,入選標(biāo)準(zhǔn)為0.05,剔除標(biāo)準(zhǔn)為0.1。結(jié)果顯示,Th17細(xì)胞數(shù)可能與IFI的發(fā)生有關(guān),而Th1、Th2和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞數(shù)以及IL-6、IL-10、TGF-β和IFN-γ水平與IFI的發(fā)生無關(guān)。見表3。
allo-HSCT后,因移植方案中應(yīng)用了大劑量細(xì)胞毒性藥物及長(zhǎng)期免疫抑制藥物而影響了免疫重建,患者將經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的免疫缺陷,從而增加了對(duì)病原微生物的易感性[6-7]。IFI是allo-HSCT后常見的嚴(yán)重并發(fā)癥,即使給予積極的抗真菌治療,患者仍有較高的發(fā)病率與死亡率[8]。但并非所有的患者都會(huì)出現(xiàn)IFI,提示存在某些未知因素導(dǎo)致患者對(duì)IFI有個(gè)體差異,因此明確IFI與CD4+T細(xì)胞免疫重建是否具有相關(guān)性,對(duì)幫助臨床制定相應(yīng)的治療策略具有重要意義。
allo-HSCT后T細(xì)胞重建有2條途徑:一條是胸腺依賴性途徑,供者來源的前T細(xì)胞在胸腺內(nèi)發(fā)育;另一條是胸腺非依賴性途徑,即成熟T細(xì)胞的外周擴(kuò)增。前者是移植后T細(xì)胞的主要來源,產(chǎn)生初始T細(xì)胞,啟動(dòng)緩慢;后者主要是記憶T細(xì)胞,能夠在抗原與細(xì)胞因子的刺激下迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樾?yīng)細(xì)胞,執(zhí)行免疫應(yīng)答,是移植后早期淋巴細(xì)胞急劇下降、胸腺功能未恢復(fù)時(shí)的重要替代途徑,在移植后早期的抗感染機(jī)制中發(fā)揮著重要作用[9-10]。本研究發(fā)現(xiàn),移植后CD4+T細(xì)胞及其免疫亞群數(shù)量隨時(shí)間延長(zhǎng)而遞增,但移植后3個(gè)月亞群細(xì)胞數(shù)仍低于對(duì)照組,可能與外周血中的初始CD4+T細(xì)胞數(shù)量不足有關(guān)。即使受到足夠的抗原或者細(xì)胞因子誘導(dǎo),在無足夠初始CD4+T細(xì)胞的情況下,也無法正常活化為各亞群細(xì)胞。此外,也可能是由于移植后患者T細(xì)胞受體庫多態(tài)性不足,導(dǎo)致抗原應(yīng)答能力減弱,向效應(yīng)T細(xì)胞轉(zhuǎn)化的能力減弱及CD4+T細(xì)胞亞群重建延遲。
本研究檢測(cè)了Th1類因子IFN-γ、Th2類因子IL-6和IL-10、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞類因子TGF-β,結(jié)果顯示,TGF-β在移植后3個(gè)月內(nèi)持續(xù)低于對(duì)照組,而IL-6、IL-10在移植后3個(gè)月內(nèi)持續(xù)高于對(duì)照組,IFN-γ與對(duì)照組比較無差異。這可能是由于上述細(xì)胞因子除了來源于CD4+T細(xì)胞外,還可由移植后恢復(fù)較快的單核巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞等分泌。這些細(xì)胞的活化導(dǎo)致某些細(xì)胞因子水平不變甚至升高。
本研究結(jié)果顯示,IFI可能與Th17細(xì)胞數(shù)有關(guān),而與Th1、Th2、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞數(shù)以及IL-6、IL-10、TGF-β、IFN-γ水平無關(guān)。此外,Th17是IFI發(fā)生的保護(hù)因素,提示及時(shí)對(duì)移植后患者進(jìn)行Th17檢測(cè),可預(yù)測(cè)患者IFI發(fā)生率。但本研究受病例數(shù)限制,研究結(jié)果尚需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量加以證實(shí)。