趋化因子与结核性胸膜炎

段冬冬 宋泽庆

1 广东医学院，广东省湛江市 524003； 2 广东医学院附属医院呼吸内科

结核性胸腔积液是结核性渗出性胸膜炎的表现，结核分枝杆菌直接侵袭胸膜，机体对结核杆菌处于高敏状态时易引起胸腔积液。结核性胸腔积液形成过程中的炎症和免疫机制的调节很复杂。有研究认为Th1型细胞介导的迟发型超敏反应是结核性胸腔积液产生的主要机制［2］。此过程包括活化的T淋巴细胞产生细胞因子，增强毛细血管的通透性，同时受结核分枝杆菌侵袭的胸膜内层间皮细胞释放趋化因子，这些趋化因子募集血管内的单核细胞进入胸腔［3］，形成富含淋巴细胞的渗出液。结核性胸腔积液的诊断目前是临床上有挑战的问题，染色法直接检查胸水，胸水培养和胸膜活检术，这些方法都有局限性。近年来许多研究提出一些生物学指标可以诊断结核性胸腔积液，趋化因子作为一种常见生物学标志物，在结核性胸腔积液诊断中有一定作用。

1 趋化因子及其受体

趋化因子是一种小分子分泌蛋白，含有70～100个氨基酸，分子量多在8～12KD。自1987年发现第一个趋化因子IL－8以来，现已发现的人类趋化因子有50余种［4］。根据第1个和第2个半胱氨酸之间所含氨基酸的个数，可将趋化因子分为CXC、CC、C、CX3C4个亚家族［5］。趋化因子可趋化表达相应受体的细胞定向移动，在血管生成、调节炎症、白细胞募集以及抗菌免疫方面有重要作用。趋化因子受体是G蛋白偶联的7次跨膜型受体超家族，主要在中性粒细胞、巨噬细胞等炎症细胞表面表达，亦在上皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞等结构细胞表面表达。自1991年发现趋化因子受体，目前已知并鉴定的受体数目达19种，根据其特异性结合的相应配体命名。其中CC型趋化因子结合到CCR1－11受体上，CXC型结合到CXCR1－7受体上。趋化因子及其受体相互作用控制多种免疫细胞在循环和组织器官间定向迁移，使免疫细胞到达相应部位，执行清除感染原等功能。

2 结核分枝杆菌与趋化因子及其受体

结核分枝杆菌能诱导趋化因子表达。体外研究表明，结核分枝杆菌感染后，人巨噬细胞产生CCL2（MCP1）、CCL3（MIP1α）、CCL4（MIP1β）和CCL5（RANTES），结核病人外周血分离的CD14＋单核细胞有较多CCL2mRNA的表达，结核病人支气管上皮细胞CXCL10表达增多，活动性肺结核病人外周血粒细胞可产生CXCL1／8［6］，外周血单个核细胞和单核细胞源巨噬细胞可产生CCL20［7］，人肺结核肉芽肿内的纤维母细胞表达CXCL8［8］。人感染结核分支杆菌后Th细胞还可产生IFN－γ和IL－17并且同时表达CXCR3和CCR6［9］。而浸润到胸膜的单核细胞是主要表达CCR5和CXCR3的CD4＋CD45RO＋T细胞，结核性胸腔积液病人胸膜组织也高度表达这些趋化因子受体［10］。这些研究表明对于结核杆菌炎症信号产生的趋化因子在免疫细胞募集到感染部位控制结核感染有重要作用。

3 趋化因子与结核性胸腔积液中免疫细胞募集之间的关系

并非所有趋化因子及其受体在结核性胸腔积液中有募集免疫细胞的作用。目前研究表明，参与结核性胸腔积液中免疫细胞募集的趋化因子是其中一部分。Supriya P等人研究显示，结核性胸腔积液中富含CD4＋T淋巴细胞，该细胞表面表达CCR1、CCR2、CCR7以及CXCR2、CXCR3高于外周血［11］。这说 明 通 过CCR5／CCL3、CCR2／CCL2、CXCR3／CXCL10其中一种或多种受体配体相互作用募集CD4＋T细胞到达胸腔积液。Saha PK等人进行体外趋化实验显示，结核性胸腔积液中可检测到CXCR3＋CCR5＋T细胞，IP－10和RANTES作为CXCR3和CCR5的配体，可以趋化表达CXCR3和CCR5的Th1细胞定向迁移［12］。结核性胸水中NK细胞表达CXCR3／4，高于外周血，体外趋化实验表明，通过IP－10／CXCR3、SDF－1／CXCR4、NK细胞可以迁移到感染部位［13］。结核性胸水中有CD4＋CD25＋T细胞，该细胞表面表达CCR4／8，体外趋化实验表明，表达CCL22的胸水对CD4＋CD25＋T细胞有趋化性［14］。

4 趋化因子在结核性胸腔积液诊断中的价值

结核性胸腔积液中有多种趋化因子表达，胸腔积液中CCL2／MCP－1、CCL3／MIP－1α、CCL5／RANTES含量，高于对应外周血［15～18］。结核组外周血中CCL2／MCP1高于正常组组，这与结核杆菌感染后刺激机体，人Th1细胞以及单核巨噬细胞分泌MCP－1有关［15］。结核性胸水中也有CXCL8／IL－8、CXCL9／Mig、CXCL10／IP－10［16］、CXCL11／I－TAC［19］的表达。结核性胸水中CXCL12含量高于非结核性胸水［20］。有关评估趋化因子在诊断结核性胸腔积液中作用的研究，显示CXCL10和CXCL12有诊断价值。

4.1 CXCL10 Supriya P等人基于流式微球阵列的受试者工作特征曲线分析显示，IP－10曲线下面积是0.996，高 于 诊 断 标 志 物IFN－γ的0.930。ELISA结果显示结核性胸膜炎中IFN－γ和IP－10水平增高，92%的结核病人IP－10诊断结核性胸腔积液的临界值是1 765pg／ml。与IFN－γ相比，更高的敏感性（IP－10为89.2%，IFN－γ为84.2%）和相同的特异度（95.7%）使IP－10有望成为诊断结核性胸膜炎的标志物［21］。由于IP－10是IFN－γ信号的放大，则更有可能IFN－γ假阴性的情况可以被IP－10弥补，从而提高诊断的敏感性，表明IP－10可以替代或等价IFN－γ诊断结核性胸膜炎。Hong JY等人的研究也认为，IP－10联合其他标志物可以增强对结核的诊断效力［22］。有研究指出活动性肺结核病人IP－10高于正常人，高于潜伏期感染者，在治疗后均有所降低，IP－10或许可以检测疾病的活动性和治疗效果［23～26］。

4.2 CXCL12 Kohmo S等人研究显示结核性胸水中CXCL12的浓度高于非结核性胸水，支持胸水中CXCL12作为一个可能性结核性胸膜炎诊断标志物。其敏感性和特异性分别是60.0%和93.2%（临界值是4 600pg／ml）。受试者工作特征曲线分析显示CXCL12曲线下面积是0.84，在病因学上，CXCL12足以作为结核性胸膜炎的诊断标志物［27］。血浆CXCL12的水平在HIV感染的病人中升高，在共感染结核杆菌的病人中更高［28］。尽管目前研究没包括共感染HIV和结核的病人，在免疫缺陷的状态下，胸水中CXCL12的检测也有助于结核性胸膜炎的诊断。

越来越多研究表明，趋化因子在人体感染结核分枝杆菌后的免疫反应中有重要作用。趋化因子及其受体参与结核性胸腔积液中免疫细胞的募集，如果增强趋化因子及其受体的表达量，或二者间亲和力，引起胸水中淋巴细胞增多，增强人体对结核分枝杆菌的杀灭能力。研究指出某些趋化因子有杀菌作用，比如MIG、IP－10、TAC在体外实验中具有防御素样抑菌作用［29］。结核杆菌感染后多种细胞可以产生趋化因子，每个趋化因子出现高峰值的时间不同，利用某一种趋化因子诊断结核性胸腔积液，显得证据不足，多种趋化因子联合腺苷脱氨酶和（或）IFN－γ则可增强诊断的精确性。有关这些趋化因子在病人治疗前后的变化，如何发挥协同作用，募集免疫细胞到达胸腔，如何调节结核杆菌的控制，仍有待了解。这对采取有效措施检测结核病的活动与否，判断治疗效果，以及研究相关疫苗很有意义。

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