γ-干扰素诱导蛋白10在结核病诊断中的研究进展

陈秋悦 陈效友

·综述·

γ-干扰素诱导蛋白10在结核病诊断中的研究进展

陈秋悦 陈效友

γ-干扰素诱导蛋白10(interferon-γ inducible protein 10，IP-10) 属于CXC趋化因子，CXC趋化因子受体3(CXCR3)是其唯一的配体， IP-10主要由γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)诱导产生，介导1型辅助性 T细胞(Th1细胞)炎症反应。IP-10有强大的趋化淋巴细胞能力，检测血清中的IP-10水平在活动性肺结核、肺外结核及儿童肺结核的诊断中都表现出了较高的诊断效能，其诊断敏感度和特异度均高于γ-干扰素；而且血清中IP-10水平降低与抗结核药物治疗表现出良好的相关性，对抗结核药物治疗的疗效监测是一个有效的生物标志物。随着IP-10检测技术的发展与完善，其对结核病的诊治能起到更积极的作用。

干扰素γ； 趋化因子, CXC； 酶联免疫斑点检测； 结核； 诊断, 鉴别； 综述

结核病是机体因感染MTB引起的全身性疾病，包括肺结核和肺外结核。WHO 2016年的全球结核病报告指出，2015年全球新发病例约为1040万例，死亡960万例，耐多药结核病(multi-drug resistant tuberculosis，MDR-TB)患者约为48万例，对利福平耐药(rifampicin resistance)患者约为10万例，提示结核病的疫情依然严峻[1-2]。

趋化因子是具有吸引白细胞移行到感染部位的一些低分子量[多为相对分子质量为8000～10 000(8～10 kD)]的蛋白质。γ-干扰素诱导蛋白10(interferon-γ inducible protein 10，IP-10)是由IFN-γ或脂多糖诱导产生的一种趋化因子，在炎症部位对淋巴细胞的活化和趋化起重要作用[3]。作为IFN-γ诱导产生的一种趋化因子，能够敏感地扩大IFN-γ的信号功能，研究表明IP-10在感染性疾病、肿瘤、自身免疫性疾病和血管疾病等多种疾病的病理过程中都起了重要作用[4]。笔者主要对IP-10在结核病诊断中的价值进行综述。

一、IP-10来源及其受体、生物学功能

IP-10主要来源于活化的成纤维细胞、角蛋白细胞、单核巨噬细胞、内皮细胞等30多种细胞[5]。趋化因子CXC受体3(CXCR3) 是IP-10 的惟一受体，它属于一种G 蛋白偶联的七亚单位穿膜受体，研究显示它的配体是CXCL10/IP-10、6Ckine[又称次级淋巴组织趋化因子(secondary lymphoid organ chemokine，SLC)]、CXCL11/I-IAC 和CXCL9/Mig[6][Mig(γ干扰素诱生的单核因子)]。IP-10通过与其受体CXCR3结合发挥多种生物学功能，CXCR3在嗜酸性粒细胞中表达，并受白细胞介素(IL)-2和IL-10调节。CXCR3主要表达于T细胞、B细胞和自然杀伤细胞(natural killer cell，NK细胞)表面，血液中表达CXCR3的T细胞主要是CD45RO+记忆细胞。在炎症过程中，IP-10能趋化多种CXCR3+细胞，包括T细胞、单核细胞、NK细胞等，但是IP-10 不能直接趋化中性粒细胞。研究表明，IP-10与1型辅助性T细胞(Thl细胞)介导的炎症反应密切相关，活化的IP-10可以使初始的CD4+T细胞向Thl细胞分化，Thl细胞可分泌IL-2和IFN-γ，而IFN-γ又可以促进多种细胞产生IP-10，产生的IP-10通过正反馈作用招募更多的Thl细胞聚集到炎症部位，最终加强Thl型炎症反应[7]。上述表明，IP-10 与其相应受体结合后，能使多种炎性细胞发育、成熟、趋化、游走，在炎症部位聚集、活化，从而释放炎性因子，介导炎症反应，在机体抗感染、抗病毒等过程中起重要作用，也参与血管再生、组织损伤与修复、肿瘤的生长及转移。

二、IP-10在结核诊断中的研究进展

(一)IP-10在活动性肺结核诊断中的研究进展

随着企业制度的不断发展和改善，复杂化和实效化已然成为财务会计工作的主要特征。而通过财务会计工作是直接参与企业经营管理的一种体现，财务会计工作的开展是在企业经济活动中所扮演的重要角色，在某种程度上可以决定着一个企业的发展方向和明确发展目标。同时通过财务会计参与经营管理是对各种数据的分析管理，是经济管理的的重要组成部分，在经营过程中起着引导性作用。

糖尿病及HIV感染者的免疫力降低，更易感染肺结核，有研究者分别检测了糖尿病并发活动性肺结核患者(24例)、活动性肺结核患者(34例)、非结核肺部疾病患者(10例)及糖尿病患者(10例)血清IP-10水平，并以健康志愿者(12例)血清IP-10水平为对照，结果血清IP-10水平在糖尿病并发活动性肺结核患者中明显增高[12]。而Wergeland等[13]的研究表明：不论是否感染HIV，活动性肺结核患者与潜伏性肺结核感染者IP-10水平差异有统计学意义；在HIV感染组，当取IP-10值为2547 ng/L时其敏感度和特异度均为100%，说明IP-10在诊断并发免疫抑制的结核病方面具有一定优势，可作为其诊断的辅助指标；IP-10在抗结核药物治疗后水平下降，提示IP-10可能作为疗效判定的指标。另有2项研究也表明IP-10在HIV 阳性结核病患者中表达水平高于IFN-γ[14-15]。

Latorre等[21]的研究发现，在检测IFN-γ基础上结合IP-10检测有助于诊断儿童活动性肺结核和潜伏性结核感染，对于儿童结核病的诊断IP-10是一个精确的生物标志物。有研究者在结核病低发病率国家儿童中进行的研究发现，IP-10的cut-off值≥1222 ng/L时诊断潜伏结核感染的敏感度为83.3%，特异度为79.6%，阳性预测值为80.4%，阴性预测值为82.7%，但IP-10不能区分活动性肺结核和潜伏性结核感染。在<5岁的儿童中对于预测潜伏性肺结核发展为活动性肺结核IP-10表现出了更好的诊断效能，但其作为独立测试项目的性能不佳[22]。研究者在结核病高感染国家坦桑尼亚通过检测成人和儿童IP-10及QFT-IT(QuantiFERON-TB Gold in tube)水平发现，两者对成人活动性肺结核的诊断效能较好，但是对儿童潜伏性结核感染的诊断检测IP-10较IFN-γ更有优势[23]。Petrone等[24]在结核病高感染国家乌干达做的另一项研究表明，在活动性肺结核儿童的血和尿中均可检测到IP-10，与年龄以及是否感染HIV无关。然而其诊断活动性肺结核的特异度低于或接近PPD试验及IFN-γ检测, IP-10可作为结核感染的标志物而不是判断结核活动性的检测方法。研究表明，不论在结核病高感染率国家还是结核病低感染率国家，IP-10检测对儿童潜伏肺结核的诊断效能优于IFN-γ；但是对于儿童活动性肺结核的诊断效能不佳。

情况 4 设d(v)=6,则f3(v)≤⎣」=3,且ch(v)=6-4=2。由权转移规则知6-点转给3-点、3-面权值,当6-点作为三角形的外邻点时也转给三角形权值。

结核病的主要免疫保护机制是细胞免疫，各种效应细胞在体内通过迁移、游走、黏附等多个步骤运输，上述过程则需要通过趋化因子及其受体来实现。IP-10 具有强大的趋化淋巴细胞的能力，而对中性粒细胞无活性，其在活动性肺结核(active tuberculosis)，潜伏结核感染(latent tuberculosis infection,LTBI)诊断中的敏感度、特异度的研究已成为热点。Lee等[8]通过免疫法分别检测各种肺部疾病患者及健康人血液中IFN-γ、CXCR3配体、IP-10和I-TAC(干扰素诱导的T细胞α亚族趋化剂)水平发现，活动性肺结核患者体内CXCR3配体水平明显高于健康人和其他肺部疾病患者，CXCR3配体对于诊断活动性肺结核和评估临床肺结核患者可能是一个有用的标志物。其中IP-10水平在活动性肺结核组高于健康组、非结核分枝杆菌病(nontuberculosisi mycobacteria，NTM)组、肺癌组和其他肺部感染组。Jeong等[9]通过在33例活动性结核病、20例LTBI和26例非结核性肺部病变患者中检测血清中IP-10及其他相关细胞因子， IP-10检测诊断活动性肺结核的敏感度和特异度分别为93.9%和90.0%，提示检测血清IP-10是区别活动性肺结核和LTBI的一个有价值的生物学标志物，但该研究纳入的样本例数偏少，可能需要进一步进行验正。

(二) IP-10在肺外结核诊断中的研究进展

(三) IP-10在儿童肺结核诊断中的研究进展

王莹等[16]的研究结果证明，活动性结核病患者组IP-10的水平明显高于非结核肺部疾病组和健康对照组(P值均<0.001)。活动性结核病患者免疫反应增强,全血IP-10检测可能成为活动性结核病辅助诊断指标之一。还有研究者检测了结核性胸膜炎患者胸腔积液及外周血IP-10水平与健康人外周血IP-10水平，结果结核性胸膜炎患者血清中IP-10 浓度及外周血单个核细胞CXCR3的表达明显升高,提示IP-10 及其受体CXCR3是参与结核性胸膜炎发生发展的重要免疫分子,可能与结核性胸膜炎发病机制有关[17]。Supriya 等[18]通过对38例结核性胸膜炎和24例非结核性胸膜炎患者的胸腔积液进行IP-10检测，其敏感度和特异度分别为76.3%和95.8%，曲线下面积(AUC)为0.966，提示IP-10是一个潜在诊断结核性胸膜炎的指标。Chen等[19]的在22例恶性胸腔积液和5例结核性胸腔积液患者中检测胸腔积液中的IP-10水平，发现在结核性胸膜炎患者中IP-10的水平明显高于恶性胸腔积液，提示IP-10作为一种新型生物标志物可有效提高结核性胸膜炎的诊断率，但该研究纳入的患者例数较少，尚需扩大样本量进一步研究。我国的杨红等[20]还研究了IP-10在藏族人群结核性脑膜炎患者临床诊断中的意义，选择30例结核性脑膜炎和30例非结核性脑膜炎藏族患者，通过ELISA法检测脑脊液中的IP-10水平，绘制ROC曲线。结果发现结核性脑膜炎组IP-10含量为(1160.06±468.05) ng/L，明显高于非结核性脑膜炎组(242.80±166.47) ng/L。该研究提示脑脊液中IP-10水平测定有助于结核性脑膜炎的诊断。

肺外结核是指除肺部以外其他器官和组织的结核病，涉及的器官和系统广泛，除了指甲、毛发和牙齿外，其他所有的器官和组织均可罹患结核病。由于肺外结核的组织标本来源相对困难，因此病原学诊断技术受到限制；目前应用的技术，如血清抗原抗体检查和结核菌素试验存在着敏感度低或特异度差等缺点，很难为临床提供诊断的可靠证据；γ-干扰素释放试验主要用于LTBI的诊断，尽管在胸腔积液中有报道应用该技术进行诊断，但其诊断价值依然存在争议。

活动性肺结核患者除了血清中IP-10水平明显增高，Azab等[10]的研究还发现肺结核患者支气管肺泡灌洗液(bronchoalyeolar lavage fluid, BALF)中IP-10水平也明显增高，BALF中IP-10检测的敏感度为100%,特异度为35%，其中阳性预测率为44%，阴性预测率为100%，准确率为57%；Nolan等[11]通过在73例痰培养阳性的肺结核患者中检测BALF中的多核中性粒细胞(polymorphonuclear neutrophils，PMN)、IP-10和IL-6，发现IP-10和IL-6在非空洞性肺结核患者中的表达明显高于空洞型肺结核患者，提示检测BALF中的IP-10和IL-6水平可以作为诊断非空洞性肺结核的生物标志物。

超声诊断卵巢性肿瘤，所反映的病理结构与病理学诊断基本相符，但仍存在漏诊、误诊的可能。超声声像图可反映病变组织界面特点、病变组织形态以及良恶性，还可以反映交界性间的交叉重叠状态[5]。对卵巢性肿瘤的病理性质进行判断的时候，可有机结合声像图特征、病理组织变化、彩超血流及间接征象，包括腹膜后是否存在淋巴结肿大以及大网膜、腹膜、腹水有无结节转移或者种植等，有利于提高超声诊断的符合率。

三、IP-10对抗结核疗效监测的研究进展

目前，对抗结核药物治疗疗效的监测主要通过治疗前后患者临床症状及体征的改善、痰抗酸染色涂片和(或)培养的阴转、胸部X线摄影或CT扫描的影像学好转来判断，对于咯痰困难、菌阴肺结核和肺外结核患者的疗效监测手段有限。Hong等[25]检测了32例活动性肺结核患者在抗结核治疗前后血清中IP-10水平，发现血清中IP-10水平在治疗前后不同，差异有统计学意义。Tonby等[26]通过分析临床诊断的结核病患者在抗结核治疗前和治疗2周后检测血清中的IP-10水平变化，发现IP-10水平的大幅下降，与抗结核药物治疗具有良好相关性。因此，IP-10可作为抗结核化疗疗效监测的早期生物标志物，在结核病高流行国家应该进行进一步的研究。还有研究表明，活动性肺结核患者的血清IP-10 水平在抗结核药物治疗期间逐渐下降(12～24周，P=0.002)，直至接近潜伏性肺结核及健康对照组患者，且不受是否感染HIV影响，IP-10也许可作为诊断生物标记物来区分结核感染的阶段和监测治疗效果[14]。

四、IP-10检测方法的研究进展

目前，进行IP-10检测常规方法是采用外周血、体液和尿液等用ELISA方法检测，上述检查对实验室要求较高，而且对标本进行长距离运输后导致检测的敏感度下降，所以极大地限制了IP-10检测的开展。Aabye 等[27]用ELISA方法在西班牙分别检测结核病患者新鲜血浆中IP-10及IFN-γ水平，同时利用滤纸制作干血浆斑点标本(dry plasma spots，DPS)，将干血浆斑点标本通过普通邮政运输到丹麦后可以同样采用ELISA方法检测其IP-10及IFN-γ水平。试验证明滤纸上干血浆中的IP-10(IP-10 DPS法)是稳定的，并能通过正常发送邮件进行长距离运输后进行检测分析而不影响结果。该研究提示，在未来IP-10 DPS法可能是有效的检测方法，而且IP-10 DPS检测有巨大的优势。Tonby 等[26]发现抗结核药物治疗期间患者血浆IP-10水平和DPS IP-10水平呈正相关(r=0.75，P<0.001)，而且无论是肺结核患者还是肺外结核患者，治疗中都能发现这种正相关关系。IP-10 DPS检测方法拓展了该项技术的应用范围。在结核病高感染国家对于IP-10 DPS法检测应该进行更多的研究。此外Sutherland等[28]利用测流分析确定IP-IO和CCL4在全血和胸腔积液中水平以诊断结核病，研究发现利用测流分析和ELISA方法测定的IP-10水平有良好的相关性，而且胸腔积液较血液检测有更好的敏感度和特异度；该项研究进一步拓展了利用IP-10诊断结核病的检测方法。

目前，全市7个规模饮用水水源地，已创建完成5个合格规范饮用水源保护区，2015年将完成2个。同时，按要求全部划定了一、二级水源保护区，统一制作和埋设了120多块反光警示标志牌；2013年以来，全市在饮用水水源二级保护区内已关停拆除大小畜禽养殖场（户）36家，关停铸造企业20多家；同时，成立了由环保、水务、公安及市属水库管理单位参与的饮用水联合执法中队，定期开展禁钓、禁泳、禁烧烤工作。据监测数据分析，各规模水厂水源地水质均有不同程度的好转，2007—2011年，杨溪水库Ⅱ类水质比例为28%，2012—2013年，Ⅱ类水质占57%，水质有了明显好转。

五、展望

目前研究表明，IP-10检测在活动性肺结核、肺外结核及儿童肺结核诊断中都表现出了良好的效能；有Meta分析研究显示，IP-10检测诊断结核病的敏感度为0.73(95%CI：0.71～0.76)，特异度为0.83(95%CI：0.81～0.86)，最大联合敏感度和特异度(Q值)是0.82；ROC曲线下的面积是0.88[29]。IP-10检测对结核病有较高的临床诊断价值，结合其他常规检查及临床分析可进一步提高其诊断效能。相信随着研究的不断深入，IP-10检测将成为结核病诊断、监测疗效的有效指标。

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ProgressofIP-10indiagnosisoftuberculosis

CHENQiu-yue*，CHENXiao-you.

*TheFirstDepartmentofInternalMedicine,GuiyangPublicHealthClinicalCenter,Guiyang550003,China

Correspondingauthor:CHENXiao-you,Email:chenxy1998@hotmail.com

The IFN-gamma induced protein 10 (IP-10) belongs to the CXC chemokines.CXC chemokines receptor 3 (CXCR3) is the only ligand of IP-10.IP-10 is mainly induced by IFN-γ and mediated Th1 inflammatory response.IP-10 has powerful chemotacic lymphocyte capabilities, it shows high diagnostic efficacy in the diagnosis of active pulmonary tuberculosis and extra-pulmoary tuberculosis. The sensitivity and specificity of diagnosis of IP-10 are higher than that of interferon-γ. Moreover,the reduction of IP-10 level is good relative to the efficacy of anti-tuberculosis treatment,IP-10 may serve as a effective biomarker for monitoring treatment response. With the develop-ment of IP-10 detection technology, it can play a more active role in the diagnosis and treatment of tuberculosis.

Interferon-gamma; Chemokines, CXC; Enzyme-linked immunospot assay; Tuberculosis; Diagnosis, differential; Review

10.3969/j.issn.1000-6621.2017.11.016

贵阳市高层次创新型青年卫生人才培养计划项目(2016-020)；北京市卫生系统高层次卫生技术人才培养计划(2014-03-083)； 北京市医院管理局“登峰”计划(DFL20151501); 北京市科学技术委员会重点项目(D14117005214003)

550003 贵阳市公共卫生救治中心内一科(陈秋悦)；首都医科大学附属北京胸科医院 北京市结核病胸部肿瘤研究所(陈效友)

陈效友， Email:chenxy1998@hotmail.com

2017-10-05)

(本文编辑：范永德)