淋巴细胞亚群在脑炎诊断中的临床研究*
2019-12-26刘淑静魏方泽郑光辉司学众康熙雄张国军
刘淑静,魏方泽,郑光辉,刘 杰,司学众,康熙雄,张国军△
(1.首都医科大学附属北京天坛医院检验科,北京 100070;2.北京市免疫试剂临床工程技术研究中心,北京100070;3.首都医科大学临床检验诊断学系,北京 100070)
脑炎是常见中枢神经系统疾病,以病毒性脑炎和细菌性脑炎最常见。病毒性脑炎发病率为每10万人1~17例,细菌性脑炎发病率为每10万人1~2例[1]。这两种脑炎的发病与病原体及其释放的毒素直接对中枢神经组织和细胞造成损害及机体在病原体刺激下产生强烈持久的免疫应答而产生的炎性反应有关。淋巴细胞作为机体重要的免疫细胞在病毒和细菌性脑炎中起着重要的作用,包括T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞3种。通过对淋巴细胞的监测,研究在不同病原体感染状态下患者细胞的免疫功能,对辅助诊断疾病及了解疾病发生机制起着重要的作用。
传统诊断病毒性脑炎和细菌性脑炎依赖于找到致病的病原体。目前常用的方法是细菌培养、病毒分离和特异性抗原抗体检测等,这些检测方法耗时长、易污染[2-3]。本研究通过测定病毒性脑炎和细菌性脑炎患者血细胞及淋巴细胞亚群,探讨淋巴细胞亚群在病毒性脑炎和细菌性脑炎中的诊断价值。
1 资料与方法
1.1一般资料 选择2015年1月至2019年2月在北京天坛医院确诊的住院患者。
1.2入组标准 具有神经系统感染临床表现,体温大于38.3 ℃,头疼,颈部强直等;经抗病毒治疗有效且病毒性抗体检测阳性作为病毒性脑炎组;患者脑脊液培养阳性,有明确的病原体诊断作为细菌性脑炎组。排除存在肿瘤、自身免疫性疾病、严重肝病、肾病和其他感染性疾病的患者。
1.3仪器与试剂 血白细胞、淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞所用仪器为MINDRAY公司的血细胞分析仪CAL8000,试剂为配套试剂。血淋巴细胞使用仪器为BD公司的免疫荧光FACSC CantoⅡ流式细胞仪,试剂为BD MultitestIUIMK kit试剂盒。
1.4方法 血白细胞、淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞使用多通道组合分析技术,通过逐一捕获标本中单个细胞的光电信号迅速检测标本中各细胞的水平,并根据各血细胞计数及总细胞数计算各血细胞所占百分比。血淋巴细胞亚群分析采用免疫荧光标记方法,应用流式细胞术测定荧光信号强度来确定血液中B细胞百分比、自然杀伤细胞百分比、T细胞百分比、辅助性T细胞百分比、抑制性T细胞百分比、CD4+CD8+双阳细胞百分比、CD4-CD8-双阴细胞百分比、辅助性T淋巴细胞与抑制性T淋巴细胞之比。根据淋巴细胞亚群的百分比和淋巴细胞总数,估算淋巴细胞亚群的绝对计数。
1.5统计学处理 采用SPSS17.0软件进行统计分析,计数资料采用秩和检验,数据采用中位数表示。P<0.05表示差异有统计学意义,将P<0.05的项目绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线),并计算每一检查项目的ROC曲线下面积(AUC)、灵敏度、特异度、截断值等。AUC的评定标准为优异(0.90~1.00)、良好(0.80~0.89)、适中(0.70~0.79)、较差(0.60~0.69),失败(0.50~0.59)。
2 结 果
2.1基本情况 患者基本情况其中病毒性脑炎组患者共99例,其中女39例,男60例,年龄14~76岁,中位数为33岁。细菌性脑炎组患者21例,其中女11例,男10例,年龄16~82岁,中位数为45岁。
2.2血细胞结果分析 将两组脑炎的血细胞进行比较分析,见表1。病毒性脑炎组的白细胞数、淋巴细胞数、中性粒细胞数、单核细胞数水平较细菌性脑炎组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。病毒性脑炎组的单核细胞百分比与细菌性脑炎组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.3血淋巴细胞分析
2.3.1血淋巴细胞亚群百分比计数分析 将两组脑炎的血淋巴亚群细胞百分比进行比较分析,见表2。病毒性脑炎组中自然杀伤细胞百分比与细菌性脑炎组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.3.2血淋巴细胞亚群绝对计数分析 将两组脑炎的血淋巴亚群细胞数进行比较分析,见表3。病毒性脑炎组中B淋巴细胞、T淋巴细胞、抑制性T淋巴细胞的细胞数与细菌性脑炎组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
表1 脑炎患者血细胞计数和百分比
2.4指标的诊断效能 在两组脑炎中共8项指标比较差异有统计学意义(P<0.05),将有显著差异项目进行ROC曲线分析,结果见表4。指标的灵敏度和特异度差异较大,其中T淋巴细胞绝对计数和抑制性T淋巴细胞绝对计数的灵敏度较好,T淋巴细胞绝对计数值,白细胞绝对计数和淋巴细胞绝对计数及单核细胞百分比的特异度较好,其中B淋巴细胞绝对计数值特异度最高。
将诊断指标进行组合,进行联合诊断,结果见表5。其中抑制性T细胞数与淋巴细胞绝对计数联合、B淋巴细胞和白细胞绝对计数联合、B淋巴细胞与抑制性T细胞数联合、淋巴细胞绝对计数与白细胞绝对计数联合诊断效能,效能适中(AUC>0.7)。B淋巴细胞与白细胞绝对计数、抑制性T细胞数、淋巴细胞绝对计数四项联合;B淋巴细胞与抑制性T细胞数和白细胞绝对计数三项联合,B淋巴细胞与自然杀伤细胞百分比、T淋巴细胞计数、抑制性T细胞计数、白细胞绝对计数、淋巴细胞绝对计数、单核细胞百分比和中性粒细胞计数共8项联合,以及自然杀伤细胞百分比与T淋巴细胞计数、单核细胞百分比、中性粒细胞计数四项联合诊断效能,效能较好(AUC>0.8)。
表2 脑炎患者血淋巴细胞亚群百分比
续表2 脑炎患者血淋巴细胞亚群百分比
表3 脑炎患者血淋巴细胞亚群计数(×108/L)
表4 脑炎患者单个项目诊断效能分析
表5 脑炎患者多项目联合诊断效能分析
续表5 脑炎患者多项目联合诊断效能分析
注:1为抑制性T淋巴细胞计数联合淋巴细胞计数;2 为B淋巴细胞计数联合白细胞计数;3为 B淋巴细胞计数联合抑制性T淋巴细胞计数;4为 淋巴细胞计数联合白细胞计数;5 为B淋巴细胞计数与白细胞计数、抑制性T淋巴细胞计数及淋巴细胞计数四项联合;6 为B淋巴细胞计数与白细胞计数、抑制性T淋巴细胞计数三项联合;7为全部指标联合;8为自然杀伤细胞百分比与T淋巴细胞计数、单核细胞百分比及中性粒细胞计数四项联合
3 讨 论
病毒性脑炎和细菌性脑炎是由各种病毒和细菌等感染引起的软脑膜急性弥漫性炎症,病死率很高且临床表现不典型[4-5]。一年四季均可发病,可累及脑膜和脑实质,首发症状为发热、头痛、呕吐等脑膜刺激征。病毒性脑炎急性发病时病死率高达70%,几乎所有的病毒均可致病,其中大多数为肠道病毒。细菌性脑炎病原体以脑膜炎球菌最多,其他病原体还可见流感杆菌、肺炎球菌、大肠杆菌及其他革兰阳性杆菌、葡萄球菌等[1]。目前,对于病毒性脑炎和细菌性脑炎诊断的金标准仍是微生物培养,但培养的时间较长[6]。血常规和淋巴细胞亚群中各项指标在诊断脑膜炎与控制抗菌药物使用发挥着重要的作用。特别是淋巴细胞亚群在脑炎病程中发挥着重要的作用,但相关研究较少。本研究通过对淋巴细胞亚群的监测,了解在不同病原体感染状态下患者细胞的免疫功能,以辅助诊断脑炎的类型。
本研究分为病毒性脑炎和细菌性脑炎两组,通过对本院的99例病毒性脑炎和21例细菌性脑炎的血细胞和淋巴细胞亚群回顾性分析,找出8项具有统计学意义差异标志物。病毒性脑炎组的白细胞数、淋巴细胞数、中性粒细胞数、单核细胞数水平较细菌性脑炎组升高。
本研究中病毒组白细胞数高于细菌组可能是淋巴细胞高所致。由于病毒可直接损伤神经元与胶质细胞,并诱导免疫炎性反应,使机体出现免疫活性细胞,出现混合细胞反应和淋巴细胞反应,故病毒性脑炎组淋巴细胞或单核细胞占优势[7]。而细菌性脑炎由于细菌入侵,诱导机体产生白细胞介素-6、白细胞介素-8、巨噬细胞、单核细胞产生和释放前列腺素E2刺激中性粒细胞数升高,淋巴细胞数下降。故两组脑炎患者的淋巴细胞绝对计数和中性粒细胞绝对计数比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
中性粒细胞占白细胞总数的51%~75%,内含吞噬素,溶菌酶等,具有趋化作用、杀菌作用和吞噬作用,来源于造血干细胞,在骨髓中分化发育后进入组织或血液[8-9]。中性粒细胞在非特异性细胞免疫系统中有重要作用,在机体抵御微生物病原体,炎症发生时,它们被趋化性物质吸引到炎症部位。有研究表明白细胞明显增高,且中性粒细胞增高为主时提示细菌性感染[10-11]。但也有研究表明部分病毒性脑炎早期的中性粒细胞也可升高且占优势[12-13],这与本研究结果一致。
对淋巴细胞亚群分别所占百分比及绝对计数进行分析比较显示,病毒性脑炎组中B淋巴细胞绝对计数、T淋巴细胞绝对计数、抑制性T淋巴细胞绝对计数高于细菌性脑炎组。淋巴细胞作为人体外周血中重要的免疫细胞,在外周血细胞中占20%~40%,主要分为T淋巴细胞,B淋巴细胞和自然杀伤细胞[14]。淋巴细胞中B淋巴细胞主要参与人体的体液免疫,通过向T淋巴细胞呈递抗原,T淋巴细胞识别抗原并表达产物使B淋巴细胞激活转化为浆细胞,进而产生特异性的抗体来实现免疫功能。病毒性脑炎组的B淋巴细胞显著高于细菌性淋巴细胞,可能是由于病毒进入细胞后在宿主细胞中快速增殖,不仅可以使人体细胞凋亡,还可以诱发免疫病理反应的抗原。而细菌感染主要取决于菌种的毒力和数量,当细菌侵入人体后会释放毒素和酶,其致病速度没有病毒的在宿主细胞中复制快,因此病毒性脑炎组的B淋巴细胞比细菌性脑炎组高。淋巴细胞中T淋巴细胞亚群非常重要,T淋巴细胞主要分为辅助性T细胞,细胞毒性T细胞,抑制性T细胞和调节性T细胞。抑制性T淋巴细胞其主要功能为抑制B淋巴细胞分化和抑制抗体合成。毒性T细胞作用是介导反应的效应细胞[15]。因此病毒性脑炎组的Ts细胞水平高于细菌性脑炎组。
血细胞和淋巴细胞的分析中白细胞绝对计数、淋巴细胞绝对计数、单核细胞百分比、中性粒细胞绝对计数、B淋巴细胞绝对计数、自然杀伤细胞百分比、T细胞数绝对计数及抑制性T细胞绝对计数对于病毒性和细菌性脑炎的鉴别诊断差异有统计学意义(P<0.05),其中B淋巴细胞、抑制性T细胞数、白细胞绝对计数、淋巴细胞绝对计数共四项,诊断效能适中(AUC>0.7)。但诊断的灵敏度和特异度差异较大,因此并不能单独诊断脑炎的类型。
将诊断指标进行组合,进行联合诊断,其中抑制性T细胞数与淋巴细胞绝对计数联合、B淋巴细胞和白细胞绝对计数联合、B淋巴细胞与抑制性T细胞数联合、淋巴细胞绝对计数与白细胞绝对计数联合诊断,效能适中(AUC>0.7)。B淋巴细胞与白细胞绝对计数、抑制性T细胞数、淋巴细胞绝对计数四项联合;B淋巴细胞与抑制性T细胞数和白细胞绝对计数三项联合联合,B淋巴细胞与自然杀伤细胞百分比、T淋巴细胞计数、抑制性T细胞计数、白细胞绝对计数、淋巴细胞绝对计数、单核细胞百分比、和中性粒细胞计数共8项联合,以及自然杀伤细胞百分比与T淋巴细胞计数、单核细胞百分比、中性粒细胞计数四项联合诊断,效能较好(AUC>0.8)。其中8项指标联合诊断效能最好。
4 结 论
B淋巴细胞、自然杀伤细胞百分比、T细胞数、抑制性T细胞数、白细胞绝对计数、淋巴细胞绝对计数及单核细胞百分比、中性粒细胞计数对于病毒性和细菌性脑炎的鉴别诊断是有意义的,8项联合诊断效能最好。