肺结核合并人类免疫缺陷病毒感染患者CT影像学特征及其与机体辅助T淋巴细胞1/辅助T淋巴细胞2平衡状态相关性研究

高彦斌，王 姗

(陕西省结核病防治院，陕西 西安710100)

肺结核是结核分枝杆菌感染所致的传染性疾病，是全球所关注的公共卫生难题。第五次全国结核病流行病学调查数据显示，国内15岁以上群体肺结核患病率已高达459/10万[1]。人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus，HIV)攻击人体辅助T淋巴细胞(Helper T lymphocytes，Th)系统，会使机体免疫功能严重受损或下降，各种感染性疾病发生率增加，肺结核即是最常见的HIV感染者易并发的感染性疾病之一[2]，是人体遭受结核感染的重要危险因素[3]。HIV感染并发肺结核患者病情更为复杂，临床诊治难度亦增加，传统的痰培养和结核菌素试验阳性率均较低[4-5]，X线胸片检查结果亦不具典型性，用于肺结核诊断的灵敏度和特异度均较低[6]。CT在肺实质弥漫性病变、甚至局部局灶性微小病变的检出和定性诊断中敏感度相对高于X线胸片[7]。Th1/Th2细胞是T细胞亚群中CD4+的重要类型，其平衡在机体自我免疫保护和抵御外界感染中均伴有重要角色，一旦正常生理平衡被打破，则出现机体免疫力低下，甚至各种病理变化。研究显示，在结核分枝杆菌复合HIV患者中存在明显的Th1/Th2失衡现象，且其失衡状态与HIV病毒载量高度相关[8]。本研究对肺结核合并HIV感染患者CT影像学特征及其与机体Th1/Th2平衡状态的相关性进行分析，以期为肺结核合并HIV感染的诊治提供指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017—2021年在本院接受治疗的肺结核患者148例为研究对象。依据患者是否合并HIV感染将纳入者分为结核组(单纯肺结核，88例)和合并HIV组(合并HIV感染，60例)。病例纳入标准：结核组符合《肺结核诊断和治疗指南》有关肺结核的诊断标准[9]，研究组同时符合《艾滋病诊疗指南第三版(2015版)》[10]；年龄≥18岁；近3个月未接受过任何形式治疗；自愿参与研究且签署知情协议书。排除标准：合并其他类型感染；合并血液系统或其他类型免疫系统疾病；存在胸部CT检查禁忌证；妊娠或哺乳期女性。结核组男53例，女35例；年龄19～60岁，平均(39.03±8.94)岁；肺结核：初发83例，复发6例。合并HIV组男38例，女22例；年龄19～58岁，平均(37.30±7.99)岁；肺结核：初发55例，复发5例。两组一般资料比较差异无统计学意义(均P>0.05)。研究符合《赫尔辛基宣言》中相关准则。

1.2 研究方法

1.2.1 CT 检查及结果判断：患者均接受胸部CT检查，检查所用仪器为美国GE 64排128层螺旋CT(Optima 680)，患者仰卧，叮嘱其屏气后，从其肺尖向肺底进行扫描，扫描参数设定：电压120 kV，电流200 mA，螺距1.375，层厚5 mm；并完成薄层标准肺重建，中间层间距和层厚均为1.25 mm。CT扫描所得影像学资料均由2名副高职称的放射科医师阅片和记录，两者对于阅片结果存在分歧时讨论达成共识。

1.2.2 血清指标检测：纳入者均于用药前留取晨起空腹状态下肘静脉血样3 ml，每个样本中获取1×106个外周血单核细胞悬浮于5 ml流式管中，设置空白对照管和染色管，管中加入2%的胎牛血清——磷酸盐缓冲液(Fetal bovine serum-phosphate buffered solution，FBS-PBS)2 ml对细胞悬液进行清洗；清洗2次后加入2.5 μl CD4-FITC(购自于美国DB Bioscience公司)，混匀并避光孵育10 min；2%FBS(2 ml)和PBS(1 ml)依次冲洗1次，加入美国BD公司提供的破膜剂200 μl混匀，置于4 ℃冰箱冷藏45 min后，加入2.5 μl抗干扰素-γ抗体(Interferon-γ-PE，IFN-γ-PE，Th1细胞因子抗体)和抗白细胞介素-4抗体(Interleukin-4-APC，IL-4-APC，Th1细胞因子抗体)实施细胞染色，并再次避光冷藏孵育45 min；最后2%甲醛固定后，流式细胞仪(BD FACSAria Ⅲ)测定相应细胞数目，计算Th1/Th2。

1.3 观察指标 统计两组CT影像学特征和Th1/Th2比值。

2 结 果

2.1 两组患者主要CT影像学特征比较 见表1(图1)。合并HIV组中出现累及肺叶≥2个、磨玻璃影、下肺叶病变、粟粒状结节影、肺门或纵膈淋巴结肿大、肺外结核、胸腔积液等CT影像学特征者占比显著高于结核组，表现为斑片或实变影、增殖性病灶、空洞和钙化者占比显著低于结核组，组间比较差异均具有统计学意义(均P<0.05)。

表1 两组患者主要CT影像学特征比较[例(%)]

A：散在粟粒状结节影和磨玻璃影；B：双肺小结节伴纵膈淋巴结肿大；C：双侧胸腔积液

2.2 两组Th1/Th2状态比较 见表2。与结核组比较，合并HIV组Th1和Th1/Th2水平明显下降，Th2水平明显升高，差异具有统计学意义(均P<0.05)。

表2 两组患者Th1/Th2状态比较

2.3 合并HIV组结核CT特征与Th1/Th2状态相关性 见表3。合并HIV患者结核CT影像学特征中累及肺叶≥2个、磨玻璃影、下肺叶、粟粒状结节影、肺门或纵膈淋巴结肿大、肺外结核、胸腔积液表现率与机体Th1/Th2平衡状态显著负相关(均P<0.05)。

表3 合并HIV组结核CT特征与Th1/Th2状态相关性

3 讨 论

多项调查数据显示，HIV感染者存在较高结核分枝杆菌感染风险[11]，2018年全球有86.2万的结核病新发病例合并HIV感染，25.1万死亡病例合并HIV感染[12]。肺结核合并HIV临床症状体征并无典型性，主要表现为咳嗽、咳痰、发热、消瘦等，容易获得其他致病菌或机会致病菌感染[13]，且实验室检查阳性率低，临床及影像学表现均复杂多样[14]。胸部CT是临床诊断肺结核的重要辅助手段，肺叶空洞、斑片、肺实变、增殖性病灶等多种形状共存是肺结核的典型CT特征，病灶好发于肺叶上叶尖后段和下叶背段，且多局限于1～2个肺野[15-16]。本研究入选的88例单纯肺结核患者的CT影像学特征主要变现为斑片或实变影、增殖性病灶、空洞和钙化等，与以往报道结果相一致[15-16]。与单纯感染结核分枝杆菌的肺结核患者相比，肺结核合并HIV感染者影像学特征出现明显不同：首先，病灶累及肺叶数目和病灶部位发生变化。合并HIV感染者多累及2～6个肺野，病灶呈弥漫性肺部，既可累及双上叶，亦可使双下叶或双上双下叶同时受累，且下肺叶感染病灶发生率明显多见；其次，病变性质和形态存在明显不同。肺结核合并HIV感染者病灶中磨玻璃影、粟粒状结节影、肺门或纵膈淋巴结肿大、肺外结核、胸腔积液等CT影像学特征表现率相较于单纯肺结核明显升高(均P<0.05)，与韦菊临等[15]报道结果相似。分析原因，单纯结核分枝杆菌感染者体内存在自身免疫功能，可通过钙化和组织纤维化而使感染病灶自愈，但HIV感染会造成机体免疫损伤，降低自身对结核感染菌的抵御能力，结核分枝杆菌入侵机体后会以血行播散型和浸润型等方式在人体迅速扩散，且人体无法形成纤维组织自愈大，导致肺外结核发生风险增加[17]。故当HIV患者出现诸如下肺叶影像学病灶，且病灶表现为磨玻璃影、粟粒状结节影、肺门或纵膈淋巴结肿大、肺外结核、胸腔积液，应将肺结核诊断作为首要确诊目标。

有大量研究指出，肺结核合并HIV感染者临床及影像学表现与机体免疫状态密切相关，不同免疫状态下的病灶影像学表现存在明显差异[18-19]。Th细胞是机体抵御结核分枝杆菌和HIV病毒的重要淋巴细胞，Th1/Th2平衡是机体自我免疫保护的主要来源，主要通过释放细胞因子参与机体免疫反应[20]。Th1细胞主要参与机体细胞免疫反应，通过刺激单核细胞增殖分化，引起组织炎症反应；Th2细胞则参与机体体液免疫反应，通过引起变态反应，抵御病原体感染，两者发挥细胞免疫作用的同时，会分泌诸如γ干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)等细胞因子，后者既可促进自身因子合成，又可抑制对方细胞功能的表达，两者相互影响、相互制约，共同维持机体免疫平衡。在结核分枝杆菌感染中，Th1通过诱导巨噬细胞分化来控制病原菌赋值，从而抵抗病原菌感染；Th2主要通过抵抗胞内菌感染，发挥抗感染功效[21]。王梅青等[8]研究显示，与健康对照组者相比，肺结核、HIV感染者Th1细胞因子IFN-γ表达水平均无明显变化，Th2细胞因子IL-4水平明显增大，肺结核合并HIV感染者IFN-γ和IL-4水平均明显升高；与肺结核患者相比，肺结核合并HIV感染者IFN-γ水平明显下降，IL-4水平升高。提示，与单纯结核分枝杆菌感染相比，合并HIV感染者出现明显的Th1细胞功能下调，Th2细胞功能上调现象，从而导致机体出现明显的Th1/Th2功能紊乱，该结果与本文对比分析结果相吻合。以往研究指出，合并HIV感染者的病毒载量与Th1/Th2比值显著负相关[8]，同时患者CT结核表现亦与机体HIV病毒载量存在相关性，即病毒载量越高，机体斑片阴影、粟粒状阴影、胸内淋巴结肿大和肺外结核等影像学特征表现率越高[19]。本研究相关性分析显示，合并HIV感染者CT影像学特征与Th1/Th2平衡状态相关性显示，累及肺叶≥2个、磨玻璃影、下肺叶、粟粒状结节影、肺门或纵膈淋巴结肿大、肺外结核、胸腔积液等影像学特征的表现率与机体Th1/Th2平衡状态显著负相关(均P<0.05)。分析原因，HIV病毒胞内赋值过程中未整合的DNA分子会对CD4+等T淋巴细胞产生毒性，刺激Th2细胞高表达以抵抗胞内感染，同时其高表达会抑制Th1细胞增殖，从而导致机体Th1/Th2免疫失衡。

综上所述，肺结核合并HIV感染者与单纯肺结核者的CT影像学特征表现存在较明显差异，前者病灶主要表现为多叶段多形态分布、多性质并存，同时存在明显Th1/Th2失衡，其失衡状态与结核病灶的主要CT影像学特征表现率负相关。