变应性鼻炎患者外周血Th1/Th2型细胞因子表达意义及其对气道高反应性的预测价值研究

顾小霞,高峰,汪旭,薛金梅

(海安市人民医院 耳鼻咽喉科,江苏 海安 226600)

变应性鼻炎(allergic rhinitis AR)是一种耳鼻咽喉科常见病、多发病,流行病学调查显示:目前,我国AR的发病率高达10%,且受环境恶化等因素的影响,AR发病率逐年增高[1-2]。AR患者在接触变应原之后,会激活免疫球蛋白的介导递质作用,释放大量炎症因子,从而引发变态反应[3-4]。气道高反应性是指气道对于各类炎症性刺激的敏感性,部分患者在与刺激因子接触后,气道会出现过早或过强的收缩反应,导致气道阻力以及气道管腔狭窄程度加重,进一步加重原发病,增加治疗难度。AR患者由于气道炎症等因素的影响,极易发生气道高反应,诱发气促、咳嗽等症状,甚至还会增加支气管哮喘等并发症发生率。因此,及早对AR患者气道高反应性作出准确的预测与判断,在辅助临床给予针对性治疗方面具有重要意义。有学者发现 免疫治疗可降低气道高反应性,改善肺功能[5]。由此推测,气道高反应的发生与免疫失衡有关,但临床有关气道高反应与免疫失衡的报道较少。基于此,为探究AR患者外周血Th1/Th2型细胞因子表达意义及其对气道高反应性的预测价值,本文对接诊的50例AR患者进行研究,具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选定海安市人民医院2020年1月—2022年1月接诊的50例AR患者,男28例,女22例;年龄28～62岁,平均年龄(45.92±6.04)岁;病程4～12个月,平均(8.62±1.45)个月;体质指数22～29kg/m2,平均(25.62±1.34)kg/m2。疾病严重程度:19例轻度,31例中重度;27例为持续性,23例为间歇性。变应原:9例桃粉,16例花粉,20例尘螨,5例霉菌。同期海安市人民医院门诊体检的50例健康体检者作为对照组,男27例,女23例;年龄30～60岁,平均年龄(45.88±6.12)岁;体质指数23～29 kg/m2,平均(25.69±1.31)kg/m2。两组具有可比性(P>0.05)。均已经医院伦理委员会审批。

1.2 纳入标准与排除标准

纳入标准:①年龄>18周岁,男、女不限;②精神、意识均正常,可配合医生完成本研究;③营养、全身状况良好;④临床资料齐全;⑤家属均已在知情同意书上签字。排除标准:①同期参与其他研究者;②观察组患者在入组前接受过抗过敏、抗炎等对症治疗者;③哺乳期、妊娠期女性;④合并全身严重感染性疾病者;⑤合并免疫、血液系统疾病者;⑥入组前1月存在泌尿、呼吸系统感染史者;⑦合并恶性肿瘤者;⑧既往存在鼻部手术史者;⑨合并结缔组织等疾病者;⑩合并狂躁症、精神分裂症等疾病者。

1.3 诊断标准

AR患者均满足《变应性鼻炎诊断和治疗指南(2015年,天津)》[6]中对AR的诊断标准:①伴有清水样涕、鼻痒、鼻塞、喷嚏等症状(包括2项及以上)。②血清特异性IgE抗体:阳性;变应原皮肤点刺激试验:阳性。③鼻黏膜可见水肿、苍白。④临床症状持续时间在1个月以上。血清特异性IgE抗体阳性判定标准:≥0.35 IU/mL,即可判定为阳性。

变应原皮肤点刺激试验阳性判定标准:以变应原及组胺(阳性对照液)所致风团面积比而定其反应级别,无反应或与阴性对照相同者为(-),比值为组胺风团(阳性对照)1/4以上者为(+),等于或大于阳性对照范围的1/2为(++),与阳性对照相等的为(+++),大于阳性对照范围2倍者为(++++)。

AR严重程度分级:根据《中国变应性鼻炎诊断和治疗指南(2022年,修订版)》[7]将AR分为轻度、中重度,从对以下3项的影响评价:①学习或日常工作;②娱乐活动、体育活动、日常活动;③睡眠。轻度:以上3项均不受影响;中重度:以上3项中的任何一项会受到影响。

1.4 方法

血清Th1、Th2细胞因子检测方法:抽取所有受检者5 mL空腹静脉血,以高速离心机(型号:KH23A;生产企业:湖南凯达科学仪器有限公司)离心10 min,速率3 500 r/min,半径5 cm,将上层清液分离并置于-30 ℃环境待检,以液相多重蛋白定量技术检测Th1、Th2细胞因子,具体包括干扰素-γ(interferon gamma, IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)、白细胞介素-5(interleukin-5,IL-5)、白细胞介素-4(interleukin-4, IL-4),在不同荧光强度的捕获微球表面,分别包被4种细胞因子的特异性抗体,待检测样本与捕获微球的细胞因子特异性结合,再结合PE标记的荧光检测试剂,形成双抗夹心复合物,通过分析复合物的荧光强度,定量样本中IFN-γ、TNF-α、IL-5、IL-4浓度,试剂盒均由上海雅吉生物科技有限公司提供,一切操作谨遵实验室、试剂相关标准。IFN-γ正常参考范围:1.21～5.51 μg/L;TNF-α正常参考范围:0.74～1.54 ng/mL;IL-5正常参考范围:56.37～150.33 pg/mL;IL-4因测定方法不同,故无统一正常值[8]。

1.5 观察指标

比较两组血清Th1、Th2细胞因子,对比AR患者中轻度与中重度患者血清Th1、Th2细胞因子。根据气道反应是否正常将AR患者分为两组,27例气道反应正常的患者设为气道反应正常组,23例气道高反应的患者设为气道反应异常组,比较两组血清Th1、Th2细胞因子。气道高反应判断标准:通过组织胺支气管激发试验评价,试验过程中患者第一秒用力呼气容积与基础值相比,降低≥20%,即可判定为气道高反应。

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 两组血清Th1、Th2细胞因子对比

AR患者血清IFN-γ均低于对照组,AR患者血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于对照组(P<0.05),见表1、图1。

图1 气道反应正常组与异常组血清Th1、Th2细胞因子分布图 注:与气道反应异常组比较,aP<0.05。

表1 两组血清Th1、Th2细胞因子对比

2.2 轻度、中重度AR患者血清Th1、Th2细胞因子对比

中重度AR患者血清IFN-γ均低于轻度AR患者(P<0.05),中重度AR患者血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于轻度AR患者(P<0.05),见表2。

表2 AR患者血清Th1、Th2细胞因子对比

2.3 气道反应正常组、异常组血清Th1、Th2细胞因子对比

气道反应异常组血清IFN-γ低于气道反应正常组(P<0.05),气道反应异常组血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于气道反应正常组(P<0.05),见表3、图1。

表3 气道反应正常组、异常组血清Th1、Th2细胞因子对比

2.4 血清Th1、Th2细胞因子对气道高反应的预测价值

ROC结果显示:IFN-γ预测气道高反应的AUC是0.645(95%CI:0.613-0.795),最佳截断取值3.42 μg/L时,灵敏度、特异度分别是79.85%、76.08%;TNF-α预测气道高反应的AUC是0.625(95%CI:0.548-0.788),最佳截断取值1.02 ng/mL时,灵敏度、特异度分别是77.85%、75.49%;IL-4预测气道高反应的AUC是0.596(95%CI:0.521-0.746),最佳截断取值98.62 ng/mL时,灵敏度、特异度分别是74.16%、72.01%;IL-5预测气道高反应的AUC是0.612(95%CI:0.526-0.763),最佳截断取值142.13 pg/mL时,灵敏度、特异度分别是76.28%、74.85%;联合检测预测气道高反应的AUC是0.792(95%CI:0.713-0.943),灵敏度、特异度分别是93.58%、91.02%,均高于单独检测(P<0.05),见表4、图2。

图2 血清Th1、Th2细胞因子预测气道高反应性ROC图

表4 血清Th1、Th2细胞因子对气道高反应的预测价值

3 讨论

近年来,在我国环境污染不断加重的背景下,同时受家族遗传等因素的影响,AR发病率逐年增高,严重影响了患者生活质量、身心健康,现已受到临床医务工作者的高度关注[9]。AR患者普遍存在鼻塞、流涕、阵发性喷嚏、鼻痒等症状,部分患者还会出现记忆力减退、头痛等症状,生活、工作、学习等均受到严重不良影响[10]。AR患者由于IgE介导的I型变态反应,患者气道普遍存在不同程度炎症反应,释放大量的促炎因子,增加了气道高反应发生率。AR合并气道高反应会进一步加重原发病病情,出现胸闷、喘息、咳嗽等症状,对患者身心健康造成严重不良影响。及早对AR患者病情作出准确的评估,并预测气道高反应发生风险,是改善患者预后、预防疾病进展的关键。既往临床通过AR患者症状对工作、生活的影响评估疾病严重程度,存在较强的主观性,评估结果因人而异,缺乏准确性,甚至还会影响治疗效果[11]。近年来,临床发现Th1、Th2细胞因子异常表达参与了AR进展,可将Th1、Th2细胞因子检测结果作为评估AR患者病情严重程度以及预测气道高反应发生风险的重要临床依据[12]。

临床有研究表明:AR的发病原因中Th1/Th2细胞失衡学说占有重要地位,T细胞释放的多种因子,均参与了AR发生、发展中,与机体变态炎症反应联系密切[13-14]。IFN-γ、TNF-α属于Th1细胞因子,其中血清IFN-γ水平越高,对于机体的保护性作用就越强,血清IFN-γ降低,意味着患者免疫功能减退。TNF-α参与了T细胞的活化作用,在受到创伤或产生炎症反应时,血清TNF-α浓度均会增高[15-16]。IL-4、IL-5属于Th2细胞因子,是临床常见的促炎因子,AR患者在发病后,血清IL-4、IL-5浓度会增高,并在IgE的介导下参与变态炎症反应中,随着病情加重,血清IL-4、IL-5浓度会持续增高[17-18]。本研究显示:观察组血清IFN-γ均低于对照组,观察组血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于对照组,P<0.05。表明AR患者与健康人群相比,以上指标存在明显异常,外周血Th1/Th2型细胞因子异常表达,是诱发AR的重要因素,通过纠正紊乱的Th1、Th2细胞,可改善AR患者免疫功能,缓解病情。在鲍千红等[19]研究中,观察组血清IL-4不论是间歇性组(165.39±16.73)μg/L,还是持续性组(192.28±20.06)μg/L均高于对照组(52.49±5.30)μg/L(P<0.05),提示血清IL-4水平增高,可作为AR患者发病或者病情持续性发作的重要标志,在临床诊疗工作中具有重要指导意义。

本研究发现:中重度AR患者血清IFN-γ均低于轻度组,中重度AR患者血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于轻度组。表明AR患者病情越重,血清TNF-α、IL-4、IL-5浓度越高,血清IFN-γ浓度越低,究其原因,可能与AR患者病情加重后巨噬细胞、B淋巴细胞会逐渐成熟、增殖,从而释放大量的TNF-α至血液中,并参与机体炎症反应、免疫调节,甚至还会增加IL-4、IL-5等促炎因子释放量,激活炎症反应,促使病情进行性加重[20-21]。田双双等[22]学者研究显示:中-重度AR患者血清TNF-α(24.56±5.98)ng/L高于轻度患者(18.63±4.82)ng/L(P<0.05),与本研究结果接近,证实了AR患者机体血清TNF-α含量会随着病情的加重而增高。本研究发现:气道反应异常组血清IFN-γ低于气道反应正常组,气道反应异常组血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于气道反应正常组。说明随着气道高反应性的出现,血清IFN-γ水平会逐渐降低,而血清TNF-α、IL-4、IL-5水平会逐渐增高。分析如下:AR患者受到炎症、变应原等刺激的影响,在细胞因子、炎症细胞、炎症介质的共同参与下,气道上皮组织系统、神经系统受损,增加了气道高反应发生率。另外,由于外周血Th1/Th2型细胞因子异常介导的免疫系统紊乱,会促进下呼吸道炎症性疾病的发生,诱发或加重气道高反应性,患者病情要比气道反应正常的患者更重,治疗难度更大,预后更差。

气道高反应如果得不到及时、有效的治疗,阻塞的气流不能有效缓解,肺残气量逐渐增多,会破坏肺泡等结构,增加肺气肿、气胸等并发症发生率,形成一个恶性循环,威胁到患者生命安全。本研究通过绘制ROC,发现血清IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-5联合检测预测气道高反应的AUC是0.792,灵敏度、特异度分别是93.58%、91.02%,均高于单独检测(P<0.05)。说明在AR患者疾病诊断过程中,通过联合检测外周血Th1/Th2型细胞因子,可提高对气道高反应的预测灵敏度及特异度,从而指导临床根据个体差异性及早给予针对性治疗,降低气道高反应发生率。本研究存在一定不足,例如样本病例数较少、病例均来源于同一家医院、研究时限较短,对结果的代表性、一般性、有效性有所影响,因此仍旧需临床扩大样本病例数、增加不同医院AR病例、延长研究时限,为评估AR患者外周血Th1/Th2型细胞因子在AR患者病情评估以及气道高反应预测中的临床价值提供更多参考依据。

综上所述,AR患者外周血Th1/Th2型细胞因子表达异常,以血清IFN-γ水平降低,血清TNF-α、IL-4、IL-5水平增高为特征,与气道反应异常存在一定联系,以上指标联合检测可提高对气道高反应性的预测灵敏度及特异度,弥补了单一检测的不足,值得参考、推广及借鉴。