南华大学附属第二医院 湖南衡阳 421001)
【摘 要】结核性胸膜炎(TP)是常见的胸膜疾病,是引起渗出性胸腔积液最常见的病因。传统的微生物学检测阳性率低,并且需6-8周才能出结果,胸膜活检与胸腔镜检查因其有创性而受到限制。随着科学技术的发展,已经出现了一系列无需侵入性操作就有助于胸腔积液诊断的实验室检查。本文重点介绍特异性生物学指标,包括ADA、干扰素及其他检验方法的临床应用研究进展,以期为TP的早期诊断提供参考。
【关键词】结核;胸膜;生物学指标;进展
Abstract:Tuberculous pleurisy (TP) is a common disease of pleura,Is the most common cause of pleural effusion.Is the most common cause of pleural effusion.And it takes 6-8 weeks to get the results,Pleural biopsy and pleural endoscopy are limited because of their invasive.With the development of science and technology,A series of laboratory tests that are helpful in the diagnosis of pleural effusion after the emergence of a series of non invasive operations.This paper focuses on the specific biological indicators,Progress in clinical application of ADA,interferon and other test methods,In order to provide reference for the early diagnosis of TP.
Key words:tuberculosis;pleural;biological index;progress
胸腔积液是由于各种原因导致胸膜腔液体产生过快或吸收过慢,其病因复杂。在我国,结核是引起胸腔积液的常见的病因[1],且目前有多方证据表明肺外结核的发病率逐年增加,在肺外结核的患者中,约5%[2]存在结核性胸腔积液(tuberculous pleural effusion,TPE)。随着HIV阳性病例的增加,结核性胸膜炎呈现增加趋势,且其致残率比一般肺结核的患者高[3]。由于TP缺乏特异性的临床特征,因此胸水涂片或培养到结核分枝杆菌或胸膜组织病理学可见结核性肉芽肿、干酪样坏死是诊断的金标准,但胸水中结核杆菌含量少,涂片或培养找抗酸杆菌的敏感性均较低,不足20 %[4],相比较而言,内科胸腔镜下胸膜活检组织行抗酸杆菌培养的敏感性超过70 %,如果结合活检组织病理学检查有干酪样坏死组织,其敏感性将提高至100 %,但是其为有创性检查,限制了其在临床上的应用。目前胸水分子生物学仍为临床常用的检测项目及鉴别诊断的依据,所以,如何提高TP的诊断水平,尤其是建立能帮助临床诊断的灵敏、可靠的胸水实验室检查技术就显得尤为重要。本文就TP的多种生物学指标的研究进展作一综述。
1.腺苷脱氨酶(ADA)
1.1.生物学特征
ADA广泛分布于人体各组织,以淋巴细胞中活性最高,为腺嘌吟生成次黄嘌吟的关键酶[5],ADA同工酶有三种,为ADA1、ADA1+CP和ADA2。主要作用是催化腺苷水解,生成肌苷和氨。ADA的升高是T淋巴细胞对某些特殊病变局部刺激而产生的一种反应。T淋巴细胞受到抗原刺激后,ADA活性增高,胸腔积液ADA含量也增高,因此测定ADA的活性有助于结核性胸膜炎的诊断。其增高主要由ADA2引起,对TP更具有特异性,但是ADA2检测方法繁琐、费用高,难以临床推广应用,而ADA检查成本低、创伤小、方便快捷,因此目前已被临床广泛采用。且大多数情况下,ADA检测能够满足临床诊断需要[6-11]。目前有些研究甚至报道同时检查ADA2未能进一步提高诊断的准确性[6,8,12]。结核性胸膜炎时,ADA的活性与CD4+T细胞的浸润密切相关,胸膜CD4+T细胞增多,因此由其产生的ADA也相应升高[13]。恶性肿瘤胸膜转移时,也能引起炎症反应和渗出,其胸水常规或病理检查也以淋巴细胞为主,但恶性肿瘤胸膜转移时,患者全身免疫功能受抑制,T淋巴细胞活化也受到抑制[14],故其ADA出现低表达。
1.2.相关研究
按照贝叶斯定理,一项试验例如ADA对于结核性胸膜炎诊断的敏感性和特异性不仅取决于试验方法本身,而且还与结核性胸膜炎的流行程度有关:即在结核病高流行地区,阳性预测值(PPV)升高,ADA的诊断阈值也会升高;而在结核病低流行地区(如发病率1%),降低ADA的诊断阈值,可有较高的阴性预测值(NPV )(99.9%),因此ADA水平低仍可用于结核的排除诊断[6-9]。TP在发展中国家更为常见,2013年刘春云等对胸水ADA对TP诊断价值的Meta分析,共纳入研究对象1684例,评价结果为:检测胸水ADA对TP的汇总灵敏度为86%,汇总特异度为86 %,显示其漏诊率(14%)、误诊率(14%)均较低;汇总诊断优势比为47.64,受试者工作特征曲线下面积为0.9350,表明其诊断效能较高,Q值为0.871 2,表示诊断试验的准确率较高。胸水ADA水平越高,TP的可能性越大[15],但是其他疾病,如淋巴瘤、肺炎旁积液、支气管肺泡癌、脓胸、类风湿性关节炎、间皮瘤等也可升高,可>40U/L,但根据临床特点多可鉴别;超过一半的淋巴瘤性胸水患者可能ADA很高,当胸水ADA极度升高时(>250U/L),更要考虑脓胸或淋巴瘤的可能。另外,TP时其ADA也有可能出现低表达,可能与高龄、患免疫抑制性疾病、伴基础病有关[16],但逆转录病毒对单核细胞的影响不明显,因此ADA可能在艾滋病CD4+T细胞计数低的患者中仍有作用。
1.3.诊断阈值
临床上常以胸水ADA≥45U/L作为诊断TP的一个重要指标,但据石云芳等报道[17]TP患者60例中仅有9例(15.00%)胸水ADA≥45U/L,而恶性胸水患者50例中,ADA均<45U/L,所以,以ADA≥45U/L作为TP的诊断界限值,可引起相当一部分患者漏诊。目前,ADA界限值一直有争议,普遍认为胸水ADA诊断价值为40U/L,但据梁清涛等[18]报道,胸水ADA值>30 U/L为临界值,对TP诊断的敏感度为95.4%,特异度为96.7%,阳性预测值99.2%,阴性预测值82.9%,说明以胸水ADA≥30U/L对TP诊断有很高的敏感度与特异度。即便在发病率较低的欧美国家,胸水ADA对TP诊断也具有很高的敏感性和特异性,Ogata等[19]研究结果显示,ADA诊断TP的最佳界限值为36 U/L,其灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为85.5%、86.5%、69.7%、93.6%。且一项研究证实[20]:以胸腔镜检查为金标准,ADA >34.5 U/L为诊断TP临界值,则敏感度为80.8%,特异度为90.0 %,准确率为85.3 %,和胸腔镜相比,胸水ADA值是诊断TP的重要指标,两者具有较高的一致性。
2.干扰素γ(IFN-γ)
2.1.生物学特征
人体Th1细胞分泌IFN-γ,IL-2等细胞因子,介导机体细胞免疫,Th2细胞产生IL-4,IL-5等细胞因子,促进机体体液免疫。结核性胸膜炎中IFN-γ水平
升高的主要原因是因为胸腔积液中T淋巴细胞尤其是CD4细胞受结核菌细胞壁蛋白刺激产生所致,反映机体细胞免疫功能状态。结核性胸膜炎Thl免疫应答功能占优势,而恶性胸水则正好相反,Th2细胞免疫应答增强[21],因此IFN-γ可用于诊断TP。
2.2.相关研究
施焕中等对IFN-γ对TP诊断价值的Meta分析,报道显示IFN-γ诊断TP的总敏感度89% (95%C I为87%~92%)、总特异度97%(95%C I为96%~98%)、阳性似然比24.6 (95%C I为18.0 ~33.5)、阴性似然比0.11(95%C I为0.07 ~0.16)、诊断优势比301.2(95%C I为159.2 ~569.9)[22]。结果表明测定胸腔积液中IFN-γ有助于诊断TP,且可结合其他常规检查结果及临床表现进行综合分析。另外,2015年智日增等[23]报道TP中IFN-γ出现高表达,结核性胸腔积液中IFN-γ值高于恶性胸水和对照组。
2.3.检测方法
目前IFN-γ有两种不同的检测方法,第一种为检测未被刺激的单核细胞释放的IFN-γ(主要通过酶联免疫吸附法/ELISA),一项非刺激IFN-γ的荟萃分析,非刺激IFN-γ检测的平均敏感度为89%,平均特异度为97%,最大联合敏感度和特异度为95%。第二种为检测在结核分枝杆菌特异性抗原刺激下由胸水中的单核细胞释放的IFN-γ水平(IFN-γ释放试验/IGRAs)。IGRAs包括基于全血的可溶性IFN-γ的ELISA(QFT-GIT试验)和基于外周血淋巴细胞的酶联免疫斑点试验,后者也就是结核感染T细胞斑点试验(T-SPOT.TB)。IGRAs与其他检测方法相比,其优势在与卡介苗及非结核性分枝杆菌不发生相关的交叉反应,但其不能区别潜伏性肺结核与活动性肺结核[24],且在可疑结核性胸水中的作用还在争论之中,不作为常规检测方法,且其检测价格相当昂贵,大部分基层医院难以开展。
3.白介素27(IL-27)
IL-27是一种异二聚体的细胞因子,是白介素-12家族中的一员,主要由激活的抗原呈递细胞产生,IL-27参与了结核性胸膜炎的炎性反应[25]。在感染炎性反应早期IL-27可以促进T细胞活化增生产生IFN-γ等因子,直接参与Th1细胞分化,增强Th1型免疫反应的发生[26]。其在结核性胸水中的表达水平较癌性胸水、炎性胸水及漏出液明显增高,如果IL-27的阈值为353.47 ng/L,其对结核性胸膜炎诊断的敏感性为94.6%,特异性为95.2%[27]。胸膜的CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞、NKT细胞、B细胞、单核细胞、巨噬细胞和间皮细胞是胸水中IL-27的来源,IL-27有望成为鉴别结核性胸膜炎和其他原因引起的胸腔积液的生物学指标。
4.D-二聚体
D-二聚体是纤溶酶作用于交联纤维蛋白产生的小分子二聚体,结核性胸膜炎时,纤溶系统也十分活跃,因此TPE中的D-二聚体也可发生升高,汤春梅等报道[29]数种肺部疾病中D-二聚体的升高阳性率以肺栓塞、结核性胸膜炎两种疾病为最高,肺栓塞组与TP组血浆D-二聚体浓度相比,差异无显著性(P>0.05),肺栓塞组、TP组分别与其他各组的血浆D-二聚体浓度相比,差异有显著性(P<0.05)。TP患者血浆D-二聚体水平升高,升高原因考虑与胸水中常含有大量的炎性细胞和纤维蛋白有关,说明胸膜腔内纤维蛋白的形成及降解增加,急性期活性更强,这可能在TP的病理机制中起重要作用。纤维蛋白的降解产物有前炎性反应效应,例如对多形核白细胞(PMN)的趋化性、免疫调节及血管渗透均发挥作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发生机制可能是结核分枝杆菌的内毒素、分解及代谢产物激活补体,而损伤血管内皮细胞[28]。毛细血管损伤后,其通透性增高,血浆渗出增多,从而促进胸水形成。
5.C反应蛋白(CRP)
CRP是早期炎症和感染的敏感指标,一直被认为是一种急性期时相反应蛋白,有促进吞噬、激活补体和其他免疫调控作用。结核性胸水通过淋巴细胞、类上皮细胞,纤维母细胞、巨噬细胞等的作用导致IL-6增加,从而CRP合成增加,并释放入血,当病原微生物的毒素、炎症介质的作用以及缺氧,可使血管内皮细胞破坏,血管通透性增加,因此血管内CRP渗出而使胸水中的CRP水平显著增高[30],癌性胸腔积液是因为肿瘤大多浸润性生长,肿瘤直接侵犯胸膜或肿瘤对淋巴管的压迫,导致淋巴回流受阻而形成胸腔积液,炎症程度不明显,CRP低表达或不表达[31]。
6.联合检测
目前研究最多的是ADA联合其他指标检测可提高结核性胸膜炎诊断的敏感性和特异性。一项联合CRP、ADA、CEA、CA125对胸腔积液的鉴别诊断价值的研究[32],结果显示对良性胸水的诊断,四项联合的敏感性和特异性提高到97.4 %,92.9 %。对恶性胸腔积液的诊断,四项联合检测的敏感性提高到94.0%,95.5%,且都优于某一单项的检测;王瑛[33]等报道联合检测ADA,AMY,TNF-α,CEA及糖类抗原CA211有助于结核性与恶性胸水的鉴别诊断,具有一定的临床意义。
7.其他
一些试验如溶菌酶、瘦素、新喋吟等,经过一段时间临床应用,因诊断效果不理想已趋于淘汰,PPD试验是判断是否有结核感染的传统方法,但其特异性较低。PPD试验阴性表明未受结核菌感染或曾感染但已生物学治愈;其次,血沉对于结核病的诊断无特异性,据苏清炎报道612例结核性胸水患者中血沉大于20 mm/h占483例(78.9%),最高为128 mm/h,平均39.6 mm/h,经过积极治疗后其临床症状得到缓解,共433例病人复查血沉均有不同程度的下降,下降幅度平均为78%,表明血沉可作为疗效判定指标之一。
结束语
尽管目前明确胸腔积液的方法很多,TP的诊断依然充满挑战,除了特异性生物学指标外,病原学检查也在不断进展,还有近年进展较多的有胸膜活检术、胸腔镜技术、开胸活检、端粒酶检测、胸液结核菌聚合酶链反应+探针检查、操作方便的survivin(生存素)和免疫细胞化学方法在胸腔积液诊断中都占有重要意义。但我国为发展中国家,由于受医院条件限制,尤其在基层医院,临床常无法应用较先进的方法检查,相对而言,胸水的常规生化检测开展更为多见,实用性更强。且目前还没有发现优于胸水腺苷脱氨酶或干扰素γ的新标志物,而CRP成为快速、经济的辅助指标,但上述指标又均非特异性。胸水单项指标对TP的鉴别诊断存在一定的局限性,为了弥补这一缺陷,国内外学者通过多指标联合检测来提高诊断的敏感度和特异度。我们也可根据本院的实验室条件,患者经济承受能力,选择2-3项特异性较好、敏感性又高的、反映不同病理的检测指标,以确定相应指标是否可以帮助胸腔积液的诊断。同时,我们可以通过受试者工作特征曲线来比较某些指标在胸水中的价值,并可探讨各指标的合理诊断界限值,为临床诊断结核性胸膜炎提供更多支持。
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作者简介:
艾新春(1982.07-),女,湖南平江人,在职研究生,主治医师,研究方向:胸膜疾病的基础与临床。
谭小武(1970-),男,湖南人,硕士,副主任医师,研究方向:肺癌及胸膜疾病的基础与临床
论文作者:艾新春综述, 谭小武审校
论文发表刊物:《航空军医》2015年20期
论文发表时间:2016/4/5
标签:胸腔论文; 胸膜炎论文; 结核性论文; 胸膜论文; 细胞论文; 积液论文; 特异性论文; 《航空军医》2015年20期论文;