變應性鼻炎患者外周血Th1/Th2型細胞因子表達意義及其對氣道高反應性的預測價值研究

顧小霞,高峰,汪旭,薛金梅

(海安市人民醫院 耳鼻咽喉科,江蘇 海安 226600)

變應性鼻炎(allergic rhinitis AR)是一種耳鼻咽喉科常見病、多發病,流行病學調查顯示:目前,我國AR的發病率高達10%,且受環境惡化等因素的影響,AR發病率逐年增高[1-2]。AR患者在接觸變應原之后,會激活免疫球蛋白的介導遞質作用,釋放大量炎癥因子,從而引發變態反應[3-4]。氣道高反應性是指氣道對于各類炎癥性刺激的敏感性,部分患者在與刺激因子接觸后,氣道會出現過早或過強的收縮反應,導致氣道阻力以及氣道管腔狹窄程度加重,進一步加重原發病,增加治療難度。AR患者由于氣道炎癥等因素的影響,極易發生氣道高反應,誘發氣促、咳嗽等癥狀,甚至還會增加支氣管哮喘等并發癥發生率。因此,及早對AR患者氣道高反應性作出準確的預測與判斷,在輔助臨床給予針對性治療方面具有重要意義。有學者發現 免疫治療可降低氣道高反應性,改善肺功能[5]。由此推測,氣道高反應的發生與免疫失衡有關,但臨床有關氣道高反應與免疫失衡的報道較少?；诖?為探究AR患者外周血Th1/Th2型細胞因子表達意義及其對氣道高反應性的預測價值,本文對接診的50例AR患者進行研究,具體如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選定海安市人民醫院2020年1月—2022年1月接診的50例AR患者,男28例,女22例;年齡28～62歲,平均年齡(45.92±6.04)歲;病程4～12個月,平均(8.62±1.45)個月;體質指數22～29kg/m2,平均(25.62±1.34)kg/m2。疾病嚴重程度:19例輕度,31例中重度;27例為持續性,23例為間歇性。變應原:9例桃粉,16例花粉,20例塵螨,5例霉菌。同期海安市人民醫院門診體檢的50例健康體檢者作為對照組,男27例,女23例;年齡30～60歲,平均年齡(45.88±6.12)歲;體質指數23～29 kg/m2,平均(25.69±1.31)kg/m2。兩組具有可比性(P>0.05)。均已經醫院倫理委員會審批。

1.2 納入標準與排除標準

納入標準:①年齡>18周歲,男、女不限;②精神、意識均正常,可配合醫生完成本研究;③營養、全身狀況良好;④臨床資料齊全;⑤家屬均已在知情同意書上簽字。排除標準:①同期參與其他研究者;②觀察組患者在入組前接受過抗過敏、抗炎等對癥治療者;③哺乳期、妊娠期女性;④合并全身嚴重感染性疾病者;⑤合并免疫、血液系統疾病者;⑥入組前1月存在泌尿、呼吸系統感染史者;⑦合并惡性腫瘤者;⑧既往存在鼻部手術史者;⑨合并結締組織等疾病者;⑩合并狂躁癥、精神分裂癥等疾病者。

1.3 診斷標準

AR患者均滿足《變應性鼻炎診斷和治療指南(2015年,天津)》[6]中對AR的診斷標準:①伴有清水樣涕、鼻癢、鼻塞、噴嚏等癥狀(包括2項及以上)。②血清特異性IgE抗體:陽性;變應原皮膚點刺激試驗:陽性。③鼻黏膜可見水腫、蒼白。④臨床癥狀持續時間在1個月以上。血清特異性IgE抗體陽性判定標準:≥0.35 IU/mL,即可判定為陽性。

變應原皮膚點刺激試驗陽性判定標準:以變應原及組胺(陽性對照液)所致風團面積比而定其反應級別,無反應或與陰性對照相同者為(-),比值為組胺風團(陽性對照)1/4以上者為(+),等于或大于陽性對照范圍的1/2為(++),與陽性對照相等的為(+++),大于陽性對照范圍2倍者為(++++)。

AR嚴重程度分級:根據《中國變應性鼻炎診斷和治療指南(2022年,修訂版)》[7]將AR分為輕度、中重度,從對以下3項的影響評價:①學習或日常工作;②娛樂活動、體育活動、日?；顒?③睡眠。輕度:以上3項均不受影響;中重度:以上3項中的任何一項會受到影響。

1.4 方法

血清Th1、Th2細胞因子檢測方法:抽取所有受檢者5 mL空腹靜脈血,以高速離心機(型號:KH23A;生產企業:湖南凱達科學儀器有限公司)離心10 min,速率3 500 r/min,半徑5 cm,將上層清液分離并置于-30 ℃環境待檢,以液相多重蛋白定量技術檢測Th1、Th2細胞因子,具體包括干擾素-γ(interferon gamma, IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)、白細胞介素-5(interleukin-5,IL-5)、白細胞介素-4(interleukin-4, IL-4),在不同熒光強度的捕獲微球表面,分別包被4種細胞因子的特異性抗體,待檢測樣本與捕獲微球的細胞因子特異性結合,再結合PE標記的熒光檢測試劑,形成雙抗夾心復合物,通過分析復合物的熒光強度,定量樣本中IFN-γ、TNF-α、IL-5、IL-4濃度,試劑盒均由上海雅吉生物科技有限公司提供,一切操作謹遵實驗室、試劑相關標準。IFN-γ正常參考范圍:1.21～5.51 μg/L;TNF-α正常參考范圍:0.74～1.54 ng/mL;IL-5正常參考范圍:56.37～150.33 pg/mL;IL-4因測定方法不同,故無統一正常值[8]。

1.5 觀察指標

比較兩組血清Th1、Th2細胞因子,對比AR患者中輕度與中重度患者血清Th1、Th2細胞因子。根據氣道反應是否正常將AR患者分為兩組,27例氣道反應正常的患者設為氣道反應正常組,23例氣道高反應的患者設為氣道反應異常組,比較兩組血清Th1、Th2細胞因子。氣道高反應判斷標準:通過組織胺支氣管激發試驗評價,試驗過程中患者第一秒用力呼氣容積與基礎值相比,降低≥20%,即可判定為氣道高反應。

1.6 統計學方法

2 結果

2.1 兩組血清Th1、Th2細胞因子對比

AR患者血清IFN-γ均低于對照組,AR患者血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于對照組(P<0.05),見表1、圖1。

圖1 氣道反應正常組與異常組血清Th1、Th2細胞因子分布圖 注:與氣道反應異常組比較,aP<0.05。

表1 兩組血清Th1、Th2細胞因子對比

2.2 輕度、中重度AR患者血清Th1、Th2細胞因子對比

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

表2 AR患者血清Th1、Th2細胞因子對比

2.3 氣道反應正常組、異常組血清Th1、Th2細胞因子對比

氣道反應異常組血清IFN-γ低于氣道反應正常組(P<0.05),氣道反應異常組血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于氣道反應正常組(P<0.05),見表3、圖1。

表3 氣道反應正常組、異常組血清Th1、Th2細胞因子對比

2.4 血清Th1、Th2細胞因子對氣道高反應的預測價值

ROC結果顯示:IFN-γ預測氣道高反應的AUC是0.645(95%CI:0.613-0.795),最佳截斷取值3.42 μg/L時,靈敏度、特異度分別是79.85%、76.08%;TNF-α預測氣道高反應的AUC是0.625(95%CI:0.548-0.788),最佳截斷取值1.02 ng/mL時,靈敏度、特異度分別是77.85%、75.49%;IL-4預測氣道高反應的AUC是0.596(95%CI:0.521-0.746),最佳截斷取值98.62 ng/mL時,靈敏度、特異度分別是74.16%、72.01%;IL-5預測氣道高反應的AUC是0.612(95%CI:0.526-0.763),最佳截斷取值142.13 pg/mL時,靈敏度、特異度分別是76.28%、74.85%;聯合檢測預測氣道高反應的AUC是0.792(95%CI:0.713-0.943),靈敏度、特異度分別是93.58%、91.02%,均高于單獨檢測(P<0.05),見表4、圖2。

圖2 血清Th1、Th2細胞因子預測氣道高反應性ROC圖

表4 血清Th1、Th2細胞因子對氣道高反應的預測價值

3 討論

近年來,在我國環境污染不斷加重的背景下,同時受家族遺傳等因素的影響,AR發病率逐年增高,嚴重影響了患者生活質量、身心健康,現已受到臨床醫務工作者的高度關注[9]。AR患者普遍存在鼻塞、流涕、陣發性噴嚏、鼻癢等癥狀,部分患者還會出現記憶力減退、頭痛等癥狀,生活、工作、學習等均受到嚴重不良影響[10]。AR患者由于IgE介導的I型變態反應,患者氣道普遍存在不同程度炎癥反應,釋放大量的促炎因子,增加了氣道高反應發生率。AR合并氣道高反應會進一步加重原發病病情,出現胸悶、喘息、咳嗽等癥狀,對患者身心健康造成嚴重不良影響。及早對AR患者病情作出準確的評估,并預測氣道高反應發生風險,是改善患者預后、預防疾病進展的關鍵。既往臨床通過AR患者癥狀對工作、生活的影響評估疾病嚴重程度,存在較強的主觀性,評估結果因人而異,缺乏準確性,甚至還會影響治療效果[11]。近年來,臨床發現Th1、Th2細胞因子異常表達參與了AR進展,可將Th1、Th2細胞因子檢測結果作為評估AR患者病情嚴重程度以及預測氣道高反應發生風險的重要臨床依據[12]。

臨床有研究表明:AR的發病原因中Th1/Th2細胞失衡學說占有重要地位,T細胞釋放的多種因子,均參與了AR發生、發展中,與機體變態炎癥反應聯系密切[13-14]。IFN-γ、TNF-α屬于Th1細胞因子,其中血清IFN-γ水平越高,對于機體的保護性作用就越強,血清IFN-γ降低,意味著患者免疫功能減退。TNF-α參與了T細胞的活化作用,在受到創傷或產生炎癥反應時,血清TNF-α濃度均會增高[15-16]。IL-4、IL-5屬于Th2細胞因子,是臨床常見的促炎因子,AR患者在發病后,血清IL-4、IL-5濃度會增高,并在IgE的介導下參與變態炎癥反應中,隨著病情加重,血清IL-4、IL-5濃度會持續增高[17-18]。本研究顯示:觀察組血清IFN-γ均低于對照組,觀察組血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于對照組,P<0.05。表明AR患者與健康人群相比,以上指標存在明顯異常,外周血Th1/Th2型細胞因子異常表達,是誘發AR的重要因素,通過糾正紊亂的Th1、Th2細胞,可改善AR患者免疫功能,緩解病情。在鮑千紅等[19]研究中,觀察組血清IL-4不論是間歇性組(165.39±16.73)μg/L,還是持續性組(192.28±20.06)μg/L均高于對照組(52.49±5.30)μg/L(P<0.05),提示血清IL-4水平增高,可作為AR患者發病或者病情持續性發作的重要標志,在臨床診療工作中具有重要指導意義。

本研究發現:中重度AR患者血清IFN-γ均低于輕度組,中重度AR患者血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于輕度組。表明AR患者病情越重,血清TNF-α、IL-4、IL-5濃度越高,血清IFN-γ濃度越低,究其原因,可能與AR患者病情加重后巨噬細胞、B淋巴細胞會逐漸成熟、增殖,從而釋放大量的TNF-α至血液中,并參與機體炎癥反應、免疫調節,甚至還會增加IL-4、IL-5等促炎因子釋放量,激活炎癥反應,促使病情進行性加重[20-21]。田雙雙等[22]學者研究顯示:中-重度AR患者血清TNF-α(24.56±5.98)ng/L高于輕度患者(18.63±4.82)ng/L(P<0.05),與本研究結果接近,證實了AR患者機體血清TNF-α含量會隨著病情的加重而增高。本研究發現:氣道反應異常組血清IFN-γ低于氣道反應正常組,氣道反應異常組血清TNF-α、IL-4、IL-5均高于氣道反應正常組。說明隨著氣道高反應性的出現,血清IFN-γ水平會逐漸降低,而血清TNF-α、IL-4、IL-5水平會逐漸增高。分析如下:AR患者受到炎癥、變應原等刺激的影響,在細胞因子、炎癥細胞、炎癥介質的共同參與下,氣道上皮組織系統、神經系統受損,增加了氣道高反應發生率。另外,由于外周血Th1/Th2型細胞因子異常介導的免疫系統紊亂,會促進下呼吸道炎癥性疾病的發生,誘發或加重氣道高反應性,患者病情要比氣道反應正常的患者更重,治療難度更大,預后更差。

氣道高反應如果得不到及時、有效的治療,阻塞的氣流不能有效緩解,肺殘氣量逐漸增多,會破壞肺泡等結構,增加肺氣腫、氣胸等并發癥發生率,形成一個惡性循環,威脅到患者生命安全。本研究通過繪制ROC,發現血清IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-5聯合檢測預測氣道高反應的AUC是0.792,靈敏度、特異度分別是93.58%、91.02%,均高于單獨檢測(P<0.05)。說明在AR患者疾病診斷過程中,通過聯合檢測外周血Th1/Th2型細胞因子,可提高對氣道高反應的預測靈敏度及特異度,從而指導臨床根據個體差異性及早給予針對性治療,降低氣道高反應發生率。本研究存在一定不足,例如樣本病例數較少、病例均來源于同一家醫院、研究時限較短,對結果的代表性、一般性、有效性有所影響,因此仍舊需臨床擴大樣本病例數、增加不同醫院AR病例、延長研究時限,為評估AR患者外周血Th1/Th2型細胞因子在AR患者病情評估以及氣道高反應預測中的臨床價值提供更多參考依據。

綜上所述,AR患者外周血Th1/Th2型細胞因子表達異常,以血清IFN-γ水平降低,血清TNF-α、IL-4、IL-5水平增高為特征,與氣道反應異常存在一定聯系,以上指標聯合檢測可提高對氣道高反應性的預測靈敏度及特異度,彌補了單一檢測的不足,值得參考、推廣及借鑒。