陳敏,張宏宇,朱珉之,申紅玉,劉小琴,*
(常州市第三人民醫(yī)院,1.檢驗(yàn)科,2.肝病研究所,江蘇 常州213003)
我國是乙型肝炎病毒(HBV)感染大國,HBV感染是肝衰竭發(fā)生的主要原因之一。病理學(xué)檢查雖為診斷肝衰竭的金標(biāo)準(zhǔn),但考慮到肝衰竭患者病情嚴(yán)重,常有凝血功能障礙,很難耐受肝臟穿刺等有創(chuàng)操作。目前臨床上,ALT、AST、總膽紅素和凝血酶原活性(prothrombin activity,PTA)可作為肝臟炎癥及損傷的評價(jià)指標(biāo),但特異性均不強(qiáng),在重癥患者中容易出現(xiàn)“膽酶分離”現(xiàn)象。終末期肝病模型(model for end-stage liver disease,MELD)各種評分系統(tǒng)被用于評估肝衰竭患者的病情嚴(yán)重程度和疾病預(yù)后,但計(jì)算較為繁瑣。因此,尋找新的標(biāo)志物用于肝衰竭患者的早期診斷及病情評估具有一定意義。
輔助性T細(xì)胞在慢性HBV感染所致的肝功能損傷及肝衰竭過程中發(fā)揮重要作用,我們的前期研究顯示,Th17細(xì)胞及相關(guān)因子參與慢性HBV感染進(jìn)程[1]。Th22細(xì)胞是一種新發(fā)現(xiàn)的輔助性T細(xì)胞,多項(xiàng)研究[2-6]表明,Th22細(xì)胞及IL-22與多種肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此,本研究主要觀察Th22細(xì)胞及其相關(guān)因子在HBV感染肝衰竭患者外周血中的變化,初步評價(jià)其在肝衰竭患者中的臨床應(yīng)用價(jià)值。
收集我院2015年6月至2016年2月住院的慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者20例(CHB組),其中男14例,女6例,平均年齡(48.4±11.2)歲;HBV相關(guān)肝衰竭患者20例(肝衰竭組),其中男15例,女5例,平均年齡(50.2±12.5)歲。另以體檢健康者20例作為對照組,其中男15例,女5例,平均年齡(48.5±11.6)歲。CHB患者診斷標(biāo)準(zhǔn)符合2015年中華醫(yī)學(xué)會肝病學(xué)分會和中華醫(yī)學(xué)會感染學(xué)分會聯(lián)合修訂的《慢性乙型肝炎防治指南》[7];HBV相關(guān)肝衰竭患者診斷標(biāo)準(zhǔn)符合2012年中華醫(yī)學(xué)會感染學(xué)分會肝衰竭與人工肝學(xué)組和中華醫(yī)學(xué)會肝病學(xué)分會重型肝病與人工肝學(xué)組聯(lián)合制定的《肝衰竭診治指南》[8]。所有病例入組前3個(gè)月,均未使用過免疫調(diào)節(jié)類藥物,無合并HCV、丁型肝炎病毒、庚型肝炎病毒、HIV感染和自身免疫性肝病,無原發(fā)性肝癌及肝臟轉(zhuǎn)移性腫瘤。所有患者在入院初采集血液標(biāo)本進(jìn)行相關(guān)檢測。
采集肝素抗凝血5 mL,用淋巴細(xì)胞分離液分離外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC),調(diào)整PBMC懸液細(xì)胞密度至5×106/mL,取100μL細(xì)胞懸液,加入等體積RPMI-1640稀釋,應(yīng)用佛波酯和離子霉素(美國eBioscience公司)聯(lián)合刺激后,加入1μL布雷菲德菌素A(BD公司),37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h。取上述標(biāo)本,加入FITC標(biāo)記的CD4抗體(BD公司),充分混勻,4℃,避光30 min。加入100μL固定劑(BD公司)并孵育15 min;加入2 mL PBS,1 500 r/min離心5 min,傾去上清液,振蕩重懸細(xì)胞;加入100μL破膜劑(BD公司)和10μL IL-17AAPC抗體(eBioscience公司)、10μL IFN-γ-PE抗體(eBioscience公司)和20μL IL-22-PerCP抗體(eBioscience公司),振蕩混勻后孵育20 min;加入2 mL PBS洗滌,1 500 r/min離心5 min,去上清液;加入300μL PBS重懸細(xì)胞,應(yīng)用BD公司FACSC流式細(xì)胞儀進(jìn)行Th22細(xì)胞檢測。根據(jù)前向角FSC和側(cè)向角SSC參數(shù)圈定淋巴細(xì)胞,再用CD4-FITC和IFN-γ-PE分出P1群(IFN-γ-CD4+)細(xì)胞,再從P1群細(xì)胞中分離出Th22(IFN-γ-IL-17-IL-22+CD4+)細(xì)胞。
應(yīng)用雙抗體夾心ELISA法檢測血漿IL-22濃度(ELISA試劑盒為美國eBioscience公司產(chǎn)品),以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo),D值為縱坐標(biāo),計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程,將樣本的D值帶入方程式,計(jì)算出樣本濃度。具體操作按試劑盒操作說明進(jìn)行。
ALT、總膽紅素、HBV-DNA均為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)開展項(xiàng)目。
采用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)K-S檢驗(yàn)呈正態(tài)分布,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);連續(xù)變量相關(guān)性分析采用Pearson或Spearman相關(guān)分析;繪制受試者工作特征(receive operating characteristic,ROC)曲線并計(jì)算診斷敏感性和特異性。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3組性別和年齡間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);肝衰竭組HBV-DNA水平雖高于CHB組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);肝衰竭組和CHB組ALT和總膽紅素水平均明顯高于對照組(均P<0.01);肝衰竭組總膽紅素濃度顯著高于CHB組(P<0.01)。見表1。
表1 各組一般資料及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的比較 n=20,±s
表1 各組一般資料及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的比較 n=20,±s
a:P<0.01,與對照組比較;b:P<0.01,與CHB組比較
組別 男/女(例) 年齡(歲) HBV-DNA(lg拷貝/mL) ALT(U/L) 總膽紅素(μmol/L)肝衰竭組 15/5 50.2±12.5 5.26±1.34 210.40±144.60a 309.10±161.54a,b CHB組 14/6 48.4±11.2 5.03±1.22 180.65±124.69a 31.55±12.78a對照組 15/5 48.5±11.6 19.75±5.45 10.2±3.37檢驗(yàn)值 χ2=0.17 F=0.156 t=0.554 F=17.30 F=63.51 P值0.918 0.856 0.582 0.000 0.000
流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,肝衰竭組Th22細(xì)胞頻數(shù)明顯高于CHB組及對照組(P =0.048,0.001);CHB組Th22細(xì)胞頻數(shù)雖高于對照組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.193)。見表2、圖1。ELISA法檢測結(jié)果顯示,肝衰竭患者IL-22濃度顯著高于CHB組和對照組(P=0.013,0.000);CHB組IL-22濃度雖高于對照組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.075)。見表2。
表2 各組患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)及IL-22濃度比較n=20
圖1 流式細(xì)胞術(shù)檢測3組患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)
將肝衰竭患者分為早期(30%<PTA≤40%)、中期(20%<PTA≤30%)和晚期(PTA≤20%)3組。早期和中期肝衰竭患者Th22細(xì)胞頻數(shù)和IL-22濃度雖高于晚期患者,但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
表3 不同分期肝衰竭患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)及IL-22濃度比較
將肝衰竭組和CHB組患者Th22細(xì)胞頻數(shù)及IL-22濃度等數(shù)據(jù)繪制ROC曲線,見圖2。Th22細(xì)胞在CHB患者中預(yù)測肝衰竭發(fā)生的ROC曲線下面積為0.655(95% CI:0.484~0.826),雖高于0.5,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.094);IL-22預(yù)測肝衰竭發(fā)生的ROC曲線下面積為0.753(95% CI:0.598~0.907),顯著高于0.5,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.006)。IL-22預(yù)測肝衰竭最佳臨界值為32.80 pg/mL,此時(shí)的敏感性為80.0%,特異性為65.0%,陽性預(yù)測值為69.57%,陰性預(yù)測值為76.47%,約登指數(shù)為0.725。
圖2 Th22細(xì)胞和IL-22預(yù)測肝衰竭發(fā)生的ROC曲線
Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示,肝衰竭患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)與IL-22濃度呈正相關(guān)(r=0.766,P<0.01)。Pearson或Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示,肝衰竭患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)、IL-22濃度與ALT表達(dá)水平不相關(guān)(均P>0.05),與lg HBV-DNA水平也不相關(guān)(均P>0.05),與總膽紅素濃度呈正相關(guān)(r=0.420,0.476,均P<0.05)。
Th22細(xì)胞為新近發(fā)現(xiàn)的一種CD4+Th亞群,分泌IL-22和TNF-α,但不分泌IFN-γ和IL-17,具有表型CCR4+、CCR6+、CCR10+的特點(diǎn),其關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子為芳香烴受體。IL-22主要來源于Th22細(xì)胞,Th1和Th17細(xì)胞也可少量分泌IL-22。IL-22受體包含一個(gè)IL-22R1鏈和一個(gè)IL-10R2鏈,IL-22結(jié)合的特異性依賴于IL-22R1,而IL-10R2則介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。IL-22R1表達(dá)于肝臟、皮膚、肺、腎臟、胰腺等組織,T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞及單核細(xì)胞等免疫細(xì)胞缺少IL-22R1的表達(dá)。因此,Th22作用特點(diǎn)有別于其他淋巴細(xì)胞,其作用對象非免疫細(xì)胞,而是肝臟、皮膚等表達(dá)IL-22R1的組織細(xì)胞[9]。
既往研究表明,Th22細(xì)胞在自身免疫性疾病及腫瘤中發(fā)揮重要作用[10-11],表明Th22可能參與機(jī)體的免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng),而在CHB活動期常伴有免疫系統(tǒng)的激活和肝組織炎癥損傷。目前認(rèn)為,IL-22在HBV感染的肝臟疾病中是一把雙刃劍,既有促炎作用,也有保護(hù)肝臟作用,究竟發(fā)揮什么作用,可能依賴于肝臟特異性的微環(huán)境。在急性HBV感染時(shí),IL-22可能發(fā)揮促炎作用,幫助機(jī)體清除HBV,但同時(shí)也會引起肝細(xì)胞損傷;在HBV慢性感染進(jìn)程中,IL-22可能發(fā)揮保護(hù)作用,即促進(jìn)肝細(xì)胞分化和生存來補(bǔ)償長期慢性炎癥引起的肝損傷[12]。
本研究結(jié)果顯示,CHB肝衰竭患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)和IL-22濃度高于健康對照組,與其他研究報(bào)道一致[4-6],提示Th22細(xì)胞和IL-22可能在肝衰竭進(jìn)展中發(fā)揮一定作用。已有研究表明,IL-22通過活化下游通路信號分子及STAT3,在ConA誘導(dǎo)的肝損傷小鼠模型中發(fā)揮保護(hù)作用[13]。慢性HBV感染進(jìn)程中,由炎癥細(xì)胞生成的IL-22可通過STAT3信號通路促進(jìn)肝祖細(xì)胞增殖[14]。Xing等[15]研究發(fā)現(xiàn),在GaIN/LPS誘導(dǎo)的急性肝衰竭小鼠模型中,應(yīng)用rhIL-22治療后,小鼠ALT、總膽紅素降低,死亡率顯著下降;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)rhIL-22治療可增加肝臟還原型谷胱甘肽水平,降低丙二醛含量,降低血清TNF-α和肝臟Caspase-3的活性,rhIL-22可通過激活STAT3上調(diào)Bcl-xL,HO-1和Ref-1因子的表達(dá),提示IL-22在GaIN/LPS誘導(dǎo)的肝損傷中可通過抗凋亡、抗氧化和抗炎癥等方式發(fā)揮保護(hù)作用。因此,我們推測慢性HBV肝衰竭患者中Th22和IL-22主要是代償性增高,以減少肝臟損傷程度。
由于本研究樣本量較小,肝衰竭早期和中期患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)和IL-22濃度雖高于晚期患者,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨著肝衰竭的進(jìn)展,Th22細(xì)胞和IL-22呈下降趨勢,我們推測,可能與機(jī)體代償能力有關(guān)。CHB至肝衰竭早期這個(gè)過程中,機(jī)體及肝臟具有一定的代償能力,損傷及炎癥反應(yīng)可刺激Th22細(xì)胞和IL-22的產(chǎn)生并發(fā)揮保護(hù)作用。而到了肝衰竭中晚期,隨著肝硬化、腹腔積液、肝性腦病等癥狀的出現(xiàn),機(jī)體免疫功能及代償能力都會有所下降,當(dāng)損傷和炎癥反應(yīng)刺激時(shí),Th22細(xì)胞和IL-22釋放減少,其水平比正常人還低。
ROC曲線分析顯示,Th22細(xì)胞在CHB患者中預(yù)測肝衰竭中的價(jià)值有限,而IL-22曲線下面積達(dá)到0.753(95% CI:0.598~0.907),提示IL-22可作為CHB預(yù)測肝衰竭發(fā)生的一個(gè)較好指標(biāo)。相關(guān)性分析結(jié)果顯示,肝衰竭患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)、IL-22濃度和病毒復(fù)制指標(biāo)HBV-DNA無相關(guān)性。Zhang等[16]研究發(fā)現(xiàn),對HBV轉(zhuǎn)基因小鼠注射單劑量的IL-22,將使得肝臟促炎基因表達(dá)增加,但病毒表達(dá)水平無變化,提示IL-22不直接抑制HBV病毒的復(fù)制,這也可以解釋CHB肝衰竭患者Th22細(xì)胞頻數(shù)和IL-22濃度與HBV-DNA無相關(guān)性。本研究結(jié)果顯示Th22細(xì)胞頻數(shù)和IL-22濃度在肝衰竭患者中與ALT水平不相關(guān),但與總膽紅素呈正相關(guān)。由于IL-22在肝細(xì)胞損傷時(shí)代償性增高,因此IL-22與肝臟損傷程度指標(biāo)總膽紅素呈正相關(guān),而與ALT不相關(guān)主要考慮可能是肝衰竭患者ALT水平與肝臟炎癥及損傷并不一定相關(guān)。
綜上所述,Th22細(xì)胞及相關(guān)因子IL-22在CHB肝衰竭患者中異常表達(dá),可能參與了肝衰竭的發(fā)病機(jī)制。IL-22可作為CHB患者肝衰竭發(fā)生的一個(gè)預(yù)測指標(biāo)。監(jiān)測肝衰竭患者外周血Th22細(xì)胞頻數(shù)和IL-22濃度對肝臟損傷程度的判斷具有一定意義。今后我們將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,動態(tài)觀察治療前后Th22細(xì)胞和IL-22的變化,評價(jià)其在疾病療效及預(yù)后中的價(jià)值。