Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Сочетание ADA, белка и IFN- γ лучше всего позволяет бороться с туберкулезной и злокачественной плевральной эффузией

Combining ADA, Protein and IFN- γ Best Allows Discrimination Between Tuberculous and Malignant Pleural Effusion
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4531991/

Целью данного исследования является оценка полезности различных ферментов, цитокинов и биохимических исследований плевральной жидкости для дифференциальной диагностики туберкулеза от злокачественных выделений плевры и выяснения роли комбинированных диагностических тестов.

Исследовательская группа включала 39 случаев с туберкулезным выпотом и 31 случай со злокачественными выпотами, диагноз которых подтвержден биопсией плевры, цитологией или микробиологическими методами. Мы сравнивали уровни плевральной жидкости ADA, TNF-α, IFN-γ, IL-2, IL-6, IL-8, pH, белка, глюкозы, холестерина, триглицеридов, амилазы и молочной дегидрогеназы между туберкулезными и злокачественными выделениями. Используя пошаговый логистический регрессионный анализ, мы оценили преимущества объединения различных параметров. Были построены графики работы рабочей характеристики приемника (ROC) ADA, цитокинов и уравнений, сформированных из регрессионного анализа, и сравнивались с кривой кривой (AUC). Отбирались и сравнивались значения отсечки, показывающие наилучшую диагностическую точность.

По сравнению со злокачественным выпотом туберкулезный выпот показал значительно более высокие уровни ADA, IFN-γ, TNF- и IL-2. Наблюдалась хорошая корреляция между IFN-γ и TNF-α. Поэтапным логистическим регрессионным анализом IFN-γ, белок и ADA были независимыми переменными, предсказывающими туберкулезные из-за злокачественных выпотов. Точность диагностики и AUC уравнения регрессии были больше, чем любые другие одиночные параметры.

Для дифференциальной диагностики туберкулеза и злокачественных выделений плевры сочетание ADA, белка и IFN-γ лучше всего допускает дискриминацию.

Хотя заболеваемость туберкулезным плевритом является самой высокой среди экссудативных плевральных выпотов в Корее1), дифференциация туберкулеза от злокачественного плеврального выпота во многих случаях остается неуловимой даже с помощью биохимических, микробиологических и патологических анализов.

Измерение аденозиндезаминазы (ADA) из плевральной жидкости является полезным диагностическим тестом, поскольку повышенный уровень плевральной жидкости ADA является чувствительным и специфическим показателем туберкулезного плеврита2-5). Поскольку задержка гиперчувствительности, по-видимому, играет большую роль в патогенезе туберкулезного плеврита6-7), диагностические значения ряда цитокинов, включая интерферон-γ (IFN-γ) 5,8-11), фактор некроза опухоли-α ( TNF-α) 10, 11), интерлейкина 2 (IL-2) 9, 12) и интерлейкина 6 (IL-6) 13). Интерлейкин 8 (ИЛ-8) индуцируется липоарабиноманнаном туберкулезных бактерий14), поэтому он также должен концентрироваться в туберкулезном выпоте.

Однако, принимая во внимание клиническое применение этих параметров, необходимо сравнить их диагностическую значимость и выяснить, есть ли дополнительное преимущество сочетания диагностических параметров. В предыдущем исследовании авторов15) мы обнаружили, что сочетание TNF-α не имело дополнительной диагностической пользы, чем только ADA, несмотря на значительную разницу TNF-α и ADA между туберкулезным и злокачественным плевральным выпотом. В этом исследовании мы также измеряли ИФН-γ, ИЛ-2, 6 и 8 с теми же образцами, что и наше предыдущее исследование15), и оценивали диагностическое значение маркеров и различных комбинаций. Наш результат показывает, что IFN-γ, белок и ADA лучше всего позволяют различать туберкулезный выпот от злокачественного выпота.

Семьдесят пациентов (49 мужчин и 21 женщина) обращались к нашей больнице с января 1993 года по июль 1995 года для диагностики экссудативного плеврального выпота и впоследствии подтвердили наличие туберкулезного (n = 39) и злокачественных (n = 31) выпот. Туберкулезный плеврит был диагностирован либо путем обнаружения кислой быстрой бациллы, либо культуры Mycobacterium tuberculosis из плевральной жидкости, либо гистологией образца плевральной биопсии. Диагнозы злокачественного выпота были сделаны путем цитопатологического обнаружения злокачественных клеток в образцах выпота или плевральной биопсии. Те, чья окончательная этиология не была определена с помощью описанных выше методов, были исключены из этого исследования.

Аликвоты плевральной жидкости, полученные торацентезом, были исследованы для дифференциальных клеток, бактериального и микобактериального пятна и цитологии. Образцы обрабатывали для бактериологической культуры и для определения рН, белка, глюкозы, холестерина, триглицеридов, амилазы и молочной дегидрогеназы (LDH). Около 20 мл плевральной жидкости центрифугировали при 2500 об / мин в течение 10 мин для осаждения клеточного элемента и супернатанты хранили при -70 ° С. Плевральная биопсия была выполнена с помощью биопсийной иглы Cope.

Анализ активности ADA: активность ADA измеряли с помощью коммерческого набора для анализа (Toyobo Co., Osaka, Japan) наряду с обычной диагностической обработкой. При каталитической реакции ADA образуется инозин, который превращается в мочевую кислоту и перекись водорода. С добавлением пероксидазы измеряли оптическую плотность при 546 нм. Активность АДА может быть измерена в 47 из 70 предметов из-за планирования.

Анализ цитокинов: образцы глубокой замороженной плевральной жидкости плавились при комнатной температуре и переносили в пробирки для анализа радиоиммуноанализа (Advanced Magnetics Inc, Cambridge, MA) TNF-α, IFN-γ, IL-2, IL-6 и IL-8. Каждое измерение дублировалось и выражалось как среднее из двух значений. Принцип анализа основан на конкуренции цитокинов в плевральной жидкости с радиоактивно мечеными цитокинами для ограниченного числа сайтов на специфическом антителе. Чем выше концентрация цитокинов в плевральных жидкостях, тем меньше меченых цитокинов связаны с антителом. Антитело-связанные цитокины отделяются от несвязанных цитокинов с магнитным козьим анти-кроличьим Ig-G посредством магнитного разделения или центрифугирования. Связанные с антителом меченые цитокины количественно подсчитывают путем подсчета в гамма-счетчике (COBRA 5003, Hewlett-Packard, Meriden, CT). Скорость счета коррелирует с концентрацией стандартной кривой. Мы измерили цитокины в двух отдельных сеансах. Во-первых, все IFN-γ, TNF-α, IL-2, IL-6 и IL-8 измеряли для 36 образцов. Мы измеряли только IFN-γ и TNF-α для остальных 34 случаев из-за отсутствия диагностической полезности интерлейкинов в соответствии с предварительной оценкой.

Групповые данные отображаются как средние ± стандартные отклонения (SD). Различия между группами были проверены с помощью t-критерия Стьюдента для параметрических переменных или теста Манна-Уитни U для непараметрических переменных. Мы использовали поэтапный логистический регрессионный анализ для оценки вклада различных параметров для дифференциальной диагностики. Значение p, позволяющее вводить переменные в уравнение регрессии, было установлено равным 0,05. Кривые ROC были построены с различной степенью отсечения для ADA, белка, цитокинов и уравнений, полученных из регрессионного анализа. Чтобы сравнить их диагностическую значимость, площадь под кривой ROC была рассчитана и сравнена с ранее описанными методами16, 17). Наилучшие значения отсечки для параметров и уравнений регрессии были отмечены для значений, показывающих максимальную точность. Мы использовали статистическое программное обеспечение BMDP (BMDP статистическое программное обеспечение Inc, Лос-Анджелес, Калифорния). Статистическая значимость была определена как два значения хвоста p менее 0,05.

Характеристики испытуемых приведены в таблице 1. Количество курящих было значительно выше у пациентов со злокачественными выделениями (р <0,05). Результаты биохимического и клеточного анализа не отличались между двумя группами (таблица 2). Из 67 случаев, содержание белка которых было определено, 22 случая (32,8%) показали содержание белка выше 5 г / дл. Среди 22 случаев с содержанием белка выше 5 г / дл 17 (77,3%) были туберкулезными, тогда как только 5 (22,7%) были злокачественными выпотом. Напротив, из 45 случаев с содержанием белка ниже 5 г / дл, 21 случай был туберкулезом, а 24 случая были злокачественным выпотом (квадрат Хи: 4,46, р <0,05). ADA, IFN-γ, TNF-α и IL-2 были значительно выше при туберкулезном выпоте, чем злокачественный выпот, но IL-6 и IL-8 не отличались (табл. 3).

Имеются хорошие корреляции между IFN-γ, TNF-α и ADA, в то время как между цитокинами и белком не отмечено значительных корреляций (табл. 4). Для поэтапного логистического регрессионного анализа в качестве независимых переменных первоначально представлялись АДА, ИФН-γ, ФНО-α, ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-8, общий белок, доля лимфоцитов, глюкоза и рН. После устранения переменных, не имеющих отношения к дифференциальной диагностике, ADA, IFN-γ, TNF-α и общий белок были представлены в регрессионный анализ. При 47 субъектах туберкулезного и злокачественного выпот ADA сначала вводили в уравнение, за которым следуют белок и IFN-γ (уравнение регрессии, RE = 0,056 × ADA + 1,102 × белок + 0,193 × IFN-γ-6,829, 0: злокачественное, 1 : туберкулез, таблица 5).

АУК уравнения регрессии составляла 0,92, что было больше, чем у любых других одиночных параметров (рис.1). В соответствии с предельными значениями, показывающими наилучшую диагностическую точность, сравнивалось диагностическое значение различных параметров и уравнений регрессии (таблица 6). Диагностическая точность уравнения регрессии была лучшей среди других параметров.

Сообщалось, что для дифференциальной диагностики туберкулезных и злокачественных выделений плевры обычно применялись диагностические тесты, в том числе белок, LDH, глюкоза, pH и лимфоциты18). Наши результаты согласуются с более ранними исследованиями, за исключением белка. Хотя средние значения концентрации белка в туберкулезных и злокачественных плевральных выпотах не различались, туберкулезный плевральный выпот был значительно распространен среди тех, кто показал содержание белка выше 5,0 г / дл. Из 22 случаев, содержание белковых жидкостей которых было выше 5 г / дл, 17 (77,3%) были туберкулезными. Light et al., 19) также сообщалось, что во многих случаях с туберкулезным плевральным выпотом содержание белка было высоким, часто выше 5,0 г / дл.

Аденозиндезаминаза является ферментом пуринового катаболизма, который катализирует путь от аденозина к инозину и обнаруживается преимущественно в Т-лимфоцитах. В исследовании2), плевральная жидкость ADA выше 70IU / L показала высокую вероятность туберкулеза, тогда как ADA ниже 40IU / L показала очень низкую вероятность туберкулеза. Это открытие также наблюдалось в ряде исследований3-5). В этом исследовании ADA значительно отличалась между этими двумя группами, а диагностическая точность достигала максимального значения с предельным значением 32IU / L.

IFN-γ усиливает выделение пероксида водорода макрофагами20) и может способствовать внутриклеточному элиминации микобактерий21). Аналогично, TNF увеличивает фагоцитарную способность макрофагов и усиливает микобактериальное убийство человеческими макрофагами in vitro22, 23). Также было продемонстрировано местное производство TNF и IFN-γ в туберкулезной плевральной жидкости10). Увеличение IFN-γ при туберкулезном выпоте было сообщено в ряде исследований5, 8-11). Ribera et al.8) отметили, что средний уровень IFN-γ во всей туберкулезной плевральной жидкости имеет уровни выше 2,3U / мл. Напротив, уровни IFN-γ были ниже 2,0U / мл при не туберкулезных плевральных выпотах. Тем не менее, TNF-α не сообщалось о значительном различии между туберкулезными и не туберкулезными плевральными выпотами11). Наш результат отличался от них; как IFN-γ, так и TNF-α были значительно увеличены в туберкулезных жидкостях, и они показали хорошую корреляцию друг с другом.

Значимость ИЛ-2 и ИЛ-6 в дифференциации туберкулезных и злокачественных выделений плевры также изучалась несколькими исследователями 9, 12, 13). Хотя сообщалось, что они были сконцентрированы в туберкулезных плевральных выпотах, мы отметили значительные различия в IL-2, но не в IL-6 в данных данных. В то время как ожидается, что ИЛ-8 будет увеличен при туберкулезном выпоте, поскольку он вызван липоарабиноманнаном туберкулезных бактерий14), в данном результате не было существенной разницы между туберкулезным и злокачественным выпотом.

В этом исследовании мы оценили комбинацию нескольких результатов диагностических тестов для дифференциации злокачественных и туберкулезных выпотов. Было проведено несколько исследований, которые оценивали диагностическое значение нескольких параметров одновременно 4, 5, 9). Shimokata et al.9) изучали IL-1β, IL-2, IFN-γ и ADA при злокачественных и туберкулезных плеврах. Однако они не сравнили диагностическое значение каждого из параметров. De Oliveira et al.4) сообщили о высокой диагностической значимости комбинации ADA и доли лимфоцитов, что мы не смогли подтвердить в этом исследовании, потому что как туберкулезные, так и злокачественные выпоты показали высокие пропорции лимфоцитов. Valdes et al.5) сравнивали сыворотку и плевральную жидкость ADA, лизоцим и IFN-γ и пришли к выводу, что ни один из других параметров, кроме IFN-γ и ADA, не был полезен. Хотя они не показали, необходимы ли оба параметра для дифференциации экссудативных плевральных выпот, их результаты согласуются с настоящими данными.

В попытке разъяснить преимущества объединения диагностических тестов мы оценили диагностическое значение объединения различных параметров с пошаговым анализом логистической регрессии. Для дифференциальной диагностики туберкулезных и злокачественных выделений плевры мы обнаружили, что не только АДА и IFN-γ, но и белок являются независимыми переменными.

Интересно, что белок является одним из независимых дискриминаторов туберкулеза от злокачественных выпотов. Хотя разница содержания белка не была значительной между двумя группами, вероятность туберкулеза была значительно выше у пациентов, у которых содержание белка плевральной жидкости выше 5,0 г / дл. Поскольку не было корреляции между ADA, IFN-γ и белком, добавление белка могло бы обнаружить дополнительный туберкулезный плеврит с относительно низким содержанием ADA или IFN-γ. Таким образом, хотя сам белок не показал хорошей диагностической точности, он показал преимущество, добавив On ADA. Мы могли бы дополнительно подтвердить диагностическое преимущество объединения ADA, белка и IFN-γ со сравнением диагностической точности и AUC кривых ROC.

В то время как TNF-α обнаруживал значительную разницу между туберкулезным и злокачественным плевральным выпотом, он не вводился в уравнения регрессии после воздействия других параметров. Это можно объяснить превосходной корреляцией между IFN-γ и TNF-α. Следовательно, если любой из IFN-γ или TNF-α уже используется, добавление другого не повышает точность диагностики.

Из этих результатов мы заключаем, что объединение ADA, белка и IFN-γ лучше всего позволяет различать туберкулез и злокачественный выпот плевры.

Кривые рабочих характеристик приемника (ROC) для IFN-γ, TNF-α, ADA, IL-2, IL-6, белка и регрессионного уравнения для дифференциальной диагностики туберкулеза от злокачественного выпота. (0,84), TNF-α (0,81), ADA (0,84), IL-2 (0,83), IL-6 (0,69), белок (0,62), RE (0,92) Сокращения : см. таблицу 3. RE: уравнение регрессии (см. таблицу 5).

Характеристики субъектов в соответствии с этиологией плевральной эффузии

p <0,05 Данные были выражены как среднее ± стандартное отклонение.

Сравнение биохимических параметров между туберкулезными и злокачественными плевральными эффектами

LDH: лактатдегидрогеназа

Значения в круглых скобках — это количество предметов. Данные выражали как среднее ± стандартное отклонение, и ни одна из переменных не обнаруживала существенных различий между этими двумя группами.

Сравнения диламиназы плевральной жидкости аденозина (АДА) и цитокинов между туберкулезной и злокачественной плевральной эффузией

п<0.05

п<0.01

п<0.001

Данные были выражены как среднее ± стандартное отклонение.

Значения в круглых скобках — это количество предметов.

Сокращения: IFN-γ: интерферон-гамма, TNF-α: фактор некроза опухоли альфа, IL-2, 6, 8: интерлейкины 2, 6 и 8

Корреляции между ADA, TNF-α, IFN-γ, IL-2, IL-6 и белком

п<0.05

п<0.01

п<0.001

Значения в круглых скобках — это количество предметов. Сокращения: см. Таблицу 3

Результаты поэтапного логистического регрессионного анализа и генерированных регрессионных уравнений для дифференциального диагноза туберкулезных и злокачественных выделений

Регрессионное уравнение (0: злокачественное, 1: туберкулез) = 0,056 × ADA + 1.102 × Протеин + 0,933 × IFN-γ-6,829 Сокращения: см. Таблицу 3

Сравнение чувствительности, специфичности и точности дифференциального диагноза туберкулезных и злокачественных выделений

Значения отсечки, отображающие наилучшую точность для выбранных параметров.

Сокращения: см. Таблицу 3.

RE: уравнение регрессии (см. Таблицу 5)

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *