心包结核和人类免疫缺陷病毒1型感染者的血液与疾病部位炎症谱差异

Blood and Site of Disease Inflammatory Profiles Differ in Patients With Pericardial Tuberculosis and Human Immunodeficiency Virus Type 1

作者信息Hygon Mutavhatsindi, Elsa Du Bruyn, Sheena Ruzive, Patrick Howlett, Maddalena Cerrone, Alan Sher, Katrin D Mayer-Barber, Daniel L Barber, Mpiko Ntsekhe, Robert J Wilkinson, Catherine Riou
PMID36998631
发布时间2023-03-09
DOI10.1093/ofid/ofad128

实验完整度

高

研究包含临床样本(PCF和血浆)的多重免疫分析、流式细胞术检测HLA-DR表达、随访治疗反应及多种统计分析,涵盖患者样本和功能验证。

主要模型

心包结核患者(PCTB) 肺结核患者(PTB) 潜伏性结核感染者(LTBI)

重点核对

参与者分组:PCTB(n=18)、PTB(n=20)、LTBI(n=16) 样本来源:PCF和配对血浆,及随访血浆 检测方法:Luminex 39种分析物,流式细胞术检测HLA-DR表达 HIV-1状态:PCTB中15/18为HIV阳性,PTB和LTBI均为HIV阳性

摘要

背景:为了更好地理解心包结核(PCTB)的发病机制,我们试图描述人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)感染者中潜伏性结核感染(LTBI)、肺结核(PTB)或PCTB患者的系统性炎症谱。方法:使用Luminex技术,我们测量了来自18名PCTB参与者的心包液(PCF)和配对血浆,以及来自16名LTBI和20名PTB参与者的血浆中39种分析物的浓度。还从PTB和PCTB参与者获得了随访血浆样本。通过流式细胞术测量了基线样本中结核分枝杆菌特异性CD4 T细胞上的HLA-DR表达。结果:通过主成分分析评估总体系统性炎症谱显示,活动性TB参与者的炎症谱与LTBI组明显不同,而PTB患者与PCTB患者无法区分。比较PCF和配对血液之间的炎症谱时,我们发现大多数分析物(25/39)的浓度在疾病部位升高。然而,PCF中的炎症谱部分反映了血液中的炎症事件。TB治疗完成后,总体血浆炎症谱恢复到LTBI组观察到的状态。最后,与之前描述的基于可溶性标志物的生物特征相比,HLA-DR表达在TB诊断中表现出最佳性能。结论:我们的结果表明,PTB和PCTB之间的血液炎症谱相当。然而,在感染部位(PCF),炎症显著高于血液。此外,我们的数据强调了HLA-DR表达作为TB诊断生物标志物的潜在作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
与LTBI相比,活动性TB(PTB和PCTB)患者的系统性炎症谱如何?疾病部位(PCF)的炎症与血液有何不同?
核心机制
活动性TB疾病显著增加系统性炎症,且PCTB和PTB共享相似的炎症特征;疾病部位的炎症反应强于血液,但部分反映外周炎症。
主要证据
通过Luminex测量39种分析物,PCA和HCA显示活动性TB与LTBI分离;25/39种分析物在PCF中显著高于血浆;HLA-DR表达在活动性TB中显著升高,且诊断性能优于可溶性生物特征。
研究意义
研究强调了HLA-DR作为结核病诊断生物标志物的潜力,并表明血液生物标志物可能有助于监测治疗反应。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

测量血浆和心包液中的炎症分析物

描述不同TB组的系统性炎症谱和疾病部位炎症谱

使用Luminex技术测量了39种分析物在血浆和PCF中的浓度,包括细胞因子、趋化因子和急性期蛋白。

2

评估HLA-DR在结核分枝杆菌特异性CD4 T细胞上的表达

比较不同TB组间T细胞激活状态,并评估其诊断潜力

使用流式细胞术检测了血液和PCF中Mtb特异性CD4 T细胞上的HLA-DR表达。

3

评估TB治疗对血浆炎症谱的影响

确定炎症标志物在治疗期间是否恢复正常

在治疗前、治疗后6/8周和24周收集血浆样本,并测量炎症分析物。

4

比较HLA-DR和可溶性生物特征在区分LTBI和活动性TB中的性能

评估HLA-DR表达作为诊断生物标志物的性能

使用ROC曲线分析比较了HLA-DR表达和六种已发表的可溶性生物特征的诊断性能。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Falcon试管----
抗CD28抗体BD Biosciences--
抗CD49d抗体BD Biosciences--
布雷菲德菌素ASigma-Aldrich--
氯化铵----
碳酸氢钾----
Live/Dead近红外染料Invitrogen--
转录因子固定缓冲液eBioscience--
胎牛血清----
RPMI培养基----
二甲基亚砜----
CD3 BV650抗体BioLegend--
CD4 BV785抗体BioLegend--
CD8 BV510抗体BioLegend--
HLA-DR BV605抗体BioLegend--
IFN-γ BV711抗体BioLegend--
TNF-α PE-Cy7抗体eBioscience--
IL-2 PE/Dazzle抗体BioLegend--
BD LSR-II流式细胞仪BD Biosciences--
Bio-Plex平台Bio-Rad--
FlowJo软件FlowJo--
Prism软件GraphPad Software--
JMP软件SAS Institute--
Gephi软件University of Technology of Compiègne--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本收集
PCTB患者必须在心包穿刺时收集PCF和配对血液;LTBI和PTB患者需收集血液。
阅读提示:Methods - Study Population
全血/全PCF刺激
使用Mtb300肽库(2 μg/mL)刺激0.5 mL全血或1 mL全PCF,存在anti-CD28和anti-CD49d(1 μg/mL)及brefeldin A(10 μg/mL),37°C孵育5小时。
阅读提示:Methods - Pericardial Fluid, Blood Collection, and Whole Blood Assay
流式细胞术
使用特定抗体组合(CD3, CD4, CD8, HLA-DR, IFN-γ, TNF-α, IL-2)和BD LSR-II获取样本,FlowJo分析。
阅读提示:Methods - Cell Staining and Flow Cytometry
Luminex免疫分析
测量39种分析物,使用Merck Millipore和R&D Systems的抗体,Bio-Plex平台读取。
阅读提示:Methods - Luminex Multiplex Immunoassay
统计分析
采用非参数检验,多重比较校正(Benjamini-Hochberg),显著性阈值P<0.05。
阅读提示:Methods - Statistical Analyses