抽象
确定这些结核分枝杆菌潜伏感染者大多数在开发使用常规临床和实验室检查活动性肺结核(TB)的风险仍然在结核病控制工作带来巨大的挑战。我们进行的与发展中国家在接触活动性肺结核与潜伏的风险相关临床和实验室指标的前瞻性纵向研究结核分枝杆菌感染。
在18个月的随访期间,对296名hiv阴性的肺结核患者进行了临床特征监测、全血细胞计数、结核菌素皮肤文本(TST)和胸片检查。配对统计检验、Kaplan-Meier分析和Cox比例危险模型对接触进展或未进展到活动性结核病的变量进行了分析。
The appearance of TB disease symptoms in contacts was significantly associated with an elevated peripheral percentage of blood monocytes (adjusted hazard ratio (aHR) 6.25, 95% CI 1.63–23.95; p<0.01), a ≥14 mm TST response (aHR 5.72, 95% CI 1.22–26.80; p=0.03) and an increased monocyte:lymphocyte ratio (aHR 4.97, 95% CI 1.3–18.99; p=0.03). Among contacts having TST ≥14 mm, a strong association with risk of progression to TB was found with an elevated blood monocyte percentage (aHR 8.46, 95% CI 1.74–41.22; p<0.01).
外周血单核细胞百分比升高和TST反应升高是鉴别活动性结核病高危接触者的潜在生物标志物。
抽象
结核菌素皮肤试验与单核细胞计数结合提高结核病接触者中病情恶化的风险评估http://ow.ly/OtyWd
介绍
结核病(TB)是一种由气溶胶传播的感染性疾病结核分枝杆菌resulting in ∼8 million incident TB cases and 1.5 million deaths annually [1,2]。然而,大多数人用结核分枝杆菌感染保持无症状,并发展为所谓的潜伏结核分枝杆菌感染(LTBI)。传统上,结核菌素皮肤试验(TST)被用于识别LTBI患者,因为他们受益于预防性结核病治疗[3.]。世界上大约三分之一的人口被认为患有LTBI。确定和治疗所有LTBI病例似乎不切实际,因为该病集中在医疗资源有限的国家,而且由于化疗可能产生的副作用[4]。最多的人与LTBI 10%可发展为感染后的活动性结核病在未来数十年[5]。风险是立即感染之后在免疫抑制个人年来的最高(例如艾滋病毒感染者)。从大量的LTBI“高危”病例中筛选最易发展为活动性结核病的个人是全世界结核病控制努力的一个重要目标[6]。潜伏性结核感染的密切接触结核病的发病率据报道高:作为一个家庭的接触与发展为活动性结核病有关的严重危险因素[7,8]。
研究表明,在结核病患者的密切接触疾病发展的后续风险是最大的最初TST敏感的个体中[9,10]。然而,已经TST已知限制,包括与卡介苗(BCG)疫苗和非结核分枝杆菌感染[交叉反应性11]。此外,TST和更复杂的γ干扰素释放试验主要是找出所有先前感染和差在预测LTBI随后将继续发展活动性结核病[12,13]。因此,迫切需要简单的,敏感的实验室生物标志物的进展的风险结核分枝杆菌活动性疾病感染[14]。
潜结核分枝杆菌感染状态通过在由病原体引发的,从而允许所述生物体的控制持久性宿主中的活性免疫反应的含有。一些研究表明,循环免疫细胞被激活并招募到结核分枝杆菌感染的肺部形成肉芽肿,其中结核分枝杆菌增殖是通过淋巴细胞和巨噬细胞被感染[的活性相互作用来控制15- - - - - -20]。在先前的研究中,我们观察到,外周血白细胞(WBC)的亚群的比例根据在BCG接种的个体的有限数量的TB临床状态从一个区域具有高TB负担变化[17]。最近,来自南非艾滋病毒阳性或接触艾滋病毒人群的观察也表明,循环免疫细胞比例与结核病风险之间存在关联[21,22]。然而,外周血白细胞率在HIV阴性高危人群结核病疾病进展风险的假设联想需要确认。我们进行了一项前瞻性纵向队列研究,以评估高结核病负担外周血白细胞计数亚群在一个国家中的作用作为发展为活动性疾病在HIV阴性人群的风险的生物标志物。
方法
研究设置和招聘
对来自塔那那利佛(马达加斯加)的活动性肺结核患者的密切家庭接触者进行了调查。这些家庭接触者的指示病例为新近诊断为痰涂片阳性的成年人(年龄为>15岁)和结核分枝杆菌培养确诊结核病在塔那那利佛的主要TB中心招募。The inclusion criteria for the household contacts were age >1 year, living in the same house as the index case for ≥6 months and asymptomatic for active TB. Asymptomatic was defined as an absence of clinical symptoms and signs characteristic of TB and a negative chest radiograph at entry to the study. Subjects who consented to an HIV test were enrolled and only HIV-negative individuals were included in the study. To investigate baseline responses for结核分枝杆菌未暴露的个体,没有症状或TB的迹象年龄和性别相匹配的社会控制和没有已知的最近或持续与肺结核病例接触的巴斯德研究所马达加斯加(塔那那利佛,马达加斯加)的暴露后狂犬病中心被招募。
Follow-up and monitoring of the household contacts was performed to detect TB symptoms for up to 18 months after inclusion: a clinical visit every 3 months for the first 6 months, and then a visit every 6 months for the remainder of the 18-month period. Any household contacts developing clinical symptoms suggestive of TB and/or a result of abnormal TST (TST highly positive ≥14 mm) were referred to the anti-TB centre for additional investigations, including chest radiography. Individuals in whom the diagnosis of TB was confirmed during the study were recorded and treated as TB patients. For all subjects, epidemiological, clinical and bacteriological data were recorded prospectively on individual record forms.
样本大小的计算
该研究的样本大小的计算是基于在早先的研究中获得的经验[23]。短暂,大小相同的组结核病不寻常和无进展者(长期携带者——译注),它可以检测不同相应的日志报告(平均速率不寻常/平均无进展者(长期携带者——译注)= 1.82(符合上述研究结果)与90%的力量和使用一个α误差为0.05。大小不均匀的组别(1与4进展者与进展者),包括20个进展者和80(20×4)进展者,1.82的比例将是可检测的98%的功率(如果α= 0.05)。应用该计算的90%的功率,这将是可以检测的1.62的比率。在马达加斯加提出的研究中,我们希望包括100指数的情况和预期(基于以前的工作),平均每索引的情况下五六百的家庭接触。
TST试验
年代tudy physicians performed the TST (10 units; Tuberculin Purified Protein Derivative, Sanofi Pasteur, Gentilly, France) at enrolment and after 3 months (M3) from inclusion. The results were read after 72 h. Cutaneous induration ≥5 mm in diameter was considered to be a positive TST response and induration of ≥14 mm was considered to be highly reactive.
全血细胞计数
纳入时及3个月后抽取血样。从纳入时的指标病例和完成结核病治疗(12个月)后获得血样。静脉血样本在EDTA抗凝真空管中抽取,并在室温下保存,直到完成全血细胞计数,使用ABX Pentra 120 Retic血液分析仪(Horiba ABX SAS, Les Ulis,法国),根据制造商的说明。绝对细胞计数以每升细胞数和每细胞种群百分比值(绝对细胞数/总血细胞数×100%)表示。FBC计数包括红细胞、血小板、总白细胞和差异白细胞的信息,包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。一位有资格的医师验证了这些配方。
统计分析
触点之间的WBC亚群,发达国家结核病症状(症状性家庭接触(SHC)),以及保持健康的家庭接触(HHC)的比较是首先通过配对样本分析进行。简言之,对于每SHC,两个年龄匹配的hHCs被选作配对分析控制。采用Wilcoxon检验进行配对样本分析比较进行。的p值使用Bonferroni方法来解决多重比较关注调整。然后使用配对病例 - 对照以定义进行受试者工作特征(ROC)曲线的最佳FBC截止点为灵敏度和特异性。发展为活动性疾病的风险是通过对生存的分析估计。在Kaplan-Meier法和Gehan-布瑞斯罗夫-Wilcoxon检验被用来比较的WBC率分层的生存曲线。产生Cox比例风险模型来评估白细胞计数和活动性结核病的发展之间的关联。缩放Schoenfeld残差被用来测试的Cox回归模型的比例风险假设和赤池信息量准则(AIC)的模型之间进行比较。统计检验有R软件(www.R-project.org)。测试是双面且p 0.05被认为是<如显著。
伦理批准
该研究得到了国家卫生部在马达加斯加(授权号038-SANPF / CAB)的国家伦理委员会。与会者经过适当的咨询和研究的解释就读。只有谁给了他们的书面知情同意名参与者。从参与研究的未成年人/儿童参加的代表法定监护人获得书面知情同意书。
结果
TST与接触者发生活动性结核病风险的关系
296 HIV阴性的活性的TB指数病例(N = 85)和186社区对照鉴定TB家庭接触(表格1)。在这些接触者中,没有从6名受试者中获得任何样本,3名受试者拒绝参与,1名以前是结核病患者,9名随访失败。卡介苗疫苗接种率(BCG scar)为~ 98.54% (表格1)。全球男女性别比为0.71。
在随访期结束时,剩下的289名家庭接触者中有12人(4.4%)出现与活动性结核病相一致的症状,并被归类为sHC。sHC组的平均年龄低于hHCs组(n=277, p=0.03;表格1)。Nine (75%) out of 12 sHC were children aged <16 years; however neither younger age nor sex was statistically associated with an elevated risk of developing active TB.
When comparing the proportion of TST-positive responders (cut-off TST >5 mm) no correlation was observed between the TST response and BCG vaccination status and there was no significant association between overall TST positivity and progression to active TB. However, it appeared that strong TST responders were at higher risk of subsequently developing active TB. 10 (83%) out of the 12 sHCs had a TST induration of ≥14 mm at enrolment (表格1)。一个T年代T≥14 mm was associated with a significant risk of progression to active disease in household contacts (age-adjusted hazard ratio 5.47, 95% CI 1.18–25.33; p=0.03).
外周血单核细胞计数均具有不同的TB结局家庭接触者之间显著不同的随访期间
图1一个描述所有研究组的外周血白细胞计数。已知接触过的受试者结核分枝杆菌(指数病例和家庭接触)显示白细胞比社区控件显著更高水平(p <0.05)。然而,当白细胞计数进行分层成血细胞亚群,观察到根据临床状况显著差异。
在淋巴细胞计数严重下降(P <0.001)(图。1c)用增加两个嗜中性粒细胞的相关性(P <0.001)(图1 b)和单核细胞比率(P <0.05)(图。1d)与无症状者相比,在全球范围内观察到那些患有活动性疾病的研究参与者。此外,与社区对照组相比,结核接触者单核细胞计数升高(p<0.001) (图1 c)。其随后开发的TB的那些联系人所显示的WBC图案从索引病例和其他健康组(社区对照和HHC)都不同。该研究SHC参加者显著上升相比,社会控制和HHC组(P <0.001)(包括单核细胞计数图1 c)。
米oreover, among those individuals with a TST ≥14 mm, the sHC group segregated from the healthy (community controls and hHC) individuals with regards to lymphocyte and neutrophil counts, and segregated from the TB patients with regards to monocyte counts (online supplementary material). Peripheral WBC populations that segregated the sHC (n=12) from the hHC (n=24) paired sample analyses (表2)显示,与sHC相比,hHC的单核细胞和淋巴细胞绝对计数均有显著差异(p=0.04和p=0.02)。而在Bonferroni调节后,sHC与hHC仅有单核细胞百分比的显著性差异(p<0.01) (表2)。
在结核病患者外周血白细胞计数成功的抗结核治疗后,
为了评估是否在周边的WBC中观察到的变化,用活性TB相关联,我们还之前和在索引中的情况下用于治疗TB之后测量WBC计数。与该假设相一致,总WBC计数后处理(P <0.01)降低(图。2)。特别是,这些接受治疗的患者的中性粒细胞和单核细胞比例在治疗结束后显著降低,与他们的注册率相比(图。2)。虽然淋巴细胞计数轻微增加,这不是绝对值(数据未示出)显著,但在指其它类型的细胞的下降,该增加是高度显著(P <0.001)(图。2)为总的WBC的百分比。因此,后处理,指数病例显示图案(减少单核细胞和嗜中性粒细胞和淋巴细胞增加),该建议,他们向类似于在健康个体中观察到的轮廓移动。
发展中国家根据外周血单核细胞率和TST活动性结核病的风险评估
由于单核细胞百分比是生物标记表明SHC和HHC之间最显著的差异(表2),进行ROC分析,以识别一个截止与高风险在TB接触显影TB相关联。从总外周血单核细胞7.5%的单核细胞的ROC曲线的截止点,得到最好的分离,并用75%的灵敏度和特异性(相关图。3.)。
经淋巴细胞计数调整后,TST≥14mm和结核接触者血液单核细胞率≥7.5%仍然与发生活动性结核的最高风险相关(表3)。TST≥14mm和单核细胞率≥7.5%的家庭接触与进展为活动性结核病的风险显著升高相关(log-rank检验p<0.001) (图。4)。The hazard ratio (HR) for developing TB symptoms in household contacts with TST ≥14 mm, monocyte:lymphocyte ratio and peripheral blood monocyte rate ≥7.5% were significantly high (表3)。为了解决年龄和性别的潜在混杂,这些协变量纳入Cox模型。一个fter adjustment for age, sex and blood lymphocyte count, household contacts with both TST ≥14 mm and peripheral blood monocyte rate ≥7.5% remained significantly at risk of developing active TB (HR 8.46, 95% CI 1.73–41.22; p<0.01), with the lowest AIC (表3)。
讨论
开发测试,以确定哪些人有潜伏性结核感染面临发展为活动性结核病将使风险个体的识别和治疗,减少活动性结核病病例数的最大风险。这将是对结核病控制规划向前迈进一大步。我们进行这项纵向队列研究,探讨外周血白细胞计数与结核病在HIV阴性的结核病患者密切接触的家庭风险的关联。我们的研究表明了以下结果。
与其他研究一致[24- - - - - -26]我们证实,独自一人在预测潜伏性结核感染发展为活动性结核病积极TST的预后能力低。由于TB流行在马达加斯加和覆盖率高对BCG接种,弱TST响应可能不是特定用于检测的结核分枝杆菌感染,这是可以预料的是,健康基是异构的;可能含有潜伏感染和未感染的个体。We therefore used the more stringent definition that a strong TST response with an induration in the TST of ≥14 mm equated to LTBI [27]。根据这一定义,还发现强烈的TST反应(≥14mm)与接触者随后发展为结核病的风险显著升高相关,如前所述[28]。
Household contacts with LTBI aged <16 years appear to be at slightly higher risk of progressing to active TB in this population than adults. This is in contrast to observations from countries with a low TB burden where the older age group was found to be at higher risk of developing TB [29]。然而,这可能反映了我们的队列,其中有较少的老年人,在发展中国家,或不同的传输模式的年龄结构的通用模式的不同年龄结构。Our data suggest that it may be worth extending the World Health Organization recommendation for TB preventive treatment to individuals aged from <5 to <16 years in countries that have a high TB burden and populations of similar age distributions to that studied here.
在本研究中,与结核病家庭接触者外周血单核细胞率升高和TST应答≥14mm相关的随后发生结核病的风险增加。外周血细胞计数的差异已被证明可确定艾滋病毒感染者罹患活动性结核病的风险升高[13,三十]。然而,虽然单核细胞:淋巴细胞比率似乎给在艾滋病毒感染者的最佳预测值,从HIV阴性本研究中观察结核病接触者建议,外周血单核细胞率单独可识别为活动性结核病恶化的风险升高,并且当用强TST响应组合,得到比单核细胞更好的风险关联:根据来自不同模型得到的AIC淋巴细胞的比例。艾滋病毒对淋巴细胞和白细胞数量的影响[31可以解释在这些hiv阳性和阴性人群中观察到的差异。
单核细胞在从monoblasts骨髓产生的,然后在脾血液和驻留循环。的循环单核细胞是巨噬细胞的组织前体在防御牵连针对一系列的微生物病原体[32,33]。这些细胞正在积极从血液中招募,形成包含肺肉芽肿结核分枝杆菌感染,但它也被证实结核分枝杆菌可以通过抑制吞噬过程和使用吞噬细胞作为生态位,其中病原体可以复制[抑制通过多种机制的宿主免疫应答,特别是32- - - - - -35]。趋化因子,如单核细胞趋化蛋白-1,被认为参与了大量单核细胞募集到肺的控制结核分枝杆菌感染 [36,37]。在肺和炎性单核细胞,导致TB疾病的免疫病理的肺募集髓样细胞群体的积累为I型干扰素阿角色也有人建议[38- - - - - -40]。在我们的研究中,在活动性疾病发生之前,在结核病接触者中观察到的血液单核细胞比例增加,可能是由于对病原体的适应性免疫反应不足而导致的持续感染所致。
它已经被报道患有活动性肺结核有外周血单核细胞的频率增加与健康个体相比,而这项研究和其他人已经表明,有效的抗结核化疗能扭转这种[17,41,42]。外周血单个核细胞也在TB接触之前进展观察到在本研究中的活性TB的高计数与假设一致,这可能是用于逐行TB的生物标记[42,43],我们的研究表明,这样的话,即使在症状出现之前。
总之,组合TST,一个技术广泛用于评估的结核分枝杆菌感染在发展中国家,外周血单核细胞计数,在许多卫生中心提供的技术,可以作为一种简单,廉价和实用的测试,以确定病情进展的风险结核病那些最。如果证实在更大规模的研究,并在不同的人群中,使用TB接触两个测试可避免不必要的治疗和改善可能需要优先进行治疗的个体的鉴定。
致谢
我们感谢健胃Fy的Andriamandimby(巴斯德研究所马达加斯加塔那那利佛,马达加斯加)为参加招聘的中心,德Biologie倩碧巴斯德研究所马达加斯加进行血液测试,Dispensaire反Tuberculeux德塔那那利佛的临床医生,研究所D'法国社会卫生的放射科,卫生部和卫生部的全国结核病防治规划(所有塔那那利佛,马达加斯加)他们对研究的贡献和Christophe罗吉尔国家分枝杆菌实验室的工作人员(巴斯德研究所马达加斯加)的富有成果的讨论。A. Zumla确认来自欧洲和发展中国家临床试验伙伴关系,健康研究伦敦大学学院医院的生物医学研究中心的国家机构,以及欧洲联盟的支持。
脚注
这篇文章有提供补充材料www.qdcxjkg.com
支持声明:本研究由巴斯德研究所马达加斯加核心预算和支持是VACSIS项目,该项目由欧盟,欧盟INCO合同ICA4-CT-2002-10052出资的一部分。本文资金的信息已经保藏FundRef。
利益冲突:无申报。
- 收到了2015年2月13日。
- 接受2015年6月7日。
- 版权©2015人队