评估免疫功能在成人支气管扩张

总结

支气管扩张的特点是慢性呼吸道感染和损伤和仍然是一个重要的健康问题。最近的文献强调宿主防御和免疫缺陷的作用在支气管扩张的发病机制,但很少有研究成人支气管扩张的免疫功能。进行了全面的免疫功能在103年成人支气管扩张患者,包括完整的血液检查,免疫球蛋白和免疫球蛋白g同形像,补充水平,淋巴细胞和中性粒细胞功能子集。完整的血液检查是正常的这一群人,作为补充的水平。统计分析证实,相当数量的受试者低水平的IgG3(13例),B细胞淋巴细胞(6个病人)和辅助T细胞淋巴细胞(7)患者与控件(相比P< 0.05)。最常见的异常被发现与中性粒细胞氧化测试破裂。所有受试者正常中性粒细胞吞噬功能,但33的受试者有氧化破裂,低于正常范围(P< 0001)。几乎一半的集团(45科目)异常低水平的这四个参数之一。低B细胞的发现,细胞在支气管扩张和氧化破裂是小说。结果强调免疫功能评估成人支气管扩张的重要性。

介绍

支气管扩张的定义是异常扩张的air-conducting支气管肺癌和特点是慢性呼吸道感染,痰生产。由细菌支气管发炎和殖民的。主要症状是慢性咳嗽,吐痰,气短、鼻窦炎和疲劳。

在没有抗生素的时代支气管扩张与贫穷相关的结果,和大多数病人死前40岁(1]。抗生素的引入显著改善结果,条件是贴上一个孤儿疾病在1980年代(2]。最近的研究导致了意识到支气管扩张仍然是一个重大的健康问题。有超过100 000例支气管扩张在美国(3]。慢性阻塞性肺疾病(COPD)正在成为世界上主要的健康问题之一,与全球超过5000万人在这个条件4]。支气管扩张在COPD的患病率是29%的两项研究[5)和50% (6]。

支气管扩张的特点是反复感染和它的主要症状是慢性痰生产。这样的支气管扩张,除了慢性骨髓炎,也许唯一的共同条件在工业化国家,那里是慢性细菌感染。在抗生素时代,大多数的受试者有支气管扩张的童年以来长期存在的感染症状,也有反复上呼吸道症状(7,8]。这是暗示了免疫功能紊乱。最近的文献强调的作用缺陷引起慢性感染的宿主防御。这些包括囊性纤维化突变,黏膜纤毛的清除缺陷,气道阻塞,过敏性支气管肺的曲霉病(ABPA)和hypogammaglobulinaemia。

尽管免疫系统的至关重要的作用在支气管扩张一直缺乏研究,评估在这种情况下免疫功能。也许唯一的最近的综合研究是由巴斯德等。(7》,发表在2000年。这项研究发现,27%的150年一群患者异常的免疫功能(包括ABPA)。

作者进行了一项研究,扩展当前的理解免疫缺陷在支气管扩张。补,淋巴细胞和中性粒细胞反应细菌子集,没有在支气管扩张是强调学习之前。

材料和方法

研究人群

病人组由103只成年受试者在电脑断层扫描(CT)扫描诊断支气管扩张使用标准的标准(9]。课程有一个全面的评估他们的支气管扩张(包括临床检查、肺量测定法和痰液微生物分析)。受试者筛选了囊性纤维化(突变分析十大最异常的当地居民),α₁十分缺乏和过敏性支气管肺的曲霉病(曲霉属真菌沉淀素,痰液进行分析,IgE和皮肤测试反应)。病人组主要是特发性疾病(90例);七个病人感染后支气管扩张,三个ABPA,两个有风湿性关节炎和一个年轻的综合症。所有患者呼吸道感染至少5年,大多数(75)从小有症状的。病人特点列出表1。

控制值全血检查,补充和免疫球蛋白水平是基于250 - 1000年健康对照组进行测试。嗜中性粒细胞功能和淋巴细胞已被证明改变子集与年龄(10,11淋巴细胞和中性粒细胞功能子集)和控制值是基于测试执行的子群39岁年龄组(57±21年)(平均值和标准偏差(他))。

这个项目是莫纳什大学医学中心伦理委员会批准和获得知情同意参与本研究的受试者在外周血样本被分析的免疫参数。这个示例是当患者临床稳定,没有恶化了至少1个月。

全血检查/免疫球蛋白

全血样品进行分析与检查:血红蛋白、血小板和白细胞计数和微分(中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、嗜酸性细胞和嗜碱性细胞),免疫球蛋白(免疫球蛋白、IgM IgA)和免疫球蛋白子类通过标准化的浊度的测定。

淋巴细胞亚群

淋巴细胞测量子集100µl整除的肝素锂全血与组合标签下面的荧光染料(异硫氰酸荧光素(FITC),藻红蛋白(PE)和Cy-5共轭抗体:CD16, CD20 (Dako、桑纳、丹麦);CD4、CD19 CD56(美国Exalpha,波士顿,MA);和CD3、CD8、CD14、CD45(内部准备工作)。红细胞被细胞溶解和样本固定使用beckman coulter Q-prep机(美国佛罗里达州,海里)。使用Mo-Flo标记细胞进行流式细胞分析仪(Cytomation、柯林斯堡、数控、美国)。

嗜中性粒细胞功能:吞噬作用和氧化破裂

最常使用的刺激刺激氧化破裂是十四烷酸的化学物质佛波醇酯(PMA)和N-formyl-Met-Leu-Phe (fMLP)。如支气管扩张的特点是细菌感染复发是决定使用细菌病原体刺激氧化破裂可能更合适。一些先前的研究使用细菌病原体包括大肠杆菌(12),B组链球菌(13),金黄色葡萄球菌(14刺激中性粒细胞。使用的刺激是一个死亡葡萄球菌。葡萄球菌准备,pansorbin(美国Calbiochem,圣地亚哥,CA)贴上propidium碘(PI)(σ,墨尔本,澳大利亚)。

中性粒细胞氧化破裂和吞噬功能的同时评估使用全血进行测定,结合前两个出版技术(15,16]。简单地说,固定葡萄球菌。葡萄球菌孵化了πwt / 5%和50卷µg /毫升,在室温下分别为30分钟。然后洗两次汉克斯的平衡盐溶液和resuspended 5% w / v。这是然后添加到复制整除的血液稀释肝素锂的最终浓度为0.5% w / v。这些孵化在37°C 20分钟,在这段时间的活性氧(ROS)荧光指示剂dihydrorhodamine 123(分子探针,尤金,或者美国)的最终浓度添加200 ng / ml。进一步的样本孵化10分钟37°C,然后100µl样品从每个整除Q-prepped和嗜中性粒细胞绿色荧光(DHR123)和红色荧光(π-葡萄球菌。葡萄球菌)测量Mo-Flo流式细胞分析仪。平均强度(MCF)的红色和绿色荧光测定中性粒细胞的大门前进和90°光散射特征。重复的整除的平均价值被用作ROS和吞噬指数。样品都是当天采血进行处理。

统计分析

统计分析了使用占据SE version 8.0(美国大学站,TX)或棱镜(美国圣地亚哥,CA)软件。用皮尔森的χ对比分类变量²统计(或确切概率法对小样本)。当比较连续变量的分类预测结果,学生的t以及使用(或其non-parametrical等价,Wilcoxon排名和测试)。比较两个连续变量进行使用皮尔逊相关系数。的重要性低于正常范围的拟合优度检验是通过使用一个零假设。

结果

结果从患者相比,控制价值观和表达为平均值和标准偏差(意思是南达科他州±)。控制范围为均值±2南达科他州。(2.5 - -97.5百分位)除了嗜中性粒细胞氧化破裂,在正常范围内表示为10−90(如数据不是正态分布)。

全血检查

在大多数科目全血检查都是正常的。(表2)两个受试者polycythaemia (Hb 203和216 g / l)。白细胞计数(WCC)为7.62±3.00 10⁹/ l,类似于正常的控制范围。只有6个病人提出“数字(范围11.2 - -21.2),与临床病情稳定一致的主题在这个队列。两组微分“参数也类似。

补充

检测补体C3和C4组件显示队列没有任何重大异常。C3水平分别为1.25±0.23 (g / l)相比,控制1.35±0.25的值。C4水平分别为0.36±0.46 (g / l)相比,控制0.30±0.10的值。

免疫球蛋白、免疫球蛋白子类

免疫球蛋白水平测试(IgG、IgM IgA)显示无重大异常(表3)。感兴趣的事实是,只有四个受试者免疫球蛋白水平升高。也被称为免疫球蛋白水平升高的常见伴奏炎症和已被证明是高在囊性纤维化17]。一些病人的结果有提高免疫球蛋白或白细胞计数可能反映了临床稳定的队列。

检测免疫球蛋白子类(IgG1、IgG2 IgG3和IgG4)显示,17个受试者低水平的免疫球蛋白g子类之一(表2)。主要的发现是,13个受试者低水平的IgG3(从0.16到0.30;P< 0.001)。没有一个完整的主题缺乏。其他三个子类的结果类似于控制的价值观。

淋巴细胞亚群

B细胞(CD19的水平⁺支气管扩张组低于对照组):212±130(细胞/µl)与控制283±116 (P= 0.004)。也有相当数量的六个科目与B细胞计数低于正常范围(P= 0.025)。水平的辅助T细胞(CD3 (Th)⁺CD4⁺)类似的控制和患者之间,但相当数量的7个受试者Th细胞计数低于正常范围(P= 0.004)。检测细胞毒性T (Tc)细胞和自然杀伤(NK)细胞显示两组相似。淋巴细胞的子集所示的结果表4和图1。

似乎没有任何关联B细胞计数和免疫球蛋白/免疫球蛋白水平子类;没有低IgG3主题B细胞数较低的水平。一个主题有一个单克隆B细胞人口,随后被诊断为B细胞淋巴瘤。所有主题Th细胞数较低的B细胞数量在正常范围内。受试者的低Th细胞数量,6 Th细胞计数低于300细胞µl(范围211 - 292)。较低的受试者CD4计数拒绝正式检测人类免疫缺陷病毒,但是他们没有任何相关的危险因素。

中性粒细胞吞噬作用和氧化破裂

中性粒细胞功能的测试表明,吞噬作用相同的两组(P= 0.309),但氧化破裂是不同的两组。氧化破裂以ROS荧光产量显著降低支气管扩张组(150±109)与对照组(271±134)(P< 0.001)。大约三分之一(33科目)的支气管扩张组有一个氧化破裂低于对照组范围)。嗜中性粒细胞功能所示的结果表5和图2。

全面总结的结果

四个参数测量在那里有统计上显著的低于正常范围;这些研究结果进行了总结表6。

总体而言,45 103科目组的其中一个四个参数异常低的结果。七个受试者不止一个低水平,所有这些受试者低IgG3和低中性粒细胞氧化破裂。没有明显联系的任何异常低的水平。

讨论

支气管扩张是一种异质性疾病,多数患者没有明显的诱发条件。大部分的因素,显然已经被证明与支气管扩张有关如囊性纤维化、支气管阻塞和纤毛运动障碍的基本影响肺部清除病原体的能力。结果慢性感染引起疾病,通常以一种方式或另一种方式反映了破坏免疫力。免疫保护性免疫反应和人类知识的增加,新形式的免疫缺陷被认可。本研究包括评估的重要相关领域的免疫反应,特别是:补充测试,淋巴细胞和中性粒细胞反应评估细菌子集,以前还没有进行。

这组的全部血液检查显示无重大异常。正如所料,两个病人polycythaemia。补充功能不足导致复发性细菌感染与临床特征有很大重叠出现在患者抗体生产的缺陷。支气管扩张的对象在这个群没有补充不足,建议补充不足在成人支气管扩张的发病机制并不重要。

Hypogammaglobulinaemia被公认与支气管扩张(18]。受试者hypogammaglobinaemia遭受等常见细菌的感染流感嗜血杆菌,肺炎链球菌和葡萄球菌。葡萄球菌(19]。没有主题hypogammaglobinaemia。先前的研究已经表明,hypogammaglobulinaemia的发生率小于10% (20.),和功能意义的异常应证实了抗体生产等刺激流感嗜血杆菌b型(HiB)多糖疫苗。在这组103例14 IgG3受试者的低水平。这些发现的意义是不确定的。没有话题绝对不足。免疫球蛋白子类不足无疑是前面描述的环境中支气管扩张。一项研究[21]发现,近一半的65例原发性支气管扩张患者免疫球蛋白子类缺陷(主要是IgG2),这与受损HiB的抗体反应。另一方面,最近的两项研究[22,23)发现缺乏免疫球蛋白子类是罕见的成人支气管扩张。

支气管扩张的特点是反复感染;主要的细胞调节适应性免疫反应是淋巴细胞。淋巴细胞子集分析表明,相当数量的受试者有辅助B细胞和T细胞水平低于正常范围内。低水平的B细胞并不与低免疫球蛋白水平相关。六个受试者的CD4细胞计数低于300细胞/µl似乎特发性CD4 lymphocytopaenia,这与机会性感染(24]。

这组受试者的主要异常检测主要是原发性支气管扩张是在中性粒细胞氧化破裂。中性粒细胞吞噬作用是一样的在这两个控制和患者团体。相反,氧化破裂是支气管扩张显著降低,与第三组的人低于正常范围。这是一个新奇的发现。

支气管扩张是表现为气道嗜中性粒细胞炎症(25针对细菌感染。巴斯德有一个以前的研究等。在支气管扩张(中性粒细胞功能评估7]。巴斯德并没有发现任何重大变化在中性粒细胞功能与控制。本研究与刺激fMLP刺激中性粒细胞。有几种不同的方式刺激中性粒细胞氧化破裂。PMA是佛波醇酯直接刺激细胞,特别是通过提高蛋白激酶c fMLP强有力的趋化现象的肽,是由肠道菌群和行为在特定受体激活氧化破裂。Pansorbin被整体葡萄球菌。葡萄球菌。在老年患者以前的工作表明,fMLP刺激产生一个正常氧化破裂,但当葡萄球菌。葡萄球菌曾经有一个减少氧化破裂(10,14]。葡萄球菌。葡萄球菌可能是一个更相关的刺激受试者的慢性细菌感染。

组之间的差异是否由于阶级的影响慢性呼吸道感染/炎症与中性粒细胞功能受损或一大群尚未确定。促炎细胞因子能够修改中性粒细胞功能(10),和细菌的产品可以有一个通用对中性粒细胞功能抑制的影响。作者发现在一群肾移植的对象之前,所有人都接受免疫抑制治疗,中性粒细胞氧化破裂是低大量的科目(26]。

的另一种解释认为低氧化破裂大量的这些主题是他们是否有一些固有缺陷的氧化破裂倾向他们复发感染。缺乏氧化破裂从童年早期复发性感染是慢性肉芽肿性疾病的表型(CGD)因缺乏的四个亚基构成nicotinamide-dinucleotide-phosphate (NADPH)复杂。经典,这份报告没有可检测氧化破裂(而不是减少氧化破裂),在大多数情况下,这种疾病是x连锁和由于缺乏gp91亚基的NADPH复杂(27]。然而,它已成为明显的在过去的10年中,这份报告是一个异构条件比最初认为,可能首次出现在成年期,经常与反复呼吸道感染(28,29日]。因此,它是可能的,一些患者可能有非典型形式的这份报告。特性在这组病人与临床表型一致的CGD慢性严重窦肺感染的存在通常来自童年的那些没有明确他们的疾病的原因。然而,主题没有其他特性的CGD如牙龈炎、肝肉芽肿或皮肤感染;也没有一个强大的家族病史的慢性感染。

有一些因素需要考虑的解释结果。微生物殖民的变化可能会影响结果,尽管这是不明显的分析数据。34的患者吸入糖皮质激素和两个受试者服用口服皮质类固醇(剂量5毫克)。结果受试者服用糖皮质激素与其他病人相比,没有区别。将增强的数据重复测试,尽管重复测试小组的控制主体和患者中性粒细胞功能显示,结果重现性好。支气管扩张的大部分原因可能是联想和很难证明他们是直接诱发。是否低免疫参数导致的结果或效果显然尚未建立。

总之,免疫功能的测试在这个群成人支气管扩张显示一半的受试者(45 103)的主题有一个异常的四个免疫参数:IgG3、Th细胞,B细胞水平和嗜中性粒细胞氧化破裂。主要的发现是一个缺乏中性粒细胞氧化破裂。这些发现强调全面免疫筛选支气管扩张的重要性。

确认

我们想感谢Elmer维拉纽瓦博士帮助统计分析。这项工作是由国家健康医学研究理事会(NHMRC)澳大利亚格兰特(p . k .)

引用