鸟分枝杆菌复合体肺病患者免疫力与抗菌治疗耐药性的关联研究:一项聚焦T细胞耗竭的多中心观察

《BMC Infectious Diseases》:Association between immunity and antimicrobial treatment resistance in patients with Mycobacterium avium complex pulmonary disease: a multicenter observational study

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:BMC Infectious Diseases 3

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  本研究针对鸟分枝杆菌复合体肺病(MAC-PD)治疗成功率低的临床难题,通过多中心观察性研究探讨了免疫特征与治疗耐药性的关联。研究人员发现,尽管治疗失败组患者T细胞效应功能未丧失,但低IL-2产生的CD8+ T细胞与较长病程显著相关,高2B4和低CD28表达可能成为T细胞功能障碍的潜在标志,为宿主导向治疗提供了新靶点。

  
在呼吸道感染疾病领域,鸟分枝杆菌复合体肺病(MAC-PD)正成为一个日益严峻的公共卫生挑战。近年来,非结核分枝杆菌肺病(NTM-PD)的患病率和死亡率在全球范围内呈现上升趋势,其中MAC引起的病例占比高达约90%。令人担忧的是,即使用目前的标准治疗方案——大环内酯类、乙胺丁醇和利福霉素的三联疗法,成功率也仅有60%左右。更棘手的是,即使引入了阿米卡星脂质体吸入混悬液(ALIS)等新疗法,治疗效果仍不尽如人意。
面对这一困境,研究人员开始将目光从单纯的抗菌治疗转向宿主免疫反应。越来越多的证据表明,NTM疾病反映了协调的先天性和适应性免疫的失败,其中T细胞在抗分枝杆菌免疫中扮演着关键角色。一些研究发现MAC-PD患者T细胞上免疫检查点分子表达增强,提示免疫抑制和免疫细胞耗竭机制可能被激活。然而,关于T细胞功能障碍是否与MAC-PD治疗失败相关的直接证据仍然有限。
为了解决这一科学问题,由Akinobu Matsuura和Yuichiro Shindo共同领导的研究团队在《BMC Infectious Diseases》上发表了一项创新性研究。他们开展了一项多中心观察性研究,旨在阐明难治性MAC-PD患者的免疫学特征,重点关注免疫抑制和T细胞耗竭,为开发宿主导向治疗(HDT)提供理论依据。
研究人员招募了41名接受标准抗菌治疗至少12个月的MAC-PD患者,并根据治疗结果将其分为治疗成功组(21人)和治疗失败组(20人)。通过流式细胞术分析外周血单个核细胞(PBMCs)中CD4+和CD8+ T细胞的特性,包括活化标志物、共刺激分子、共抑制分子、转录因子和效应细胞因子的表达。此外,还进行了RNA测序分析,以探索基因表达与患者临床结局之间的关联。
关键技术方法包括:流式细胞术分析T细胞表面分子和细胞内细胞因子表达;RNA测序分析基因表达差异;患者来自名古屋大学医院和东部名古屋国立医院两个医疗中心,采用回顾性筛选方式纳入符合标准的MAC-PD患者。
患者特征
研究纳入的患者特征显示,治疗失败组患者具有更长的疾病持续时间(81.9个月 vs 24.7个月)和治疗持续时间(64.2个月 vs 14.3个月),更高的空洞病变比例(70.0% vs 19.0%),以及更高的NICE评分(6.5 vs 2.5)。这些差异为后续的免疫学分析提供了重要的临床背景。
健康对照与MAC-PD患者免疫特征的差异
与健康对照组相比,MAC-PD患者的CD4+和CD8+ T细胞表现出更高的共抑制分子表达,包括PD-1、TIM-3、CD160、LAG-3和2B4。同时,CD28表达水平较低,而Ki-67和NFATc1表达较高。在细胞因子产生方面,MAC-PD患者的TNF和IFN-γ产生水平显著高于健康对照组。
治疗成功与失败组的免疫特征差异
令人意外的是,治疗成功组和失败组在大多数活化、共刺激和共抑制分子表达上无显著差异。效应细胞因子(IL-2、TNF和IFN-γ)的产生在两组间也相似。这一发现表明,治疗失败并不直接归因于T细胞效应功能的丧失。
基于细胞因子产生状态的患者分类
研究人员根据细胞因子产生水平将患者分为低、中、高三组。分析发现,具有高TNF产生CD8+ T细胞的患者疾病严重程度更高。更重要的是,低IL-2产生CD8+ T细胞的患者疾病持续时间显著长于中、高IL-2产生组(138.3个月 vs 42.7个月)。
长病程患者的T细胞特征
对低IL-2产生且长病程患者的深入分析显示,其CD8+ T细胞倾向于表达更高的2B4和更低的CD28水平,这可能是T细胞功能障碍的潜在标志。
RNA测序分析
RNA测序分析发现,在治疗失败组中,无培养转化且影像学表现恶化的患者与仅无培养转化但影像学稳定的患者之间存在15个基因的显著表达差异。这些基因中,有多个与血小板功能相关,提示血小板可能在MAC-PD的肺部损伤中发挥作用。
本研究通过系统的免疫学分析揭示了MAC-PD治疗耐药的新机制。虽然T细胞效应功能在治疗失败患者中得以保留,但长病程与CD8+ T细胞IL-2产生减少相关,且这种状态与2B4表达升高和CD28表达降低相关。这些发现不仅深化了我们对MAC-PD免疫病理机制的理解,还为宿主导向治疗提供了潜在的生物标志物和治疗靶点。
尤其重要的是,研究发现长病程患者中出现的特定免疫特征,为识别可能从宿主导向治疗中获益的患者亚群提供了依据。2B4和CD28作为T细胞功能障碍的潜在标志物,为开发新的免疫治疗策略指明了方向。同时,RNA测序发现的与血小板功能相关的基因表达变化,为理解MAC-PD肺部病变机制提供了新视角。
这项研究的意义在于它将MAC-PD的治疗视角从单纯的抗菌治疗扩展到了宿主免疫调节,为难治性MAC-PD的治疗开辟了新的道路。未来的研究可以在此基础上进一步探索针对特定免疫通路的干预策略,以及这些发现如何在临床实践中转化为改善患者预后的具体措施。
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