在发生假体周围关节感染的患者中，外周淋巴细胞亚群及免疫相关蛋白谱发生了显著变化

《Frontiers in Immunology》：Significant alterations in peripheral lymphocyte subsets and immune-related protein profiles in patients with periprosthetic joint infection

研究系统评估了82例膝关节置换术后感染（PJI）患者的周围血淋巴细胞亚群及免疫相关蛋白谱，发现PJI组NK细胞比例及绝对值显著高于无菌失败组（AF），而B细胞比例及绝对值显著降低。haptoglobin（AUC=0.890）和α1-酸性糖蛋白（AUC=0.889）是重要的诊断标志，联合CRP可提升诊断效能至AUC=0.937。多中心验证显示haptoglobin诊断效能稳定。研究证实PJI患者存在系统性免疫失衡，为开发血液标志物提供依据。

　　本研究聚焦于人工关节置换术后出现的周围性关节感染（PJI）患者的系统性免疫变化，旨在通过分析外周血中的淋巴细胞亚群及免疫相关蛋白谱型，探索这些指标在PJI诊断中的潜在价值。PJI虽然在初次关节置换手术中较为罕见（通常发生率在1-2%之间），但其作为晚期并发症，对患者健康和医疗系统造成严重负担，且随着人口老龄化和手术次数的增加，其发病率正逐步上升。尽管已有大量研究关注PJI的诊断和治疗方法，但过去二十年间，治疗效果并未显著改善，促使学术界更加关注PJI的病理生理机制。近年来，免疫系统在感染防御中的作用成为研究热点，推动了新型生物标志物的探索。然而，多数研究集中于局部感染部位的免疫反应，而对系统性免疫变化及其在清除局部感染中的作用了解有限。由于关节穿刺获取的滑液样本在某些情况下难以获得，因此，寻找可靠的血清生物标志物对于PJI的早期诊断和治疗具有重要意义。

本研究是一项前瞻性分析，涵盖从2023年7月至2024年1月期间接受髋关节或膝关节翻修手术的82名患者。这些患者被分为三组：PJI组（28人）、无菌性失败组（AF组，26人）和与PJI患者匹配的初次关节置换组（PA组，28人）。研究采用流式细胞术和免疫比浊法对患者的外周血淋巴细胞亚群和免疫相关蛋白进行检测，并在另一独立队列中对候选标志物进行验证。研究结果显示，PJI患者的NK细胞比例和绝对数量显著高于AF组，而B细胞比例和数量则明显下降。相比之下，AF组与PA组在免疫相关指标上未表现出显著差异。这些发现表明，PJI患者在系统性免疫反应上存在明显变化，而AF患者与PA患者在免疫参数上相似，可能说明无菌性失败的免疫状态与初次置换手术相近。

进一步分析显示，PJI患者中大部分免疫相关蛋白水平发生了显著变化。其中，血红蛋白结合蛋白（haptoglobin）的升高最为显著，其在PJI组中的浓度达到245.08 ± 99.00 mg/dl，而AF组仅为108.22 ± 52.37 mg/dl，且差异具有统计学意义（P < 0.001）。haptoglobin在诊断PJI中的表现尤为突出，其曲线下面积（AUC）达到0.890（95% CI, 0.803-0.978），优于其他指标。当haptoglobin与C反应蛋白（CRP）联合使用时，诊断能力进一步提升，AUC达到0.937（95% CI, 0.876-0.998），表明其在PJI诊断中具有重要的临床应用潜力。相比之下，CRP在PJI诊断中的AUC为0.900，与haptoglobin的诊断效果相近，而红细胞沉降率（ESR）的AUC为0.837，显著低于haptoglobin。这一结果提示，haptoglobin作为PJI的潜在生物标志物，可能在没有滑液样本的情况下提供更可靠的诊断依据。

研究还发现，haptoglobin与炎症指标如CRP、ESR和IL-6之间存在显著相关性，且其相关系数接近0.7，说明haptoglobin在反映全身炎症反应方面具有较高的敏感性和特异性。此外，haptoglobin在独立验证队列中也表现出显著的升高趋势，且其诊断效能与CRP相当。这些结果表明，haptoglobin不仅能够有效识别PJI患者，还可能成为未来PJI诊断的重要工具。然而，研究者也指出，尽管haptoglobin在诊断中表现出色，但单独使用其诊断效果仍需结合其他指标进行综合评估。

除了haptoglobin，其他免疫相关蛋白如α1-酸性糖蛋白（α1-acid glycoprotein）和铜蓝蛋白（ceruloplasmin）也显示出一定的诊断价值。α1-acid glycoprotein在PJI组中的浓度约为对照组的两倍，其AUC达到0.889，提示其在PJI检测中可能具有重要应用。铜蓝蛋白的AUC为0.859，表明其在PJI诊断中也具有一定潜力。这些蛋白的诊断能力虽然不如haptoglobin，但它们的联合使用可能进一步提高PJI的诊断准确性。

值得注意的是，研究中并未发现T细胞及其亚群（如CD4+ T细胞和CD8+ T细胞）在PJI患者中的显著变化。这表明，尽管PJI会引发系统性免疫反应，但其对T细胞的影响可能不如对NK细胞和B细胞的影响明显。然而，NK细胞和B细胞的变化可能反映了PJI患者免疫系统的适应性调整。NK细胞在PJI患者中的增加可能与感染引起的免疫激活有关，而B细胞的减少则可能与慢性感染导致的细胞耗竭有关。这些变化可能提示PJI患者免疫系统在应对感染时经历了复杂的动态调整。

在免疫参数与炎症指标的关联分析中，研究者发现大多数免疫标志物与CRP、ESR和IL-6之间存在显著相关性。这一结果表明，免疫系统的变化与炎症反应密不可分，且haptoglobin作为急性期蛋白，其在PJI患者中的升高可能反映了感染引发的系统性炎症。此外，haptoglobin不仅在清除细菌中发挥作用，还可能通过抑制自由基的产生和调节炎症因子的释放，参与免疫调控过程。这些作用机制使得haptoglobin成为一种具有多重功能的免疫标志物。

研究还指出，PJI患者的免疫参数可能与多种疾病存在联系。例如，haptoglobin在新生儿败血症、心血管疾病和神经系统疾病中均被发现具有重要影响。这提示，haptoglobin在不同疾病状态下的表达可能具有一定的特异性，但其在PJI中的表达是否具有更高的诊断价值仍需进一步验证。此外，α1-acid glycoprotein在动物模型中被证明是一种更特异的感染标志物，可能在PJI的早期诊断中发挥重要作用。这些发现为未来研究PJI的免疫机制提供了新的方向。

尽管研究取得了重要的进展，但仍然存在一些局限性。首先，由于样本量较小，未能对不同病原体引起的免疫反应进行分组分析。其次，研究中纳入的免疫相关指标范围较广，但部分指标的选择基于既往文献和专家意见，可能未能涵盖所有潜在的免疫标志物。此外，免疫系统具有高度动态性，单一时间点的检测可能无法全面反映疾病的发展过程。因此，未来的研究需要对PJI患者进行更长时间的随访，以进一步验证免疫参数的变化趋势及其对疾病诊断和预后的意义。

综上所述，PJI患者的系统性免疫反应呈现出明显的特征，包括NK细胞的增加和B细胞的减少，以及多种免疫相关蛋白的显著变化。这些变化可能反映了感染对免疫系统的广泛影响，并为PJI的诊断提供了新的思路。haptoglobin作为其中最具诊断价值的指标之一，不仅能够单独识别PJI患者，还能与CRP等传统炎症标志物联合使用，进一步提高诊断的准确性。然而，由于研究的局限性，未来仍需进行更大规模的临床试验，以确认这些免疫参数的临床应用价值，并探索其在PJI治疗中的潜在作用。