结核分枝杆菌潜伏感染者和初发结核病患者免疫分子标识的筛选
WHO报道目前全球已有1/3的人口感染了可导致结核病(tuberculosis，TB)的病原菌-结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，M.tb)。M.tb感染人体后一般会引起三种免疫结果：大约5％的感染者可在体内完全清除细菌、5～10%的感染者发展成临床结核病患者、90%感染者可长期携带病原菌成为潜伏感染者。所以结核分枝杆菌引起的感染人群是一个复杂群体。在结核分枝杆菌与宿主的相互作用中，细胞免疫应答的结果直接影响到疾病的发生、发展和转归。因此，本论文重点研究和筛选与宿主细胞免疫功能密切相关的基因，力争为最终筛选一组除了IFN-γ以外的、可以体现机体不同感染状态和不同病情的免疫标识提供基础研究数据。
论文第一部分结核分枝杆菌潜伏感染者和初发结核病患者免疫分子标识的筛选和验证
因为潜伏感染人群是一个复杂的人群，因此本论文在临床样本分组方面结合结核菌素实验(TST)和体外M.tb抗原特异性的IFN-γ释放水平实验(ELISPOT)将结核分枝杆菌潜伏感染者细化为低IFN-γ释放水平的潜伏感染者1组(LTB1)和高IFN-γ释放水平的潜伏感染者2组(LTB2)。其次，选择化疗前的初发结核病患者作为病人组(TB)。CD4+T细胞介导的免疫反应在结核病发生、发展中的重要作用勿庸置疑，因此，本部分重点通过研究四组人群（HD、LTB1、LTB2和TB）外周血CD4+T细胞全基因组表达谱。通过生物信息学分析，我们在本论文中选择对TNFSFs/TNFRSFs超家族成员在四组不同人群中的表达情况进行了系统而全面的研究。荧光定量PCR和ELISA等验证实验结果表明：
1．对人类外周血CD4+T细胞全基因组表达谱进行分析结果显示：低IFN-γ释放水平的潜伏感染组1人群( LTB1)外周血CD4+T细胞全基因组表达谱与同样为潜伏感染者但是高表达IFN-γ的潜伏感染组2(LTB2)相差较远；而低IFN-γ释放水平的潜伏感染者(LTB1)全基因组表达谱更接近于TST阴性的健康对照。
2．TNFSFs/TNFRSFs超家族成员TNFSF13(APRIL)、TNFSF13B(BAFF)的结果显示BAFF/APRIL通路可能参与结核病发生的免疫机制，两者RNA和蛋白表达水平在结核病患者CD4+T细胞内均显著升高。而且，二者游离的蛋白水平在结核性胸膜炎患者胸水尤其升高。因此，TNFSF13(APRIL)、TNFSF13B(BAFF)可能具有预测和评估结核病病情发展的价值。
论文第二部分结核分枝杆菌潜伏感染者和初发结核病患者T细胞分化相关基因的初步研究以及体液中免疫因子的高通量检测
CD4+T细胞是复杂的，在同一时间可以存在不同发育阶段或功能的亚群，行使不同的功能。因此在论文第二部分，我们同样利用荧光定量PCR方法检测了与T细胞分化及其功能相关的基因，希望能够初步了解其相关基因是否与结核病的发生有关。初步结果表明：结核病的发生发展不仅仅只与Th1和Th2的分化相关，如其他文献所示，Th17、调节性T细胞等细胞亚群同样可能发挥重要作用。而且，通过细胞内基因表达水平比较也看出：
1．Th17相关基因，RORc在LTB1和TB组明显下调。Th17的形成需要IL-6R受体信号，IL6ST/gp130基因表达的蛋白是IL-6R信号通路上的一个分子，我们的验证结果也发现，IL6ST/gp130在LTB1组表达明显下调。
2．FOXP3是调节性T细胞的标识分子之一、FOXP3在LTB2和TB组明显下调；S1PR1对调节性T细胞的生成有抑制作用，我们发现SIPR1在LTB1、LTB2和TB中都明显下调。
同时，我们也利用高通量的液态芯片技术，检测不同感染状态（潜伏患者1组和2组）和不同病情（初发结核病人和结核性胸膜炎）患者外周血和胸水中常见的23个细胞因子和趋化因子，寻找易于检测的、具有预测和评估疾病发生、发展价值的免疫分子。通过比较初发结核病患者外周血和结核性胸膜炎患者胸水中的所检测因子的表达水平，我们发现了以下结果：
1．包括IFN-γ、IL-1Rα、IL-6、G-CSF等炎性因子和趋化因子均在结核性胸膜炎患者胸水中显著性高表达。
2．因为文献报道也证明IFN-γ、G-CSF等因子可以刺激多种细胞产生TNFSF13(APRIL)和TNFSF13B(BAFF)，为本论文第一部分结果中BAFF/APRIL在结核性胸膜炎患者胸水中高表达提供了可能的机制。
综上所述：本论文通过对不同感染状态的潜伏期患者和初发结核病人T细胞功能基因的研究，首次提出TNFSF13B(BAFF)/TNFSF(APRIL)可能与结核病的发生、发展密切相关。尽管其具体的免疫机制仍然有待研究，但是检测外周血和胸水中sTNFSF13B(sBAFF)/sTNFSF13(sAPRIL)的表达水平可能具有预测和评估结核病发生和发展的价值。
结核分枝杆菌;初发结核病患者;潜伏感染;免疫分子标识;肿瘤坏死因子受体超家族
清华大学医学部;北京协和医学院;中国医学科学院
博士
微生物学
金奇;刘海鹰
2010
中文
R378.911;R372
89
2012-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）