结核感染新靶标 IP-10 的研究进展与临床应用

结核病作为全球范围内严重威胁人类健康的传染性疾病,防控形势依然严峻。世界卫生组织(WHO)统计数据显示,2020 年全球活动性结核(Active tuberculosis,ATB)新发病例约 987 万,死亡病例约 128 万。

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结核感染新靶标 IP-10 的研究进展与临床应用

结核病作为全球范围内严重威胁人类健康的传染性疾病,防控形势依然严峻。世界卫生组织(WHO)统计数据显示,2020 年全球活动性结核(Active tuberculosis,ATB)新发病例约 987 万,死亡病例约 128 万。我国同年新发病例 84.2 万,占全球新发病例的 8.5%,在 30 个结核高负担国家中排名第二 [1]。这一数据凸显结核病防控的紧迫性,尤其在诊断技术创新方面需求突出。近年来,干扰素诱导蛋白 - 10(Interferon gamma-induced protein 10, IP-10)作为新型结核感染生物标志物,在结核病诊断领域展现良好应用前景,为解决传统诊断方法局限性提供新思路。

一、结核病诊断的现状与挑战

病原学检测作为结核病诊断 “金标准”,结果直观且具确诊价值。但临床实践中,病原学阳性率偏低严重制约及时诊断,2018 年我国肺结核患者病原学阳性率不足 40%,超半数疑似患者需依靠临床表现、免疫学及影像学等综合手段诊断。这种依赖间接证据的模式延长诊断周期,增加误诊漏诊风险,对结核病早期控制极为不利。
γ- 干扰素释放试验(Interferon Gamma Release Assays, IGRAs)是近年发展成熟的免疫学检测技术,成为诊断结核分枝杆菌感染的重要工具 [2]。其核心原理是用结核特异性抗原刺激外周血中结核特异性 T 细胞,通过检测激活后释放的 γ- 干扰素(IFN-γ)水平或分泌 IFN-γ 的 T 细胞数量判断感染状态。该方法优势在于能区分结核感染与卡介苗接种及多数非结核分枝杆菌感染,特异性较高。
目前广泛应用的 IGRAs 主要有两种:一是 QuantiFERON-TB Gold In-Tube(QFT-GIT),采用 ELISA 定量检测全血经抗原刺激后致敏 T 细胞释放的 IFN-γ 水平;二是 T-SPOT.TB 试验,通过 ELISPOT 计数释放 IFN-γ 的 T 细胞数量。尽管 IGRAs 作用重要,但存在明显局限:操作繁琐,报告周期常超 2 天;对免疫低下人群检出率低;高炎症本底或低淋巴细胞计数时易出现不确定结果,增加临床判断难度。

二、结核感染新靶标 IP-10 的生物学特性

活动性结核病早期诊断标识物研究发现,患者外周血中干扰素诱导蛋白 - 10(IP-10)高表达 [3]。IP-10 属趋化因子,又称 CXCL10,归 CXC 趋化因子家族。其编码基因位于人类染色体 4q21 区域,与家族其他成员在基因结构和功能上有同源性与关联性。
IP-10 表达具广泛细胞来源和严格调控机制。生理状态下基础表达低,受 IFN-γ 等炎症信号刺激后,活化 T 细胞、中性粒细胞、脾细胞、角质形成细胞、内皮细胞及单核巨噬细胞等均可表达分泌。这种诱导性表达使 IP-10 能在感染或炎症时迅速响应,参与免疫调节。
IP-10 生物学功能通过与特异性受体结合实现,CXCR3 是其主要功能性受体,也是 CXC 趋化因子 MIG(CXCL9)的共同受体。CXCR3 高表达于 IL-2 活化的 T 细胞,尤其在 Th1 型辅助 T 细胞上特异性表达,在嗜酸性粒细胞表面也有表达。IP-10 与 CXCR3 结合后,激活下游信号通路诱导免疫细胞定向迁移,促进 T 细胞向炎症部位聚集增强局部免疫应答。结核感染中,IP-10 招募结核特异性 T 细胞到感染部位,参与病原体清除和免疫调控,为其作为诊断靶标奠定生物学基础。

三、IP-10 在结核病诊断中的应用价值

大量研究表明 IP-10 作为新型生物标志物,在结核病诊断中优势显著。QFT-Plus 试验显示,TB1 和 TB2 抗原刺激后活动性结核患者 IP-10 水平显著升高,诊断效能高于 IFN-γ[4]。更重要的是,IP-10 表达受机体免疫状态影响小,即使 T 细胞功能耗竭仍稳定表达,作为诊断标志物可信度更高。
2022 年首都医科大学附属北京胸科医院等三所医院开展的多中心前瞻性研究,同步对疑似患者行 IP-10 与 T-SPOT.TB 检测,对比分析诊断性能及一致性 [5]。研究招募 1307 名疑似患者和 172 名健康对照,经筛选 352 例确诊结核病患者和 153 名健康对照纳入分析。结果显示,IP-10 检测不确定结果比例 0.39%,低于 T-SPOT.TB 的 1.39%(P=0.094),稳定性更优。两种方法总符合率 95.0%,阳性符合率 96.3%,阴性符合率 92.4%,一致性检验 kappa 值 0.89(P<0.001),提示高度一致。相关性分析显示 CXCL10 mRNA 表达与 IFN-γ 释放量中度正相关(r=0.6761, P<0.0001),证实 IP-10 与结核特异性免疫反应密切关联。

四、IP-10 在特殊人群结核病诊断中的优势

免疫功能异常患者是结核病诊断难点,尤其 HIV 感染者因免疫系统受损,传统 IGRAs 不确定结果比例高,敏感性不足。2023 年上海公共卫生临床中心等五家医院开展前瞻性多中心研究,在合并 HIV 感染的疑似患者中对比 IP-10 与 QFT-GIT 检测性能 [6]。200 例纳入分析患者中,IP-10 检测不确定结果 13 例,QFT-GIT 达 42 例,IP-10 不确定率显著更低(P=0.000026),凸显其在免疫低下人群中应用优势。
分层分析发现,CD4⁺T 细胞计数 < 200 个 /μL 时,IP-10 检测不确定比例显著低于 QFT-GIT,且不同计数水平患者间 IP-10 不确定率无明显差异,受免疫状态影响小。CD4⁺T 细胞计数 < 350 个 /μL 时,IP-10 检测阳性率在各亚组均显著高于 QFT-GIT,能更有效识别免疫受损患者的结核感染,减少漏诊。这些结果为 IP-10 在免疫功能异常人群诊断中的应用提供有力证据。

五、结核分枝杆菌特异性细胞免疫 IP-10 检测的临床意义

IP-10 检测临床应用价值广泛,为多种场景提供诊断依据。辅助 “菌阴” 结核诊断方面,可助力不明原因发热待查患者鉴别结核感染;辅助肺部阴影鉴别,区分肺结核与其他肺部疾病,尤其症状不典型病例,提高诊断准确性;提供客观免疫学证据,减少肺结核与其他肺部疾病的误诊风险。
在肺外结核辅助诊断中,IP-10 检测作用重要。肺外结核临床表现复杂,病原学检测难,IP-10 可辅助结核性脑膜炎、骨结核、结核性胸膜炎、腹膜炎及淋巴结结核等诊断,为治疗方案制定提供参考。
高危人群结核感染筛查中,IP-10 检测优势显著。涂阳肺结核密切接触者属高风险人群,IP-10 可早期发现潜伏感染并干预;造血干细胞和实体器官移植中,用于患者筛查及供者选择,降低移植后发病风险;对使用免疫抑制剂或免疫低下缺陷人群,如类风湿关节炎生物制剂治疗者、系统性红斑狼疮患者等,能更准确评估感染状态;糖尿病、矽肺、肾功能不全、营养不良患者及老年人等易感人群,IP-10 可作为常规筛查手段实现早发现早诊治。
综上,IP-10 作为新型结核感染生物标志物,诊断敏感性、特异性和稳定性高,尤其在免疫低下人群中优势明显,为结核病早期诊断和精准防控提供新技术支持与研究方向。随研究深入和技术完善,IP-10 检测有望在结核病防控中发挥更重要作用。

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【1】 世界卫生组织。2020年全球结核病报告。日内瓦:世界卫生组织,2020年。
【2】 高,陆,白,等。中国农村潜伏性肺结核感染:一项基于人群的多中心前瞻性队列研究的基线结果。《柳叶刀》传染病。

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