MSM人群感染和传播HIV的概率较高,我国MSM感染HIV的比例格外高,近年呈逐渐上升趋势[1-2]。 我国MSM的HIV新发感染率也处于较高水平[3], MSM人群是传播和感染HIV的高危人群。HIV感染机体后,主要侵犯CD4+T淋巴细胞,多种机体免疫细胞及其释放的细胞因子被激活,在感染过程中调节病毒的复制及潜伏,参与免疫应答过程。 细胞因子网络失衡是影响HIV感染及疾病发展的一个重要因素,使用阻断或重建某些细胞因子的免疫调控手段,可影响病毒复制,纠正免疫失衡,影响病情发展。 本研究对比观察IL-6、TNF-α 和IL-17细胞因子在MSM人群中HIV感染者不同免疫状态下的表达水平,分析其与HIV感染过程和疾病进展的相关性,现报道如下。

1、对象与方法

1. 1研究对象

收集2017年6月—2019年12月经过HIV抗体初筛和确认实验确证为阳性的HIV-1抗体阳性病例400例,年龄12 ~ 72岁,男性372例(93. 0%),女性28例(7. 0%)。 男性病例中MSM感染HIV 276例( 69. 0%)。 在治疗前检测所有受试者CD4+T淋 巴 细 胞 计 数, CD4+T淋 巴 细 胞 计 数<350cells/μl的362例(90. 5%); CD4+T淋巴细胞计数>350cells/μl的38例(9. 5%)。 经过筛选,最终有90例病例入选为研究对象。纳入标准:①所有受试者均经过免疫印迹实验确认HIV-1抗体阳性,且为MSM人群;②从未接受过ART;③无明显艾滋病表现,无肿瘤发生;④受试者均签署知情同意书。

排除标准:①有严重的心肝肾等脏器功能障碍、 自身免疫性疾病、 恶性肿瘤等;②曾接受过ART;③近期曾接受过抗炎或抗真菌治疗。90例受试者年龄18 ~ 60岁,年龄中位数为36. 5岁。 另选取30例健康男性体检者为对照组,年龄25 ~ 60岁,年龄中位数为38. 5岁。 本研究通过辽宁省疾病预防控制中心伦理委员会的审批(伦理号: 2020-006号),所有受试者均签署知情同意书。

1. 2方法

1. 2. 1分组

90例受试者按治疗前CD4+T淋巴细胞计数水平高低分成3组: A组为CD4+T淋巴细胞计数< 200cells/μl, B组 为CD4+T淋 巴 细 胞 计 数 为200~350cells/μl, C组 为CD4+T淋 巴 细 胞 计 数>350cells/μl,每组30例。30例对照组酶联免疫吸附试验初筛HIV抗体均为阴性,体检结果均正常。见表1。

1. 2. 2治疗方案

所有受试者确诊后均给予ART, A、B和C组HIV-1抗体阳性病例的治疗方案均服用替诺福韦( tenofovirdisoproxil, TDF), 300mg /次, 1次/ d;依非韦伦( efavirenz, EFV) 600mg /次, 1次/ d;拉米夫定(lamivudine, 3TC), 300mg /次, 1次/ d,定期随访观察。 见表1。

表1受试者临床特征Table1 Clinical characteristics of the subject指标

1. 2. 3检测方法及观察指标

HIV-1抗体阳性病例分别于治疗前、 治疗后9个月采集静脉血。 采用流式细胞仪美国beckman EPICS XL测定CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞和CD3+T淋巴细胞计数;采用Real-time-PCR方法, Roche公司COBAS AmpliPrep /COBAS TaqMan全自动病毒载量仪检测血浆病毒载量;采用 酶 联 免 疫 吸 附 法( ELISA),实 验 仪 器 为Anthos 2010(英国Biochrom公司),检测血浆细胞因子IL-6、TNF-α 和IL-17的表达水平, ELISA试剂盒购自上海江莱生物科技有限公司(批号: JL14113、JL19255、JL19266)。 分别比较3组病例治疗前和治疗9个月后上述检测指标的变化,并采用Pearson相关性分析IL-6、TNF-α、IL-17与CD4+T淋巴细胞计数和血浆病毒载量间的相关性。

1. 3统计学分析

采用SPSS 24. 0软件和GraphpadPrism 5软件进行分析,计量资料用均数 ± 标准差(x±s)表示,计量资料符合正态分布/方差齐性(用F值表示),治疗前后数据比较采用配对t检验,组间分析采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验,相关性分析采用Pearson检验,以P<0. 05为差异有统计学意义。 检验水准 α= 0. 05。

2、结 果

2. 1治疗前血浆细胞因子检测结果

ELISA结果显示, ART前, IL-6、TNF-α 和IL-17在HIV-1抗体阳性病例各组(A、B和C组)和对照组中血浆浓度比较, HIV-1抗体阳性病例各组IL-6和TNF-α 表达水平均 显 著 高 于 对 照 组( t = 7. 430、8. 024、6. 789,9. 970、10. 490、6. 899,均P<0. 05), IL-17表达水平均显著低于对照组( t = 8. 197、6. 560、5. 736,均P<0. 05)。 细胞因子表达水平高低和年龄无显著相关性。IL-6和TNF-α 表达的最高值出现在同一HIV感染者,该例感染者IL-17表达水平虽不是最低,但位于平均值以下。 见图1。

注: a表示受试者操作特征( receiver operating characteristic curve, ROC)曲线下面积( area under the curve,AUC), IL-6、TNF-α 和IL-17治疗前后的AUC分别为0. 82、0. 91和0. 82, P< 0. 05; b表示A组治疗前IL- 6、TNF-α 和IL-17的表达水平,图中箭头所示为同一感染者。

图1 IL-6、TNF-α 和IL-17 ART前后的AUC及A组ART前血浆细胞因子的表达水平

2. 2治疗前后血浆

IL-6表达水平ART前, HIV-1抗体阳性病例各组IL-6表达水平比较, A组>B组>C组,不同治疗组IL - 6表达水平比较差异有统计学意义(F = 25. 068, P<0. 05); ART后,各组IL-6表达水平均低于治疗前水平,差异有统计学意义( t = 4. 200、5. 299、4. 390, P< 0. 05)。ART后, A和B组IL - 6表达 水 平 仍 高 于 对 照 组,差 异 有 统 计 学 意 义(t = 3. 635、2. 931, P<0. 05),见表2。

2. 3治疗前后血浆TNF -α 表达水平

ART前,HIV-1抗体阳性病例各组TNF -α 表达水平比较,A组>B组>C组,不同治疗组TNF-α 表达水平比较差异有统计学意义(F = 35. 042, P<0. 05); ART后,各组TNF-α 表达水平均低于治疗前水平,差异有统计学意义(t = 7. 118、8. 393、5. 811, P<0. 05)。ART后, A组TNF-α 表达水平显著高于对照组,差异有统计学意义(t = 3. 857, P<0. 05)。 见表2。

2. 4治 疗 前 后 血 浆IL - 17表 达 水 平

ART前,HIV-1抗体阳性病例各组IL- 17表达水平与IL- 6、TNF-α 细胞因子表达变化趋势相反, A组<B组<C组,不同治疗组IL-17表达水平比较差异有统计学意义(F = 37. 772, P<0. 05); ART后,各组IL-17表达水 平 均 高 于 治 疗 前 水 平,差 异 有 统 计 学 意 义( t = 6. 022、5. 253、5. 086, P < 0. 05)。ART后, A、B和C组IL-17表达水平仍低于对照组,差异有统计学意义(t = 4. 635、3. 370、2. 759, P<0. 05)。 见表2。

表2 HIV-1抗体阳性病例组与对照组ART前后的IL-6、TNF-α、IL-17表达水平

2. 5血浆病毒载量水平

ART前,所有HIV-1抗体阳性病例HIV血浆病毒载量均>1 000copies/ ml, HIV血浆病毒载量值最高为458 097copies/ ml,最低为1 499copies/ ml, HIV血 浆 病 毒 载 量 中 位 数 为34 113copies/ ml。ART后, HIV血 浆 病 毒 载 量 均<1 000copies/ ml,其中62例(68. 9%, 62 / 90)下降至检测限以下。

2. 6 IL-6、TNF-α、IL-17表达水平与CD4+T淋巴细胞计数水平和血浆病毒载量间的相关性

相关性分析显示, IL-6和TNF-α 表达水平与CD4+T淋巴细胞计数 水 平 呈 负 相 关,与 血 浆 病 毒 载 量 呈 正 相 关( r = -0. 567、- 0. 590、0. 661、0. 620, P < 0. 05 );IL-17表达水平与CD4+T淋巴细胞计数水平呈正相关,与血浆病毒载量呈负相关( r = 0. 494、- 0. 426,P<0. 05),见表3。组间分析显示,不同治疗组(A、B和C组) IL-6表达 水 平 与CD4+T淋 巴 细 胞 计 数 水 平 呈 负 相 关(r = -0. 677、-0. 643、-0. 607, P<0. 05);与血浆病毒 载 量 呈 正 相 关( r = 0. 607、0. 535、0. 768,P<0. 05)。 不同治疗组TNF-α 表达水平与CD4+T淋巴细 胞 计 数 水 平 呈 负 相 关( r = - 0. 643、- 0. 557、-0. 429, P<0. 05), A和B组的TNF-α 表达水平与血浆病毒载量呈正相关(r = 0. 607、0. 472, P<0. 05),A和B组IL-17表达水平与CD4+T淋巴细胞计数水平呈正相关(r = 0. 591、0. 659, P<0. 05)。

表3 HIV-1抗体阳性病例的IL-6、TNF-α 和IL-17表达水平与血浆病毒载量、CD4+T淋巴细胞计数水平的相关性分析T

3、讨 论

MSM人群被公认为最易感染HIV的人群之一,辽宁省MSM人群HIV感染比例呈逐年上升趋势,是重点干预人群。 多种免疫细胞及其释放的细胞因子在HIV感染后发生显著变化,参与免疫应答,并在接受治疗后得以不同程度的矫正,与免疫功能、 疾病转归相关[4]。本研究显示, ART前, MSM中HIV-1抗体阳性病例IL - 6和TNF -α 表达水平升高( F = 25. 068、35. 042, P < 0. 05 );在 治 疗9个 月 后, IL - 6和TNF-α 表达水平有所下降( t = 4. 200、5. 299、4. 390、7. 118、8. 393、5. 811, P<0. 05)。IL-6和TNF-α 是具有多效活性的免疫细胞因子,大多数正常人血液中IL-6和TNF-α 表达水平很低,当机体发生急性感染时,其表达水平迅速升高,是细菌感染的早期敏感指标[5]。 感染HIV-1后, IL-6和TNF-α 表达水平迅速升高,与单纯HIV-1感染相比,伴有联合病毒感染的患者体内虽然IL-6表达水平更高,但TNF-α 的表达水平无显著性差异[6-7]。IL-6表达水平的持续升高会导致机会性感染的发生,与伴肿瘤发生的HIV感染高炎症状态有关,且与CD4+T淋巴细胞计数水平恢复有关[8-9]。IL-6表达水平与血浆病毒载量成正相关,经治疗后IL-6表达水平下降[10],与本研究结果一致。 本研究显示, IL - 6和TNF -α 表达水平与CD4+T淋 巴 细 胞 计 数 水 平 呈 负 相 关( r = - 0. 567、-0. 590, P<0. 05 ),与 血 浆 病 毒 载 量 呈 正 相 关(r = 0. 661、0. 620, P<0. 05),提示IL- 6和TNF-α参与HIV-1感染的发生和发展, IL-6和TNF-α 表达水平高低与炎症严重程度一致,与疾病的转归有关。IL-17可以招募免疫细胞到黏膜损伤部位,促进肠道屏障的完整性, IL-17产生减少或者功能障碍,会导致肠黏膜免疫屏障受损[11]、 肠道微生物易位、持续性免疫激活,从而增加感染概率。 持续性免疫激活归因于肠道黏膜免疫功能受损,是艾滋病进展及CD4+T淋巴细胞耗竭的主要驱动力[12-13]。MSM更容易合并其他性病感染[14],肠粘膜更容易损伤,从而为HIV侵入提供有利条件[15]。ART治疗后的IL-17表达水平较前虽有所升高,但3个治疗组IL-17表达水平仍然显著低于对照组(t = 4. 635、3. 370、2. 759,P<0. 05)。 治疗后的IL-6和TNF-α 表达水平虽有所下降,但各治疗组仍高于对照组。 即使在进行ART后,细胞因子的产生及功能也不能完全恢复,说明免疫功能受损后,修复过程是漫长和复杂的,即使在ART治疗过程中,免疫紊乱和慢性炎症也会持续存在,并有可能影响疾病发展和预后[16]。 伴随其他性病的HIV-1抗体阳性病例,机体可能已处于某种或多种慢性炎症的感染,影响某些细胞的分泌和活化。感染前机体免疫状态对HIV进展仍有很大影响[17-18]。本研究IL-6和TNF-α 表达水平的最高值出现在同一例感染者中,且伴有较低的IL-17表达水平,推测该例感染者可能同时患其他性病,或者机体免疫力处于较低的状态。HIV感染不同亚型对机体免疫恢复有影响[19],辽宁省HIV感染以CRF01_AE亚型为主[20],感染亚型对免疫恢复的影响程度,还有待于进一步研究探讨。综上, MSM中HIV-1抗体阳性病例的血浆细胞因子IL-6、TNF-α 和IL-17表达水平存在异常,且这些指标与机体的免疫状态有关。 加强对这些细胞因子的研究,可以更深入的了解疾病的发病机制及进展情况。

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基金资助:辽宁省自然基金资助计划(20180550715,2020-MS-358);

文章来源:吕娅妮,康续,赵砚,等.IL-6､TNF-a和IL-17在MSM中HIV-1抗体阳性病例治疗前后的动态分析[J].医学动物防制,2025,41(01):26-30.