Abstrakt
bakgrund och mål. Serumimmunoglobuliner ökas ofta hos patienter med kronisk leversjukdom, men lite är känt om serumimmunoglobulins roll och deras korrelationer med interleukin-27 (IL-27) hos patienter med HBV-relaterat akut-kronisk leversvikt (HBV-ACLF). Denna studie syftade till att bestämma rollen av serum immunoglobulin (IgG, IgA och IgM) nivåer och deras föreningar med IL-27 hos icke-cirrhotiska patienter med HBV-ACLF. Sätt. Prover bedömdes från trettio patienter med HBV-ACLF, tjugofyra patienter med kronisk hepatit B (CHB) och arton normala kontroller. Sjukdomens svårighetsgrad av HBV-ACLF utvärderades. Serum IL – 27-nivåer undersöktes med enzymbunden immunosorbentanalys. Immunoglobulinnivåer bedömdes med immunoturbidimetrisk analys. Korrelationer mellan immunoglobulinnivåer och IL-27 analyserades. Receiver operating characteristic (ROC) kurvor användes för att förutsäga 3-månaders dödlighet. Resultat. 25 (83, 3%) HBV-ACLF-patienter hade förhöjda IGG-nivåer i serum (>1 ULN), 14 (46, 7%) patienter hade förhöjd IgA och 15 (50%) hade höjt IgM. IgG -, IgA-och IgM-nivåerna var högre hos HBV-ACLF-patienter än hos CHB-patienter och normala kontroller. Dessutom var IgG -, IgA-och IgM-nivåer positivt korrelerade med tbil-nivåer men negativt korrelerade med protrombintidsaktivitetsnivåer (PTA). Dessutom ökade IGG-nivåerna signifikant hos icke-överlevande patienter än hos överlevande HBV-ACLF-patienter () och korrelerade positivt med MELD-poäng (, ). IgG-nivåerna var också positivt korrelerade med IL-27-nivåer hos HBV-ACLF-patienter (, ). Dessutom visade ROC-kurvan att IGG-nivåer kunde förutsäga 3-månadersdödligheten hos HBV-ACLF-patienter (området under ROC-kurvan: 0.752, ). Slutsats. Våra resultat visade att serumimmunoglobuliner företrädesvis var förhöjda hos HBV-ACLF-patienter. IGG-nivåerna var positivt korrelerade med IL-27 och kan förutsäga prognos hos HBV-ACLF-patienter.
1. Introduktion
akut-på-kronisk leversvikt (ACLF) är ett dramatiskt kliniskt syndrom som kännetecknas av plötslig förlust av leverceller som leder till multiorganfel hos patienter med redan existerande kroniska leversjukdomar . Den främsta orsaken till ACLF i Kina är kronisk HBV-infektion, medan det ofta är ett resultat av alkoholcirros i västländer . En oklar patogenes av HBV-ACLF och bristen på effektiva behandlingsalternativ resulterar i en extremt hög dödlighet. Väsentliga bevis tyder på att immunitetsförmedlad inflammation spelar en viktig roll i HBV-ACLF. Särskilt, olika armar av de medfödda och adaptiva immuncellerna gör kritiska bidrag till utvecklingen och progressionen av HBV-ACLF .
klassiskt kallad kärndel av humoral immunitet har immunoglobuliner visat sig spela nyckelroller i flera typer av leversjukdomar. Serumimmunoglobuliner är ofta förhöjda hos kronisk leversjukdom och cirrotiska patienter . Dessutom observeras karakteristiska höjningsmönster i serumimmunoglobuliner vid specifika leversjukdomar såsom upphöjt immunoglobulin G (IGG) vid autoimmun hepatit, upphöjt immunoglobulin A (iga) vid alkoholisk leversjukdom och upphöjt immunoglobulin M (IgM) vid primär gallkolangit (PBC), som kan tillämpas för att hjälpa diagnos i klinisk praxis . Dessa bevis kopplar starkt immunoglobuliner med immunmedierad leverskada. Emellertid har mindre information varit tillgänglig om immunoglobulins roll hos patienter med HBV-ACLF.
Interleukin-27 (IL-27) är ett relativt nytt cytokin som tillhör IL-12-familjen. IL – 27 är en heterodimer cytokin sammansatt av Epstein-Barr-virusinducerad gen 3 (EBI3) och IL-27p28, som engagerar en receptor sammansatt av gp130 och IL-27ra som aktiverar JAK-STAT-och MAPK-signalvägarna . IL – 27 har både proinflammatoriska och antiinflammatoriska egenskaper som verkar på olika typer av celler beroende på sammanhanget . De flesta studier fokuserar främst på effekterna av IL – 27 på T-celler. IL – 27 har också visat sig reglera uttrycket av immunoglobuliner av B-celler. Flera nya rapporter visade att IL – 27 kan inducera produktionen av IgG1 av B-celler och stödja antikroppsdriven autoimmun sjukdom . En annan rapport avslöjade emellertid att IL-27 direkt kan hämma tillväxten av leukemiska B-celler . Hittills är mindre känt om korrelationerna mellan IL-27-nivåer och uttrycket av immunoglobuliner hos patienter med HBV-ACLF.
en viktig rapport som registrerade patienter med HBV-associerad akut leversvikt (HBV-ALF) visade tydligt att massiv ackumulering av plasmaceller som utsöndrade IgG och IgM hittades i levervävnaden . Med tanke på de liknande patogena mekanismerna mellan HBV-ALF och HBV-ACLF antog vi att serumimmunoglobuliner kunde höjas hos patienter med HBV-ACLF och att högre nivåer kan indikera det ogynnsamma resultatet. Därför var vårt mål i den aktuella studien att bestämma rollen för serumimmunoglobulinnivåer (IgG, IgA och IgM) och deras korrelationer med IL-27 hos icke-cirrhotiska patienter med HBV-ACLF.
2. Patienter och metoder
2.1. Studiedesign och patienter
denna studie använde kliniska data och serumprover från vår prospektiva studie som undersökte patogenesen hos HBV-ACLF-patienter. I korthet registrerades trettio HBV-ACLF-patienter som antogs till vår avdelning mellan juni 2009 och maj 2010. Inklusionskriteriet baserades på de publicerade verken och riktlinjerna för klinisk praxis. Vuxna icke-cirrhotiska patienter med HBV-ACLF som var villiga att delta och samtyckte till studien var inskrivna baserat på tidigare beskrivna inklusionskriterier . Uteslutningskriterierna var följande: (1) bevis på andra leversjukdomar inklusive autoimmuna leversjukdomar (autoimmun hepatit och PBC), Wilsons sjukdom eller cancer; (2) saminfektion med andra hepatitvirus eller HIV-virus; (3) behandling med artificiellt leverstöd eller immunmodulerande läkemedel; (4) historia av alkohol-eller drogmissbruk; och (5) register över njur -, hjärt -, lung-eller reumatiska sjukdomar och gravida kvinnor. Cirros diagnostiserades kliniskt när en liten och nodulär lever hittades vid avbildningstester före inskrivning . Varje patient behandlades med stödjande intern behandling. Alla HBV-ACLF-patienter följdes upp i minst 6 månader. Det kliniska resultatet registrerades som överlevande eller icke-överlevande. Tjugofyra patienter med kronisk hepatit B (CHB) och arton normala kontroller (NC) från vårt sjukhus under samma period rekryterades som kontroller. CHB diagnostiserades baserat på tidigare beskrivna kriterier . Klinisk bedömning utfördes vid antagning före behandling. Perifert blod uppsamlades vid upptagande; serum separerades och lagrades vid -80 kcal C tills det analyserades. Studien genomfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen, och protokollet bedömdes och godkändes av vårt sjukhus etikutskott. Skriftligt informerat samtycke erhölls från varje deltagare före studien.
2.2. Analys av uttrycket av IgG, IgA och IgM
humana IgG -, IgA-och IgM-kvantifieringssatser köptes från Roche Diagnostics (Indianapolis, IN, USA). Serumkoncentrationer av IgG, IgA och IgM analyserades med användning av immunoturbidimetrisk analys genom en autoanalysator (TBA-30fr Toshiba, Tokyo, Japan) enligt tillverkarens riktlinjer. Alla värden jämfördes med de normala intervallen som rapporterades som 8-16 g/L för IgG, 0,7-3,3 g/L för IgA och 0,5-2,2 g / L för IgM.
2.3. Analys av IL – 27-nivåer med enzymbunden immunosorbentanalys
Serum IL-27-koncentrationer kvantifierades med sandwich enzymbunden immunosorbentanalys (ELISA) med användning av kommersiella Kit (BioLegend, San Diego, CA, USA) enligt tillverkarens protokoll. Serum-il-27-nivåer kvantifierades med användning av standardprover med kända cytokinkoncentrationer tillhandahållna av tillverkaren och uttryckta som pg/mL. Detekteringskänsligheten var 11 pg/mL.
2.4. Virologisk bedömning och Leverbiokemiska analyser
Serum HBV-markörer, inklusive hepatit B s-antigen( HBsAg), hepatit B E-antigen (HBeAg), hepatit B E-antikropp (HBeAb) och hepatit B c-antikropp (HBcAb), bestämdes med hjälp av Elecsys-systemet (Hoffmann-La Roche, Basel, Schweiz). HBV-DNA-nivåer kvantifierades genom kvantitativ PCR i realtid med ABI7300 (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Detektionsgränsen för HBV-DNA var 100 IE/mL. Lever biokemiska analyser kvantifierades med användning av en autoanalysator (TBA-30fr Toshiba, Tokyo, Japan). Protrombintidsaktivitet (PTA) mättes med hjälp av en automatisk hemostas/trombosanalysator (STA Compact, Holliston, MA, USA).
2,5. Bedömning av komplikationer och sjukdomens svårighetsgrad
fullständiga medicinska historier, fysiska undersökningar och laboratorieparametrar bedömdes för alla HBV-ACLF-patienter. Komplikationer (inklusive spontan bakteriell peritonit, hepatisk encefalopati, hepatorenalt syndrom och övre gastrointestinal blödning) övervakades noggrant och diagnostiserades baserat på våra tidigare beskrivna standarder . Modell för slutstadiet leversjukdom (MELD) poäng och MELD-Na poäng användes för att bedöma sjukdomens svårighetsgrad och beräknas som tidigare beskrivits . Om natriumvärdet var under 125 mmol/L, sattes det till 125 mmol/L, och om värdet var över 140 mmol/L justerades det till 140 mmol/L. dessutom användes det nyligen utvecklade Aclf-poäng för klassificering och prognostisk bedömning av ACLF-patienter för att utvärdera sjukdomens svårighetsgrad . CLIF-C ACLF-poäng beräknades enligt följande:.
2.6. Statistisk analys
Data analyserades med hjälp av SPSS version 20.0-programvara (IBM Corporation, Armonk, NY, USA) och uttrycktes som frekvenser, medianer och intervall eller som . Skillnader i variabler analyserades med ANOVA och Student ’ s-test (för normalt distribuerade data) eller Kruskal-Wallis och Mann-Whitney test (för icke-distribuerade data). Kategoriska data analyserades med hjälp av Chi-square-testet och Fishers exakta test. Korrelationsanalys utvärderades med Pearson-eller Spearman-testet. Receiver operating characteristic (ROC) kurvor användes för att förutsäga 3-månaders dödlighet. Jämförelser av ROC-kurvor utfördes med DeLong-testet. En dubbelsidig ansågs statistiskt signifikant.
3. Resultat
3.1. Egenskaper hos patienter
egenskaperna hos HBV-ACLF, CHB och normala kontroller presenteras i Tabell 1. Det fanns inga signifikanta skillnader mellan de tre grupperna för ålder () eller könsförhållande (). Dessutom hittades ingen statistiskt signifikant skillnad mellan CHB-och HBV-ACLF-grupperna med avseende på närvaron av HBeAg ().
3.2. Serumnivåerna av IgG, IgA och IgM ökade hos HBV-ACLF-patienter oberoende av närvaron av HBeAg
3.3. Ökade IgG -, IgA-och IgM-nivåer i Serum var nära förknippade med leverskada hos HBV-infekterade patienter
3.4. IGG-nivåer var nära associerade med kliniskt resultat hos HBV-ACLF-patienter
vi stratifierade patienter i tre steg enligt HBV-ACLFS naturhistoria , stigningssteget (), platåstadiet () och nedstigningssteget (). Intressant var IGG-nivåerna signifikant lägre hos patienter vid nedstigningsstadiet () än hos patienter vid uppstigningsstadiet (,) och hos patienter vid platåstadiet (,). Emellertid fanns inga signifikanta skillnader i Iga-eller IgM-nivåer bland HBV-ACLF-patienter i olika stadier(Figur 3 (a)). Under uppföljningsperioden överlevde arton HBV-ACLF-patienter, medan tolv patienter dog. Sedan undersökte vi korrelationerna mellan kliniskt resultat och uttryck av IgG, IgA och IgM. IGG-nivåer i Serum var signifikant högre hos icke-överlevande HBV-ACLF-patienter (,) än hos överlevande patienter (,,; Figur 3 (B)). Vi märkte också att IgM-nivåer i serum var något högre hos icke-överlevande HBV-ACLF-patienter (median 2,48 g/L) än hos överlevande HBV-ACLF-patienter(median 2,07 g/L, ; figur 3 (B)). Det fanns emellertid ingen signifikant skillnad i Iga-nivåer mellan icke-överlevande HBV-ACLF-patienter () och de överlevande (, ; Figur 3(B)). MELD-poäng, MELD-Na-poäng och CLIF-C ACLF-poäng tillämpas i stor utsträckning för att bedöma sjukdomens svårighetsgrad i HBV-ACLF. I denna studie beräknades dessa parametrar som beskrivs vid antagning. Resultaten var,, och för MELD-poäng, MELD-Na-poäng, respektive CLIF-C ACLF-poäng. Därefter bestämdes korrelationerna mellan immunoglobulinnivåer (IgG, IgA och IgM) och dessa parametrar genom Pearson-analys. Intressant nog hittades positiva korrelationer mellan IgG-nivåer och MELD-poäng (, ), mellan iga-nivåer och CLIF-C ACLF-poäng (, ; Figur 3(c)). Och en positiv korrelationsutveckling hittades mellan IgG-nivåer och MELD-Na-poäng (, ; Figur 3(c)). However, no significant correlations existed between IgM levels and these scores in HBV-ACLF patients (all ).
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
3.5. Il-27-nivåerna var positivt korrelerade med immunoglobuliner hos HBV-infekterade patienter
IL-27 har visat sig reglera produktionen av immunoglobulin av B-celler. I denna studie var serum IL-27-nivåerna signifikant högre hos HBV-ACLF-patienter ( pg/mL) än i CHB-gruppen ( pg/mL ) och NC-gruppen ( pg/mL ). Därefter undersöktes korrelationerna mellan IL-27-nivåer och immunoglobulinnivåer genom Spearman-eller Pearson-analys. Intressant nog var IGG-nivåer positivt korrelerade med IL-27-nivåer (,) och en positiv korrelationstrend hittades mellan IgM-nivåer och IL-27-nivåer (,; Figur 4(A)) hos HBV-ACLF-patienter. Vidare hittades positiva korrelationer mellan IL – 27-nivåer och IgG-nivåer (,), iga-nivåer (,) och IgM-nivåer (, ; Figur 4 (b)) hos HBV-infekterade patienter. Dessa resultat indikerar att IL – 27 kan inducera produktion av immunoglobuliner hos HBV-infekterade patienter.
(a)
(b)
(a)
(b)
3.6. Högre IGG-nivåer kan förutsäga dålig prognos hos HBV-ACLF-patienter
3-månadersdödligheten är en allmänt accepterad indikator för den långsiktiga prognosen för HBV-ACLF-patienter . I den aktuella studien dog tolv HBV-ACLF-patienter under de första tre månaderna, medan arton patienter överlevde under uppföljningsperioden. Således var 3-månadersdödligheten 40%. Slutligen bedömdes IGG-nivåer för att förutsäga 3-månadersdödligheten hos HBV-ACLF-patienter och jämfördes med IL-27-nivåer och sjukdomssvårighetspoäng (MELD, MELD-Na och CLIF-C ACLF) med ROC-kurvor (Figur 5, Tabell 2). Området under ROC-kurvan (AUC) för IgG-nivåer var 0,752 (95% konfidensintervall: 0,562-0,891, ). Intressant nog fanns inga signifikanta skillnader mellan AUC-värden erhållna med användning av IGG-nivåer och de som erhölls med IL-27-nivåer (0.824, ), MELD-poäng (0.870, ), MELD-Na-poäng (0.854,) eller CLIF-C ACLF-poäng (0.671,), vilket indikerar att IGG-nivåer kan ha prognostiskt värde motsvarande dessa parametrar.
4. Diskussion
hittills har mindre information varit tillgänglig om serumimmunoglobulins roll och deras korrelationer med IL-27 hos patienter med HBV-ACLF. Denna studie visar att det fanns fler patienter med förhöjda immunglobulinnivåer i HBV-ACLF-gruppen än i CHB-gruppen; och immunglobulin (IgG, IgA och IgM) nivåer var positivt kopplade till leverskada. Dessutom var IGG-nivåer positivt associerade med MELD-poäng (, ) och kan förutsäga 3-månadersdödligheten med ROC-kurvor (, ) hos patienter med HBV-ACLF. Vidare visar denna studie att IGG-nivåer var positivt korrelerade med uttrycket av IL-27 hos patienter med HBV-ACLF (, ), vilket indikerar att IL-27 kan delta i produktionen av IGG.
tidigare studier har visat att specifika förhöjningar av serumimmunoglobulin finns i flera typer av leversjukdom, såsom autoimmun hepatit (förhöjd IGG), PBC (förhöjd IgM) och alkoholisk leversjukdom och icke-alkoholisk fet leversjukdom (förhöjd iga) . Men lite är känt om hur serumimmunoglobulinnivåerna förändras hos patienter med HBV-ACLF. I den aktuella studien hade 83, 3% HBV-ACLF-patienter en förhöjd IGG (>1 ULN), medan 46.7% patienter hade en förhöjd Iga (>1 ULN) och 50% patienter hade en förhöjd IgM (>1 ULN). Dessa data indikerar en polyklonal ökning av immunoglobuliner, vilket kan vara en egenskap hos patienter med HBV-ACLF. Därför, när man undersöker patienter med misstänkt leversjukdom, bör upptäckten av en polyklonal ökning av immunoglobuliner uppmana kliniker att överväga HBV-ACLF som en diagnos när det inte finns några tecken på autoimmuna leversjukdomar och ingen historia av överdriven alkoholkonsumtion.
T-lymfocyter har visat sig spela en viktig roll i patogenesen av HBV-ACLF . Studier på B-lymfocyter är dock begränsade. Immunoglobulins roll hos HBV-ACLF-patienter är också dåligt förstådd. En ny studie med levervävnad visade att b-lymfocytmedierade svar var mycket aktiva under immuntoleransen och immunaktiva faser hos patienter med kronisk hepatit B. Dessutom sågs ett överväldigande B-cellsvar och massiv produktion av immunoglobulin av plasmaceller befanns deponeras i leverparenchymen hos patienter med HBV-associerad akut leversvikt . Dessa studier ledde oss att anta att immunoglobuliner som produceras av B-celler kan bidra till leverskada i HBV-ACLF. Det finns flera bevis för att stödja denna uppfattning. För det första visar vi att HBV-ACLF-patienter hade högre IgG -, IgA-och IgM-nivåer i serum jämfört med CHB-patienter och normala kontroller. Dessutom var serum-IgG -, IgA-och IgM-nivåer hos HBV-infekterade patienter positivt associerade med serum-tbil-nivåer men negativt korrelerade med PTA-nivåer och ALB-nivåer, som ofta serveras som markörer för leverskada . Dessutom var IGG-nivåer positivt korrelerade med MELD-poäng, vilket är en viktig indikator på sjukdomens svårighetsgrad i HBV-ACLF. Och IgG-nivåerna var signifikant högre hos icke-överlevande HBV-ACLF-patienter än hos överlevande patienter. Vidare visade Roc-kurvan analysen att IGG-nivåer exakt förutspådde 3-månadersdödligheten hos patienter med HBV-ACLF (, ). Dessa resultat tyder på att IgG spelar en viktig roll i patogenesen av HBV-ACLF, och högre nivåer av IGG kan förutsäga dålig prognos.
cytokiner som fungerar som mediatorer av immunsvar spelar en viktig roll i mekanismen för immunmedierade sjukdomar. IL-27, en heterodimer cytokin innefattande IL-27p28-och EBI3-subenheterna, är medlem i IL-6/IL-12-familjen av cytokiner och kan utöva proinflammatoriska och antiinflammatoriska effekter under immunsvar . B-celler uttrycker den fullständiga IL-27R, som kan detekteras på humana na-B-celler, minne B-celler och vilande plasmaceller . Ännu viktigare har IL-27 visat sig stödja antikroppsdrivna autoimmuna sjukdomar genom både direkta och indirekta effekter på B-celler , medan en annan rapport avslöjade att IL-27 direkt kan hämma tillväxten av leukemiska B-celler . Hittills är mindre känt om IL-27S roll på uttrycket av immunoglobuliner hos patienter med HBV-ACLF. Så vitt vi vet är den aktuella studien den första som undersöker korrelationerna mellan IL-27-uttryck och immunoglobuliner i HBV-ACLF. I enlighet med vår tidigare rapport visade sig IL-27-nivåerna vara signifikant ökade hos HBV-ACLF-patienter än i CHB-gruppen och NC-gruppen i den aktuella studien. Därefter visade vi att immunoglobuliner var positivt korrelerade med serum IL-27-nivåer hos HBV-infekterade patienter (Figur 4). Ännu viktigare var IGG-nivåer positivt associerade med IL-27-nivåer (,) och en positiv trend mellan IgM-nivåer och IL-27-nivåer (,) hittades hos patienter med HBV-ACLF. Sammantaget indikerar dessa data att de förmånliga förhöjda immunoglobulinerna var nära kopplade till IL-27-nivåer. IL-27 kan delta i produktionen av IGG i HBV-ACLF, men den exakta mekanismen bör undersökas intensivt och ytterligare studier krävs.
denna studie har flera begränsningar. De intrahepatiska uttrycken av immunoglobuliner bestämdes inte hos patienter med HBV-ACLF på grund av dålig koagulering, vilket anses vara en kontraindikation för leverbiopsi. Ytterligare studier är också nödvändiga för att undersöka de direkta effekterna av IL-27 på produktionen av immunoglobuliner av B-lymfocyter hos patienter med HBV-ACLF. Dessutom var denna studie retrospektiv med en begränsad provstorlek; följaktligen bör resultaten valideras ytterligare i större studier.
Sammanfattningsvis visar våra resultat att en polyklonal ökning av immunoglobuliner fanns och var nära kopplad till leverskada hos patienter med HBV-ACLF. Vidare korrelerades immunoglobulinnivåerna positivt med IL-27-nivåer, vilket tyder på att IL-27 kan hjälpa till att inducera uttrycket av immunoglobuliner. Dessutom kan högre IGG-nivåer förutsäga dålig prognos i HBV-ACLF. Därför, tillsammans med andra kliniska egenskaper och biokemiska resultat, kan bedömning av serum-IGG-nivåer hjälpa läkare att identifiera HBV-ACLF-patienter med högre risk tidigare.
Abbreviations
| ACLF: | Acute-on-chronic liver failure |
| CHB: | Chronic hepatitis B |
| NC: | Normal control |
| HBV: | Hepatitis B virus |
| Tbil: | Total bilirubin |
| PTA: | Prothrombin time activity |
| MELD: | Model for end-stage liver disease |
| CLIF-C: | Chronic Liver Failure Consortium |
| IgG: | Immunoglobulin G |
| IgA: | Immunoglobulin A |
| IgM: | immunglobulin M | IL-27: | Interleukin-27 |
| ULN: | övre gränsen för normal. |
datatillgänglighet
de data som används eller analyseras under den aktuella studien är tillgängliga från den första författaren (Geng-lin Zhang) på rimlig begäran.
intressekonflikter
författarna rapporterar inga intressekonflikter i detta arbete.
författarnas bidrag
Geng-lin Zhang och Qi-yi Zhao bidrog lika mycket till detta arbete.
bekräftelser
denna studie stöddes av bidrag från National Science and Technology Major Project (2018zx10302204-002), National Natural Science Foundation of China (81672701), Guangdong-provinsen medicinsk forskning (A2017048) och Guangzhou Science and Technology Project (201508020118 och 2014y2-00544).