CC BY
18© Коллектив авторов, 2013
Значение динамики CD8+CD28+ и CD4+CD28+ у больных ВИЧ-инфекцией в сочетании с туберкулезом в процессе лечения
А.А. ПОПОВА1, А.В. КРАВЧЕНКО1, Г.М. КОЖЕВНИКОВА2, В.Н. ЗИМИНА3
Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора; 2Российский университет дружбы народов, Москва; 3Московский городской научно-практический центр борьбы с туберкулезом Департамента здравоохранения Москвы
The value of changes in CD8+CD28+ and CD4+CD28+ cells in patients with HIV infection concurrent with tuberculosis during treatment
A.A. POPOVA1, A.V. KRAVCHENKO1, G.M. KOZHEVNIKOVA2, V.N. ZIMINA3
1Central Research Institute of Epidemiology, Federal Service on Customers' Rights Protection and Human Well-being Surveillance; 2Peoples' Friendship University of Russia, Moscow; 3Moscow City Research and Practical Center for Tuberculosis Control, Moscow Healthcare Department
Резюме
Цель исследования. Сравнительное изучение доли CD8+CD28+ и CD4+CD28+ среди лимфоцитов CD8+ и CD4+ и динамики этих показателей у больных ВИЧ-инфекцией/туберкулезом (ТБ) по сравнению с таковыми у больных ВИЧ-инфекцией и ТБ. Материалы и методы. Обследовали 106 человек, которые составили 4 группы: 1-я — 39 пациентов с сочетанной патологией ВИЧ-инфекции и ТБ (ВИЧ/ТБ), 2-я — 25 больных с моноинфекцией ВИЧ без ТБ, не получавших ранее антиретровирусную терапию, 3-я — 17 больных ТБ без ВИЧ-инфекции. Контрольную (4-ю) группу составили 25 здоровых лиц. Результаты. Выявлено, что экспрессия CD28 в большей степени снижена на лимфоцитах CD8, чем на CD4. Это, вероятно, обусловлено более ранним нарушением функции лимфоцитов CD8 у больных как ВИЧ-инфекцией, так и ВИЧ-инфекцией/ ТБ, хотя основной мишенью для вируса является клетка CD4.
Заключение. Исследование доли CD8+CD28+ среди лимфоцитов CD8 является более информативным, чем определение доли CD4+CD28+ среди лимфоцитов CD4.
Ключевые слова: ВИЧ-инфекция, туберкулез, иммунологические маркеры, CD4+CD28+, CD8+CD28+.
Aim. To study the proportion of CD8+CD28+ and CD4+CD28+ cells among the CD8+ and CD4+ lymphocytes and the changes in these indicators in patients with HIV infection/tuberculosis (HIV/TB) versus those with HIV infection and those with TB. Subjects and methods. One hundred and six persons were examined and included into 4 study groups: 1) 39 patients with concomitant HIV/TB; 2) 25 patients with HIV monoinfection without TB who had not previously received antiretroviral therapy; 3) 17 patients with TB without HIV infection; 4) 25 healthy individuals (a control group).
Results. CD28 expression was found to be much more reduced on the CD8 lymphocytes than that on the CD4 ones. This is likely to be due to earlier CD8 lymphocyte dysfunction in both the patients with HIV infection and those with HIV/TB although the CD4 cell is the basic virus target.
Conclusion. The study of the proportion of CD8+CD28+ cells among the CD8 lymphocytes is of more informative value than the determination of that of CD4+CD28+ among the CD4 lymphocytes.
Key words: HIV infection, tuberculosis, immunological markers, CD4+CD28+, CD8+CD28+.
АРВТ — антиретровирусная терапия ПТТ — противотуберкулезная терапия
ВИЧ — вирус иммунодефицита человека ТБ — туберкулез
мАТ — моноклональные антитела
В течение последних лет в Российской Федерации регистрируют неуклонный рост числа больных инфекцией, вызванной вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). К середине 2013 г., согласно данным Федерального научно-методического центра по профилактике и борьбе со СПИДом, зарегистрировано более 770 тыс. граждан России, инфицированных ВИЧ. При высокой распространенности у населения микобактерий туберкулеза (ТБ) ВИЧ-инфекция способствует переходу состояния инфи-цированности в заболевание ТБ, что приводит к вторичной эпидемии ТБ [1]. В связи с этим отмечено неуклонное увеличение числа новых случаев ВИЧ-ассоциированного ТБ по России. При этом за последние годы наблюдается
увеличение смертности пациентов с ВИЧ-инфекцией от ТБ, и согласно данным Федерального научно-методического центра по профилактике и борьбе со СПИДом ТБ в настоящее время занимает лидирующее место в структуре смертности больных ВИЧ-инфекцией. Причина такой высокой летальности заключается в преобладании атипичной картины и отсутствии четких диагностических критериев выявления ТБ у ВИЧ-инфицированных лиц, что приводит к несвоевременному назначению эффективной противотуберкулезной терапии (ПТТ).
Поскольку развитие ТБ у больных ВИЧ-инфекцией не всегда связано со снижением количества лимфоцитов CD4, то подсчет только числа клеток CD4 может быть не-
достаточен для оценки состояния иммунной системы у пациентов данной категории. В связи с этим требуется более глубокое изучение иммунной системы при сочетан-ной патологии ВИЧ/ТБ.
Например, молекула CD28 играет чрезвычайно важную роль в иммунных реакциях. Она служит рецептором для костимулирующего сигнала на Т-лимфоците [2, 3]. CD28 представляет собой двухцепочечный гомодимер трансмембранного гликопротеина молекулярной массой 44 кДа. Внеклеточная часть по строению напоминает иммуноглобулин. Экспрессируется на тимоцитах, всех клетках CD4 и 50% лимфоцитах CD8 [4].
У ВИЧ-инфицированных пациентов наблюдается уменьшение экспрессии CD28 лимфоцитами как CD4, так и CD8. Причины этого неясны. Возможно, уменьшение экспрессии CD28 является следствием нарушения соотношения цитокинов при ВИЧ-инфекции. В пользу этой гипотезы свидетельствуют результаты исследования, в котором высокоактивная антиретровирусная терапия (АРВТ) в сочетании с интерлейкином-2 приводила к большему увеличению числа CD4, экспрессирующих CD28 по сравнению с контрольной группой пациентов, получавших только антиретровирусные препараты [5].
Существует также предположение, что экспрессия CD28 снижается под действием белка Nef ВИЧ [6, 7].
R. Effros и соавт. [8] изучали CD28-негативные CD8 и обнаружили, что эти клетки имеют укороченные теломе-ры и слабую способность к репликации, что, по-видимому, отражает репликативное старение и отчасти объясняет потерю контроля над вирусом. В другом исследовании выявлена зависимость между активностью теломеразы и экспрессией CD28: снижение активности теломеразы сопровождалось потерей CD28 [9]. Уменьшение реплика-тивной способности CD28-негативных лимфоцитов CD8 описывается и другими авторами [10]. Предположительно количество лимфоцитов CD8+CD28+ может служить критерием прогноза прогрессирования ВИЧ-инфекции [11].
Цель исследования: сравнительное изучение доли CD8+CD28+ и CD4+CD28+ среди лимфоцитов CD8+ и CD4+ и динамики этих показателей у больных с ВИЧ/ТБ по сравнению с таковыми у больных ВИЧ-инфекцией и ТБ.
Материалы и методы
Обследовали 106 человек, которые составили 4 обследуемые группы: 1-я — 39 пациентов с сочетанной патологией ВИЧ-инфекции и ТБ (ВИЧ/ТБ), 2-я — 25 с моноинфекцией ВИЧ без ТБ, не получавших ранее АРВТ, 3-я — 17 больных ТБ без ВИЧ-инфекции. Контрольную (4-ю) группу составили 25 здоровых лиц с отрицательными результатами анализов на наличие ВИЧ-инфекции и вирусных гепатитов и рентгенологические данные по ТБ, без аутоиммунных заболеваний, а также любых других
Сведения об авторах:
Кравченко Алексей Викторович — д.м.н., проф., в.н.с. ЦНИИЭ; e-mail: kravtchenko@hivrussia.net
Кожевникова Галина Михайловна — д.м.н., проф. каф. инфекционных болезней с курсом эпидемиологии РУДН; e-mail: gmk-10@ mail.ru
Зимина Вера Николаевна — зам. гл. врача по медицинской части по работе с больными сочетанной инфекции ВИЧ/туберкулез; e-mail: vera-zim@yandex.ru
острых состояний или обострения хронических заболеваний на момент обследования.
Среди обследованных было 76 (72%) мужчин и 30 (28%) женщин. В основном преобладали лица моложе 40 лет — 92%. По половым и возрастным характеристикам обследованные в каждой группе были сопоставимы.
Пациентов с моноинфекцией ВИЧ наблюдали амбулаторно в Федеральном НМЦ ПБ СПИД (рук. — акад. РАМН В.В. Покровский). Диагноз ВИЧ-инфекции подтверждали при обнаружении антител к ВИЧ методами иммуноферментного анализа и иммуноблоттинга.
Больные ТБ находились на стационарном лечении в туберкулезной больнице №7 Департамента здравоохранения Москвы (гл. врач — д.м.н. Ф.А. Батыров). Диагноз ТБ устанавливали на основании клинико-рентгенологических данных с последующим подтверждением результатов микробиологическим и гистологическим исследованиями материалов, полученных при бронхоскопии, медиастиноскопии, лапароскопии, пункции периферических лимфатических узлов.
Длительность заболевания ВИЧ-инфекцией определяли на основании даты первого положительного результата обнаружения антител к ВИЧ методом иммуноблоттинга. В группе ВИЧ/ТБ преобладали больные с длительностью заболевания ВИЧ-инфекцией более 5 лет — 49%, в то время как в группе ВИЧ она составила от 1 до 3 лет — 76%.
По времени выявления туберкулеза в группах ВИЧ/ТБ и ТБ существенных различий не выявлено: в обеих группах преобладал впервые диагностированный туберкулез (ВИЧ/ТБ — 79%, ТБ — 76%).
Для иммунофенотипирования применяли моноклональные антитела — мАТ («Becton Dickinson», США). Определение искомых показателей проводили на проточном цитофлюориметре FACSCalibur («Becton Dickinson», США) в программном обеспечении CellQuest. Использовали следующие комбинации мАТ:
Multi-test CD3-FITC/CD8-PE/CD45-PerCP/CD4-APC
CD4-PerCP/CD8-APC/CD28-PE.
Иммунологические параметры и вирусную нагрузку исследовали до начала лечения и в процессе АРВТ и/или ПТТ через 1 и 3 мес.
Для статистического анализа использовали среднее значение, медиану, стандартную ошибку среднего, коэффициент корреляции Пирсона, парный критерий Стьюдента, критерий Ман-на—Уитни. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы SPSS16.
Результаты и обсуждение
До лечения, при анализе экспрессии лимфоцитами CD4 маркера CD28 различий в обследуемых группах не обнаружено. Другая картина выявлена при исследовании экспрессии этого маркера лимфоцитами CD8. Наиболее высокие значения зарегистрированы в контрольной группе (68,7+10,83%), а наиболее низкие — у больных 1-й и 2-й групп (34,18+17,18 и 28,0+12,69% соответственно). У больных 3-й группы значение данного показателя не отличалось от контроля (57,77+23,97%) (табл. 1).
Оценка процентного содержания субпопуляций CD4+CD28+ в популяции лимфоцитов, по нашему мнению, не представляет большой диагностической ценно -сти, поскольку при анализе экспрессии лимфоцитами CD4 маркера CD28 отличий от группы контроля не обнаружено. Под влиянием лечения также отмечено отсутствие отличий экспрессии лимфоцитами CD4 этого мар-
Контактная информация:
Попова Анна Анатольевна — н.с. ЦНИИЭ; 111123 Москва, ул. Новогиреевская, д. 3а; тел.: +7(915)45802894; e-mail: asya-med@ mail.ru
А.А. Попова и соавт.
Таблица 1. Сравнительная характеристика обследуемых групп по фенотипу лимфоцитов CD4 и CD8 перед началом терапии
Параметр Обследуемые группы
1-я (ВИЧ/ТБ) 2-я (ВИЧ) 3-я (ТБ) 4-я (контрольная)
Доля CD4+CD28+ среди лимфоцитов CD4
M±SD 87,128±14,912**4 83,75±23,445***4 93,059±5,728**4 96,783+1,906
Медиана (мин—макс) 93 (16—100) 91,5 (0—99) 95 (76—98) 97 (93—99)
Доля CD8+CD28+ среди лимфоцитов CD8
M±SD 34,179±17,175*3'4 28,0±12,69*3'4 57,765+23,973 68,667+10,825
Медиана (мин—макс) 31 (0—75) 26,5 (7—54) 64 (14—91) 73 (42—83)
Примечание. Здесь и в табл. 2: * — р<0,001, ** — р<0,01, *** — р<0,05. Цифры рядом со звездочками обозначают группу сравнения.
Таблица 2. Сравнительная характеристика обследуемых групп по фенотипу лимфоцитов CD4 и CD8 на фоне лечения (4 и 12 нед терапии)
Обследуемые группы
параметр 1-я (ВИЧ/ТБ) 2-я (ВИЧ) 3-я (ТБ) 4-я (контрольная)
Доля CD4+CD28+ среди
лимфоцитов CD4 (4 нед)
M±SD 87,846±14,282**4 83,76±22,888**4 94,438±3,777***4 96,783+1,906
Медиана (мин—макс) 92 (16—99) 92 (0—99) 95,5 (87—99) 97 (93—99)
Доля CD4+CD28+ среди
лимфоцитов CD4 (12 нед)
M±SD 91,458±7,217**4 89,167±9,286***3 *4 95,25±2,352***4 96,783+1,906
Медиана (мин—макс) 93,5 (67—99) 92,5 (60—99) 95 (91—99) 97 (93—99)
Доля CD8+CD28+ среди
лимфоцитов CD8 (4 нед)
M±SD 33,051±16,73*3'4 35,96±14,695*34 59,625+23,74 68,667+10,825
Медиана (мин—макс) 33 (0—75) 32 (10—64) 69 (8—88) 73 (42—83)
Доля CD8+CD28+ среди
лимфоцитов CD8 (12 нед)
M±SD 40,667+17,067**3'*4 38,375±17,505**3'*4 58,938+20,818 68,667+10,825
Медиана (мин—макс) 36 (18—87) 31,5 (9—67) 62,5 (11—86) 73 (42—83)
кера от показателей контрольной группы. Таким образом, рассматриваемые показатели не дают дополнительной информации о состоянии пациента. Отмечена тенденция к повышению экспрессии этих маркеров лимфоцитами CD8 в группах больных ВИЧ-инфекцией (ВИЧ/ТБ и ТБ). Несмотря на это, экспрессия данных маркеров лимфоцитами CD8 в группах больных ВИЧ-инфекцией оставалась достоверно ниже, чем в контрольной (p<0,05). Уровни исследуемых маркеров в группе больных ТБ не отличалось от исходных (табл. 2). В наших исследованиях не выявлена корреляция между уровнем CD8+CD28+ и уровнем лимфоцитами CD4 (коэффициент корреляции стремится к 0).
Мы считаем важным подробно остановиться на изменении фенотипа лимфоцитов CD8. Поскольку клетки именно этой субпопуляции ответственны за защиту организма против вирусов, причина неэффективности иммунного ответа на ВИЧ, скорее всего, кроется именно в них.
Исследование доли CD8+CD28+ среди лимфоцитов CD8 является более информативным, чем определение доли CD4+CD28+ среди лимфоцитов CD4.
Доля CD8+CD28+ среди лимфоцитов CD8 в группах больных с сочетанной патологией ВИЧ/ТБ была достоверно ниже, чем в контрольной группе, и существенно не отличалась от регистрируемых значений в группе ВИЧ
(p<0,05). Экспрессия данного маркера лимфоцитами CD8 в результате эффективной этиотропной терапии оставалась достоверно ниже, чем в контрольной группе (p<0,05), хотя и имелась небольшая тенденция к увеличению данного показателя.
По данным литературы, обнаружение до начала АРВТ значительного снижения экспрессии CD28 лимфоцитами CD8 может служить дополнительным маркером, определяющим слабый иммунный ответ на лечение [11]. Мы попытались обнаружить взаимосвязь экспрессии CD28 лимфоцитами CD8 и приростом CD4 и провели регрессионный анализ, однако статистически значимой зависимости не получили (коэффициент корреляции стремится к 0). Полученные результаты объясняют данные другого источника литературы тем, что для активации иммунных лимфоцитов CD8 корецептор CD28 не нужен [6].
Таким образом, изменения фенотипа лимфоцитов CD4 и CD8 сходны в группах больных ВИЧ-инфекцией (ВИЧ/ТБ и ВИЧ). Однако полученные данные свидетельствуют, что у больных с сочетанной патологией ВИЧ/ТБ нарушения в системе иммунитета более выражены, чем в группе больных только ВИЧ-инфекцией. Несмотря на проведение эффективной АРВТ и ПТТ, эти нарушения сохраняются в первые месяцы и могут послужить причиной присоединения других оппортунистических заболеваний. Учитывая выраженные нарушения в системе им-
мунитета у больных ВИЧ-инфекцией в сочетании с ТБ, совершенно иную динамику восстановления на фоне АРВТ и ПТТ, мы сделали заключение, что больным данной группы требуется другой подход в назначении ПТТ по сравнению с таковым у больных только ТБ. По нашему мнению, для мониторинга ТБ у больных ВИЧ-инфекцией недостаточно оценивать только уровень лимфоцитов СБ4. Определенную пользу приносит исследование фенотипа лимфоцитов СБ4 и СБ8.
Исследование иммунологических показателей у пациентов, получающих лечение по разным схемам, поможет оценить, является ли иммунный ответ на терапию равнозначным при равном подавлении репликации вируса. Огромной проблемой является так называемая иммунологическая неэффективность АРВТ, характеризующаяся отсутствием прироста количества лимфоцитов СБ4, несмотря на стойкое подавление репликации вируса под влиянием лечения. Исследование дополнительных иммунологических маркеров до назначения антиретровирус-
ных препаратов позволяет выявить пациентов с высоким риском слабого иммунного ответа на лечение. В дальнейшем это может определять тактику ведения таких пациентов: изначальное назначение наиболее высокоэффективных схем терапии.
Заключение
Экспрессия СБ28 гораздо в большей степени снижена на лимфоцитах СБ8, чем на СБ4. Это свидетельствует о том, что функция лимфоцитов СБ8 при ВИЧ-инфекции нарушается, хотя основной мишенью для вируса является клетка СБ4. В нашем исследовании выраженное снижение процента СБ8, экспрессирующих СБ28, наблюдали у всех без исключения пациентов, в то время как процент СБ4, несущих СБ28, у большинства пациентов снижался незначительно. Вероятно, это обусловлено более ранним нарушением функции лимфоцитов СБ8 у больных как ВИЧ-инфекцией, так и ВИЧ/ТБ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Батыров Ф.А., Климов Г.В. Комплексные методы лучевой диагностики туберкулеза у больных ВИЧ-инфекцией в многопрофильной туберкулезной клинической больнице. Матер. VIII Рос. съезда фтизиатров «Туберкулез в России год 2007». М 2007: 356.
2. Бурместр Г.-Р., Пецутто А. Наглядная иммунология. Пер. с англ. М: БИНОМ. Лаборатория знаний 2007; 320.
3. Janeway C.A., TraversP., WalportM. et al. ^ds). Immunobioiogy. 5th ed. New-York: Garland Publishing 2001.
4. Klein J., Horejsi V. Immunology. 2nd ed. Wiley-Blackwell 1997; 736.
5. Levy Y, Durier C, Krzysiek R. et al. Effects of interleukin-2 therapy combined with highly active antiretroviral therapy on immune restoration in HIV-1 infection: a randomized controlled trial. AIDS 2003; 17: 343—351.
6. Бобкова М.Р. Иммунитет и ВИЧ-инфекция (популярные лекции). М: Олимпия Пресс 2006; 240.
7. Swigut T., Shohdy N., Skowronski J. Mechanism for down-regulation of CD28 by Nef. EMBO J 2001; 20: 1593—1604.
8. Effros R.B., Allsopp R, Chiu C.P. et al. Shortened telomeres in the expanded CD28-CD8+ cell subset in HIV disease implicate replicative senescence in HIV pathogenesis. AIDS 1996; 10: 17—22.
9. Valenzuela H.F., Effros R.B. Divergent telomerase and CD28 expression patterns in human CD4 and CD8 T cells following repeated encounters with the same antigenic stimulus. Clin Immunol 2002; 105: 117—125.
10. Choremi-Papadopoulou H., Panagiotou N., Samouilidou E. et al. CD28 costimulation and CD28 expression in T lymphocyte subsets in HIV-1 infection with and without progression to AIDS. Clin Exp Immunol 2000; 119: 499—506.
11. Ситдыкова Ю.Р. Влияние антиретровирусной терапии на динамику CD4-лимфоцитов и экспрессию Т-клетками иммунологических маркеров у пациентов, инфицированных ВИЧ: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М 2007; 42.
Поступила 23.07.2013
