一个转化医学的实例
以前谈论过循证医学,也谈论过转化医学,现在想结合我们工作中的结核性胸腔积液(TPE)中IL-27的研究例子谈谈如何涉足转化医学。
在临床中发现问题,既然良恶性胸腔积液的鉴别诊断如此困难,寻找可靠的指标就显得非常重要,我们注意到,TPE中的IL-27浓度显著增高,远远高于其他原因所导致的胸水。既然明显升高,IL-27总该有一定的诊断效率。事实上,IL-27将TPE区别于非TPE胸水时的敏感度为92.7%,特异度99.1%。因此,IL-27可作为敏感而特异的生物标记物以鉴别TPE和其他原因引起的胸腔积液(PLoS ONE 2012;7:e40450)。
回到实验室,在此基础上,我们探讨TPE中IL-27增高的机制,结果发现CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞、NKT细胞、B细胞、单核细胞、巨噬细胞及胸膜间皮细胞都是IL-27的细胞来源。而结核感染可以刺激上述细胞产生更多的IL-27(PLoS ONE 2012;7:e40450)。
再回到临床,为了进一步验证IL-27对于TPE的诊断价值,我们重新设计一个实验来重复类似的研究。本部分研究共纳入46名TPE患者、27名恶性胸腔积液患者、14名感染性胸腔积液患者及15名漏出性胸腔积液患者,同时检测其胸水与血清的IL-27、IFN-γ和ADA水平。结果发现,TPE患者胸水中IL-27、IFN-γ和ADA的水平明显高于恶性、感染性及漏出性胸腔积液患者。其中IL-27是鉴别TPE和非结核性胸腔积液的最佳诊断标记物。将IL-27、IFN-γ和(或)ADA三者联合可进一步提高诊断率。因此IL-27的诊断效率高于IFN-γ和ADA,将IL-2、IFN-γ和(或)ADA三者联合可进一步提高TPE与其他来源胸腔积液的鉴别诊断的准确率(Chin Med J 2013;126:3215-3221)。
又回到实验室,既然TPE中的IL-27浓度升高,那么IL-27总该有些免疫调节作用。要做的更深入的研究工作便是,探讨TPE的IL-27和产IL-27的CD4+T细胞本研究的目的在于探讨产IL-27的CD4+T细胞是否属于TPE中的一种特殊T细胞亚群。
我们结果显示,该细胞亚群特征为分泌IL-27,或可分泌IFN-γ,但不产生IL-4、IL-9、IL-17及IL-22。这一类IL-27+CD4+T细胞是效应记忆细胞,其转录谱与Th2、Th17、Th9和Th22细胞完全不同。体外实验发现,IL-1β、IL-2和IL-12或其多种不同组合,可以通过STAT3、STAT4和(或)STAT5磷酸化,促进幼稚CD4+T细胞分化为产IL-27+CD4+T细胞。c-Fos和T-bet是其分化过程中必须的转录因子。通过激活STAT3信号通路,IL-27不仅可修复胸膜间皮细胞的转化,还可以进一步逆转胸膜间皮细胞由IFN-γ介导的上皮细胞间质转化过程。因此,人IL-27+CD4+T细胞可能是一种具有独特转录因子和前炎症细胞因子表达谱的新T细胞亚群,并可能在结核免疫过程中通过影响胸膜间皮细胞发挥重要作用[Tuberculosis(Edinb);2014;94:579-588]。
接下来,在继续加深研究IL-27对胸膜结核感染影响的同时,有必要在临床上观察干预IL-27对TPE转归,尤其是胸膜纤维化和粘连的影响。
我想,这一个例子可以很好说明从bed到bench再到bed的研究过程。这正是转化医学的基本理念。(2015年2月14日)