В переводе опущены 4 таблицы с результатами исследования.

Am. J. Respir. Crit. Care Med., Volume 162, Number 5, November 2000, 1979-1982

Увеличенные уровни интерлейкина-18 у пациентов с легочным саркоидозом

KATSUNORI SHIGEHARA, NORIHARU SHIJUBO, MITSUHIDE OHMICHI, GEN YAMADA, RYUJI TAKAHASHI, HARUKI OKAMURA, MASASHI KURIMOTO, YOUMEI HIRAGA, TACHIO TATSUNO, SHOSAKU ABE, and NORIYUKI SATO

Third Department of Internal Medicine and First Department of Pathology, Sapporo Medical University School of Medicine, Hokkaido Branch of the Japan Anti-tuberculosis Association, Department of Respiratory Disease of Sapporo Hospital, Hokkaido Railway Company, Sapporo; Laboratory of Host Defense, Institute for Advanced Medical Sciences, Hyogo Medical College, Nishinomiya; and Hayashibara Biochemical Laboratories, Fujisaki Institute, Okayama, Japan

РЕЗЮМЕ

Интерлейкин -18 (IL-18) недавно был идентифицирован как интерферон-гамма (IFN-gamma) стимулирующий фактор. Он играет важную роль в Th1 ответе. Мы измерили серологические уровни IL-18 и IFN-gamma у 37 пациентов с легочным саркоидозом и у 25 здоровых индивидуумов в группе контроля. Мы также измерили уровни IL-18 и IFN-gamma в сконцентрированном бронхоальвеолярном лаваже у 19 пациентов с легочным саркоидозом и 9 индивидуумов в группе контроля (все не курящие). Уровни IL-18 и IFN-gamma были значительно увеличены у пациентов с саркоидозом. Уровни IL-18 в БАЛ были значительно увеличены у пациентов с саркоидозом, однако, уровни IFN-gamma у пациентов и в группе контроля были ниже порога чувствительности. Уровни IL-18 коррелировали с уровнями IFN-gamma и активностью лизоцима. Пациенты, имевшие положительные результаты сцинтиграфии с Ga67, имели значительно увеличенные серологические уровни IL-18 по сравнению с пациентами, имевшими отрицательные результаты сцинтиграфии. Уровни IL-18 в БАЛ значительно коррелировали с серологическими уровнями IL-18 у пациентов с саркоидозом и также имелась существенная корреляция между уровнями IL-18 и количеством лимфоцитов в БАЛ. У пациентов с саркоидозом, IL-18 стимулирует производство IFN-gamma и серологические уровни IL-18 могут отражать активность болезни.

ВВЕДЕНИЕ

Саркоидоз - системная гранулематозная болезнь неизвестного происхождения, характеризованная формированием неказеозных эпителиоидных гранулем с доминированием инфильтрации CD4+ T-клетками и макробактериофагами (1). Было показано, что многие цитокины и хемокиы участвуют в иммунопатогенезе саркоидоза (2). Современная иммунология подтвердила Th1 и Th2 парадигму (3). Недавние иммунологические исследования саркоидоза предполагают Th1 ответ при этой болезни (2).

Интерлейкин -18 (IL-18) - новый цитокин, который является IFN-gamma стимулирующим фактором (4) и вместе с IL-12 способен стимулировать производство IFN-gamma Th1 клетками и увеличивает цитотоксичность естественных киллеров (NK клеток) и T-клеток (5). Кроме того, IL-18 активизирует апоптоз через увеличение экспрессии Fas лиганд (6). Патологическая роль IL-18 была найдена в экспериментах на животных моделях (5), однако, имеются ряд сообщений относительно таких нарушений у человека. Чтобы определить патологическую роль IL-18 при легочном саркоидозе, мы измерили серологические уровни IL-18 и уровни IL-18 в БАЛ и исследовали его клиническую полезность.

МЕТОДЫ

Пациенты
Диагноз саркоидоза был установлен у 37 индивидуумов (14 мужчин, средний возраст 26 лет, 23 женщины, средний возраст 46 лет). Девятнадцать пациентов никогда не курили, 18 пациентов были курильщиками. Они имели гистологические свидетельства совместимые с саркоидозом легкого (неказеозные эпителиоидные гранулемы) без любых признаков микобактериальной, грибковой или другой инфекции. Ни один пациент не имел историю воздействия органических или неорганических материалов, которые, как известно, способны причинить гранулематозные болезни легкого. Ни один пациент не получал кортикостероидную терапию во время исследования. Оценка болезни включала клинические особенности, рентгенограммы, компьютерную томографию с высоким разрешением, тесты функции легкого, сцинтиграфию с Ga67, БАЛ и обычные исследования крови. Экспертиза БАЛ была выполнена как описано в (7). Двадцать девять пациентов имели патологию рентгенограммы; 14 пациентов имели только грудную лимфаденопатию (стадия I), 10 пациентов имели грудную лимфаденопатию и интерстициальные инфильтраты (стадия II), 3 пациента имели только интерстициальные инфильтраты (стадия III) и 2 пациента имели фиброзные повреждения (стадия IV). Восемь пациентов с нормальной рентгенограммой (стадия 0), однако, имели положительные результаты при биопсии легкого и увеит и, таким образом, у них было диагностировано наличие саркоидоза. Пробы крови были собраны во время постановки диагноза, БАЛ был сконцентрирован с помощью мембранного диализа, используя CENTRIPLUS (Amicon). Образцы были криоконсервированы при -80°C.

Пробы крови в группе контроля были получены у 25 здоровых добровольцев (в возрасте от 22 до 62 лет). Образцы БАЛ были получен у 9 здоровых добровольцев, все некурящие. Они не имели никакой истории или симптомов респираторных болезней, их рентгенограммы и исследования функции легких не показали никаких свидетельств респираторных болезней.

Тест IL-18
Твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA) для определения сывороточного IL-18 был выполнен согласно ранее описанной методики (7).

Тест IFN-gamma
Серологические уровни IFN-gamma и уровни в сконцентрированном БАЛ были измерены с помошью ELISA (high sensitivity interferon-gamma human ELISA system, Amersham Life Science, Buckinghamshire, UK) согласно инструкциям изготовителя. Нижний предел обнаружения этого теста был 0.10 pg/ml.

Статистический анализ
Mann-Whitney U тест использовался, чтобы определить различия между группами. Метод Пирсона использовался для анализа коэффициентов корреляции.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Серологические уровни IL-18 у пациентов с саркоидозом (419.4 ± 36.6 pg/ml) были значительно выше чем в группе контроля (169.0 ± 19.2 pg/ml [n = 19], у 6 в группе контроля < 50 pg/ml, p < 0.0001). При сравнении между рентгенографическими стадиями и группой контроля, все рентгенографические стадии имели значительно увеличенные уровни IL-18 (стадия 0 - 249.9 ± 48.2 pg/ml [p = 0.0255]; стадия I - 477.9 ± 61.2 pg/ml [p < 0.0001]; стадия II - 482.9 ± 77.6 pg/ml [p < 0.0001]; и стадия III + IV - 399.9 ± 44.1 pg/ml [p = 0.0009]). При сравнении между различными рентгенографическими стадиями, стадия I (p = 0.0169) и стадия II (p = 0.0456) имели серологические уровни IL-18 значительно большие, чем в стадии 0.

Уровни IFN-gamma у 21 из 25 индивидуумов группы контроля были очень низкими (< 0.10 pg/ml), у остальных четырех они были 0.66 ± 0.15 pg/ml. В стадии 0 саркоидоза, уровни в семи случаях были ниже нижнего предела, который у остальных пациентов был 1.10 pg/ml, и уровни в стадии 0 не были значительно увеличены по сравнению с группой контроля (p = 0.2822). В стадии I, уровни у пяти пациентов были ниже нижнего предела, средний уровень остальных девяти пациентов был 2.59 ± 0.58 pg/ml. Средний уровень IFN-gamma в девяти случаях стадии II был 2.29 ± 0.49 pg/ml кроме одного пациента, у которого он был ниже нижнего предела. В стадиях III и IV средний уровень IFN-gamma был 4.21 ± 1.92 pg/ml. Уровни IFN-gamma в стадии I и II были значительно выше чем в группе контроля (p = 0.0001 и p < 0.0001, соответственно) и в стадии 0 (p = 0.0230 и p = 0.0044, соответственно). Уровни IFN-gamma в стадии III и IV были значительно увеличены по сравнению с группой контроля (p = 0.0031). Мы исследовали корреляцию между серологическими уровнями IL-18 и IFN-gamma. Уровни IL-18 пациентов с саркоидозом, значительно коррелировали с уровнями IFN-gamma (rs = 0.436, p = 0.0084).

Затем, мы измерили уровни IL-18 и IFN-gamma в БАЛ пациентов с саркоидозом и группой контроля. Поскольку известно, что курение сигарет влияет на концентрацию этого цитокина в БАЛ, уровни были измерены только у некурящих. Уровни IL-18 в БАЛ (19.3 ± 2.3 pg/ml) были значительно увеличены по сравнению с группой контроля (7.6 ± 2.0 pg/ml [n = 5], у четырех < 1 pg/ml, p = 0.0004). Уровни IL-18 в БАЛ значительно коррелировали с количеством лимфоцитов в БАЛ (r = 0.493, p = 0.0319) и серологическим уровнем IL-18 (r = 0.559, p = 0.0128), принимая во внимание, что они не коррелировали отношением CD4/CD8 в БАЛ (r = 0.034, p < 0.8928). IFN-gamma не был обнаружен в сконцентрированных образцах БАЛ пациентов и в группе контроля.

Наконец, мы исследовали клиническую полноценность IL-18 как маркера активности саркоидоза. Серологические уровни IL-18 значительно коррелировали с активностью серологического лизоцима (r = 0.604, p < 0.0001), принимая во внимание, что не было найдено никакой корреляции с активностью АПФ (r = 0.194, p = 0.2497). Уровни IL-18 не коррелировали с результатами исследований функции легких (VC, FEV1 или DLCO/VA). Кроме того, мы сравнили уровни IL-18 у пациентов, имевших положительные результаты сцинтиграфии с Ga67 (поглощение во внутригрудных лимфатических узлах и/или легочных полях) и отрицательных результаты (отсутствие поглощения во внутригрудных лимфатических узлах и/или легочных полях). Первая группа имели значительно увеличенные серологические уровни IL-18 (465.1 ± 39.5 pg/ml, n = 30) по сравнению со второй группой (223.7 ± 46.7 pg/ml, n = 7, p = 0.0046). Это показывает, что серологический уровень IL-18 является полезным клиническим маркером активности саркоидоза.

ОБСУЖДЕНИЕ

Недавние исследования иммунопатогенеза саркоидоза демонстрировали доминирование Th1 ответа при этой болезни, особенно в период активности болезни. IL-12 - важный цитокин, который дифференцирует T-клетки в Th1 клетки и стимулирует производство IFN-gamma Th1 клетками (9). IL-18 - мощный цитокин, вместе с IL-12 синергистически стимулирует производство IFN-gamma дифференцированными Th1 клетками и увеличивает цитотоксичность NK клеток и T-клеток.

В этом исследовании, мы продемонстрировали, что серологические уровни IL-18 и IFN-gamma были увеличены и имелась существенная корреляция между ними при легочном саркоидозе. Кроме того, мы продемонстрировали увеличенные уровни IL-18 в БАЛ. Эти уровни коррелировали с серологическими уровнями IL-18, предполагая, что увеличенное местное производство IL-18 отражает циркуляцию IL-18. Мы также показали, что серологические уровни IL-18 у пациентов с саркоидозом коррелировали с клиническими маркерами активности болезни (сцинтиграфия с Ga67 и серологическая активность лизоцима) и что уровни IL-18 в БАЛ пациентов коррелировали с количеством лимфоцитов в БАЛ. Перерегулирование производства IFN-gamma было найдено в саркоидных повреждениях (10) и сыворотке (12). IL-12p70 не был обнаружен у пациентах с ювенильным хроническим артритом (13), мы также не сумели обнаруживать IL-12p70 в сыворотке и БАЛ пациентов с саркоидозом. Однако, мы недавно наблюдали, что IL-12p70 и IL-18 производятся альвеолярными макробактериофагами в легком при саркоидозе и что IL-12p70 и IL-18 синергистически вызвают производство IFN-gamma (14). Таким образом, IL-18 вероятно играет важную роль в иммунопатогенезе саркоидоза. В этом исследовании, мы не смогли обнаружить IFN-gamma в БАЛ. Walker с коллегами (11) сообщил об обнаружении IFN-gamma в БАЛ при концентрации в 20 раз при использовании мембранного диализа. Мы показали, что серологические уровни IL-18 не коррелировали с серологической активностью АПФ. АПФ и лизоцим секретируются эпителиоидными клетками и их серологические уровни указывают на степень поражения гранулемами органа (15). Однако, из-за I/D полиморфизма гена АПФ, серологические уровни АПФ не обязательно являются хорошим маркером активности болезни (16).

В этом исследовании мы документировали увеличение уровней IL-18 в БАЛ при легочном саркоидозе и существенную корреляциию с серологическими уровнями IL-18. По нашим данным, это первое сообщение об увеличении серологических уровней IL-18 у пациентов с саркоидозом. Экспрессия IL-18 была найдена в Th1 хронических воспалительных болезнях типа болезни Крона и ревматоидного артрита (17, 18) и индуцированном вирусом Эпштейна-Барра остром инфекционном мононуклеозе (19). Увеличенные уровни IL-18 также найдены при гемофагоцитарном лимфоцитозе (20). У пациентов с саркоидозом, IL-18 возможно стимулирует производство IFN-gamma и отражает активность болезни. Чтобы установить патофизиологическую роль IL-18 при саркоидозе, необходимы дальнейшие исследования.