急性腦神經係統感染患兒免疫狀態的隨訪評價:一項回顧性研究

背景

急性腦神經係統感染(ACNS)可能導致死亡或嚴重並發症，即使是及時治療的兒童。免疫係統在影響腦膜炎病程和結局方麵的作用已被研究過，但尚未完全了解。這項研究的目的是確定患有ACNS感染的兒童是否具有正常的免疫係統。

方法

Bambino Gesù 2006年1月至2016年6月收治的18歲以下兒童腦膜炎患者被要求參加隨訪研究。通過臨床和實驗室調查評估免疫狀態。

結果

在隨訪3年以上的患者中，大多數患者在隨訪評估時至少出現一種免疫改變(74%)。考慮到ACNS感染的病因，某些病原體幾乎隻存在於受某些免疫改變影響的患者，而不考慮其年齡。

討論

我們的初步結果表明亞臨床免疫缺陷可能與兒童ACNS感染有關。此外，據我們所知，這是第一個將ACNS感染中的病原體與免疫評估相關的研究。然而，重要的是要強調在分析的患者中持續免疫改變的高頻率。我們的結論需要進一步的研究來證實。

結論

我們建議在隨訪評估中對經曆ACNS感染的兒童進行免疫評估。

急性腦神經係統(ACNS)感染是一係列疾病，包括小腦炎、腦膜炎、腦炎和腦膜腦炎。

細菌性腦膜炎是一種破壞性和威脅生命的疾病，在發展中國家和發達國家都是如此。盡管最近在抗菌療法和疫苗研發方麵取得了進展，但細菌性腦膜炎仍是嬰兒、兒童和老年人或免疫功能低下患者等高危人群發病和死亡的一個重要原因[1，2］．盡管在大多數先天性或獲得性免疫缺陷中，腦膜炎仍然是一個相對罕見的實體，細菌性腦膜炎和敗血症的發生可能是潛在免疫缺陷的第一個和唯一的跡象，特別是當其他細菌腦膜炎奈瑟氏菌(NM)被隔離[3.，4］．

免疫係統在決定腦膜炎病程和結局方麵的作用尚不清楚。體液免疫缺陷已報告在侵入性疾病的患者由鏈球菌引起的肺炎(SP),流感嗜血杆菌(HI)或被其他莢膜病原體感染[5］．社區獲得性細菌性腦膜炎患者也應懷疑有阿氨球蛋白血症[4］．有趣的是，土著美國人、阿拉斯加土著和非洲裔美國人由於HI和SP經曆了更高的侵入性細菌感染率，也顯示出先天性免疫缺陷(如共同變量或嚴重聯合免疫缺陷)的患病率增加。目前尚不清楚toll樣受體2、4和9的多態性是否可以預測SP或NM引起的細菌性腦膜炎的易感性和不良過程[6，7，8，9，10］．然而，已證實TLR觸發的細胞因子分泌參與了腦膜炎球菌病的發病機製[11］．最後，調理和吞噬功能不足，無論是否保留脾髒功能，都會增加腦膜炎的風險。缺乏一種補體蛋白的人在鼻粘膜中攜帶推定病原體和患病的風險大大增加[12］．總之，這些發現提示免疫失調和免疫缺陷可誘發細菌性腦膜炎。

很少有針對兒童人群的研究評估存在潛在免疫缺陷時發生細菌性腦膜炎的風險。

該研究的目的是確定患有ACNS感染的兒童是否具有正常的免疫係統。

人類被試

我們招募了2006年1月1日至2016年6月30日在意大利羅馬的Bambino Gesù兒童醫院住院的患者，診斷為ACNS感染:腦膜炎、腦膜腦炎、腦炎和小腦炎。我們納入了所有18歲以下的患者。選擇的排除標準為水痘-帶狀皰疹病毒感染和以下任何一種共病:神經係統疾病、慢性疾病、惡性腫瘤、已知的獲得性或先天性免疫缺陷和/或免疫抑製治療。所有患者都接受了至少一次隨訪評估，以檢查臨床、疫苗接種和免疫狀況。為避免因近期疾病可能產生的影響而產生的偏倚，免疫學檢查至少在急性期後1個月進行。隨訪評估時，所有患者臨床情況良好，無發熱等急性症狀。

實驗室測試

具體而言，實驗室測試包括測量:針對疫苗抗原的血清抗體;血清免疫球蛋白(Ig) M、G、A水平;補充水平;淋巴細胞亞群;B細胞的增殖和分化針對疫苗抗原的血清抗體，即破傷風、HI、SP百日咳博德特氏菌而且乙型肝炎病毒血清IgM、IgA和IgG水平分別采用商用ELISA試劑盒(Binding Site)和室內ELISA法測定。用抗igm /IgG/IgA (Cat #109-006-064)對平板進行塗層。過氧化物酶偶聯抗igm (cat #109-36-129)，抗igg (cat #109-036-008)，或抗iga (cat #109-036-011)(均來自Jackson免疫研究公司)被用作一抗。純化的血清IgG和IgA，以及從骨髓瘤細胞係(Jackson Immunoresearch)純化的IgM作為標準。采用密度梯度離心(lymphoolyte, CEDARLANE)從血液中分離出外周血單個核細胞(PBMCs)。pbmc裝載CFSE(生命技術)來跟蹤分裂的細胞。簡單地說，1 × 10⁶細胞/mL重懸於PBS 1% FCS中，37℃加載1 μM CFSE 20 min。用0.25 μM CpG-B ODN2006 (Hycult Biotech)刺激細胞。流式細胞術計數淋巴細胞亞群，評價B細胞(CD3、CD4、CD8、CD19、CD24、CD38、IgM、CD16/56)增殖分化情況。根據標準技術，用適當的熒光結合抗體對細胞進行染色。通過側/前散射門控排除死亡細胞。隻要有可能，每個樣本至少對50000個活細胞事件進行了分析。樣本是在BD Fortessa X-20上采集的。

以下四個標準被認為是免疫改變的診斷標準:缺乏針對疫苗抗原的抗體;與年齡相關的免疫球蛋白值降低;B細胞數量減少，即記憶B細胞;B細胞增殖和分化缺陷。

統計數據

R，版本3.2.3 (R統計計算基金會，維也納，奧地利。http://www.R-project.org/)用於數據分析。我們將患者的實驗室結果與年齡匹配的正常值進行了比較[13，14］．Ig平均值與淋巴細胞亞類計數比較采用t檢驗。一個p值小於0.05被認為是顯著的。

在研究期間，確定了127名參與者。其中，我們排除了30例伴隨VZV感染的患者。我們的最終樣本包括97例ACNS感染患者。由於不同年齡組的免疫係統效率不同，我們在隨訪評估時評估了兩個亞人群:小於3歲的患者(A組)和大於3歲的患者(B組)ACNS感染的病因和免疫狀態。我們樣本的人口學和臨床特征列於表中1．

我們的大多數患者有原發性腦膜受累，或以腦膜炎或腦膜腦炎的形式。在兩個亞組中發現了類似的感染類型分布。各組中最常見的病原菌為:NM、SP、腸病毒(EV),人類皰疹病毒6型(HHV6)和結核分枝杆菌(TBC)。每組病原體的相對頻率見表1．

免疫球蛋白水平和淋巴細胞亞群平均值與年齡相關參考值進行比較，見表2而且3.．考慮到隨訪評估時年齡大於3歲的患者(74%)，我們的大多數樣本中至少檢測到一種根據給定標準定義的免疫改變。此外，51.4%的符合條件的人群在B細胞增殖試驗中有一些改變，而16例患者至少有一種B細胞表型改變(23%)。3歲以上患者IgG值明顯低於標準(p< 0.05)。我們認為這種差異在3歲以下的患者中並不顯著，因為這個年齡段的免疫球蛋白水平有很大的變化。在淋巴細胞亞群方麵，11 ~ 17歲患者的CD3和CD4計數明顯低於參考值(p< 0.001);此外，我們發現在6 - 10歲和11 - 17歲的患者中，CD16/56的計數明顯低於參考值(p< 0.01，p分別< 0.00001)。我國大多數人口已接受常規疫苗接種。盡管如此，我們注意到，在所有病例中，分別有13、28、18和54%的病例降低到對破傷風、SP、HI和百日咳的防護值以下。分別評估了50例和20例患者的補體水平(C3, C4)和CH50水平，未發現有統計學意義的異常。

考慮到ACNS感染的病因，我們觀察到某些病原體幾乎隻存在於受某些免疫改變影響的患者中，而不考慮其年齡組。巴爾病毒(EBV)和HHV6僅在至少有一種免疫改變的患者中分離(p< 0.001)。NM多見於3歲以上的患者，無任何免疫改變。此外，在3歲以下的患者中觀察到9種不同的病原體，至少有一種免疫改變，如圖所示。1．另一方麵，在3歲以上的患者中僅分離到5種病原體，無任何免疫變化。給定的免疫改變與相關病原體的關係如圖所示。1．

在我們的病例係列中，我們發現與年齡相關參考值相比，CD3、CD4和CD16/56計數在統計學上有顯著差異[14］．具體來說，大多數改變值發生在年齡最大的患者(11-17歲)。p< 0.05)，提示免疫在青少年ACNS感染中起著重要的保護作用。很少有研究強調腦膜炎患者的t淋巴細胞改變。特別是，一項針對19例患者的研究記錄了CD3、CD4和CD16/56水平較低，但無顯著差異[15]，與其他研究結果一致[16，17］．

除此之外，大多數患者補體水平正常。在文獻中，補體缺乏也很少與ACNS感染相關。ACNS感染中補體水平的增加或減少取決於疾病各階段補體產生和消耗之間的平衡[18］．

與原發性補體缺乏相比，免疫球蛋白缺乏與ACNS感染更相關[19，20.，21］．通常，有文獻記載有IgG和IgA缺乏症或IgG缺乏症和中性粒細胞趨化性異常[16在我們的研究中，所有患者的IgA值正常，而IgM和IgG水平低於年齡相關標準。更具體地說，在隨訪評估中，我們的大多數樣本中IgG水平顯著低於參考水平(p< 0.05)。

考慮到定性免疫檢測，我們觀察到51.4%的符合條件的人群存在一些b淋巴細胞增殖異常。其他報告研究了功能性B細胞改變，記錄了腦膜炎球菌性腦膜炎患者中B細胞增殖水平低[22］．

據我們所知，這是第一個將ACNS感染的致病病原體與免疫評估相關聯的研究。特別是，根據我們的經驗，大腸杆菌，肺炎克雷伯菌和HI通常在確診時小於3歲的患者中分離，這些患者至少有一種免疫改變。此外，在所有年齡的免疫異常患者中，有更多種類的病原體被記錄在案。典型病原菌如NM和SP多見於無免疫改變的患者。

我們的研究有一定的局限性。與所有回顧性研究一樣，我們不能考慮在具有特定免疫缺陷的受試者中發生該病的風險。此外，我們沒有對照組，因為我們使用文獻報道的正常值作為對照。此外，盡管在入院後至少1個月對患者進行了評估，但在良好的臨床條件下，我們不能排除免疫係統失調是ACNS感染的直接後果，而不是其原因。最後，由於該病的罕見性，我們的研究基於相對較小的樣本量。

需要進一步的研究來證實我們的結果，以評估ACNS感染患者的免疫狀態和臨床後遺症之間的因果關係。

我們建議對兒童ACNS感染患者進行免疫評估。事實上，我們的初步結果表明ACNS感染發生在有亞臨床，但可測量的免疫改變的兒童。

更具體地說，我們建議對既往細菌性腦膜炎患者的B細胞、IgA、IgM和IgG進行定量評估，評估時間至少在疾病發病後1個月或更晚，以避免因近期疾病可能產生的影響而產生偏差。此外，對於發生過NM感染或複發感染的患者也應考慮補體評估。

最後，在疑似免疫改變的患者中應尋找非典型病原體。

在班比諾Gesù兒童醫院。

• 2021年10月29日

  本文的更正已發表:https://doi.org/10.1186/s13052-021-01171-9

雨:

急性腦神經係統感染

納米:

腦膜炎奈瑟氏菌

SP:

鏈球菌引起的肺炎

你好:

流感嗜血杆菌

搞笑:

免疫球蛋白

EBV:

巴爾病毒

電動汽車:

腸病毒

HHV6:

人類皰疹病毒6型

TBC):

分枝杆菌Tubercoulosis

不適用。

這項研究沒有從公共、商業或非營利部門的資助機構獲得任何具體的資助。

作者和隸屬關係

1. 大學/醫院兒科，兒科和傳染病科，Bambino Gesù意大利羅馬羅馬紅十字會兒童醫院

   Giulia Spina, Elena Bozzola, Cristina Mascolo, Marco Roversi和Alberto Villani

2. 意大利羅馬，Bambino Gesù兒童醫院免疫研究區B細胞生理病理部

   Rita Carsetti & Eva Piano Mortari

貢獻

GS協調了這項研究;GS設計了研究;EB分析臨床資料;RC和EPM分析了免疫學數據。作者(們)閱讀並批準了最終稿。

相應的作者

對應到會脊柱．

倫理批準和同意參與

不適用。

發表同意書

患者入組前收集;可在Bambino Gesù兒童醫院獲得數據。

相互競爭的利益

沒有利益競爭。

出版商的注意

beplay外围下载施普林格自然對出版的地圖和機構附屬的管轄權要求保持中立。

本文的原始版本進行了修改:作者在作者姓名中發現了一個錯誤，分別是Elena Bozzola、Rita Carsetti、Eva Piano Mortari和Alberto Villani。名和姓被錯誤地調換了。

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