Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13871ArticlesСтатьиResearch ArticleCOMBINED DETERMINATION OF SPONTANEOUS AND ANTIGEN-INDUCED PRODUCTION OF CYTOKINES FOR DIFFERENTIAL DIAGNOSTICS OF ACTIVE TUBERCULOSIS OF LUNGS AND LATENT TUBERCULOSIS INFECTIONКОМБИНИРОВАННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПОНТАННОЙ И АНТИГЕНИНДУЦИРОВАННОЙ ПРОДУКЦИИ ЦИТОКИНОВ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ АКТИВНОГО ТУБЕРКУЛЕЗА ЛЕГКИХ И ЛАТЕНТНОЙ ТУБЕРКУЛЕЗНОЙ ИНФЕКЦИИVasilievaE. VВасильеваЕ. ВVerbovV. NВербовВ. НIvanovskyV. BИвановскийВ. БZhemkovaM. FЖемковаМ. ФNikitinaI. YuНикитинаИ. ЮLyadovaI. VЛядоваИ. ВAregA. TotolyanАрегА. ТотолянPasteur Research Institute of Epidemiology and Microbiology, RussiaНИИ эпидемиологии и микробиологии им. ПастераCity Tuberculosis Dispensary, St. Petersburg, RussiaГородской противотуберкулезный диспансер, Санкт-ПетербургCentral Research Institute of Tuberculosis, Moscow, RussiaЦентральный научно-исследовательский институт туберкулеза, Москва15082013904NO4 (2013)№4 (2013)778509062023Copyright ©; 2013, Vasilieva E.V., Verbov V.N., Ivanovsky V.B., Zhemkova M.F., Nikitina I.Y., Lyadova I.V., Areg A.T.Copyright ©; 2013, Васильева Е.В., Вербов В.Н., Ивановский В.Б., Жемкова М.Ф., Никитина И.Ю., Лядова И.В., Арег А.Т.2013Vasilieva E.V., Verbov V.N., Ivanovsky V.B., Zhemkova M.F., Nikitina I.Y., Lyadova I.V., Areg A.T.Васильева Е.В., Вербов В.Н., Ивановский В.Б., Жемкова М.Ф., Никитина И.Ю., Лядова И.В., Арег А.Т.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13871

Aim. Choice of informative biomarkers for diagnostics of Mycobacterium tuberculosis infection and differential diagnostics of active tuberculosis (TB) of lungs and latent tuberculosis infection (LTBI). Materials and methods. 54 tuberculosis patients, 47 contact by TB individuals and 43 healthy donors were examined. All the individuals included into the study had QuantiFERON-TB Gold In-Tube (Cellestis, Аustralia) carried out. Values of spontaneous (NIL) and antigen-induced (AG) production of10 cytokines (EGF, MIP-1p, VEGF, IL-2, IL-4, IL-6, IL-1a, IFN-a2, TGFa, TNFa) as well as sIL-2Ra and sCD40L using XMap technology were measured. IP-10 level was also determined in 48 individuals by using EIA. Results. 6 out of13 biomarkers distinguished active TB and LTBI. As a result of construction of a decision tree in JMP 9.0 program 3 most significant markers were selected. Use of combination of IFNy Ao -NIL, TGFa NIL and IL-6 AG cytokines allowed to divide TB patients and contact individuals with sensitivity of 96.3% and specificity of 80.7% (AUC=0.9). We also observed very high levels of IP-10 and IL-2 that correlated with IFNyag -nil (r=0.71 and 0.79, respectively). Conclusion. IL-2 and IP-10 as well as IFNy may be used as helpful biomarkers as a first stage for diagnostics of (M.tb.) infection. At the second stage determination of IL-6, IFNy and TGFa for differential diagnostics of active TB and LTBI is proposed.

Цель. Выбор информативных биомаркеров для диагностики инфицирования Mycobacterium tuberculosis и дифференциальной диагностики активного туберкулеза (ТБ) легких и латентной туберкулезной инфекции (ЛТБИ). Материалы и методы. Обследованы 54 больных туберкулезом, 47 контактных по ТБ лиц и 43 здоровых донора. Всем лицам, включенным в исследование, выполнен «QuantiFERON-TB Gold In-Tube» («Cellestis», Австралия). Измерены значения спонтанной (NIL) и антигениндуцированной (AG)про-дукции 10 цитокинов (EGF, MIP-1p, VEGF, IL-2, IL-4, IL-6, IL-1a, IFN-a2, TGFa, TNFa), также как и sIL-2Ra и sCD40L с использованием технологии XMap. Также определяли уровень IP-10 у 48 чел методом ИФА. Результаты. Шесть из 13 биомаркеров различали активный ТБ и ЛТБИ. В результате построения дерева решений в программе JMP 9.0. были выбраны три наиболее значимых маркера. Использование комбинации цитокинов IFNy AG-NIL, TGFa NIL и IL-6 AG позволило разделить больных ТБ и контактных лиц с чувствительностью 96,3 % и специфичностью 80,7% (ППК=0,9). Мы также наблюдали очень высокий уровень IP-10 и IL-2, который коррелировал с IFNy AG-NIL (r= 0,71 и 0,79 соответственно). Заключение. IL-2 и IP-10 также, как и IFNy, могут использоваться в качестве полезных биомаркеров в качестве первого этапа для диагностики инфицирования M. tuberculosis. На втором этапе предлагается проводить определение IL-6, IFNy и TGFa для дифференциальной диагностики активного ТБ и ЛТБИ.

QuantiFERON-TB Gold In-Tubelung tuberculosismultiplex analysisтуберкулез легкихмультиплексный анализВасильева Е.В., Вербов В.Н., Никитина И.Ю. и др. Информативность определения спонтанной и специфической продукции цитокинов для оценки активности туберкулезного процесса. Вестник уральской медицинской академической науки. 2012, 4 (41): 99-100.Салина Т.Ю., Морозова Т.И. Иммунологические методы в дифференциальной диагностике. Туберкулез и болезни легких. 2011, 11: 50-53.Литвинов В.И. Латентная туберкулезная инфекция - миф или реальность? Туберкулез и болезни легких. 2011, 6: 3-9.Chegou N.N., Black G.F., Kidd M. et al. Host markers in QuantiFERON supernatants differentiate active TB from latent TB infection: preliminary report. BMC Pulm. Med. 2009, 9(21). Режим доступа: http://www.biomedcentral.com/1471-2466/9/21. Дата обращения: 17.01.13Chegou N.N., Hoek K.G., Kriel M. et al. Tuberculosis assays: past, present and future. Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 2011, 9 (4): 457-469.Diel R., Goletti D., Ferrara G. et al. Interferon-y release assays for the diagnosis of latent Mycobacterium tuberculosis infection: a systematic review and meta-analysis. Eur. Respir. J. 2011, 37 (1): 88-99.Kunnath-Vfelayudhan S., Gennaro M.L. Immunodiagnosis of tuberculosis: a dynamic view of biomarker discovery. Clin. Microbiol. Rev. 2011, 24 (4): 792-805.Metcalfe J.Z., Cattamanchi A., McCulloch C.E. et al. Test variability ofthe QuantiFERON-TB Gold In-tube assay in clinical practice. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2013. 187 (2): 206211.Pinto L.M., Grenier J., Schumacher S.G. et al. Immunodiagnosis of tuberculosis: State of the Art. Med Princ Pract. 2012, 21 (1): 4-13.Nikitina I. Yu., Kondratuk N. A. , Kosmiadi G. A. et al. Mtb-specific CD27low CD4 T сells as markers of lung tissue destruction during pulmonary tuberculosis in humans. PLoS One. 2012, 7 (8).Pai M., Zwerling A., Menzies D. Systematic review: T-cell-based assays for the diagnosis of latent tuberculosis infection: an update. Ann. Intern. Med. 2008, 149 (3): 177-184.Raja A. Immunology of tuberculosis. Indian J. Med. Res. 2004, 120 (4): 213-232.Ruhwald M., Aabye M.G., Ravn P. IP-10 release assays in the diagnosis of tuberculosis infection: current status and future directions. Expert Rev. Mol. Diagn. 2012, 12 (2): 175-187.Strieter R.M., Belperio J.A., Keane M.P. Cytokines in innate host defense in the lung. J. Clin. Invest. 2002, 109 (6): 699-705.Sutherland J.S., de Jong B.C., Jeffries D.J. et al. Production of TNF-alpha, IL-12 (p40) and IL-17 can discriminate between active TB disease and latent infection in a West African cohort. PLoS One. 2010, 5 (8).Turgut T., Akbulut H., Deveci F. et al. Serum interleukin-2 and neopterin levels as useful markers for treatment of active pulmonary tuberculosis. Tohoku J. Exp. Med. 2006, 209 (4): 321328.Wallis R.S., Pai M., Menzies D. et al. Biomarkers and diagnostics for tuberculosis: progress, needs, and translation into practice. Lancet. 2010, 375 (9729): 1920-1937.Walzl G., Ronacher K., Hanekom W et al. Immunological biomarkers of tuberculosis. Nat. Rev. Immunol. 2011, 11 (5): 343-354.