Связь питания и активности Т-клеточного иммунитета с прогрессированием заболевания при нетуберкулёзной микобактериальной болезни лёгких

Нетуберкулезная микобактериальная легочная болезнь (НТМ-ЛБ) – это хроническое и гетерогенное инфекционное заболевание легких, вызываемое разнообразными экологическими микобактериями, включая комплекс Mycobacterium avium (MAC), подвид Mycobacterium abscessus, Mycobacterium kansasii и другие быстро- или медленнорастущие виды. Несмотря на растущую глобальную распространенность, клиническое течение НТМ-ЛБ остается крайне вариабельным. Некоторые пациенты испытывают долгосрочную стабильность без лечения, тогда как у других развивается прогрессирующее разрушение легких, рецидивирующие обострения, неэффективность лечения или смерть. Эта гетерогенность подчеркивает ограничения существующих прогностических инструментов и указывает на необходимость стратификации риска, основанной на биологических данных.

Балльная система BACES (Индекс массы тела <18,5 кг/м², Возраст ≥65 лет, Кавернозное поражение, Повышенная скорость оседания эритроцитов и мужской Пол) – это валидированная клиническая система оценки для прогнозирования смертности при НТМ-ЛБ. Хотя BACES клинически практична, она опирается исключительно на демографические, нутритивные, воспалительные и рентгенологические переменные и не включает прямые показатели функции иммунной системы хозяина. Все больше данных свидетельствует о том, что дисрегуляция иммунной системы хозяина – особенно нарушение адаптивного Т-клеточно-опосредованного иммунитета – играет центральную роль в прогрессировании заболевания и может объяснять различия в исходах среди пациентов со схожими клиническими признаками.

Недавние трансляционные исследования с использованием легочной ткани, пространственной транскриптомики и иммунофенотипирования периферической крови продемонстрировали характерный иммунный дисбаланс при НТМ-ЛБ. Эти исследования последовательно показывают гиперактивацию путей врожденного иммунитета (например, воспалительную сигнализацию макрофагов и моноцитов) наряду с функциональным подавлением адаптивного Т-клеточно-опосредованного иммунитета. Эта дисфункция Т-клеток характеризуется сниженной продукцией антиген-специфического интерферона-гамма (IFN-γ), уменьшением ко-стимулирующей сигнализации (такой как даунрегуляция CD28) и повышенной экспрессией ингибиторных иммунных контрольных точек, включая программируемую смерть-1 (PD-1) и Т-клеточный иммуноглобулин и муцин-домен-содержащий-3 (TIM-3). Кроме того, Т-клетки, экспрессирующие CD39, – ассоциированные с аденозин-опосредованной иммуносупрессией и терминальным истощением – были вовлечены в хронические инфекционные и воспалительные состояния.

Важно отметить, что повышенная частота PD-1-позитивных или TIM-3-позитивных CD4+ Т-клеток была ассоциирована с более высокой микобактериальной нагрузкой, кавернозным поражением, низким индексом массы тела и неблагоприятными клиническими исходами при НТМ-ЛБ. Эти ингибиторные и истощенные фенотипы Т-клеток, по-видимому, отражают хроническую антигенную стимуляцию и нарушенный иммунный контроль инфекции. Однако большинство предыдущих исследований основывались на образцах периферической крови, которые могут не точно отражать иммунный микроокружение в легких, основном месте активности заболевания.

Жидкость бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) обеспечивает прямой доступ к иммунным клеткам в пораженных сегментах легких и предоставляет уникальную возможность для характеристики локальных легочных иммунных ответов. Таким образом, иммунофенотипирование Т-клеток, полученных из БАЛ, может дать более клинически значимое понимание патогенеза и прогрессирования заболевания, чем только анализы крови. Тем не менее, систематическая оценка ингибиторных и истощенных субпопуляций Т-клеток в жидкости БАЛ и их связи с клинически значимыми исходами при НТМ-ЛБ остается ограниченной.

Параллельно системная функциональная способность Т-клеток может влиять на траекторию заболевания. Тест QuantiFERON-TB Gold Plus включает митогеновый контроль, который измеряет неспецифическую продукцию интерферона-гамма Т-клетками. Значение «Митоген минус Ноль» отражает общий иммунный резерв Т-клеток независимо от антигенной специфичности. Низкие митогеновые ответы были ассоциированы с иммуносупрессией, тяжелой инфекцией, длительной госпитализацией и повышенной смертностью в других клинических контекстах. Несмотря на его широкое клиническое использование, прогностическая значимость митогенового ответа QuantiFERON не была систематически оценена при НТМ-ЛБ.

Нутритивный статус представляет собой еще один ключевой модулятор иммунной функции. Низкий индекс массы тела, сниженная мышечная масса и уменьшенные жировые запасы являются хорошо установленными факторами риска развития и прогрессирования НТМ-ЛБ. Также известно, что нутритивная недостаточность нарушает метаболизм, пролиферацию, продукцию цитокинов и формирование памяти Т-клеток. Таким образом, нутритивный статус может взаимодействовать с иммунной дисфункцией, влияя на исходы заболевания. Следовательно, интеграция нутритивных, иммунологических и клинических данных может позволить более полное понимание прогрессирования НТМ-ЛБ.

Цели исследования

Это проспективное обсервационное исследование предназначено для изучения того, связаны ли профили ингибиторных и истощенных Т-клеток, полученные из бронхоальвеолярного лаважа, и системная функциональная способность Т-клеток, оцененная по митогеновому ответу QuantiFERON, со временем до начала антимикробного лечения в связи с клиническим прогрессированием заболевания у взрослых с подтвержденной или предполагаемой НТМ-ЛБ. Кроме того, исследование направлено на определение того, улучшает ли включение этих иммунных и нутритивных параметров в установленные клинические модели риска, включая балльную систему BACES, прогностическую дискриминацию для клинически значимых исходов, включая начало лечения и смертность от всех причин.

Дизайн исследования и популяция

Это одноцентровое проспективное обсервационное когортное исследование, включающее взрослых в возрасте 18 лет и старше с подтвержденной или предполагаемой НТМ-ЛБ, у которых исключен активный туберкулез легких. Подходящими участниками являются те, кто проходит бронхоскопию в рамках рутинной клинической оценки или мониторинга заболевания согласно установленным руководствам по ведению НТМ. Никаких дополнительных инвазивных процедур не проводится исключительно в исследовательских целях.

Пациенты с активным туберкулезом, текущим злокачественным заболеванием, требующим лечения, трансплантацией твердого органа или стволовых клеток, системной иммуносупрессивной терапией, аутоиммунным заболеванием, недавней острой инфекцией нижних дыхательных путей или беременностью исключаются для минимизации смешивающих эффектов на иммунную функцию.

Сбор образцов и иммунологическая оценка

Бронхоальвеолярный лаваж проводится в соответствии со стандартными клиническими протоколами. После завершения всех клинически показанных диагностических тестов остаточная жидкость БАЛ обрабатывается для проточного цитометрического анализа. Клетки БАЛ фильтруют, промывают и окрашивают мультицветной панелью антител, предназначенной для характеристики Т-клеточной линии, статуса активации, регуляторных признаков, а также ингибиторных и истощенных фенотипов.

Ключевые иммунологические параметры включают:

• Частоты CD4+ и CD8+ Т-клеток, экспрессирующих PD-1, TIM-3 и CD39
• Паттерны ко-экспрессии ингибиторных иммунных контрольных точек
• Популяции регуляторных Т-клеток, определяемые высоким CD25^ и низким CD127^
• Экспрессию ко-стимулирующего маркера (CD28)
• Дифференцированные состояния субпопуляций Т-клеток, релевантные хроническому антигенному воздействию и иммунному истощению

Лабораторные данные периферической крови получают из рутинных клинических тестов. Результаты QuantiFERON-TB Gold Plus собираются, с особым акцентом на значение «Митоген минус Ноль» как меры общей функциональной способности Т-клеток.

Нутритивная и рентгенологическая оценка

Нутритивный статус оценивается с использованием антропометрических измерений (индекс массы тела, окружность талии), опросника Mini Nutritional Assessment и показателей состава тела, полученных из клинически показанной компьютерной томографии грудной клетки. Количественные измерения включают площадь скелетных мышц и подкожные и висцеральные жировые отложения на стандартизированных анатомических уровнях с использованием валидированного программного обеспечения для анализа изображений.

Рентгенологическая тяжесть заболевания оценивается с использованием систем оценки на основе КТ грудной клетки, учитывающих распространенность узелков, бронхоэктазов, консолидации и кавернозных поражений. Фенотип заболевания (например, нодулярный бронхоэктатический или фиброкавернозный) регистрируется.

Наблюдение и исходы

Участники наблюдаются продольно в соответствии с рутинной клинической практикой, обычно с интервалами в 3-6 месяцев. Оценки в ходе наблюдения включают микобактериальные посевы мокроты, рентгенологическую визуализацию и клинические оценки.

Первичным исходом является время до начала антимикробного лечения в связи с клиническим прогрессированием заболевания, определяемое как интервал от включения в исследование до начала терапии на основе руководств, по решению лечащего врача на основании ухудшения респираторных симптомов, микробиологических находок и/или рентгенологического ухудшения, требующего лечения.

Вторичные исходы включают:

• Иммунные предикторы начала лечения, включая профили ингибиторных и истощенных Т-клеток, полученные из бронхоальвеолярного лаважа, и системную функциональную способность Т-клеток, оцененную по митогеновому ответу QuantiFERON
• Связи между нутритивным статусом и Т-клеточной иммунной активностью
• Внутрииндивидуальные изменения в составе тела и Т-клеточной иммунной активности между исходным уровнем и моментом прогрессирования заболевания, требующего лечения
• Добавочная прогностическая ценность иммунных и нутритивных параметров сверх балльной системы BACES для прогнозирования смертности от всех причин

Статистический анализ

Связи между иммунными параметрами, нутритивными переменными и клиническими исходами оцениваются с использованием соответствующих однофакторных и многофакторных статистических методов. Анализ времени до события проводится с использованием методов Каплана-Мейера и моделей пропорциональных рисков Кокса, где время до начала лечения в связи с прогрессированием заболевания является первичным исходом «время до события». Логистическая регрессия или регрессия Кокса используются, в зависимости от ситуации, для выявления независимых иммунных и нутритивных предикторов начала лечения.

Для оценки прогностической эффективности в отношении смертности модели, включающие иммунные переменные, полученные из БАЛ, митогеновые ответы QuantiFERON и нутритивные параметры, сравниваются с клиническими моделями, основанными только на балльной системе BACES. Дискриминационная эффективность и эффективность реклассификации оцениваются с использованием мер, таких как площадь под ROC-кривой (AUROC), индекс конкордансности и метрики реклассификации, где это уместно.

Значимость

Интегрируя локальное профилирование легочного иммунитета, системную оценку функциональной способности Т-клеток, нутритивную оценку и установленные клинические шкалы риска, это исследование стремится продвинуть биологически обоснованную стратификацию риска при НТМ-ЛБ. Результаты могут помочь выявить пациентов с более высоким риском прогрессирования заболевания, требующего лечения, и смертности, поддержать персонализированные стратегии мониторинга и заложить основу для будущих интервенционных исследований, направленных на иммунные и нутритивные пути при НТМ-ЛБ.