引用本文： 周銳峰, 王印, 程殿霞, 畢雷, 鄔曉麗, 蔡琳. 腦脊液人類免疫缺陷病毒載量與中樞神經系統疾病的相關性研究. 華西醫學, 2022, 37(4): 537-541. doi: 10.7507/1002-0179.202003019 復制
神經系統和免疫系統是人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染的主要部位[1]，艾滋病患者常以中樞神經系統疾病癥狀為首發表現，也是患者就診的主要疾病之一。近年來，隨著抗逆轉錄病毒治療（antiretroviral therapy，ART）的廣泛應用，艾滋病患者的發病率和病死率已明顯降低。在醫療資源豐富地區，HIV 感染通常能夠早期發現并得到有效治療，因此合并中樞系統的機會性感染已不多見。然而在醫療資源有限地區，HIV 感染普遍存在發現較晚、治療延遲等現象，合并中樞神經系統疾病就診的患者仍然較多，且與 HIV 感染直接相關的神經系統并發癥的發生率并未因 ART 普遍開展而成比例下降[2]。合并中樞神經系統疾病的艾滋病患者的診斷、治療難度大，其發病風險因素在國內報道較少。另外，ART 的用藥需考慮諸多因素，其中包括藥物不良反應、藥物可及性、藥物代謝動力學特征、藥物之間相互作用以及患者耐受性和依從性等，而這些因素增加了藥物選擇難度。基于上述情況，本研究旨在歸納分析艾滋病合并中樞神經系統疾病患者的臨床和實驗室特征，探索腦脊液 HIV-1 核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）載量（以下簡稱“HIV RNA 載量”）與中樞神經系統疾病的關系，為臨床醫生選擇優化的 ART 方案提供更多科學依據。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性收集 2015 年 1 月 1 日—2018 年 3 月 1 日成都市公共衛生臨床醫療中心診斷 HIV-1 感染的住院患者。納入標準：診斷為 HIV-1 感染。排除標準（符合其一）：① 未進行腰椎穿刺；② 未做血漿和/或腦脊液 HIV RNA 載量檢測。本研究已通過成都市公共衛生臨床醫療中心醫學倫理委員會審查。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
① 按照是否合并中樞神經系統疾病分為 2 組：合并中樞神經系統疾病組（包含中樞神經系統感染和非感染患者）和無中樞神經系統疾病組（無神經系統感染癥狀或定位體征，合并血性播散型肺結核或隱性梅毒，自愿接受腰椎穿刺檢查，腦脊液檢查排除中樞神經系統感染）。
② 按照病毒負荷量定義分為 2 組：高病毒負荷（HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL）和低病毒負荷（HIV RNA 載量<100 000 copies/mL）[3]。
1.2.2 研究相關檢測
HIV-1 抗體確診采用美國英旻泰公司蛋白印記試劑，在成都市公共衛生臨床醫療中心艾滋病確診實驗室確診。T 淋巴細胞亞群檢測采用流式細胞技術（美國貝克曼流式細胞儀）。HIV RNA 載量檢測：均采用實時熒光定量聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）技術及配套試劑（美國雅培制藥有限公司）。病原學檢測：腦脊液病原學檢測采用相應的培養技術、直接鏡檢、PCR 方法檢測病原。腦脊液細胞計數采用鏡下直接計數的方法。影像學診斷：采用螺旋 CT 頭部掃描或者 MRI 成像技術確定顱內病變。
1.2.3 觀察指標
收集納入患者人口統計學特征［年齡（按照國際上對于老年 HIV 感染患者的定義，將年齡分為≥50 歲和<50 歲[4]）、性別］、CD4+ T 淋巴細胞計數（根據免疫抑制程度分為≥200 個/mm3 和<200 個/mm3[5]）、血漿和腦脊液 HIV RNA 載量和 HIV RNA 陽性檢出率、腦脊液常規實驗室檢查、是否接受 ART 以及中樞神經系統疾病名稱、住院期間死亡例數。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據的統計學分析。符合正態分布的計量資料采用均數±標準差表示；非正態分布計量資料采用中位數（下四分位數，上四分位數）表示，組間比較采用 Wilcoxon 秩和檢驗。計數資料以頻數和/或百分比表示，組間比較采用χ2 檢驗。采用多因素 logistic 回歸分析確定中樞神經系統疾病發生的風險因素，自變量納入回歸模型采用 Enter 法，計算比值比（odds ratio，OR）和 95%置信區間（confidence interval，CI）。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者基本情況
共納入患者 367 例，其中男 310 例，女 57 例；合并中樞神經系統疾病組 297 例［平均年齡（41.00±13.00）歲］，無中樞神經系統疾病組 70 例［平均年齡（40.00±13.00）歲］；≥50 歲 103 例，<50 歲 264 例；接受 ART 142 例，未開始 ART 225 例；血漿高病毒負荷 114 例，血漿低病毒負荷 253 例；腦脊液高病毒負荷 60 例，腦脊液低病毒負荷 307 例；CD4+ T 淋巴細胞計數≥200 個/mm3 59 例，<200 個/mm3 308 例。
2.2 中樞神經系統疾病分類
合并中樞神經系統感染 210 例（57.22%），以單一病原體感染居多［187 例（50.95%）］；而影像學異常但未診斷中樞神經系統感染（其他中樞神經系統疾病）87 例（23.71%）。見表1 。
表1
中樞神經系統疾病分類（n=367）
2.3 患者實驗室檢測指標
在合并中樞神經系統疾病組中，腦脊液高病毒負荷 58 例［合并隱球菌腦膜炎（34 例）和結核性腦膜炎（19 例）最多］；腦脊液細胞數升高 98 例，腦脊液細胞數測定結果為 0～893×106/L；腦脊液 HIV RNA 陽性 208 例，腦脊液 HIV RNA 載量檢測 0～15 100 000 copies/mL；血漿 HIV RNA 陽性 250 例，血漿 HIV RNA 載量檢測 0～100 000 copies/mL；CD4+ T 淋巴細胞計數 1～1 052 個/mm3；接受 ART 111 例，ART 中位時間為 112（30，365）d，住院期間死亡 28 例。
在無中樞神經系統疾病組中，腦脊液高病毒負荷 2 例；腦脊液細胞數升高 2 例，腦脊液細胞數測定結果為 0～47×106/L；腦脊液 HIV RNA 陽性 33 例，腦脊液 HIV RNA 載量檢測 0～238 000 copies/mL；血漿 HIV RNA 陽性 59 例，血漿 HIV RNA 載量測定 0～5140 000 copies/mL；CD4+ T 淋巴細胞計數 1～912 個/mm3；接受 ART 28 例，ART 中位時間為 60（21，605）d，住院期間死亡 3 例。
合并中樞神經系統疾病組較無中樞神經系統疾病組的腦脊液細胞數升高比例、腦脊液細胞數、腦脊液 HIV RNA 陽性比例和腦脊液 HIV RNA 載量均較高（P<0.05），見表2。
表2
兩組患者實驗室特征和死亡結局比較
2.4 腦脊液 HIVRNA 載量與中樞神經系統疾病相關性
分別將性別、年齡、是否 ART、血漿 HIV RNA 載量、腦脊液 HIV RNA 載量、CD4+ T 淋巴細胞計數進行賦值（表3）后納入多因素 logistic 回歸方程進行分析，分析與合并中樞神經系統疾病的關系。Logistic 回歸分析矯正混雜因素后，腦脊液 HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL 和 CD4+ T 淋巴細胞計數<200 個/mm3 與合并中樞神經系統疾病具有相關性，是合并中樞神經系統疾病的風險因素。見表4。
表3
變量賦值表
表4
合并中樞神經系統疾病影響因素的多因素 logistic 回歸分析
3 討論
本研究結果顯示，相較于無中樞神經系統疾病的 HIV 感染者，合并中樞神經系統疾病的 HIV 感染者腦脊液的細胞數、腦脊液細胞數升高的比例和腦脊液 HIV RNA 載量更高，腦脊液 HIV RNA 陽性檢出率更高。這可能是由多種因素包括腦脊液淋巴細胞水平、生化改變以及中樞系統特殊的免疫環境等共同作用導致的結果。有研究報道，中樞神經系統的某些機會性感染提示腦脊液中的 HIV RNA 水平升高，特別是以淋巴細胞升高的腦膜炎如隱球菌性腦膜炎和結核性腦膜炎更明顯[6-7]，而本研究中的中樞神經系統感染最多的疾病就是隱球菌腦膜炎和結核性腦膜炎，由于淋巴細胞數與腦脊液 HIV RNA 存在相關性，此類患者感染具有淋巴細胞炎性浸潤特點[8]，而 HIV 患者長期存在淋巴細胞炎癥，尤其在中樞神經系統中，浸潤性淋巴細胞可能含有 HIV，可能為 HIV 提供了更適宜復制的條件，也成為腦脊液中 HIV RNA 載量的其中來源之一[9]。合并中樞神經系統疾病患者腦脊液 HIV RNA 載量升高的原因不僅是淋巴細胞炎性浸潤，腦脊液葡萄糖水平降低也是腦脊液 HIV RNA 載量升高的風險因素[6]，甚至有研究顯示結核抗原和一些病原代謝產物也促進了 HIV 復制[10-11]。因此，在本研究中顯示了 58 例為腦脊液高病毒負荷中合并最多的中樞神經系統疾病便是隱球菌腦膜炎和結核性腦膜炎。
本研究結果顯示 CD4+ T 淋巴細胞計數<200 個/mm3 和腦脊液 HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL 均與合并中樞神經系統疾病密切相關。前期也有研究報道 HIV 感染者合并中樞神經系統感染中發現腦脊液 HIV RNA 載量明顯升高，本研究結果與其研究一致[6，12]，這些研究除了發現腦脊液高病毒載量與中樞神經系統結核感染密切相關外，同時還發現患者腦脊液中炎性生物標志物如白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-17、血小板衍生物明顯升高。也有文獻報道在非感染性中樞神經系統疾病發現 HIV 介導的相關炎癥反應包括 CD4+CD25+ T 細胞明顯升高[13]，腦脊液中的 HIV RNA 載量與腦脊液中的鐵和鐵轉運蛋白具有相關性[14]。而對于其他神經系統疾病，例如神經認知障礙，在許多研究中已經證實神經認知障礙與 HIV 感染直接相關[15]。這些研究從分子生物層面揭示了 HIV RNA 與神經系統疾病相關性，但臨床工作中對于這類炎性標志物檢測并不能推廣使用，而本研究對腦脊液 HIV RNA 載量進行了量化比較研究，發現腦脊液 HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL 是 HIV/AIDS 患者合并中樞神經系統疾病的獨立危險因素，腦脊液 HIV RNA 載量與中樞神經系統疾病密切相關，這為臨床醫生合理選擇 ART 方案，尤其是針對合并中樞神經系統病變的 HIV/AIDS 的患者提供選擇依據。
盡管本研究揭示了腦脊液 HIV RNA 載量與中樞神經系統疾病的部分關系，但本研究本身也存在一定局限性，比如能夠同期獲得腦脊液 HIV RNA 與血漿 HIV RNA 存在難度，并且無中樞神經系統疾病的患者腦脊液標本不易獲得，導致該組病例相對較少。回顧性研究缺乏腦脊液相應的炎性生物標志物以及特異性細胞標記的檢測，不能對其相關關系進一步挖掘。因此，有望后續研究能繼續擴大樣本量及檢測范圍，揭示腦脊液 HIV RNA 與中樞神經系統疾病的內在聯系。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
神經系統和免疫系統是人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染的主要部位[1]，艾滋病患者常以中樞神經系統疾病癥狀為首發表現，也是患者就診的主要疾病之一。近年來，隨著抗逆轉錄病毒治療（antiretroviral therapy，ART）的廣泛應用，艾滋病患者的發病率和病死率已明顯降低。在醫療資源豐富地區，HIV 感染通常能夠早期發現并得到有效治療，因此合并中樞系統的機會性感染已不多見。然而在醫療資源有限地區，HIV 感染普遍存在發現較晚、治療延遲等現象，合并中樞神經系統疾病就診的患者仍然較多，且與 HIV 感染直接相關的神經系統并發癥的發生率并未因 ART 普遍開展而成比例下降[2]。合并中樞神經系統疾病的艾滋病患者的診斷、治療難度大，其發病風險因素在國內報道較少。另外，ART 的用藥需考慮諸多因素，其中包括藥物不良反應、藥物可及性、藥物代謝動力學特征、藥物之間相互作用以及患者耐受性和依從性等，而這些因素增加了藥物選擇難度。基于上述情況，本研究旨在歸納分析艾滋病合并中樞神經系統疾病患者的臨床和實驗室特征，探索腦脊液 HIV-1 核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）載量（以下簡稱“HIV RNA 載量”）與中樞神經系統疾病的關系，為臨床醫生選擇優化的 ART 方案提供更多科學依據。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性收集 2015 年 1 月 1 日—2018 年 3 月 1 日成都市公共衛生臨床醫療中心診斷 HIV-1 感染的住院患者。納入標準：診斷為 HIV-1 感染。排除標準（符合其一）：① 未進行腰椎穿刺；② 未做血漿和/或腦脊液 HIV RNA 載量檢測。本研究已通過成都市公共衛生臨床醫療中心醫學倫理委員會審查。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
① 按照是否合并中樞神經系統疾病分為 2 組：合并中樞神經系統疾病組（包含中樞神經系統感染和非感染患者）和無中樞神經系統疾病組（無神經系統感染癥狀或定位體征，合并血性播散型肺結核或隱性梅毒，自愿接受腰椎穿刺檢查，腦脊液檢查排除中樞神經系統感染）。
② 按照病毒負荷量定義分為 2 組：高病毒負荷（HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL）和低病毒負荷（HIV RNA 載量<100 000 copies/mL）[3]。
1.2.2 研究相關檢測
HIV-1 抗體確診采用美國英旻泰公司蛋白印記試劑，在成都市公共衛生臨床醫療中心艾滋病確診實驗室確診。T 淋巴細胞亞群檢測采用流式細胞技術（美國貝克曼流式細胞儀）。HIV RNA 載量檢測：均采用實時熒光定量聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）技術及配套試劑（美國雅培制藥有限公司）。病原學檢測：腦脊液病原學檢測采用相應的培養技術、直接鏡檢、PCR 方法檢測病原。腦脊液細胞計數采用鏡下直接計數的方法。影像學診斷：采用螺旋 CT 頭部掃描或者 MRI 成像技術確定顱內病變。
1.2.3 觀察指標
收集納入患者人口統計學特征［年齡（按照國際上對于老年 HIV 感染患者的定義，將年齡分為≥50 歲和<50 歲[4]）、性別］、CD4+ T 淋巴細胞計數（根據免疫抑制程度分為≥200 個/mm3 和<200 個/mm3[5]）、血漿和腦脊液 HIV RNA 載量和 HIV RNA 陽性檢出率、腦脊液常規實驗室檢查、是否接受 ART 以及中樞神經系統疾病名稱、住院期間死亡例數。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據的統計學分析。符合正態分布的計量資料采用均數±標準差表示；非正態分布計量資料采用中位數（下四分位數，上四分位數）表示，組間比較采用 Wilcoxon 秩和檢驗。計數資料以頻數和/或百分比表示，組間比較采用χ2 檢驗。采用多因素 logistic 回歸分析確定中樞神經系統疾病發生的風險因素，自變量納入回歸模型采用 Enter 法，計算比值比（odds ratio，OR）和 95%置信區間（confidence interval，CI）。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者基本情況
共納入患者 367 例，其中男 310 例，女 57 例；合并中樞神經系統疾病組 297 例［平均年齡（41.00±13.00）歲］，無中樞神經系統疾病組 70 例［平均年齡（40.00±13.00）歲］；≥50 歲 103 例，<50 歲 264 例；接受 ART 142 例，未開始 ART 225 例；血漿高病毒負荷 114 例，血漿低病毒負荷 253 例；腦脊液高病毒負荷 60 例，腦脊液低病毒負荷 307 例；CD4+ T 淋巴細胞計數≥200 個/mm3 59 例，<200 個/mm3 308 例。
2.2 中樞神經系統疾病分類
合并中樞神經系統感染 210 例（57.22%），以單一病原體感染居多［187 例（50.95%）］；而影像學異常但未診斷中樞神經系統感染（其他中樞神經系統疾病）87 例（23.71%）。見表1 。
表1
中樞神經系統疾病分類（n=367）
2.3 患者實驗室檢測指標
在合并中樞神經系統疾病組中，腦脊液高病毒負荷 58 例［合并隱球菌腦膜炎（34 例）和結核性腦膜炎（19 例）最多］；腦脊液細胞數升高 98 例，腦脊液細胞數測定結果為 0～893×106/L；腦脊液 HIV RNA 陽性 208 例，腦脊液 HIV RNA 載量檢測 0～15 100 000 copies/mL；血漿 HIV RNA 陽性 250 例，血漿 HIV RNA 載量檢測 0～100 000 copies/mL；CD4+ T 淋巴細胞計數 1～1 052 個/mm3；接受 ART 111 例，ART 中位時間為 112（30，365）d，住院期間死亡 28 例。
在無中樞神經系統疾病組中，腦脊液高病毒負荷 2 例；腦脊液細胞數升高 2 例，腦脊液細胞數測定結果為 0～47×106/L；腦脊液 HIV RNA 陽性 33 例，腦脊液 HIV RNA 載量檢測 0～238 000 copies/mL；血漿 HIV RNA 陽性 59 例，血漿 HIV RNA 載量測定 0～5140 000 copies/mL；CD4+ T 淋巴細胞計數 1～912 個/mm3；接受 ART 28 例，ART 中位時間為 60（21，605）d，住院期間死亡 3 例。
合并中樞神經系統疾病組較無中樞神經系統疾病組的腦脊液細胞數升高比例、腦脊液細胞數、腦脊液 HIV RNA 陽性比例和腦脊液 HIV RNA 載量均較高（P<0.05），見表2。
表2
兩組患者實驗室特征和死亡結局比較
2.4 腦脊液 HIVRNA 載量與中樞神經系統疾病相關性
分別將性別、年齡、是否 ART、血漿 HIV RNA 載量、腦脊液 HIV RNA 載量、CD4+ T 淋巴細胞計數進行賦值（表3）后納入多因素 logistic 回歸方程進行分析，分析與合并中樞神經系統疾病的關系。Logistic 回歸分析矯正混雜因素后，腦脊液 HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL 和 CD4+ T 淋巴細胞計數<200 個/mm3 與合并中樞神經系統疾病具有相關性，是合并中樞神經系統疾病的風險因素。見表4。
表3
變量賦值表
表4
合并中樞神經系統疾病影響因素的多因素 logistic 回歸分析
3 討論
本研究結果顯示，相較于無中樞神經系統疾病的 HIV 感染者，合并中樞神經系統疾病的 HIV 感染者腦脊液的細胞數、腦脊液細胞數升高的比例和腦脊液 HIV RNA 載量更高，腦脊液 HIV RNA 陽性檢出率更高。這可能是由多種因素包括腦脊液淋巴細胞水平、生化改變以及中樞系統特殊的免疫環境等共同作用導致的結果。有研究報道，中樞神經系統的某些機會性感染提示腦脊液中的 HIV RNA 水平升高，特別是以淋巴細胞升高的腦膜炎如隱球菌性腦膜炎和結核性腦膜炎更明顯[6-7]，而本研究中的中樞神經系統感染最多的疾病就是隱球菌腦膜炎和結核性腦膜炎，由于淋巴細胞數與腦脊液 HIV RNA 存在相關性，此類患者感染具有淋巴細胞炎性浸潤特點[8]，而 HIV 患者長期存在淋巴細胞炎癥，尤其在中樞神經系統中，浸潤性淋巴細胞可能含有 HIV，可能為 HIV 提供了更適宜復制的條件，也成為腦脊液中 HIV RNA 載量的其中來源之一[9]。合并中樞神經系統疾病患者腦脊液 HIV RNA 載量升高的原因不僅是淋巴細胞炎性浸潤，腦脊液葡萄糖水平降低也是腦脊液 HIV RNA 載量升高的風險因素[6]，甚至有研究顯示結核抗原和一些病原代謝產物也促進了 HIV 復制[10-11]。因此，在本研究中顯示了 58 例為腦脊液高病毒負荷中合并最多的中樞神經系統疾病便是隱球菌腦膜炎和結核性腦膜炎。
本研究結果顯示 CD4+ T 淋巴細胞計數<200 個/mm3 和腦脊液 HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL 均與合并中樞神經系統疾病密切相關。前期也有研究報道 HIV 感染者合并中樞神經系統感染中發現腦脊液 HIV RNA 載量明顯升高，本研究結果與其研究一致[6，12]，這些研究除了發現腦脊液高病毒載量與中樞神經系統結核感染密切相關外，同時還發現患者腦脊液中炎性生物標志物如白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-17、血小板衍生物明顯升高。也有文獻報道在非感染性中樞神經系統疾病發現 HIV 介導的相關炎癥反應包括 CD4+CD25+ T 細胞明顯升高[13]，腦脊液中的 HIV RNA 載量與腦脊液中的鐵和鐵轉運蛋白具有相關性[14]。而對于其他神經系統疾病，例如神經認知障礙，在許多研究中已經證實神經認知障礙與 HIV 感染直接相關[15]。這些研究從分子生物層面揭示了 HIV RNA 與神經系統疾病相關性，但臨床工作中對于這類炎性標志物檢測并不能推廣使用，而本研究對腦脊液 HIV RNA 載量進行了量化比較研究，發現腦脊液 HIV RNA 載量≥100 000 copies/mL 是 HIV/AIDS 患者合并中樞神經系統疾病的獨立危險因素，腦脊液 HIV RNA 載量與中樞神經系統疾病密切相關，這為臨床醫生合理選擇 ART 方案，尤其是針對合并中樞神經系統病變的 HIV/AIDS 的患者提供選擇依據。
盡管本研究揭示了腦脊液 HIV RNA 載量與中樞神經系統疾病的部分關系，但本研究本身也存在一定局限性，比如能夠同期獲得腦脊液 HIV RNA 與血漿 HIV RNA 存在難度，并且無中樞神經系統疾病的患者腦脊液標本不易獲得，導致該組病例相對較少。回顧性研究缺乏腦脊液相應的炎性生物標志物以及特異性細胞標記的檢測，不能對其相關關系進一步挖掘。因此，有望后續研究能繼續擴大樣本量及檢測范圍，揭示腦脊液 HIV RNA 與中樞神經系統疾病的內在聯系。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
