Serum cytokine profile in patients with pulmonary tuberculosis and comorbid chronic obstructive pulmonary disease: A comparative study and analysis of association with bacterial shedding

Full Text

Туберкулез и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) относятся к важнейшим проблемам пульмонологии и фтизиатрии. У 30–40% больных туберкулезом легких наблюдается сопутствующая ХОБЛ; такое сочетание ассоциировано с замедленной конверсией мокроты, ускоренным прогрессированием бронхообструктивного синдрома и повышенной летальностью [1–6].

Общими патогенетическими звеньями ХОБЛ и туберкулеза выступают хроническое воспаление с нейтрофильным паттерном, окислительный стресс и нарушения иммунного ответа [7–9]. Ключевую роль в патогенезе обоих заболеваний играют провоспалительные цитокины: интерлейкин (ИЛ) 1β инициирует ранний воспалительный ответ через инфламмасому NLRP3, ИЛ-6 индуцирует синтез белков острой фазы, ИЛ-8 служит ключевым хемоаттрактантом нейтрофилов, фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α) необходим для формирования туберкулезной гранулемы, противовоспалительный ИЛ-10 ограничивает воспалительный ответ, однако его чрезмерное повышение может способствовать персистенции микобактерий [10–13].

Несмотря на значительное количество исследований цитокинового профиля при ХОБЛ и туберкулезе по отдельности [14–17], данные о цитокиновой регуляции при их сочетании, особенно об ассоциации с активностью туберкулезного процесса, остаются ограниченными.

Цель исследования – оценить силу ассоциации уровней ключевых сывороточных цитокинов с клинически значимыми проявлениями коморбидной патологии ХОБЛ и туберкулеза, прежде всего с наличием бактериовыделения.

Материал и методы

Проведено одноцентровое наблюдательное сравнительное одномоментное исследование, в которое были включены мужчины 45 лет и старше, наблюдавшиеся в клинических подразделениях фтизиатрического и пульмонологического профиля. У всех участников исследования однократно оценивали клинико-лабораторные показатели, уровни цитокинов в сыворотке крови и наличие Mycobacterium tuberculosis в мокроте с последующим сравнением групп и анализом ассоциации уровней цитокинов с бактериовыделением.

Дизайн исследования

Исследование имело наблюдательный характер: участникам не назначались лекарственные препараты и лечебные вмешательства в интересах настоящей работы, а тактика ведения пациентов не изменялась. В рамках протокола однократно выполняли забор венозной крови для исследовательского определения сывороточных цитокинов; остальные клинико-лабораторные и микробиологические данные анализировали по результатам обследования, выполненного при включении. Исследование было одномоментным, по числу изучаемых популяций – многогрупповым сравнительным. Протокол исследования не был предварительно опубликован и не регистрировался в международных регистрах клинических исследований, поскольку исследование носило наблюдательный характер и не являлось клиническим испытанием.

Условия проведения исследования

Исследование проведено в ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России с участием пациентов, обследованных на базах практической подготовки фтизиатрического и пульмонологического профиля. Набор участников осуществлялся среди пациентов, проходивших обследование и лечение по поводу ХОБЛ, туберкулеза легких или их сочетания, а также среди здоровых добровольцев, составивших контрольную группу. Специфических социальных, экономических или культурных условий набора, способных существенно ограничить внешнюю обобщаемость результатов, не предусматривалось; вместе с тем одноцентровый характер исследования и включение только мужчин 45 лет и старше учитывались при интерпретации результатов. Календарный период включения участников в исследование – с 06.12.2024 по 30.03.2026.

Изучаемые популяции и критерии соответствия

В исследовании изучались четыре предварительно определенные популяции: здоровые добровольцы контрольной группы; пациенты с ХОБЛ без активного туберкулеза (группа ХОБЛ); пациенты с активным туберкулезом легких без сопутствующей ХОБЛ (группа ТБ); пациенты с сочетанием ХОБЛ и активного туберкулеза легких (группа ХОБЛ + ТБ). Общими критериями включения были мужской пол, возраст 45 лет и старше, наличие информированного добровольного согласия на участие в исследовании и возможность выполнения предусмотренного обследования.

Критерием включения в группу ХОБЛ было наличие диагноза «хроническая обструктивная болезнь легких», установленного на основании клинических данных и постбронходилатационного отношения ОФВ₁/ФЖЕЛ (объем форсированного выдоха за первую секунду / функциональная жизненная емкость легких) < 0,70 в соответствии с подходами GOLD (англ. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease – Глобальная инициатива по ХОБЛ)¹². Стадию ХОБЛ определяли по величине ОФВ₁ в процентах от должного значения. Критерием включения в группу ТБ было наличие активного туберкулеза легких, установленного в соответствии с действующими клиническими рекомендациями³ с учетом клинических, рентгенологических и микробиологических данных. Критерием включения в группу ХОБЛ + ТБ было одновременное соответствие критериям ХОБЛ и активного туберкулеза легких. Контрольную группу составили здоровые добровольцы без клинических признаков активного туберкулеза и диагностированной ХОБЛ.

Критериями невключения для всех групп были онкологические заболевания, системные заболевания соединительной ткани, ВИЧ-инфекция, активные инфекции иной локализации, прием системных глюкокортикостероидов или иммунодепрессантов в течение 30 дней до забора крови, тяжелые заболевания печени и почек. Наличие критериев невключения оценивали по данным медицинской документации, анамнеза, клинического осмотра и результатов стандартного лабораторно-инструментального обследования. Выборку формировали последовательным способом: в исследование включали всех лиц, соответствовавших критериям отбора в период проведения работы.

Описание медицинского вмешательства

В рамках настоящего исследования медицинское вмешательство ограничивалось однократным забором венозной крови для определения сывороточных цитокинов. Данная процедура выполнялась после получения информированного добровольного согласия и не влияла на выбор лечебной тактики. Лечение ХОБЛ и активного туберкулеза легких назначалось лечащими врачами в соответствии с действующими клиническими рекомендациями¹²³ и не изменялось в рамках протокола исследования.

Методы оценки показателей

Диагноз ХОБЛ устанавливали на основании клинических данных и результатов спирометрии с определением постбронходилатационного отношения ОФВ₁/ФЖЕЛ. Тяжесть бронхиальной обструкции оценивали по ОФВ₁ в процентах от должного значения. Диагноз активного туберкулеза легких устанавливали в соответствии с действующими клиническими рекомендациями³ на основании совокупности клинических, лучевых и микробиологических данных. Выделение микобактерий туберкулеза (МБТ) оценивали методами микроскопии мазка мокроты, люминесцентной микроскопии и/или культурального исследования мокроты; пациентов с положительным микробиологическим результатом относили к категории МБТ+, пациентов без подтвержденного бактериовыделения – к категории МБТ-.

Сыворотку крови получали из венозной крови, забираемой утром натощак, путем центрифугирования при 3000 об/мин в течение 15 минут с последующим хранением при температуре -80 °C до момента анализа. Уровни ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 и ФНО-α определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием коммерческих наборов АО «Вектор-Бест» (Россия) согласно инструкциям производителя.

В клинико-лабораторный анализ включали возраст, индекс массы тела, стаж курения (пачко-лет), ОФВ₁ в процентах от должного, уровень С-реактивного белка (СРБ), скорость оседания эритроцитов (СОЭ), количество лейкоцитов, альбумин, насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом (SpO₂) по данным пульсоксиметрии и нейтрофильно-лимфоцитарный индекс (НЛИ) – отношение абсолютного числа нейтрофилов к абсолютному числу лимфоцитов. Для оценки баланса провоспалительного и противовоспалительного цитокинового ответа дополнительно рассчитывали соотношение ИЛ-6/ИЛ-10.

Этическая экспертиза

Протокол исследования был рассмотрен и одобрен локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России (выписка из протокола заседания № 4 от 06.12.2024). Исследование выполнено в соответствии с этическими принципами проведения биомедицинских исследований с участием человека, отраженными в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации. От всех лиц, включенных в исследование, получено информированное добровольное согласие на участие. Конфиденциальность персональных данных обеспечивалась использованием обезличенных кодов.

Статистический анализ

Статистическая обработка проведена в среде R 4.3.0 с использованием пакетов dplyr, ggplot2, pROC [18]. Описательная статистика для количественных переменных – медиана и межквартильный размах (Me [Q25; Q75]), для качественных – абсолютные и относительные частоты. Размер выборки предварительно не рассчитывали: в исследование последовательно включали всех пациентов, соответствовавших критериям отбора в период проведения работы. Соответствие количественных переменных нормальному распределению проверяли с помощью критерия Шапиро – Уилка; поскольку для большинства показателей, включая все изученные цитокины, распределение значимо отличалось от нормального (p < 0,05), использовали непараметрические методы. Сравнение количественных показателей между группами проводили с помощью критерия Краскела – Уоллиса с попарным апостериорным сравнением методом Манна – Уитни и поправкой Бонферрони (выполняли при статистически значимом значении р по критерию Краскела – Уоллиса); качественных признаков – с использованием точного критерия Фишера; для таблиц сопряженности размером более 2×2 – точного критерия Фишера – Фримена – Холтона. Корреляционный анализ выполнен методом Спирмена. Силу корреляционной связи интерпретировали по шкале Чеддока: |ρ| 0,1–0,3 – слабая, 0,3–0,5 – умеренная, 0,5–0,7 – заметная, 0,7–0,9 – высокая, 0,9–1,0 – весьма высокая.

Дискриминационную способность цитокинов в разграничении пациентов по микробиологическому статусу оценивали методом ROC-анализа с расчетом площади под кривой (англ. area under the curve, AUC), 95% доверительных интервалов (ДИ) методом DeLong и пороговых значений по индексу Юдена. Многофакторное моделирование выполняли с помощью логистической регрессии; предикторы отбирали с учетом результатов однофакторного ROC-анализа (наибольшие значения AUC) и их клинико-патогенетической значимости, без применения автоматических пошаговых процедур; для каждого предиктора рассчитывали отношение шансов (ОШ) и 95% ДИ, а отсутствие мультиколлинеарности подтверждали по коэффициенту инфляции дисперсии (англ. variance inflation factor, VIF). Для оценки робастности применяли бутстрэп-коррекцию на оптимизм (1000 итераций) и повторную стратифицированную по исходу 5-кратную кросс-валидацию (200 повторений; AUC усредняли по фолдам) [19]. Калибровку модели оценивали по Brier score, а также по калибровочному графику и калибровочным наклону и пересечению [20]. Уровнем статистической значимости считали p < 0,05. Для воспроизводимости результатов кросс-валидации и бутстрэп-процедуры использовали фиксированное начальное значение генератора псевдослучайных чисел (seed = 2024).

Результаты

В исследование включено 209 мужчин в возрасте 45 лет и старше: 1) контрольная группа здоровых добровольцев (n = 42); 2) больные ХОБЛ без активного туберкулеза (n = 63); 3) больные туберкулезом легких без сопутствующей ХОБЛ (n = 51); 4) пациенты с сочетанием ХОБЛ и активного туберкулеза легких (n = 53). Группы статистически значимо не различались по возрасту (медианы 64–69 лет; p = 0,137, критерий Краскела – Уоллиса); по полу выборка была однородной в соответствии с дизайном исследования (все участники – мужчины). Закономерно различались показатели стажа курения, спирометрии и системного воспаления (табл. 1).

 

Таблица 1. Клинико-лабораторная характеристика групп исследования

Параметр	Группа исследования				Значение p (КУ)	Попарные сравнения
	Контроль, n = 42 (1)	ХОБЛ, n = 63 (2)	ТБ, n = 51 (3)	ХОБЛ + ТБ, n = 53 (4)
Возраст, лет	64 [55; 69]	67 [60; 73]	67 [59; 71]	69 [60; 75]	0,137	p1–2 = 0,716 p1–3 = 1,000 p1–4 = 0,262 p2–3 = 1,000 p2–4 = 1,000 p3–4 = 0,880
ИМТ, кг/м2	24,9 [22, 5; 28, 0]	24,4 [22, 8; 27, 1]	20,2 [18, 7; 21, 8]	21,7 [19, 1; 24, 3]	< 0,001	p1–2 = 1,000 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 < 0,001 p2–4 < 0,001 p3–4 = 0,209
Стаж курения, пачко-лет	7 [3; 9]	26 [20; 35]	14 [10; 18]	31 [23; 38]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 < 0,001 p2–4 = 0,109 p3–4 < 0,001
ОФВ1, % от должного	95,2 [91, 9; 100, 3]	57,0 [41, 0; 65, 7]	80,3 [75, 2; 89, 3]	41,3 [32, 3; 60, 2]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 < 0,001 p2–4 = 0,108 p3–4 < 0,001
СРБ, мг/л	10,6 [4, 7; 17, 8]	19,8 [11, 7; 27, 2]	24,8 [14, 9; 30, 1]	32,7 [24, 8; 37, 5]	< 0,001	p1–2 = 0,002 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 0,795 p2–4 < 0,001 p3–4 < 0,001
СОЭ, мм/ч	12,5 [7, 2; 18]	23 [15; 29]	23 [18, 5; 27]	32 [23; 37]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 1,000 p2–4 < 0,001 p3–4 = 0,003
Лейкоциты, × 109/л	7,7 [6, 0; 8, 3]	8,9 [7, 4; 9, 9]	9,2 [8, 1; 10, 6]	10,8 [8, 9; 11, 5]	< 0,001	p1–2 = 0,005 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 0,335 p2–4 < 0,001 p3–4 = 0,074
НЛИ	1,8 [1, 7; 2, 0]	2,5 [2, 0; 3, 0]	2,7 [2, 3; 3, 1]	3,5 [2, 6; 4, 6]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 1,000 p2–4 < 0,001 p3–4 < 0,001
Альбумин, г/л	43,7 [41, 4; 45, 0]	39,1 [36, 7; 40, 7]	37,6 [35, 2; 40, 7]	35,8 [33, 3; 37, 9]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 1,000 p2–4 < 0,001 p3–4 = 0,021
SpO2, %	97 [96; 98]	93 [91; 94, 5]	92 [91; 94]	90 [88; 92]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 0,656 p2–4 < 0,001 p3–4 < 0,001

SpO₂ – показатель насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом, ИМТ – индекс массы тела, КУ – критерий Краскела – Уоллиса, НЛИ – нейтрофильно-лимфоцитарный индекс, ОФВ₁ – объем форсированного выдоха за первую секунду, СОЭ – скорость оседания эритроцитов, СРБ – С-реактивный белок, ТБ – туберкулез, ХОБЛ – хроническая обструктивная болезнь легких

Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха (Me [Q25; Q75]). В столбце «Попарные сравнения» приведены значения p всех шести попарных апостериорных сравнений, выполненных с помощью критерия Манна – Уитни с поправкой Бонферрони

 

Стаж курения достигал максимума в группе ХОБЛ + ТБ (медиана 31 пачко-год), что согласуется с ролью курения как общего фактора риска. Нутритивный статус был снижен у пациентов с туберкулезом: индекс массы тела был значимо ниже в группах ТБ и ХОБЛ + ТБ, чем в группе контроля и группе ХОБЛ (попарные сравнения: p < 0,001), при этом группы ТБ и ХОБЛ + ТБ между собой не различались (p = 0,209), а наименьшая медиана зарегистрирована в группе ТБ (20,2 кг/м²). Уровень альбумина был минимальным при коморбидной патологии (35,8 г/л) и значимо ниже, чем во всех остальных группах, включая группу ТБ (p = 0,021). Показатели системного воспаления (СРБ, СОЭ, лейкоциты, НЛИ) возрастали от группы контроля к группе коморбидной патологии, при этом группы ХОБЛ и ТБ между собой статистически значимо не различались (p > 0,05). В группе ХОБЛ + ТБ уровни СРБ, СОЭ и НЛИ были значимо выше, чем в каждой из остальных групп (попарные сравнения: p < 0,05; см. табл. 1); содержание лейкоцитов в группе ХОБЛ + ТБ значимо превышало значения в группе контроля и группе ХОБЛ, но не отличалось от группы ТБ (p = 0,074). Снижение SpO₂ было максимальным при сочетанной патологии (медиана 90%) и значимо более выраженным, чем в группах ХОБЛ и ТБ (p < 0,001). Распределение по стадиям GOLD в группе ХОБЛ было следующим: GOLD I – 7 (11,1%), GOLD II – 34 (54,0%), GOLD III – 15 (23,8%), GOLD IV – 7 (11,1%); в группе ХОБЛ + ТБ: GOLD I – 6 (11,3%), GOLD II – 16 (30,2%), GOLD III – 24 (45,3%), GOLD IV – 7 (13,2%), то есть при коморбидной патологии преобладали более тяжелые стадии (p = 0,046, точный критерий Фишера – Фримена – Холтона). Бактериовыделение установлено у 31 (60,8%) пациента группы ТБ и у 28 (52,8%) – группы ХОБЛ + ТБ.

Уровни всех изученных цитокинов значимо различались между группами (p < 0,001) (табл. 2, рис. 1). Прослеживался отчетливый градиент возрастания концентраций провоспалительных цитокинов от группы здоровых добровольцев к группе пациентов с коморбидной патологией. Группа ХОБЛ + ТБ характеризовалась максимальными уровнями ИЛ-1β (в 8,7 раза выше контроля), ИЛ-6 (в 8,2 раза выше) и ИЛ-8 (в 3,6 раза выше). Уровни ИЛ-10 и ФНО-α в группах ТБ и ХОБЛ + ТБ значимо не различались (p > 0,05).

 

Таблица 2. Уровни цитокинов сыворотки крови в группах исследования

Цитокин	Группа исследования				Значение p (КУ)	Попарные сравнения
	Контроль, n = 42 (1)	ХОБЛ, n = 63 (2)	ТБ, n = 51 (3)	ХОБЛ + ТБ, n = 53 (4)
ИЛ-1β, пг/мл	3,1 [2, 5; 3, 6]	12,8 [8, 4; 15, 4]	17,8 [8, 8; 27, 8]	27,1 [21, 0; 43, 4]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 0,009 p2–4 < 0,001 p3–4 < 0,001
ИЛ-6, пг/мл	6,3 [4, 0; 9, 7]	20,8 [14, 5; 25, 4]	34,1 [20, 4; 58, 1]	51,7 [36, 5; 68, 2]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 < 0,001 p2–4 < 0,001 p3–4 = 0,006
ИЛ-8, пг/мл	18,4 [16, 7; 19, 7]	42,1 [35, 8; 48, 5]	40,3 [35, 7; 51, 6]	66,0 [54, 9; 83, 2]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 1,000 p2–4 < 0,001 p3–4 < 0,001
ИЛ-10, пг/мл	3,9 [3, 2; 4, 9]	8,1 [6, 3; 9, 9]	19,4 [11, 9; 28, 5]	21,5 [14, 4; 30, 1]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 < 0,001 p2–4 < 0,001 p3–4 = 1,000
ФНО-α, пг/мл	3,8 [3, 3; 4, 8]	15,4 [11, 0; 17, 8]	21,1 [13, 7; 33, 6]	21,3 [17, 8; 33, 6]	< 0,001	p1–2 < 0,001 p1–3 < 0,001 p1–4 < 0,001 p2–3 = 0,002 p2–4 < 0,001 p3–4 = 1,000
ИЛ-6/ИЛ-10	1,5 [1, 0; 2, 4]	2,5 [1, 8; 3, 7]	1,8 [1, 4; 2, 3]	2,4 [1, 9; 3, 0]	< 0,001	p1–2 = 0,002 p1–3 = 1,000 p1–4 = 0,006 p2–3 = 0,005 p2–4 = 1,000 p3–4 = 0,012

ИЛ – интерлейкин, КУ – критерий Краскела – Уоллиса, ТБ – туберкулез, ФНО-α – фактор некроза опухоли альфа, ХОБЛ – хроническая обструктивная болезнь легких

Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха (Me [Q25; Q75]). В столбце «Попарные сравнения» приведены значения p всех шести попарных апостериорных сравнений, выполненных с помощью критерия Манна – Уитни с поправкой Бонферрони

 

Рис. 1. Распределение уровней сывороточных цитокинов в группах исследования: А – интерлейкин-1β; Б – интерлейкин-6; В – интерлейкин-8; Г – интерлейкин-10; Д – фактор некроза опухоли альфа. Межгрупповые различия оценивали, используя критерий Краскела – Уоллиса, с последующими попарными сравнениями с помощью критерия Манна – Уитни с поправкой Бонферрони; значения p приведены в табл. 2. ТБ – туберкулез, ХОБЛ – хроническая обструктивная болезнь легких

 

Установлены статистически значимые корреляции уровней цитокинов с показателями системного воспаления и тяжести бронхолегочной патологии (табл. 3). Сила связи по шкале Чеддока варьировала от умеренной до высокой (|ρ| от 0,33 до 0,71). Все 30 пар «цитокин – клинико-лабораторный параметр» оказались статистически значимыми (p < 0,001). Наиболее выраженные (заметной силы по шкале Чеддока) обратные корреляции с ОФВ₁ выявлены для ИЛ-8 (ρ = -0,67) и ИЛ-1β (ρ = -0,52). Установлена прямая корреляция ИЛ-6 с СРБ (ρ = +0,71, высокой силы).

 

Таблица 3. Коэффициенты ранговой корреляции Спирмена (ρ) между уровнями цитокинов и клинико-лабораторными показателями

Цитокин	ОФВ1	СРБ	SpO2	Альбумин	НЛИ	СОЭ
ИЛ-1β	-0,52	+0,59	-0,71	-0,64	+0,67	+0,57
ИЛ-6	-0,50	+0,71	-0,70	-0,63	+0,64	+0,56
ИЛ-8	-0,67	+0,51	-0,68	-0,58	+0,61	+0,55
ИЛ-10	-0,33	+0,48	-0,66	-0,59	+0,58	+0,50
ФНО-α	-0,49	+0,56	-0,70	-0,66	+0,63	+0,52

SpO₂ – показатель насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом, ИЛ – интерлейкин, НЛИ – нейтрофильно-лимфоцитарный индекс, ОФВ₁ – объем форсированного выдоха за первую секунду, СОЭ – скорость оседания эритроцитов, СРБ – С-реактивный белок, ФНО-α – фактор некроза опухоли альфа

p < 0,001 для всех сравнений

 

При анализе уровней цитокинов в зависимости от стадии GOLD (рис. 2) (объединенные группы ХОБЛ и ХОБЛ + ТБ, n = 116) выявлена значимая положительная динамика ИЛ-1β (ρ = 0,35, p < 0,001), ИЛ-6 (ρ = 0,35, p < 0,001), ИЛ-8 (ρ = 0,39, p < 0,001) и ФНО-α (ρ = 0,36, p < 0,001). Парадоксальной находкой стало отсутствие значимой динамики ИЛ-10 (ρ = 0,11, p = 0,232). Поскольку наличие активного туберкулеза само по себе ассоциировано с повышением уровней цитокинов, для учета возможного влияния статуса заболевания рассчитаны частные коэффициенты ранговой корреляции Спирмена с поправкой на групповую принадлежность (ХОБЛ или ХОБЛ + ТБ): связь стадии GOLD с уровнями провоспалительных цитокинов сохранялась (частный ρ варьировал от 0,32 до 0,36; p < 0,001 для ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-α), тогда как для ИЛ-10 связь оставалась статистически незначимой (частный ρ = -0,05; p = 0,629).

 

Рис. 2. Уровни сывороточных цитокинов в зависимости от стадии хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) по GOLD: А – интерлейкин-1β; Б – интерлейкин-6; В – интерлейкин-8; Г – интерлейкин-10; Д – фактор некроза опухоли альфа. Анализ выполнен в объединенной группе пациентов: ХОБЛ и ХОБЛ + ТБ (n = 116). Ассоциацию стадии GOLD с уровнем цитокина оценивали с помощью ранговой корреляции Спирмена; значения ρ и p приведены в тексте. GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) – Глобальная инициатива по ХОБЛ, ТБ – туберкулез

 

Среди пациентов с активным туберкулезом (объединенные группы ТБ и ХОБЛ + ТБ, n = 104) проведено сравнение клинико-лабораторных показателей и цитокиновых уровней в зависимости от микробиологического статуса (табл. 4, рис. 3). Уровни всех пяти цитокинов оказались статистически значимо выше у пациентов с положительным бактериовыделением (см. рис. 3). Наибольшие различия зарегистрированы для ИЛ-1β (медиана 32,9 против 13,2 пг/мл, p < 0,001), ИЛ-6 (59,2 против 29,4 пг/мл, p < 0,001), ИЛ-10 (29,1 против 13,4 пг/мл, p < 0,001) и ФНО-α (30,0 против 15,3 пг/мл, p < 0,001). Различия уровня ИЛ-8 были менее выражены (56,0 против 47,4 пг/мл, p = 0,024).

 

Таблица 4. Клинико-лабораторная и иммунологическая характеристика пациентов с положительным (МБТ+) и отрицательным (МБТ-) микробиологическим статусом

Показатель	МБТ+ (n = 59)	МБТ- (n = 45)	Значение p (МУ)
Возраст, лет	68 [57; 74]	67 [61; 73]	0,622
ИМТ, кг/м2	21,5 [19, 2; 23, 8]	20,2 [18, 7; 22, 1]	0,153
ОФВ1, % от должного	72,4 [41, 3; 81, 6]	69,0 [38, 9; 84, 6]	0,748
СРБ, мг/л	30,5 [22, 2; 36, 8]	25,7 [16, 5; 32, 1]	0,047
Альбумин, г/л	35,0 [33, 2; 36, 9]	39,2 [36, 6; 40, 9]	< 0,001
ИЛ-1β, пг/мл	32,9 [24, 6; 45, 5]	13,2 [8, 6; 21, 4]	< 0,001
ИЛ-6, пг/мл	59,2 [44, 7; 71, 7]	29,4 [17, 2; 38, 2]	< 0,001
ИЛ-8, пг/мл	56,0 [45, 1; 75, 2]	47,4 [37, 7; 59, 5]	0,024
ИЛ-10, пг/мл	29,1 [23, 9; 31, 8]	13,4 [10, 8; 15, 8]	< 0,001
ФНО-α, пг/мл	30,0 [22, 7; 37, 4]	15,3 [11, 1; 18, 1]	< 0,001

ИЛ – интерлейкин, ИМТ – индекс массы тела, МБТ – микобактерии туберкулеза, МУ – критерий Манна–Уитни, ОФВ₁ – объем форсированного выдоха за первую секунду, СРБ – С-реактивный белок, ФНО-α – фактор некроза опухоли альфа

Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха (Me [Q25; Q75])

 

Рис. 3. Уровни сывороточных цитокинов у пациентов с активным туберкулезом легких в зависимости от статуса бактериовыделения: А – интерлейкин-1β; Б – интерлейкин-6; В – интерлейкин-8; Г – интерлейкин-10; Д – фактор некроза опухоли альфа. Сравнение групп МБТ+ и МБТ- выполнено с помощью критерия Манна – Уитни; значения p приведены в табл. 4. МБТ – микобактерии туберкулеза

 

Для оценки способности отдельных цитокинов разграничивать пациентов по микробиологическому статусу проведен ROC-анализ (табл. 5, рис. 4). Наибольшую дискриминационную способность показали ИЛ-10 (AUC = 0,924) и ФНО-α (AUC = 0,923), за ними следовали ИЛ-1β (AUC = 0,901) и ИЛ-6 (AUC = 0,886). Уровень ИЛ-8 оказался малоинформативным (AUC = 0,629).

 

Таблица 5. Результаты ROC-анализа цитокинов в разграничении пациентов по статусу бактериовыделения

Маркер	AUC	95% ДИ	Порог, пг/мл	Se, %	Sp, %	PPV, %	NPV, %
ИЛ-1β	0,901	0,842–0,960	> 26,1	72,9	97,8	97,7	73,3
ИЛ-6	0,886	0,826–0,947	> 44,9	74,6	88,9	89,8	72,7
ИЛ-8	0,629	0,521–0,738	> 44,5	76,3	48,9	66,2	61,1
ИЛ-10	0,924	0,871–0,978	> 20,7	83,1	93,3	94,2	80,8
ФНО-α	0,923	0,870–0,976	> 22,2	79,7	95,6	95,9	78,2

AUC (area under the curve) – площадь под ROC-кривой, NPV (negative predictive value) – прогностическая ценность отрицательного результата, PPV (positive predictive value) – прогностическая ценность положительного результата, Se (sensitivity) – чувствительность, Sp (specificity) – специфичность, ДИ – доверительный интервал, ИЛ – интерлейкин, ФНО-α – фактор некроза опухоли альфа

Пороги определены по индексу Юдена. К категории высокого риска бактериовыделения относили значения маркера выше порогового (маркер > порога); пороговые значения рассчитаны как середины между соседними наблюдаемыми значениями и не совпадают ни с одним из наблюдений выборки

 

Рис. 4. ROC-кривые сывороточных цитокинов для разграничения пациентов с активным туберкулезом легких по статусу бактериовыделения. Анализ выполнен для интерлейкина (ИЛ) 1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 и фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α). Значения AUC, 95% доверительные интервалы, пороговые значения, чувствительность и специфичность приведены в табл. 5

 

Многофакторное моделирование с применением логистической регрессии и комбинацией четырех предикторов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-α и соотношение ИЛ-6/ИЛ-10) дало модель со следующими коэффициентами:

logit(p) = -15,386 + 0,330 × ИЛ-1β + 0,082 × ИЛ-6 + 0,372 × ФНО-α - 1,418 × (ИЛ-6/ИЛ-10).

Внутривыборочная (apparent) AUC равнялась 0,991 (95% ДИ 0,979–1,000) при чувствительности 96,6% и специфичности 95,6%. ОШ для предикторов модели составили: ИЛ-1β – 1,39 (95% ДИ 1,12–1,73; p = 0,003), ФНО-α – 1,45 (1,14–1,85; p = 0,003), соотношение ИЛ-6/ИЛ-10 – 0,24 (0,09–0,67; p = 0,006); вклад ИЛ-6 как самостоятельного предиктора статистической значимости не достиг (ОШ 1,09; 95% ДИ 1,00–1,18; p = 0,061). VIF всех предикторов не превышали 2,2, что указывает на отсутствие значимой мультиколлинеарности, несмотря на одновременное включение ИЛ-6 и соотношения ИЛ-6/ИЛ-10. Учитывая известную тенденцию к завышению apparent-оценки на обучающей выборке, проведены процедуры внутренней валидации (табл. 6) [19, 20].

 

Таблица 6. Результаты валидации многофакторной модели

Метод оценки	AUC (95% ДИ)	Se, %	Sp, %
Внутривыборочная оценка	0,991 (0,979–1,000)	96,6	95,6
Скорректированная на оптимизм (бутстрэп, B = 1000)	0,979	–	–
Повторная стратифицированная 5-кратная кросс-валидация (200 повторений)	0,974 (SD 0,009)	–	–

AUC (area under the curve) – площадь под ROC-кривой, SD (standard deviation) – стандартное отклонение, Se (sensitivity) – чувствительность, Sp (specificity) – специфичность, ДИ – доверительный интервал

Коррекция AUC на оптимизм выполнена по методу Harrell с 1000 бутстрэп-итераций. Повторная кросс-валидация включала 200 независимых стратифицированных по исходу 5-кратных разбиений выборки; в таблице представлено среднее значение AUC по тестовым фолдам. Для воспроизводимости расчетов использован фиксированный seed; SD – стандартное отклонение AUC по повторениям. Чувствительность и специфичность при кросс-валидации зависят от разбиения и не приводятся

 

После коррекции на оптимизм AUC составила 0,979, при повторной стратифицированной 5-кратной кросс-валидации – 0,974 (стандартное отклонение 0,009); Brier score – 0,035 при удовлетворительной калибровке, что подтверждается и калибровочным графиком (рис. 5).

 

Рис. 5. Калибровочный график многофакторной логистической модели прогнозирования бактериовыделения (МБТ+). Засечки у нижней и верхней осей отражают распределение прогнозируемых вероятностей у пациентов МБТ- и МБТ+ соответственно. Brier score = 0,035. МБТ – микобактерии туберкулеза

 

Обсуждение

Репрезентативность выборки ограничена одноцентровым характером исследования и включением только мужчин 45 лет и старше, что снижает возможность прямой экстраполяции результатов на женщин, пациентов молодого возраста и больных с иными клинико-социальными характеристиками. Вместе с тем сформированные группы отражают клинически релевантные фенотипы пациентов, встречающиеся во фтизиатрической и пульмонологической практике. Основным результатом исследования стало выявление ступенчатого возрастания уровней провоспалительных цитокинов от группы контроля к группе ХОБЛ + ТБ и тесной ассоциации цитокинового профиля с наличием бактериовыделения (AUC для отдельных маркеров варьировала от 0,89 до 0,92). Полученные данные согласуются с представлением о ХОБЛ и туберкулезе как о заболеваниях с пересекающимися механизмами нейтрофильного воспаления и характеризуют иммунологический фенотип их сочетания.

Максимальные уровни ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8 в группе ХОБЛ + ТБ, значимо превышавшие значения при изолированных заболеваниях, отражают суммирование двух источников нейтрофил-опосредованного воспаления. ИЛ-1β, образующийся при активации инфламмасомы NLRP3, инициирует ранний воспалительный ответ; ИЛ-6 индуцирует синтез белков острой фазы, что подтверждается выявленной в нашей работе высокой по шкале Чеддока корреляцией ИЛ-6 с СРБ (ρ = +0,71); ИЛ-8 выступает ключевым хемоаттрактантом нейтрофилов, и именно для него обнаружена наиболее выраженная обратная связь с ОФВ₁ (ρ = -0,67), что согласуется с его ролью в повреждении дыхательных путей при ХОБЛ [14, 16]. Установленный градиент согласуется с данными S. Tang и соавт. [3], показавшими повышение ИЛ-6 и ФНО-α при сочетании ХОБЛ и туберкулеза по сравнению с монопатологией [12].

Принципиально иначе вели себя ИЛ-10 и ФНО-α: их уровни в группах ТБ и ХОБЛ + ТБ статистически значимо не различались (p > 0,05), то есть определялись прежде всего наличием активного туберкулеза, а не его сочетанием с ХОБЛ. Это согласуется с центральной ролью ФНО-α в формировании и поддержании туберкулезной гранулемы и с функцией ИЛ-10 как противовоспалительного цитокина, ограничивающего избыточное повреждение тканей при микобактериальной инфекции [10, 11]. Отсутствие дополнительного прироста уровней этих медиаторов при присоединении ХОБЛ указывает на то, что термин «синергизм» к ним неприменим, а наблюдаемые изменения отражают преимущественно вклад туберкулезного процесса.

Тесная связь цитокинового профиля с бактериовыделением – значимое повышение всех пяти цитокинов у МБТ-положительных пациентов – патогенетически объяснима: активная репликация микобактерий создает мощный антигенный стимул, активирующий инфламмасому NLRP3 и толл-подобные рецепторы и индуцирующий выработку провоспалительных цитокинов [10]. Повышение ИЛ-10 у бактериовыделителей может отражать компенсаторный противовоспалительный ответ, который, ограничивая тканевое повреждение, одновременно способен создавать условия для персистенции возбудителя [10, 11]. Наибольшую дискриминационную способность в отношении бактериовыделения продемонстрировали ИЛ-10 и ФНО-α, что подчеркивает их связь именно с активностью туберкулезного процесса. Сходные данные получены в систематическом обзоре биомаркеров ответа на противотуберкулезную терапию, в котором СРБ, ИЛ-6 и ФНО-α рассматриваются как наиболее перспективные маркеры активности процесса и мониторинга лечения [21].

При возрастании тяжести бронхообструкции по стадиям GOLD уровни провоспалительных цитокинов закономерно увеличивались, тогда как ИЛ-10 не обнаруживал значимой динамики. Подобная диссоциация может отражать истощение компенсаторного противовоспалительного резерва при тяжелой ХОБЛ – феномен, согласующийся с концепцией иммунного истощения и с данными о том, что воздействие табачного дыма усугубляет легочное воспаление и нарушает противоинфекционную защиту [12, 22]. Поскольку активный туберкулез сам по себе повышает уровни цитокинов, вклад статуса заболевания оценен с помощью частных корреляций: связь стадии GOLD с провоспалительными цитокинами сохранялась и после поправки на групповую принадлежность, что свидетельствует о ее самостоятельном характере. Полученные результаты дополняют данные российских исследований цитокинового профиля при ХОБЛ [14–16].

Многофакторная модель показала высокую дискриминационную способность (AUC равнялась 0,99 на обучающей выборке и 0,97 после внутренней валидации) при удовлетворительной калибровке и отсутствии значимой мультиколлинеарности предикторов. Тем не менее, учитывая одномоментный дизайн, эти результаты следует рассматривать как описание силы ассоциации цитокинового профиля с микробиологическим статусом, а не как готовый клинический диагностический инструмент; для последнего необходима внешняя валидация на независимых проспективных когортах. Возможность использования панелей сывороточных цитокинов и хемокинов для характеристики активности туберкулезной инфекции активно изучается [23]. Практическое значение полученных данных состоит в возможности исследовательской стратификации пациентов по воспалительному фенотипу и формирования гипотез для дальнейших исследований; при этом цитокиновый профиль сам по себе не может служить основанием для коррекции режима противотуберкулезной химиотерапии, который определяется лекарственной чувствительностью возбудителя, формой туберкулеза, переносимостью препаратов и клиническими рекомендациями.

Ограничения исследования: одномоментный дизайн, не позволяющий оценить динамику цитокинов на фоне химиотерапии; включение только мужчин ≥ 45 лет; отсутствие внешней валидации модели на независимой когорте; отсутствие данных о лекарственной устойчивости микобактерий, фазе лечения и сопутствующей терапии (бронходилататоры, ингаляционные глюкокортикостероиды). Указанные ограничения могли привести к завышению дискриминационной способности модели, поскольку оценка выполнена на той же клинической выборке, из которой отбирались предикторы. Отсутствие данных о фазе лечения и лекарственной устойчивости микобактерий также не позволяет исключить их вклад в вариабельность цитокинового профиля.

Заключение

Сочетание ХОБЛ и активного туберкулеза легких сопровождалось наиболее выраженной активацией провоспалительных цитокинов: максимальные сывороточные уровни ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8 зарегистрированы в группе ХОБЛ + ТБ и значимо превышали значения при изолированных формах заболеваний. Уровни ИЛ-10 и ФНО-α при сочетанной патологии были повышены, однако статистически значимо не отличались от показателей при изолированном туберкулезе, что указывает на ведущую роль активного туберкулезного процесса в их формировании.

Уровни цитокинов значимо коррелировали с показателями системного воспаления и тяжести бронхолегочной патологии, включая СРБ, СОЭ, НЛИ, ОФВ₁ и SpO₂. При увеличении тяжести ХОБЛ по стадиям GOLD наблюдалось возрастание уровней провоспалительных цитокинов без параллельного повышения ИЛ-10. Цитокиновый профиль был тесно ассоциирован с наличием бактериовыделения у пациентов с активным туберкулезом легких. Многофакторная модель показала высокую внутривыборочную дискриминационную способность, однако ее прогностическая ценность требует подтверждения в независимых проспективных исследованиях. Полученные данные позволяют рассматривать сывороточный цитокиновый профиль как исследовательский инструмент стратификации воспалительного фенотипа у пациентов с коморбидной патологией ХОБЛ и туберкулеза.

Дополнительная информация

Финансирование

Исследование выполнено в рамках инициативной научно-исследовательской работы ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России. Внешнее финансирование отсутствовало.

Конфликт интересов

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов

С.Н. Котляров – концепция исследования, клиническое сопровождение, интерпретация результатов, написание текста статьи; Д.Н. Оськин – клиническое сопровождение, интерпретация результатов, статистический анализ, написание текста статьи, оформление таблиц и рисунков; М.А. Слабачкова – проведение исследования, определение показателей методом твердофазного иммуноферментного анализа. Все авторы прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией, согласны нести ответственность за все аспекты работы и гарантируют, что ими надлежащим образом были рассмотрены и решены вопросы, связанные с точностью и добросовестностью всех частей работы.

Благодарности

Авторы благодарят сотрудников ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России, оказавших организационную помощь при выполнении исследования.

 

¹ 2024 GOLD Report. GLOBAL strategy for prevention, diagnosis and management of COPD: 2024 Report. Available from: https://goldcopd.org/2024-gold-report/ (accessed June 13, 2026).

² Хроническая обструктивная болезнь легких. Клинические рекомендации Министерства здравоохранения РФ. 2024. Доступно по: https://cr.minzdrav.gov.ru/preview-cr/603_3 (дата обращения 13.06.2026).

³ Туберкулез у взрослых. Клинические рекомендации Министерства здравоохранения РФ. 2025. Доступно по: https://cr.minzdrav.gov.ru/preview-cr/16_4 (дата обращения 13.06.2026).

About the authors

Stanislav N. Kotlyarov

Ryazan State Medical University

Email: skmr1@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7083-2692

MD, PhD, Associate Professor, Head of the Department of Nursing

Russian Federation, 9 Vysokovoltnaya ul., Ryazan, 390026

Dmitry N. Oskin

Ryazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: doctor.oskin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8966-2702

MD, PhD, Associate Professor, Department of Infectious Diseases and Phthisiology

Russian Federation, 9 Vysokovoltnaya ul., Ryazan, 390026

Maria A. Slabachkova

Ryazan State Medical University

Email: kopanitsa412@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7476-4538

PhD (in Biol.), Associate Professor, Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy

Russian Federation, 9 Vysokovoltnaya ul., Ryazan, 390026

References

Supplementary files