活動期および潜伏期の結核感染のより良い診断のための候補宿主血清および唾液バイオマーカーの同定

Identification of candidate host serum and saliva biomarkers for a better diagnosis of active and latent tuberculosis infection.

• Olivia Estévez
• Luis Anibarro
• Elina Garet
• Ángeles Pallares
• Alberto Pena
• Carlos Villaverde
• Víctor Del Campo
• África González-Fernández

抄録

本研究では、活動期の結核患者（n = 28）、潜伏感染者（LTBI; n = 27）、未感染者（NoTBI; n = 42）を識別するために、新たな宿主バイオマーカー候補を同定することを目的としている。そのために、活動期の結核患者とその連絡先に血清と唾液のサンプルを提供していただいた方を募集した。様々なサイトカイン、ケモカイン、成長因子の濃度を調べるために、マルチプレックスアッセイを行った。グループ間で有意差のあるタンパク質を選択し、ロジスティック回帰とROC曲線下面積（AUC）を用いて診断精度を評価した。活動性結核とNoTBI接触者を識別する最良のマーカーの組み合わせは、血清中の[IP-10＋IL-7]と唾液中の[フラクタルカイン＋IP-10＋IL-1α＋VEGF]であった。活動性結核とLTBIの最高の識別は、血清中の[IP-10 + BCA-1]（AUC = 0.83）と唾液中のIP-10（p = 0.0007; AUC = 0.78）を用いて達成された。血清中のTNFα（p = 0.003; AUC = 0.73）のレベルと唾液中の[フラクタルカイン+IL-12p40]の組み合わせ（AUC = 0.83）は、NoTBIとLTBI接触を区別することができた。結論として、異なる個別のタンパク質マーカーと組み合わせたタンパク質マーカーは、活動性結核と未感染者と潜伏感染者の両方を識別するのに役立つ可能性がある。最も有望なものは、血清中の［ＩＰ-１０＋ＩＬ-７］、［ＩＰ-１０＋ＢＣＡ-１］およびＴＮＦα、および唾液中の［フラクタルカイン＋ＩＰ-１０＋ＩＬ-１α＋ＶＥＧＦ］、ＩＰ-１０および［フラクタルカイン＋ＩＬ-１２ｐ４０］である。

In our work, we aim to identify new candidate host biomarkers to discriminate between active TB patients (n = 28), latent infection (LTBI; n = 27) and uninfected (NoTBI; n = 42) individuals. For that, active TB patients and their contacts were recruited that donated serum and saliva samples. A multiplex assay was performed to study the concentration of different cytokines, chemokines and growth factors. Proteins with significant differences between groups were selected and logistic regression and the area under the ROC curve (AUC) was used to assess the diagnostic accuracy. The best marker combinations that discriminate active TB from NoTBI contacts were [IP-10 + IL-7] in serum and [Fractalkine + IP-10 + IL-1α + VEGF] in saliva. Best discrimination between active TB and LTBI was achieved using [IP-10 + BCA-1] in serum (AUC = 0.83) and IP-10 in saliva (p = 0.0007; AUC = 0.78). The levels of TNFα (p = 0.003; AUC = 0.73) in serum and the combination of [Fractalkine+IL-12p40] (AUC = 0.83) in saliva, were able to differentiate between NoTBI and LTBI contacts. In conclusion, different individual and combined protein markers could help to discriminate between active TB and both uninfected and latently-infected contacts. The most promising ones include [IP-10 + IL-7], [IP-10 + BCA-1] and TNFα in serum and [Fractalkine + IP-10 + IL-1α + VEGF], IP-10 and [Fractalkine+IL-12p40] in saliva.