Gene Xpert-MTB/RIF檢測(cè)法在結(jié)核病診斷中的意義

虞忻 宋華峰 馮彥軍 葉志堅(jiān)

蘇州大學(xué)附屬傳染病醫(yī)院，蘇州市傳染病醫(yī)院，蘇州市第五人民醫(yī)院（江蘇蘇州215000）

結(jié)核病是由結(jié)核分枝桿菌（M.tuberculosis，MTB）感染所引起的慢性傳染性疾病，是全球公共衛(wèi)生面臨的巨大威脅［1］。WHO統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，全球MTB感染人數(shù)960萬(wàn)，其中150萬(wàn)人最終死于結(jié)核病。根據(jù)WHO的2016年全球結(jié)核病年度報(bào)顯示［2］，我國(guó)新發(fā)結(jié)核病例數(shù)位居全球第3位，也是耐多藥結(jié)核病（MDR-TB）及廣泛耐藥結(jié)核?。╔DR-TB）中，全球最高負(fù)擔(dān)國(guó)家之一。同時(shí)我國(guó)也是在PTB、TB合并AIDS及MDR-TB三種疾病的14個(gè)高負(fù)擔(dān)國(guó)家之一［3］。結(jié)核病很有可能因耐多藥甚至廣泛耐藥成為不治之癥，早發(fā)現(xiàn)、早診治成為有效控制結(jié)核病的關(guān)鍵。

目前肺結(jié)核的診斷主要依靠痰涂片抗酸染色及痰結(jié)核培養(yǎng)，痰涂片抗酸染色法陽(yáng)性率低、敏感性差［4］，且有30%～60%的PTB患者無(wú)法根據(jù)細(xì)菌學(xué)確診［5］，而痰結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)所需周期長(zhǎng)，所以上述方法不能滿足早期診斷的需要甚至可能延誤診療，導(dǎo)致結(jié)核病播散，阻礙結(jié)核病的控制。隨著分子生物學(xué)發(fā)展，WHO重點(diǎn)推薦一種新型分子檢測(cè)方法GeneXpert-MTB/利福平（RIF）（簡(jiǎn)稱Xpert）。Xpert檢測(cè)方法是一種以半巢式實(shí)時(shí)定量熒光PCR為基礎(chǔ)，以rpoB基因?yàn)榘谢?，自?dòng)提取DNA并擴(kuò)增rpoB基因中的192 bp片段，并檢測(cè)MTB及其對(duì)RIF是否耐藥。由于Gene Xpert-MTB/RIF檢測(cè)法生物安全性好，敏感度高，及檢測(cè)時(shí)間短，已逐步推廣并應(yīng)用于臨床［6-7］。本研究通過對(duì)比此技術(shù)與傳統(tǒng)痰檢方法，探討其在臨床診斷中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 標(biāo)本來(lái)源收集蘇州市第五人民醫(yī)院2017年8月至2017年12月收治住院的肺結(jié)核患者209例，年齡13～81歲，其中男130例，女79例，平均年齡47.68歲。

1.2 試劑及儀器BACTEC MGIT 960分枝桿菌分析系統(tǒng)、MGIL培養(yǎng)管；Xpert MTB/RIF kit；核酸快速提取儀Extractor 36；抗酸染色試劑、分枝桿菌藥敏羅氏培養(yǎng)管等。

1.3 研究方法

1.3.1 痰涂片檢查根據(jù)抗酸染色鏡檢結(jié)果進(jìn)行報(bào)告，操作過程是按照《痰涂片鏡檢標(biāo)準(zhǔn)化操作及質(zhì)量保證手冊(cè)》的要求進(jìn)行。

1.3.2 痰培養(yǎng)（1）通過連續(xù)測(cè)定熒光強(qiáng)度，來(lái)測(cè)定分枝桿菌的生長(zhǎng)情況。（2）在1～2 mL痰液加入50 mL離心管中，加入4%NaOH震蕩并混勻，靜置并離心后去上清，留沉淀。（3）在培養(yǎng)管中加入雜菌抑制劑（PANTA）和營(yíng)養(yǎng)添加劑（OADC）混合添加劑0.8 mL。（4）抽取0.5 mL樣本注入MGIT培養(yǎng)管中并將培養(yǎng)管放入BACTEC MGIT 960分枝桿菌培養(yǎng)系統(tǒng)中培養(yǎng)。

1.3.3 結(jié)核分枝桿菌改良羅氏及比例法藥敏實(shí)驗(yàn)（1）分枝桿菌藥敏羅氏培養(yǎng)管中設(shè)定異煙肼、利福平、乙胺丁醇、鏈霉素濃度。（2）制備及稀釋菌液。（3）用接種環(huán)沾取1滿環(huán)約為0.01 mL體積的不同稀釋倍數(shù)菌懸液，用劃線法均勻涂布于各培養(yǎng)基表面。（4）37℃培養(yǎng)，至4周報(bào)告結(jié)果。

1.3.4 XpertMTB/RIF核酸擴(kuò)增檢測(cè) （1）前處理管中放入1 mL痰液標(biāo)本，并加入液化液。（2）渦旋振蕩15～30 s后靜置15 min，取2 mL處理后樣品緩慢加入反應(yīng)盒。（3）將反應(yīng)盒放入檢測(cè)模塊中并自動(dòng)化檢測(cè)出結(jié)果。

1.3.5 質(zhì)量控制本實(shí)驗(yàn)操作人員均參加并通過中國(guó)疾病預(yù)防控制中心組織的結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室藥敏測(cè)試及全國(guó)結(jié)核病分子診斷技術(shù)能力驗(yàn)證等培訓(xùn)及考試。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 XpertMTB/RIF對(duì)痰結(jié)核分枝桿菌檢測(cè)結(jié)果分析209例肺結(jié)核患者中，痰涂片陽(yáng)性49例（23.4%），痰涂片弱陽(yáng)性5例（2.4%），痰涂片陰性155例（74.2%）；痰培養(yǎng)陽(yáng)性87例（41.6%），痰培養(yǎng)陰性122例（58.4%）；Xpert MTB/RIF檢測(cè)陽(yáng)性86例（41.1%），Xpert MTB/RIF檢測(cè)弱陽(yáng)性9例（4.3%），陰性114例（54.6%）。Xpert MTB/RIF檢測(cè)陽(yáng)性率明顯高于痰涂片，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；痰結(jié)核培養(yǎng)陽(yáng)性率也明顯高于痰涂片抗酸染色找抗酸桿菌陽(yáng)性率，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；而Xpert MTB/RIF檢測(cè)陽(yáng)性率與痰培養(yǎng)陽(yáng)性率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表1）。

表1 202例痰標(biāo)本的3種檢測(cè)方法結(jié)果比較Tab.1 comparison of the results of three methods for the detection of 202 sputum specimens例（%）

以痰結(jié)核培養(yǎng)為金標(biāo)準(zhǔn)，Xpert MTB/RIF檢測(cè)痰涂片抗酸染色陽(yáng)性患者的MTB敏感度為95.0%、特異度為44.4%；檢測(cè)痰涂片陰性患者的結(jié)核分枝桿菌敏感度為58.1%、特異度為85.8%；全部患者的敏感度為75.9%，特異度為82.8%（表2）。

2.2 Xpert MTB/RIF和傳統(tǒng)比例法檢測(cè)利福平耐藥的比較以傳統(tǒng)比例法藥敏試驗(yàn)為金標(biāo)準(zhǔn)，Xpert MTB/RIF檢測(cè)涂陽(yáng)肺結(jié)核患者的利福平耐藥敏感度為50.0%，考慮可能與樣本量少有關(guān)，特異度為100.0%；檢測(cè)痰涂片陰性患者利福平耐藥敏感度為70.0%，特異度為100%；全部患者Xpert MTB/RIF檢測(cè)利福平耐藥的敏感度為66.7%，特異度為100.0%（表3）。在同時(shí)痰培養(yǎng)陽(yáng)性、Xpert MTB/RIF檢測(cè)也陽(yáng)性患者中，對(duì)Xpert MTB/RIF及傳統(tǒng)比例法檢測(cè)利福平耐藥做Kappa檢驗(yàn)，結(jié)果一致性好（Kappa=0.926）。

3 討論

我國(guó)是全球結(jié)核病疫情最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，結(jié)核病尤其是重癥結(jié)核、MDR-TB、XDR-TB的早期診治值得尤為關(guān)注［8］。目前，新型分子診斷技術(shù)在全球廣泛開展，Xpert MTB/RIF以其簡(jiǎn)便、快捷、靈敏度高的特點(diǎn)收到高度關(guān)注。Xpert MTB/RIF檢測(cè)方法是同時(shí)采用6種分子信標(biāo)及檢測(cè)6種分子探針，選擇性覆蓋rpoB基因的81 bp核心區(qū)，由此檢測(cè)MTB及是否對(duì)RIF耐藥；內(nèi)對(duì)照采用另1個(gè)球芽孢桿菌特異探針，以判斷DNA擴(kuò)增效率。幾乎所有的RIF敏感菌株在該區(qū)域具有相同的核酸序列，RIF耐藥菌株中95%以上均由rpoB基因變異所導(dǎo)致，因此rpoB基因能作為利福平相關(guān)基因，并具備測(cè)定RIF耐藥菌株的能力［9-10］。將樣品準(zhǔn)備、定量PCR擴(kuò)增和熒光檢測(cè)集一身的Xpert MTB/RIF檢測(cè)技術(shù)，作為世界上唯一一體化全自動(dòng)實(shí)時(shí)定量PCR體外診斷技術(shù)，僅2 h便可以檢測(cè)出MTB及其RIF耐藥情況［11-12］。該檢測(cè)系統(tǒng)操作快捷簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)中基本不產(chǎn)生氣溶膠，減少了樣本中MTB生物危害的風(fēng)險(xiǎn)［13］，而且試劑盒需獨(dú)立存放，減少了DNA的污染可能，這些特點(diǎn)均超越了傳統(tǒng)檢測(cè)方法，并能早期診斷RR-TB及MDR-TB，使全球MDR-TB檢出率提高3～8倍［14］，受到WHO的高度推崇。

表2 Xpert MTB/RIF檢測(cè)與痰培養(yǎng)檢測(cè)結(jié)果的比較Tab.2 comparison of the results of Xpert MTB/RIF and sputum culture 例（%）

表3 Xpert MTB/RIF和傳統(tǒng)藥敏檢測(cè)利福平耐藥的比較Tab.3 comparison of rifampicin resistance by Xpert MTB/RIF and traditional drug sensitivit 例（%）

本研究209例肺結(jié)核患者中，Xpert MTB/RIF檢測(cè)的陽(yáng)性率為41.1%，明顯高于痰涂片，而與傳統(tǒng)痰培養(yǎng)相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與國(guó)外相關(guān)研究結(jié)果一致。以痰培養(yǎng)為金標(biāo)準(zhǔn)，Xpert檢測(cè)的敏感度高達(dá)75.9%、特異度高達(dá)82.8%，與現(xiàn)有的國(guó)際上Xpert MTB/RIF檢測(cè)技術(shù)的研究結(jié)果相似［15］。檢測(cè)總特異度高，說明Xpert對(duì)結(jié)核分枝桿菌檢出假陽(yáng)性較低、準(zhǔn)確率很高［16-17］。其中在痰涂片陰性患者中，Xpert MTB/RIF檢測(cè)MTB敏感度較總敏感度偏低，可能和負(fù)荷菌量偏低有關(guān)，但也高達(dá)58.1%，說明Xpert能顯著提高菌陰患者的結(jié)核檢出率；檢測(cè)痰涂片陽(yáng)性患者中，獲得的特異度為44.4%，這4例假陽(yáng)性患者抗結(jié)核治療均有效，所以考慮雖然當(dāng)時(shí)不能符合臨床確診標(biāo)準(zhǔn)，但考慮確實(shí)存在結(jié)核感染可臨床診斷肺結(jié)核。近幾年有報(bào)道表明，Xpert MTB/RIF檢測(cè)技術(shù)在運(yùn)用于腸結(jié)核等肺外結(jié)核患者上，敏感度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于涂片抗酸染色法，與快速結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)法基本相同，特異度高［18］。Xpert MTB/RIF檢測(cè)MTB的高敏感度極大提高肺結(jié)核檢出率，尤其對(duì)于痰涂片陰性患者肺結(jié)核早期診斷與治療提供有力證據(jù)。

以傳統(tǒng)比例法藥敏為金標(biāo)準(zhǔn)，Xpert MTB/RIF檢測(cè)RIF耐藥敏感度為66.7%，特異度為100.0%，和傳統(tǒng)比例法藥敏試驗(yàn)行Kappa檢驗(yàn)（K=0.926），說明Xpert MTB/RIF及傳統(tǒng)比例法對(duì)利福平耐藥的檢測(cè)有極好的一致性，與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致［19］。在臨床工作中，單獨(dú)對(duì)RIF耐藥較少，絕大多數(shù)均為在耐RIF同時(shí)也耐INH，即為耐多藥結(jié)核病（MDR-TB）。GUENAUI等［20］報(bào)道大約90% 對(duì)RIF耐藥的MTB會(huì)同時(shí)對(duì)INH產(chǎn)生耐藥，所以檢測(cè)是否對(duì)RIF耐藥，也可在一定程度上作為檢測(cè)是否為MDR-TB一種檢測(cè)手段，很大程度上縮短了診斷MDR-TB時(shí)間，另一方面也控制了MDR-TB的傳播。Xpert MTB/RIF檢測(cè)方法為數(shù)百萬(wàn)結(jié)核病甚至MDR-TB、XDR-TB患者帶來(lái)了新希望，被WHO遏制結(jié)核病司司長(zhǎng)Maoio Rarig lione博士評(píng)價(jià)為全球結(jié)核病診治手段的一個(gè)及其重要的里程碑。

綜上所述，Xpert檢測(cè)與傳統(tǒng)方法相比，敏感度高、特異度高，操作方法便捷，同時(shí)能快捷檢測(cè)出RIF耐藥，很大程度上預(yù)測(cè)了MDR-TB，具有重要意義；同時(shí)可為臨床診斷，選擇和調(diào)整耐藥結(jié)核的治療方案提供參考，有廣闊的應(yīng)用前景。但由于臨床上也會(huì)遇到Xpert結(jié)果與傳統(tǒng)痰培養(yǎng)及藥敏結(jié)果不一致現(xiàn)象，如何正確分析結(jié)果并相應(yīng)的指導(dǎo)臨床診斷和治療，仍需要不斷的探索和研究。