兩種常用免疫學指標對結核病的輔助診斷價值

朱海妹 張 佳 刁燕顏 陳瑜暉

廣東省結核病控制中心(廣州 510630)

結核病(tuberculosis，TB)是全球頭號傳染病殺手。據WHO最新公布的《2020年全球結核病報告》顯示，2019年全球新發結核病患者約996萬，發病率130/10萬[1]。而全球范圍內受到結核感染的人數估算接近20億，結核病防治形勢依然很嚴峻。目前結核病診斷的金標準仍是檢測周期長、敏感性低的結核分支桿菌培養；盡管近些年不斷出現新的檢測手段，如Genexpert等分子生物學技術，但由于受到價格昂貴、檢出率低的影響，目前仍未大規模應用于臨床。在目前確診方法缺乏時效性、準確性的現狀下，尋求新方法提高結核病的早期診斷具有非常重要的臨床意義。本研究通過分析比較目前臨床最常用來診斷結核感染的兩種免疫學檢測方法—結核菌素試驗(purified protein derivative skin test, PPD皮試)和結核分枝桿菌γ-干擾素釋放試驗(tuberculosis-interferon gamma release assay，TB-IGRA)，驗證兩種指標對結核病診斷的輔助價值，為臨床選擇做參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月—2021年1月于我中心門診部就診的171例同時行PPD皮試和TB-IGRA的疑似結核病患者作為研究對象。

1.1.1 納入標準：①疑似肺結核：具有咳嗽、咳痰、咯血等呼吸道癥狀，同時胸部影像學檢查顯示肺部陰影；②疑似肺外結核：除肺部以外的身體其他器官出現病變，經排除其他常見病及多見病懷疑結核。

1.1.2 排除標準：①只行單一PPD皮試或TB-IGRA者；②妊娠及哺乳期婦女；③罹患系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎等自身免疫性疾?。虎馨滩〔《靖腥?艾滋病患者；⑤接受過器官移植、使用免疫抑制劑等患者。

1.1.3 肺結核診斷標準：本研究主要依據痰涂片、痰培養、痰分子生物學檢測、影像學資料以及臨床癥狀并參照2017版《肺結核的診斷標準》[2]確診；菌陰患者則是在排除其他肺部疾病的基礎上，經過2個月診斷性抗結核治療且經專家組會診后確診，符合結核病診治指南[3]。

1.1.4 肺外結核診斷標準：①對于已獲取的組織活檢標本病理顯示呈干酪樣壞死或者肉芽腫性炎等類結核樣改變，進一步實驗室檢查以及臨床抗結核治療有效；②對于部分難以獲取病理標本的患者，為排除其他疾病進行的診斷性抗結核治療提示臨床有效；和/或③具有低熱、消瘦、盜汗等結核相關全身癥狀。

1.1.5 其他肺部疾病：通過血常規、肺功能、炎癥相關指標等檢查確診或者經抗炎治療排除肺結核者，如肺炎、肺部腫瘤、支氣管擴張等。

1.1.6 分組：將171例病例分為2組：結核病組(TB組)共98例，其中病原學陽性結核病41例，病原學陰性結核病57例；男58例，女40例，年齡17～71歲，平均(37.42±1.426)歲。非結核病組(非TB組)共73例，男42例，女31例，年齡12～72歲，平均(35.36±1.726)歲。2組病例性別、年齡比較差異均無統計學意義(P均>0.05)，資料具有可比性。

1.2 方法

所有研究對象均檢查痰涂片(抗酸染色)、痰培養、外周血TB-IGRA(ELISA法)和PPD皮試，部分研究對象根據病情需要進行了標本Genexpert檢查、組織標本病理學檢查等。

1.2.1 外周血TB-IGRA 采用結核分支桿菌特異性細胞免疫反應檢測試劑盒(酶聯免疫法)。嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.2.2 PPD皮試 本研究采用PPD試劑來自北京祥瑞生物制品有限公司。操作方法：①在左前臂掌側前1/3中央皮內注射5 IU PPD，以局部出現7～8 mm大小的圓形橘皮樣皮球為宜；②72 h(48～96 h)查驗反應，并記錄皮膚反應，出現硬結時結果以平均直徑為準；③當皮膚硬結的平均直徑≥10 mm時被判定為存在結核感染，因此根據研究目的，本研究將PPD硬結平均直徑≥10 mm記錄為“PPD陽性”，而硬結<10 mm記錄為“PPD陰性”。

1.2.3 結核分支桿菌抗酸染色、培養和Genexpert等病原學檢查均嚴格按照《結核病診斷實驗室檢驗規程》和試劑說明書進行[4]。

1.3 統計學分析

診斷試驗評價指標：準確度、靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值。

2 結 果

2.1 一般資料統計結果

TB組與非TB組的一般資料比較，差異均無統計學意義(P均>0.05)，資料具有可比性，見表1。

表1 2組病例一般資料的比較

2.2 TB組和非TB組的TB-IGRA結果比較。

TB組TB-IGRA陽性率93.9%(92/98)，非TB組為5.5%(4/73)，2組比較有差異(χ2=132.77，P<0.001)，見表2。

表2 TB組和非TB組的TB-IGRA結果比較 n(%)

2.3 TB組和非TB組的PPD皮試結果比較。

TB組PPD陽性率84.7%(83/98)，非TB組為32.9%(24/73)，2組比較差異有統計學意義(χ2=47.9635，P<0.01)，見表3。

表3 TB組和非TB組的PPD皮試結果比較 n(%)

2.4 TB-IGRA和PPD皮試的診斷效能評價分析

根據公式：準確度=(真陽性數+真陰性數)/總例數×100%，靈敏度=真陽性/(真陽性+假陰性)×100%，特異度=真陰性/(真陰性+假陽性)×100%，由此得出，TB-IGRA和PPD皮試的準確度分別為94.2%(161/171)和77.2%(132/171)，兩者比較差異有統計學意義。兩種試驗方法的敏感度分別為93.9%(92/98)和84.7%(83/98)，兩者比較差異無統計學意義。兩種試驗方法的特異度分別為90.4%(69/102)和76.7%(49/122)，兩者比較差異有統計學意義，見表4。

表4 TB-IGRA和PPD試驗對結核病診斷效能的評價指標比較 %

3 討 論

結核病是一種常見的慢性傳染性疾病，早期診斷對于結核病疫情防控具有非常重要的作用。現有的病原學診斷技術，如涂片抗酸染色、結核分枝桿菌培養、Genenxpert以及組織標本病理學檢測等均有其局限性從而難以滿足臨床實際需要。如涂片抗酸染色雖具有快速、操作簡便、成本低廉的優點，但其敏感性并不理想，導致難以做出準確的臨床診斷[5]。結核分枝桿菌(mycobacterium tuberculosis，Mtb)培養是目前診斷結核病的金標準，但其同樣面臨陽性率低、耗時長、受標本質量影響等問題[6]；Genenxpert是近幾十年新開發的病原學檢測技術，具有敏感度高、特異度高的特點；但其檢測的是標本中的結核分枝桿菌DNA，因而無法區別死菌與活菌，不適用于臨床判斷療效，且檢測費用高，基層推廣難度較大[7- 8]。本研究結果顯示，TB組中，病原學檢查陽性率為41.8%(41/98)，未達到國家“十三五”規劃規定的到2020年肺結核患者的病原學陽性率50%以上的目標[9]。因此，對于病原學檢查陰性的結核病，輔助診斷技術顯得尤為重要。

PPD皮試具有操作簡便、風險小、受試者易于接受的優點，是目前最常用于大規模人群結核感染篩查的手段。但是，PPD皮試對結核病診斷的敏感度和特異度比較低，主要體現在以下幾個方面：①與卡介苗接種、環境分枝桿菌產生交叉反應，容易出現假陽性結果；②受到機體免疫力下降、激素及免疫抑制劑使用等的影響，容易出現假陰性結果[10-11]；③結果觀察需要48～96 h，要求患者再次返院觀察皮膚反應，降低了依從性；④操作后如受到摩擦、抓撓等局部刺激，可能導致結果判讀失真。

外周血TB-IGRA是近幾十年來開發出的一種檢測結核感染的方法。技術原理是使用兩種Mtb特異性抗原—早期分泌性抗原靶標(ESAT- 6)和10KDa培養濾液蛋白在體外刺激T淋巴細胞，檢測致敏T細胞產生的γ-干擾素。這兩種抗原編碼基因主要存在于Mtb和牛分支桿菌基因組中，而在卡介苗和大多數環境分支桿菌中不存在，因此理論上可避免接種卡介苗或環境分支桿菌對結果的干擾。本研究結果顯示，TB-IGRA比PPD皮試具有更高的準確度和特異度(P均<0.05)，且TB-IGRA的陰性預測值 (92%)>PPD皮試的陰性預測值(76.6%)，提示當用于結核病鑒別診斷時，TB-IGRA更優于PPD皮試，能通過降低過診率，提高結核病診斷的準確度。而TB-IGRA的敏感度高于PPD皮試，但兩者差異并無統計學意義(P>0.05)。由此認為，在大規模人群進行結核病篩查中，當充分考慮到經濟、實用、人群接受度等情況中，PPD皮試更優于TB-IGRA。

雖然目前很多研究結論都支持TB-IGRA比PPD皮試對結核感染的診斷具有更高的臨床價值，但是TB-IGRA結果也受到諸多因素的影響，主要與機體免疫應答受損和操作技術有關。如克羅恩病、類風濕性關節炎等自身免疫性疾病會抑制免疫細胞的功能，對T細胞的活化起到負向調節作用。而γ-干擾素水平主要與體內T淋巴細胞的數量有關。Kwon[12]等人的研究報道，在273例淋巴細胞減少的活動性結核病患者中，有48例的TB-IGRA成假陰性，認為淋巴細胞數量<1.0×109/L是TB-IGRA出現假陰性結果的獨立危險因素。由此可見，患有免疫性疾病以及長期使用激素或免疫抑制劑的個體會使結果出現假陰性。還有研究報道[13]，合并糖尿病的結核病患者TB-IGRA敏感度會降低。在本研究中，結核病組共有6例IGRA假陰性，回顧病例資料發現其中4例可能有潛在的糖尿病(空腹血糖均>6.1 mmol/L)；其次，有研究報道[14]，采集靜脈血后，需在2小時內分裝到陰性對照管、檢測管、陽性對照管中進行孵育培養，否則可能導致結果出現偏倚。而本研究為節約成本，標本采集后要等到一定數量才開始進行處理，也可能是出現假陰性結果的原因之一。后續開展相關研究時應該充分考慮研究對象、標本狀態、操作規范性等因素。

本研究分析比較了TB-IGRA和PPD皮試兩種方法各自在TB組和非TB組間的診斷效能。結果如前文所述，兩者在敏感度方面的差異無統計學差異，這與很多研究者的結論不一致，考慮由于本研究樣本量不夠，導致結果產生較大偏倚，后續應該增加樣本量驗證兩者的診斷效能。而兩者的特異度比較差異有統計學意義，這與Chi[15]等人的薈萃分析結論一致：認為TB-IGRA比PPD皮試更具特異度，尤其在低風險地區、接種卡介苗的個體中更明顯。以上結論提示我們在臨床實際工作中，同時采用兩種檢測方法可能提高診斷試驗的準確度；但對于免疫受損和/或長期使用激素等免疫抑制藥物的個體來說，兩種檢測方法均可能出現假陰性，臨床診斷仍應該以病原學檢測結果為準；如考慮到經濟情況，對于疑似普通結核病患者可先行PPD皮試，當皮試結果有疑問時再加做TB-IGRA驗證結果的準確性。

綜上所述，免疫反應相關指標在結核病的診斷中占據著非常重要的臨床價值，但各自又具有優缺點。雖然TB-IGRA的進一步引入增加了診斷的特異度，但是在臨床實際應用中，仍不支持用TB-IGRA代替PPD皮試，而應充分考慮實際情況選擇輔助診斷方法。后續還需更深入的研究以確定TB-IGRA的診斷標準，以提高方法的準確度。