HIV感染者行γ- 干擾素釋放試驗用于篩查潛伏性結核感染的臨床價值

李冰潔，錢克莉，李茜，秦溧嬪，田小星

(1.重慶市第五人民醫院 感染性疾病科，重慶 400062； 2.重慶醫科大學附屬第一醫院 院感科，重慶 404000)

結核病(TB)和艾滋病(AIDS)都是全球主要的公共衛生問題。據世界衛生組織估計，世界范圍內社區人群結核分枝桿菌感染率超過1/4[1]，其中每年至少有30萬人類免疫缺陷病毒(HIV)感染者死于TB[2]。HIV感染能夠增加潛伏性結核感染(LTBI)發展為活動性TB的風險[2- 4]。目前用于LTBI診斷的方法有一定的局限性，給這些患者的治療帶來了巨大的挑戰[5]。包括中國在內的高TB發病率國家，LTBI的診斷多基于結核菌素皮膚試驗(TST)陽性檢測結果[4- 5]。TST是一種簡單且低成本的應用試驗，但其特異性可能受既往接種卡介苗(Calmette- Guérin桿菌)甚至感染非結核分枝桿菌的影響[6]。此外，在免疫無能狀態或免疫缺陷的患者(如AIDS患者)中，也可觀察到TST假陰性結果[7]。在過去幾年中，干擾素- γ釋放試驗(IGRA)作為TST檢驗的替代方法已經取得一定進展，例如眾多研究已證實在接種卡介苗的人群中，IGRA較TST對于LTBI具有更高的診斷特異性[5,8]。由于缺乏準確診斷HIV感染者LTBI的有效指南，IGRA對HIV感染者的診斷效能存在一定爭議。本研究旨在評估TST和IGRA在篩查較高LTBI風險的HIV感染患者中的準確性。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究為一項橫斷面研究，于2018年3月至2021年4月期間在重慶市第五人民醫院招募了90例有LTBI風險、年齡≥18歲的HIV感染者，其中男51例，女39例。排除患有除TB以外的分枝桿菌感染者以及具有其他已知原因導致免疫抑制者[包括1型糖尿病、癌癥和(或)長期使用免疫抑制藥物者]。

1.2 LTBI的定義和風險分層

LTBI的特點是存在對既往獲得性結核分枝桿菌感染的免疫反應，且沒有活動性TB的臨床證據[9]。LTBI定義為有明確LTBI風險，至少有一項陽性試驗(TST或IGRA)，且無TB的臨床表現和(或)放射學征象提示TB，以及至少有兩份痰標本顯示肺結核涂片呈陰性。LTBI風險定義基于既往研究[4,10]確定。家庭內接觸風險者是基于與痰涂片陽性的TB患者有長期家庭接觸史，且TB指征病例未開始接受TB治療，并且已出現活動性疾病的體征和癥狀，包括咳嗽超過3周加上至少下列情況之一：(1) 體重減輕10%；(2) 發燒(體溫>38 ℃)；(3) 盜汗。家庭外接觸風險者是指有家庭外部接觸史者，他們與TB指征病例不在同一住所，而是在工作、教育或社交活動中共享相同的物理空間，且TB指征病例未開始結核病治療，僅出現以下癥狀或體征之一：(1) 咳嗽(> 3周)；(2) 發燒(體溫>38 ℃)；(3) 出汗或體重減輕(超過10%)。指征病例中活動性TB的主要診斷標準是微生物學檢測結果；痰液直接桿菌檢視法陽性(Ziehl- Neelsen染色)，Lowenstein- Jensen培養陽性或解剖病理學檢查顯示組織標本中有干酪樣肉芽腫和抗酸桿菌。解剖病理研究中使用的肺組織碎片通過經支氣管活檢獲得。TST和IGRA雙重陰性者被認為是非LTBI。

1.3 TST和IGRA檢測方法

1.3.1 TST檢測 使用Mantoux方法[5]，在左前臂內側的中間1/3處皮內注射0.1 ml純化蛋白衍生物(0.1 ml結核菌素PPD RT23 2 TU，SSI，Copenhagen，DK)。根據《結核菌素皮膚試驗- γ干擾素釋放試驗兩步法的操作技術規范T/CHATA 016- 2021》[11]，在注射后48～96 h進行讀數，使用以mm為單位的尺子測量硬結直徑。對于參與該研究的所有個體，當硬結直徑≥5 mm時，被認為有反應性。

1.3.2 IGRA檢測[12]使用結核分枝桿菌特異性細胞免疫反應(QuantiFERON?- TB gold in- tube，QFT- GIT)試劑盒進行IGRA檢測。收集血液樣品，由經過培訓的技術人員取出3.0 ml血液的等分試樣。用與患者編號的相同識別號標記3個試管：陰性對照瓶(灰色帽)，涂有結核特異性抗原(紅色帽)的小瓶(ESAT- 6，CFP- 10，TB7.7 [p4])和涂有植物血凝素作為有絲分裂原(紫色帽)的陽性對照小瓶。收集和均質化后，將含有血液的試管在37 ℃下孵育16～24 h，在此期間保持試管直立。16～24 h后離心分離血漿并在-70 ℃冷凍儲存。統一進行ELISA測定。每例患者的血漿樣本由結核分枝桿菌特異性抗原、惰性原(陰性對照)和有絲分裂原(陽性對照)刺激后，評估淋巴細胞產生的干擾素水平。根據生成的標準曲線計算結果。抗原TB值負型Nil(TB Ag- Nil)≥0.35 IU·ml-1被認為是陽性。在本研究中，IGRA的“未確定”結果亦被認為是“陽性”。按照《世界衛生組織潛伏性結核病感染管理指南》[9- 10]建議，向TST或IGRA陽性并排除了結核病的患者推薦LTBI治療。

1.4 CD4+和CD8+T細胞計數[13]

在TST和IGRA檢測前3個月通過流式細胞術檢測CD4+和CD8+T淋巴細胞亞群計數。

1.5 統計學處理

2 結 果

2.1 研究對象的一般情況

共有90例存在LTBI風險的HIV感染患者被納入分析，其中84例(93.3%)接受了抗病毒治療，86例(95.6%)曾接種過卡介苗。根據風險分層標準，69例(76.6%)患者具有家庭內接觸風險，21例(23.3%)具有家庭外接觸風險。此外收集前3個月T淋巴細胞亞群和HIV病毒載量數據，CD4+T細胞計數為(557.5±283.89)個·mm-3(114.0～1 259.0個·mm-3)，CD8+T細胞計數為(835.46±331.75)個·mm-3(225.0～2 112.0個·mm-3)，CD4+/CD8+值為0.71±0.43(0.16～3.53)；HIV病毒載量值為(514.5±1 814.02) copies·ml-1(50.0～10 023.0 copies·ml-1)。

2.2 TST和IGRA結果用于LTBI診斷的臨床價值

在90例HIV患者中，10例患者的TST和IGRA檢測為陰性，不符合LTBI的研究標準，但是無法判斷他們是真陰性還是假陰性。這10例患者中位年齡為41.0歲(23.0～69.0歲)，與活動性TB感染者接觸的中位時間為1.7個月(0.5～6.0個月)，所有患者都在接受ART，且未檢測到病毒載量，因此最有可能未感染TB。在符合LTBI標準的80例患者中，只有21例(26.3%)為TST陽性，75例(93.7%)為IGRA陽性，見表1。TST結果與LTBI診斷一致性較差(Kappa值=0.073)，而IGRA結果則顯示出與LTBI診斷良好的一致性(Kappa值=0.769)。此外TST-/IGTA+者(n=55)CD4+T淋巴細胞計數低于TST+/IGTA+者(n=20)[(245.60±299.48)個·mm-3vs.(721.50±281.73)個·mm-3](P<0.001)。

表1 根據90例HIV感染者LTBI的診斷描述TST和IGRA結果 例

2.3 TST和IGRA結果用于LTBI風險篩查的臨床價值

在69例具有家庭內接觸風險患者中，僅有19例(27.5%)為TST陽性。TST與風險水平之間一致性較差(Fisher檢驗：P= 0.191；Kappa一致性檢驗：Kappa值=0.180，95%CI0.000～0.375)。68例(98.5%)為IGRA陽性，僅1例(1.5%)為IGRA陰性，IGRA與LTBI風險之間存在密切關聯(Fisher檢驗：P<0.001；Kappa一致性檢驗： Kappa值=0.724，95%CI0.555～0.894)。見表2。

表2 根據TST和IGRA結果描述90例HIV感染者的LTBI風險 例

2.4 ROC曲線分析

根據ROC曲線將0.51 IU·ml-1作為IGRA的最佳閾值，得到的敏感度和特異度分別為98.6%和71.4%(圖2、表3)。根據該閾值，只有2例有家庭外接觸風險者TST+/IGRA+，而在具有家庭內接觸風險患者中，18例具有雙陽性結果(TST+/IGTA+)。

圖2 IGRA篩查有家庭內接觸風險者的ROC曲線

表3 69例存在家庭內接觸風險的HIV感染者TST與IGRA診斷結果比較 %

2.5 TST和IGRA結果的一致性

55例患者呈現IGRA陽性和TST陰性。根據Kappa一致性檢驗，TST結果與IGRA結果一致性較差(Kappa值=0.088，95%CI0.016～0.326，表4)

表4 TST和IGRA結果的一致性 例

3 討 論

在本研究中，我們將TST與IGRA(QFT- GIT)進行比較，以確定哪種檢測方法對于成年HIV感染者LTBI診斷最準確。納入的大部分HIV患者都接受了ART，從而對CD4+T淋巴細胞水平較高(>500 個·mm-3)的疾病進行了充分的免疫學和病毒學控制。這種情況是診斷和治療LTBI的理想時機[14]。

在TB- HIV合并感染負擔高、公共財政資源有限的發展中國家，由于TST成本低、性能好，一直被視為LTBI診斷的首選[5]。然而由于缺乏適用于診斷LTBI的黃金標準以及解釋TST結果的困難，特別是在免疫功能低下的患者中，這促使我們將風險分層作為LTBI診斷的主要標準之一。在本研究中，由于TST診斷LTBI的效果不佳，因此將HIV患者進一步進行LTBI風險分層，且大多數研究患者都存在LTBI家庭內接觸風險。雖然LTBI的風險分層并不嚴謹，但它是基于臨床和流行病學數據得出的結論[15]。

在本研究中，我們證實TST和IGRA結果的一致性較差，這與既往的部分研究[5,10]結果類似。根據世界衛生組織(WHO)相關研究的結論，TST可能不足以診斷由于HIV感染引起的免疫功能低下者LTBI[16]。此外，之前的研究還表明，HIV患者的慢性免疫抑制狀態可能導致TST假陰性結果，這間接體現了IGRA試驗的優勢，因為后者受CD4+T細胞計數低的影響弱于TST[17]。另外，在免疫受損的個體中，亦可能發生TST假陰性結果，因為晚期免疫抑制與T細胞活性直接相關。盡管CD4+T細胞計數會影響IGRA結果，但在診斷該研究人群LTBI時，IGRA檢測似乎比TST更可靠[18]。對于HIV感染者中觀察到TST和IGRA結果差異的另一種可能的解釋是，由于遲發型超敏反應，在TB感染后2～8周內TST結果可能是陰性的。另一方面，IGRA結果轉化在感染早期即可發生[19- 20]。此外我們還發現TST與LTBI風險之間沒有顯著關聯，但IGRA結果與本研究患者的LTBI風險之間存在密切關聯。事實上，與TST 相比，IGRA在診斷LTBI時更敏感，更具特異性。因此根據我們的研究結果，HIV感染者的IGRA陰性結果有力地排除了LTBI。相比之下，IGRA陽性者更有可能患有LTBI。我們的數據表明，在對HIV感染者進行LTBI篩查時，IGRA可能是比TST更好的選擇。

但是本研究亦存在一些局限性，包括缺乏普遍接受的LTBI風險定義。事實上，目前在臨床實際中，對LTBI患者進行風險分層也較為困難[20]。然而，我們能夠證明IGRA對于篩查家庭內TB接觸風險者具有更高的可靠性，特別是在CD4+T淋巴細胞計數水平較低的患者中。另一個限制是我們研究的橫向設計，使我們無法跟進患者，從而無法評估陽性結果與TB進展之間可能的關聯。此外，每例患者僅完成單個時間點TST和IGRA檢測，阻礙了評估未來結果變化甚至逆轉的可能性，特別是在那些檢測結果不一致的患者中，這可能澄清這些檢測與LTBI診斷之間的一致性。我們認為，使用TST和IGRA診斷LTBI的縱向研究將會更好地回答這個問題，并可能解釋IGRA與LTBI診斷之間的一致性更高的問題。

總之，在診斷HIV感染者LTBI時，IGRA表現出比TST更好的檢驗效能，并且IGRA陽性結果與家庭內TB接觸風險有更好的相關性。基于這些結果，我們建議在進行臨床評估和風險分類后，胸部X線檢查正常、無結核病癥狀或體征的個人應該進行IGRA。當患者出現IGRA陽性時，應盡快開始治療。在診斷LTBI時，應始終考慮TB感染風險。然而，像IGRA這樣的新診斷工具是否能成為HIV患者LTBI檢測的黃金標準仍需要大樣本數據支持。