2019—2021年南京地區(qū)成人活動(dòng)性肺結(jié)核合并糖尿病患者表型耐藥特征分析

郭晶 龐加磊 高衛(wèi)衛(wèi) 蔡敏 林霏申 張俠

我國是全球結(jié)核病、耐藥結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國家,也是糖尿病高發(fā)病率國家,占全球成人糖尿病患者的1/4[1-2]。糖尿病的高發(fā)病率對(duì)結(jié)核病的流行病學(xué)也產(chǎn)生重要影響[3]。Lu等[4]利用Cox回歸分析證實(shí)與未患糖尿病的受試者相比,糖尿病受試者罹患結(jié)核病的風(fēng)險(xiǎn)高2.26倍。還有研究發(fā)現(xiàn),成人結(jié)核病發(fā)病者中約有15%是由糖尿病引起[5],而且糖尿病不僅增加肺結(jié)核患者發(fā)病率,也會(huì)增加耐多藥結(jié)核病(multidrug-resistant tuberculosis,MDR-TB)的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)和患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)[6-10]。由于結(jié)核病與糖尿病共病患者的耐藥率高、死亡風(fēng)險(xiǎn)高,因此,對(duì)其早檢測(cè)、早診斷、早治療具有重要意義。現(xiàn)筆者通過分析南京市第二醫(yī)院成人活動(dòng)性肺結(jié)核合并糖尿病患者結(jié)核分枝桿菌表型耐藥譜,為本地區(qū)臨床診療提供依據(jù)。

對(duì)象和方法

一、研究對(duì)象

1.納入對(duì)象:采用回顧性研究方法,從南京市第二醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)中收集2019—2021年在南京市第二醫(yī)院(江蘇省傳染病醫(yī)院)年齡≥18歲的4120例分枝桿菌分離培養(yǎng)陽性[11]且有藥物敏感性試驗(yàn)(簡稱“藥敏試驗(yàn)”)結(jié)果的肺結(jié)核患者,剔除964例非結(jié)核分枝桿菌(NTM)病患者、208例臨床資料不全的門診患者、783例重復(fù)菌株患者、34例樣本為肺外組織的患者和42例18歲以下的非成人患者,共納入2089例患者作為研究對(duì)象。依據(jù)《結(jié)核病與糖尿病共病的治療管理專家共識(shí)》[10]中糖尿病患者發(fā)生結(jié)核病及發(fā)生耐藥結(jié)核病的危險(xiǎn)因素,收集所有納入患者的人口學(xué)特征和臨床資料,包括性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、合并癥(糖尿病、HIV感染狀態(tài)、高血壓)、治療史、分枝桿菌分離培養(yǎng)及藥敏試驗(yàn)結(jié)果等。質(zhì)量評(píng)估和數(shù)據(jù)提取至少由2名受過專業(yè)培訓(xùn)的研究人員完成。

2.患者分組:依據(jù)是否合并糖尿病和初復(fù)治情況將患者分為活動(dòng)性肺結(jié)核合并糖尿病患者組(共病組;544例)和非糖尿病肺結(jié)核患者組(非共病組;1545例),前者包括439例初治患者和105例復(fù)治患者,后者包括1317例初治患者和228例復(fù)治患者。合并糖尿病患者均符合《2019年ADA糖尿病醫(yī)學(xué)診療標(biāo)準(zhǔn)》[12]診斷標(biāo)準(zhǔn)。兩組患者基線資料在年齡、性別、BMI、抗結(jié)核治療史、吸煙、飲酒、合并高血壓、合并肺外結(jié)核等方面的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05)。為減少偏倚,研究按照患者年齡、性別、BMI、抗結(jié)核治療史進(jìn)行1∶2病例匹配方法[使用SPSS 26.0軟件中1∶n傾向性評(píng)分匹配進(jìn)行,卡鉗值(caliper值)為0.2]。匹配后共病組541例和非共病組881例患者成功匹配,L1 measure統(tǒng)計(jì)量為0.512,小于匹配前的0.633,匹配良好。匹配后兩組患者在年齡、性別、BMI、抗結(jié)核治療史、飲酒史、民族等方面的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05),具有可比性(表1)。共病組患者依據(jù)抗結(jié)核治療期間空腹血糖控制目標(biāo)[10]又分為空腹血糖控制達(dá)標(biāo)組(血糖達(dá)標(biāo)組;293例)和空腹血糖控制不達(dá)標(biāo)組(血糖不達(dá)標(biāo)組;248例)。

表1 兩組患者的基線資料

二、研究方法

1.菌株培養(yǎng)、鑒定和藥敏試驗(yàn):所有患者臨床分離株均分離自患者的痰液和支氣管肺泡灌洗液。其中,分枝桿菌培養(yǎng)分別采用改良羅氏培養(yǎng)(728株)和MGIT 960液體快速培養(yǎng)(1361株);分枝桿菌菌種鑒定采用對(duì)硝基苯甲酸(PNB)選擇性培養(yǎng)基法。藥敏試驗(yàn)使用Middle Brook 7H10瓊脂平板絕對(duì)濃度法[13-14]。結(jié)核分枝桿菌H37Rv(ATCC27294)被用作質(zhì)量控制菌株,操作過程的質(zhì)量控制參照結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室檢查規(guī)則進(jìn)行[14]。

2.相關(guān)定義:參照指南相關(guān)定義對(duì)利福平敏感異煙肼耐藥結(jié)核病(rifampicin-susceptible and isoniazid-resistant tuberculosis,hr-TB)、MDR-TB、準(zhǔn)廣泛耐藥結(jié)核病(pre-extensive drug-resistant tuberculosis,pre-XDR-TB)和利福平耐藥結(jié)核病(rifampicin-resistant tuberculosis, RR-TB)進(jìn)行判定[15-16]。血糖不達(dá)標(biāo)為空腹血糖水平>7 mmol/L且無并發(fā)癥或空腹血糖水平>10 mmol/L但有心腦血管疾病、高齡、重癥結(jié)核病等并發(fā)癥[10]。

3.分析指標(biāo):(1)結(jié)核分枝桿菌表型耐藥譜。(2)比較共病組與非共病組、初治與復(fù)治、共病組內(nèi)血糖達(dá)標(biāo)組與不達(dá)標(biāo)組患者的耐藥率。(3)共病組內(nèi)的結(jié)核分枝桿菌耐藥順位。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用Excel 2016和SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)計(jì)分析。采用1∶2傾向性評(píng)分匹配的方法對(duì)兩組人群進(jìn)行匹配,協(xié)變量為年齡、性別、BMI、抗結(jié)核治療史,caliper值為0.2,以使兩組患者的混雜因素能夠均衡可比。計(jì)數(shù)資料以“例[構(gòu)成比/百分率(%)]”描述,兩組間差異的比較采用卡方檢驗(yàn)或Fisher精確概率法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、共病組和非共病組患者耐藥率情況

共病組左氧氟沙星總耐藥率(13.1%)、hr-TB耐藥率(10.5%)、pre-XDR-TB耐藥率(6.8%)均高于非共病組(8.9%、7.5%和4.1%),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而異煙肼、利福平、乙胺丁醇的耐藥率和單耐藥率在兩組患者中的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且兩組患者的異煙肼+乙胺丁醇多耐藥率、利福平+乙胺丁醇多耐藥率、MDR-TB耐藥率、RR-TB耐藥率的差異也均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具體見表2。

表2 兩組患者耐藥譜比較

二、初復(fù)治患者耐藥率情況

初治患者中,共病組的hr-TB耐藥率(9.4%)高于非共病組(6.3%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;但共病組與非共病組患者的耐藥率、單耐藥率、多耐藥率、MDR-TB耐藥率、RR-TB耐藥率和pre-XDR-TB耐藥率的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。具體見表3。

表3 初復(fù)治患者耐藥率情況

復(fù)治患者中,共病組的左氧氟沙星和pre-XDR-TB耐藥率(38.1%和25.7%)均明顯高于非共病組(22.6%和14.0%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其他耐藥率的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。具體見表3。

三、共病組內(nèi)血糖達(dá)標(biāo)組和血糖不達(dá)標(biāo)組的耐藥譜情況

初治共病組中,血糖不達(dá)標(biāo)者的異煙肼單耐藥率、hr-TB耐藥率均高于血糖達(dá)標(biāo)患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05);兩組間其他耐藥率比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)。復(fù)治共病組中,血糖不達(dá)標(biāo)者與血糖達(dá)標(biāo)患者的不同耐藥率的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)。具體見表4。

表4 共病組內(nèi)血糖達(dá)標(biāo)組和血糖不達(dá)標(biāo)組的耐藥率情況

四、共病組內(nèi)初復(fù)治患者耐藥順位情況

541例共病組中,初治和復(fù)治患者的耐藥順位均為異煙肼[15.1%(66/436)和44.8%(47/105)]>左氧氟沙星[7.1%(31/436)和38.1%(40/105)]>利福平[6.4%(28/436)和36.2%(38/105)]>乙胺丁醇[2.1%(9/436)和16.2%(17/105)]。436例初治患者中,hr-TB、RR-TB、MDR-TB和pre-XDR-TB耐藥率分別為9.4%(41/436)、6.4%(28/436)、5.7%(25/436)和2.3%(10/436),且共病組hr-TB耐藥率[9.4%(41/436)]高于MDR-TB耐藥率[5.7%(25/436)],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.196,P=0.041);復(fù)治患者中,RR-TB、pre-XDR-TB、MDR-TB和hr-TB的耐藥率分別為36.2%(38/105)、25.7%(27/105)、29.5%(31/105)和15.2%(16/105)。

討 論

既往研究表明,糖尿病(包括1型和2型)會(huì)增加活動(dòng)性結(jié)核病的風(fēng)險(xiǎn)[17-18],其發(fā)生結(jié)核病的危險(xiǎn)因素包括男性、高齡、城市居住史、吸煙、既往高血糖史、營養(yǎng)不良和既往結(jié)核病病史等[19]。糖尿病也可增加罹患MDR-TB的風(fēng)險(xiǎn)和死亡風(fēng)險(xiǎn)[8],且至少與1種抗結(jié)核藥物基因型耐藥性相關(guān)[20]。因此,早期了解肺結(jié)核合并糖尿病患者病原學(xué)及耐藥等相關(guān)指標(biāo),可早期對(duì)兩種疾病進(jìn)行干預(yù)。宋克玉等[21]對(duì)2017—2019年南京市1411株結(jié)核分枝桿菌分離株耐藥譜進(jìn)行分析,結(jié)果提示南京市分枝桿菌感染者以中老年人群為主,耐藥情況嚴(yán)重,其中一線抗結(jié)核口服藥物和左氧氟沙星的耐藥順位依次為異煙肼(17.65%)>利福平(13.39%)>左氧氟沙星(10.70%)>乙胺丁醇(6.45%)。筆者前期對(duì)南京市2013—2014年結(jié)核分枝桿菌耐藥流行情況的調(diào)查提示,2013年和2014年初治、獲得性耐藥肺結(jié)核患者中糖尿病的比例呈增長趨勢(shì)[22];且肺結(jié)核合并糖尿病患者的流行趨勢(shì)在年齡、性別、地區(qū)、國家收入水平等方面均存在差異[5,23]。因此,本研究進(jìn)一步分析了南京市第二醫(yī)院成人活動(dòng)性肺結(jié)核合并糖尿病患者結(jié)核分枝桿菌表型耐藥譜,為本地區(qū)臨床診療工作提供了依據(jù)。

既往研究認(rèn)為,男性、老年人是糖尿病患病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[24-25],年齡、性別、低BMI、抗結(jié)核治療史也均與MDR-TB相關(guān)[26],這與本研究病例匹配前納入的544例肺結(jié)核合并糖尿病共病組患者在男性、年齡、復(fù)治患者的占比均高于非共病組相符。目前,有部分研究對(duì)糖尿病是否為耐藥的危險(xiǎn)因素得出了不同的結(jié)論,如Baker等[27]沒有發(fā)現(xiàn)糖尿病患者會(huì)增加罹患MDR-TB的風(fēng)險(xiǎn),但Tegegne等[8]納入混雜因素進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)和薈萃分析發(fā)現(xiàn),糖尿病與MDR-TB之間存在明顯正相關(guān)。因此,為了減少分析偏倚,本研究對(duì)肺結(jié)核合并或不合并糖尿病患者的耐藥譜進(jìn)行分析時(shí)采用了病例匹配法對(duì)年齡、性別、BMI、抗結(jié)核治療史等混雜因素進(jìn)行了控制,并進(jìn)一步依據(jù)初復(fù)治類型進(jìn)行分層比較。

病例匹配后的共病組患者的左氧氟沙星、hr-TB 和pre-XDR-TB耐藥率均高于非共病組,其中,初治共病組患者的hr-TB耐藥率高于非共病組、復(fù)治共病組患者的左氧氟沙星耐藥率和pre-XDR-TB耐藥率均高于非共病組。文獻(xiàn)報(bào)道糖尿病被確定為新診斷結(jié)核病患者中總耐藥、多耐藥、鏈霉素耐藥和異煙肼+鏈霉素耐藥的危險(xiǎn)因素[28]。Hsu等[29]對(duì)中國臺(tái)灣東部地區(qū)1008例肺結(jié)核患者進(jìn)行耐藥譜分析,發(fā)現(xiàn)耐異煙肼(除外MDR-TB)合并糖尿病患者的初、復(fù)治比例分別為11.3%和17.1%;與本研究結(jié)論一致。這可能與以下幾方面相關(guān):(1)糖尿病與耐藥突變菌株引起的疾病風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[20]。(2)糖尿病會(huì)引起利福平給藥后2 h血漿濃度下降37%,但不影響利福平的最大血漿濃度、生物利用度和半衰期[30]。(3)糖尿病合并結(jié)核病患者存在高血糖情況,可導(dǎo)致異煙肼吸收延遲/消除更快,使異煙肼血漿濃度降低[31]。(4)糖尿病患者宿主防御能力降低可能會(huì)增加結(jié)核分枝桿菌菌株引起的活動(dòng)性結(jié)核病風(fēng)險(xiǎn),這些結(jié)核分枝桿菌具有與健康喪失相關(guān)的耐藥性突變[32]。(5)結(jié)核病合并糖尿病患者氟喹諾酮類藥物耐藥趨勢(shì)可能與頻繁使用氟喹諾酮類藥物治療呼吸道感染有關(guān),這可能更常見于糖尿病患者[33]。

有報(bào)道認(rèn)為,糖尿病患者中發(fā)生MDR-TB的危險(xiǎn)因素包括年齡<65歲、高糖化血紅蛋白和結(jié)核病治療史,但未對(duì)空腹血糖控制水平和hr-TB等耐藥類型進(jìn)行分析[34]。因此,本研究依據(jù)結(jié)核病與糖尿病共病患者在抗結(jié)核治療期間空腹血糖控制目標(biāo)和初復(fù)治情況對(duì)共病組耐藥譜進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)初治共病組患者中空腹血糖控制不達(dá)標(biāo)患者的異煙肼單耐藥率和hr-TB耐藥率均高于同組內(nèi)空腹血糖控制達(dá)標(biāo)患者,而復(fù)治患者血糖不達(dá)標(biāo)者與血糖達(dá)標(biāo)者的不同類型耐藥率的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與糖尿病患者中會(huì)出現(xiàn)高血糖,而高血糖可以通過延緩藥物吸收和促進(jìn)藥物清除來降低血液中抗結(jié)核藥物的濃度,從而在很大程度上有利于耐藥性的發(fā)展[35]。

針對(duì)共病組初治血糖不達(dá)標(biāo)患者異煙肼單耐藥率及共病組hr-TB耐藥率分別較共病組初治血糖達(dá)標(biāo)患者和非共病組患者升高的情況,認(rèn)為與文獻(xiàn)報(bào)道肺結(jié)核合并糖尿病患者中異煙肼相關(guān)耐藥率高[16,29,36]的結(jié)論一致。異煙肼是治療結(jié)核病和結(jié)核分枝桿菌潛伏感染最重要的一線藥物之一,對(duì)異煙肼耐藥可能會(huì)影響抗結(jié)核治療的有效性,異煙肼耐藥患者的不良結(jié)局明顯高于敏感結(jié)核病患者[37],臨床需重視異煙肼耐藥肺結(jié)核。但目前尚不明確異煙肼耐藥的相關(guān)危險(xiǎn)因素,糖尿病是否是其獨(dú)立危險(xiǎn)因素尚需進(jìn)一步研究。本研究僅對(duì)共病組的初復(fù)治情況進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)初治共病組的hr-TB耐藥率高于非共病組,但復(fù)治患者h(yuǎn)r-TB耐藥率兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Bermudez-Hernndez等[38]通過全基因組測(cè)序(WGS)對(duì)糖尿病合并肺結(jié)核患者進(jìn)行多態(tài)性基因分析,結(jié)果提示,在共病組中katGS315T和fabG1-inhA基因的突變比例均增高,但復(fù)治患者中未出現(xiàn)上述原因,這是否涉及血糖、降糖藥物等原因還需進(jìn)一步研究。

本研究缺乏對(duì)分子耐藥和糖化血紅蛋白控制水平的分層研究,下一步應(yīng)在考慮患者性別、年齡、抗結(jié)核治療史、BMI、營養(yǎng)狀態(tài)、免疫基因等混雜因素影響的基礎(chǔ)上擴(kuò)大樣本量,進(jìn)一步對(duì)南京地區(qū)人口學(xué)特征、結(jié)核分枝桿菌菌株基因型、地域差異等因素進(jìn)行回歸分析,以評(píng)估糖尿病是否為異煙肼耐藥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,以及肺結(jié)核合并糖尿病患者出現(xiàn)異煙肼耐藥的影響因素。

綜上所述,南京市第二醫(yī)院作為江蘇省傳染病醫(yī)院,是南京市唯一一家市級(jí)結(jié)核病診治定點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)和耐藥結(jié)核病診治定點(diǎn)機(jī)構(gòu),結(jié)論可代表南京地區(qū)。南京地區(qū)活動(dòng)性肺結(jié)核合并糖尿病成人患者中異煙肼、左氧氟沙星的相關(guān)耐藥率均高于非共病組,初治共病組hr-TB耐藥率高于非共病組耐藥率,且不同空腹血糖控制水平患者耐藥率不同,提示下一步特別是對(duì)本地區(qū)初治肺結(jié)核合并糖尿病和空腹血糖控制不佳的肺結(jié)核患者,需盡早啟動(dòng)異煙肼等耐藥篩查。2019年我國提出糖尿病的未來精準(zhǔn)預(yù)測(cè),如相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)[39],這個(gè)決策可以使我們更早地預(yù)測(cè)出肺結(jié)核患者合并糖尿病的可能,對(duì)精準(zhǔn)診斷糖尿病合并肺結(jié)核、盡早開展耐藥篩查及制定合理的治療方案具有重要意義。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)郭晶:醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù)、文章撰寫、獲取研究經(jīng)費(fèi);龐加磊:分析/解釋數(shù)據(jù)、文章撰寫;高衛(wèi)衛(wèi):醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù);蔡敏:醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析;林霏申:醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、對(duì)文章的知識(shí)性內(nèi)容作批評(píng)性審閱、獲取研究經(jīng)費(fèi);張俠:醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、對(duì)文章的知識(shí)性內(nèi)容作批評(píng)性審閱、行政/技術(shù)支持、指導(dǎo)