GeneXpert MTB/RIF檢測技術在新疆結核病防治規劃中的應用效果

古麗娜·巴德爾汗 劉年強 伊帕爾·艾海提 王樂 王森路 祖力卡提阿衣·阿布都拉 王明哲 張靜 王新旗 畢洪波

結核病防治面臨諸多挑戰,其中結核病實驗室診斷能力不足嚴重制約了患者的發現,造成患者治療延誤和結核病傳播。患者臨床診斷的比例過高,易造成誤診、過診和漏診。在推廣應用分子生物學診斷技術前,我國病原學陽性肺結核患者90%以上通過痰涂片檢查發現,僅不足10%通過痰培養和分子生物學檢查發現[1]。確診的耐藥患者70%以上是通過傳統表型藥物敏感性試驗(簡稱“藥敏試驗”)方法發現的,分子生物學耐藥檢測技術應用率不足30%[2]。2018年以前,我國病原學陽性率(約32%)和耐藥肺結核發現率(約25%)呈現“雙低”的現象[3]。

新疆維吾爾自治區(簡稱“新疆”)是全國結核病發病率較高的地區之一[4],新疆黨委和政府高度重視結核病的防治工作,2017年,國家下發《“十三五”全國結核病防治規劃》[5],要求推廣應用分子生物學技術,提升實驗室檢測能力水平。此后,新疆加大經費投入力度,為全疆14個地(州、市)級、96個縣(市、區)級結核病實驗室配備了分子生物學檢測設備——GeneXpert MTB/RIF(簡稱“GeneXpert”),使全疆所有結核病定點醫療機構均具備了分子生物學檢測能力[6]。筆者通過對2017—2020年GeneXpert檢測技術在新疆結核病防治規劃中的應用效果進行分析,為防治措施的進一步優化提供科學依據。

資料和方法

一、資料來源

患者登記信息來源于“中國疾病預防控制信息系統”的子系統“結核病管理信息系統”,收集活動性肺結核患者登記數據,主要包括肺結核患者實驗室各類檢查結果和耐藥檢測結果等。

二、研究方法

收集2017年1月1日至2020年12月31日期間活動性肺結核患者信息,以及痰涂片檢查、分離培養、GeneXpert、藥敏試驗檢測結果,結合各地“GeneXpert”配備情況進行分析。

1. 2019年以前結核病診斷流程:對肺結核可疑癥狀者進行胸部影像學和痰涂片檢查,若涂片結果為陽性,可確診肺結核,同時開展固體培養試驗,培養陽性的標本送往地市級實驗室完成耐藥性篩查;若涂片結果為陰性,但影像學檢查結果存在異常,則由涂陰診斷小組確診肺結核或排除肺結核。

2. 2019年以后結核病診斷流程:對肺結核可疑癥狀者或疑似肺結核患者進行胸部影像學和痰涂片檢查。若涂片結果為陽性或涂片結果為陰性但影像學檢查疑似肺結核,則開展GeneXpert檢查。如GeneXpert檢測到結核分枝桿菌(MTB)且對利福平敏感,則為利福平敏感肺結核,如檢測到MTB且對利福平耐藥,則將其轉診到地市級耐藥結核病定點醫療機構進行治療。

3. 2017—2020年各類指標的變化:通過對2017—2020年肺結核患者接受GeneXpert檢測率、肺結核患者病原學陽性率、病原學陽性肺結核患者中GeneXpert陽性貢獻率、病原學陽性肺結核患者利福平耐藥篩查率等指標的變化進行分析評價。

三、指標定義

1.肺結核患者接受GeneXpert檢測率:指某年登記的肺結核患者(不包括單純結核性胸膜炎、肺外結核)中,接受GeneXpert檢測的患者所占的比例。

2.肺結核患者病原學陽性率:指某年登記的肺結核患者中,病原學陽性患者所占的比例。病原學陽性包括痰涂片陽性、涂片陰性培養陽性或GeneXpert 檢測陽性。

3.病原學陽性肺結核患者中GeneXpert陽性貢獻率:指某年登記的病原學陽性肺結核患者中,GeneXpert檢測到MTB但痰涂片和培養均為陰性的患者所占的比例。

4.病原學陽性肺結核患者利福平耐藥篩查率:指某年登記的病原學陽性肺結核患者中,開展利福平耐藥篩查的患者所占的比例。開展利福平耐藥篩查的方法包括表型藥敏試驗和GeneXpert等。

四、統計學處理

使用Excel 2019軟件進行數據的收集和整理,使用SPSS 26.0軟件進行數據的統計分析。計數資料以“百分率/構成比(%)”描述,各年度差異的比較采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、GeneXpert配備、檢測和病原學陽性情況

2017—2020年,GeneXpert設備覆蓋率分別為20.00%(22/110)、65.45%(72/110)、100.00%(110/110)和100.00%(110/110),2020年GeneXpert設備覆蓋率較2017年明顯提高,差異有統計學意義(χ2=40.705,P<0.001)。

2017—2020年,共收集到179 676例活動性肺結核患者,從2017年的39 261例增加至2018年的72 037例,又下降至2019年的42 288例,2020年為最低值(26 090例)。 肺結核患者接受GeneXpert檢測率從2017年的0.32%提高到2020年的75.16%,差異有統計學意義(χ2=174.087,P<0.001);病原學陽性率從2017年的20.17%提高到2020年的57.94%,差異有統計學意義(χ2=47.569,P<0.001),提高幅度為37.77%。見表1。

表1 2017—2020年新疆肺結核患者GeneXpert檢測和病原學陽性情況

二、病原學陽性肺結核患者構成情況

從2017—2020年的病原學陽性肺結核患者構成情況來看,病原學陽性患者數從2017年的7919例提高到2020年的15 116例,僅GeneXpert檢測陽性患者(包括涂陰培陰和涂陰培養未做兩部分)從2017年的6例提高到2020年的7194例,所占比例從0.08%增加到47.59%,差異有統計學意義(χ2=83.824,P<0.001),提高幅度為47.51%。見表2。

表2 2017—2020年新疆病原學陽性肺結核患者構成情況

三、病原學陽性肺結核患者利福平耐藥篩查情況

病原學陽性肺結核患者利福平耐藥篩查率從2017年的44.49%提高到2020年的99.79%,差異有統計學意義(χ2=133.333,P<0.001)。傳統藥物敏感性試驗占比從2017年的98.15%下降到2020年的3.87%,GeneXpert檢測比例從2017年的1.85%增加到2020年的96.13%,差異有統計學意義(χ2=250.893,P<0.001)。見表3。

表3 2017—2020年新疆病原學陽性肺結核患者利福平耐藥篩查情況

四、肺結核患者利福平耐藥情況

利福平耐藥肺結核患者中,涂陰肺結核利福平耐藥患者的構成比從2017年的8.33%提高到2020年的42.18%,差異有統計學意義(χ2=51.431,P<0.001)。見表4。

表4 2017—2020年新疆涂陽和涂陰肺結核患者利福平耐藥情況

討 論

研究結果表明,新疆肺結核病原學陽性率從2017年的20.17%提高到2020年的57.94%,達到了《“十三五”全國結核病防治規劃》要求的達到50%以上的目標。2017—2020年,GeneXpert設備在新疆地區的覆蓋率、GeneXpert檢測率、病原學陽性率、同期僅GeneXpert陽性占病原學陽性患者的比例均大幅增加,病原學陽性率提高的主要貢獻來自于GeneXpert技術的推廣和使用。

但是,從不同年份來看,GeneXpert使用率的增幅與病原學陽性率的增幅不一致。雖然2018年較2017年GeneXpert設備配備比例大幅增加,使用比例也有所增加,但同期病原學陽性率幾乎未發生變化,這主要與2019年以前GeneXpert檢測的目的是排除利福平耐藥,從而將檢測對象局限在一部分新涂陽和復治涂陽患者中有關。2019年GeneXpert設備配備比例達到100.00%,使用比例較2018年大幅增加,同期病原學陽性率也出現大幅增加;2020年GeneXpert使用比例較2019年大幅增加,同期病原學陽性率也得到進一步提升。2019年開始病原學陽性率有了大幅提高,可能有兩方面的原因:第一,從2018年5月1日起,根據新的《WS 288—2017肺結核診斷》標準,將分子生物學等檢查方法納入肺結核確診依據[7-8],截止到2019年1月,全疆為所有結核病定點醫院配備的GeneXpert設備已全部發放到位并投入使用,分子檢測手段不僅提高了MTB陽性檢出率,同時也縮短了檢出時間,提高了登記肺結核患者的病原學陽性登記率[9];第二,《“十三五”全國結核病防治規劃》目標要求是,到2020年肺結核患者病原學陽性率要達到50%[5],所以各地各級政府均加強了對結核病防治工作的投入力度,這兩方面的原因共同提高了肺結核患者的病原學陽性率。

2019年以后,GeneXpert檢測率與病原學陽性率基本實現了同步增長,GeneXpert除了通過檢測MTB診斷肺結核以外,還可以同時檢測利福平的耐藥性,病原學陽性肺結核患者利福平耐藥檢測率從2017年的44.49%大幅度提高到2020年的99.79%,實現了《遏制結核病行動計劃(2019—2022年)》要求的“耐藥檢測率達到90%”的目標。其中,從不同檢測方法所占比例來看,GeneXpert檢測占比逐年增高,從2017年的1.85%大幅度增加到2020年的96.13%,而傳統藥物敏感性試驗從2017年的98.15%下降到2020年的3.87%,耐藥篩查率提升的原因主要依賴于GeneXpert技術的大范圍應用。另一方面,也與GeneXpert技術操作簡單,基層實驗室接受度較高有關。傳統藥敏試驗對實驗室條件和操作技術要求較高,需要集中在地市級完成。縣級將病原學陽性患者標本全部運送到地市級進行檢測,工作壓力非常大。因此,傳統藥敏試驗使用比例逐漸降低。相反,GeneXpert技術可以直接在縣級實驗室檢測病原學陽性患者的利福平耐藥性。若患者對利福平耐藥,再將患者轉介到地市級,大幅降低地市級開展傳統藥敏試驗檢測的工作壓力。因此,當大力普及使用GeneXpert檢測技術以后,利福平耐藥性檢測水平也隨之大幅提高。有研究表明,GeneXpert檢測對涂陰疑似肺結核患者及利福平耐藥性均具有較高的檢出率和敏感度,可推薦作為基層結核病定點醫院臨床快速確診涂陰疑似肺結核及利福平耐藥肺結核的檢測手段[10]。

研究結果還表明,隨著病原學陽性率和利福平耐藥檢測率的大幅提高,利福平耐藥患者發現數明顯增加,從2017年的252例提高到了2019年的617例。2019年以前,耐藥檢測以涂陽肺結核患者為主要對象,所以利福平耐藥患者主要來自涂陽肺結核患者。2019年全面應用GeneXpert檢測后,不僅可以發現涂陽肺結核患者中的利福平耐藥患者,還可以發現涂陰肺結核患者中的利福平耐藥患者。本研究發現,2020年的利福平耐藥患者中有42.18%來自涂陰患者,如果將篩查對象僅僅局限于涂陽患者,那么有可能會漏掉大量利福平耐藥患者。因此,在實際操作過程中,可以考慮直接用GeneXpert檢測取代涂片檢查。這不僅與世界衛生組織新推薦的診斷流程一致[11],也符合中國防癆協會制定的《利福平耐藥肺結核診斷流程》[12]團體標準。以往作為金標準的傳統藥敏試驗,檢測時間過長,導致很多患者在被診斷耐藥之前出現死亡和失訪,無法得到及時救治。此外,應用GeneXpert檢測技術可以大幅縮短利福平耐藥檢測時間,從傳統藥敏試驗所需的65 d縮短到當天出結果。因此,GeneXpert檢測技術的推廣應用,也為利福平耐藥肺結核的早期發現和早期治療提供了有利條件。

綜上所述,新疆地區肺結核患者病原學陽性率和利福平耐藥患者發現數量的大幅提高與GeneXpert檢測設備的大面積配備和使用有直接關系。在今后的工作中,還要持續做好各級結核病實驗室GeneXpert檢測項目的實施質量,提高患者精準診斷水平,為實現終結結核病流行目標而努力。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻古麗娜·巴德爾汗、畢洪波:文獻檢索和文章撰寫;劉年強、王樂、王森路:對文章的知識性內容作批評性審閱和指導;伊帕爾·艾海提、祖力卡提阿衣·阿布都拉、王明哲、張靜、王新旗:指導和支持性貢獻