3種檢測方法對結核病診斷效能的比較

王 蕊,李 妍,楊 健,王盼婷,張 萌,陳艷炯

1.西安交通大學醫學部病原生物學與免疫學系,陜西西安 710061;2.陜西省結核病防治研究所結核病參比實驗室,陜西西安 710048

結核病是僅次于新型冠狀病毒感染(COVID-19)的第2大傳染性疾病,目前我國仍是第3大結核病高負擔國家[1]。早期診斷是治療結核病的關鍵環節,而實驗室檢查是診斷結核病必不可少的方法之一,目前,實驗室檢查方法主要包括涂片抗酸染色鏡檢(AFB)、結核分枝桿菌(MTB)培養、γ-干擾素(IFN-γ)釋放試驗(IGRA)、實時熒光定量核酸擴增檢測技術(Xpert MTB/RIF)等[2]。AFB是最常用的確診結核病的方法,而IGRA和Xpert MTB/RIF是近年來結核病檢測的新技術[3-5],Xpert MTB/RIF更是被納入肺結核的診斷標準(WS288-2017)[6]。本研究回顧性分析了同時采用IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF 3種方法檢測結核病患者的檢測結果及病例資料,以評價3種檢測方法對結核病的診斷價值。現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年6月至2023年6月在陜西省結核病防治研究所就診的疑似結核病患者397例作為研究對象。所有研究對象均同時進行IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF 3種檢測方法,收集患者的檢測結果及病歷資料,排除無法診斷是否為結核病的患者39例,最終納入358例,根據結核病診斷標準,將其分為結核患者141例和非結核患者217例。結核患者中男87例(61.70%)、女54例(38.30%),平均年齡(49.50±7.90)歲;非結核患者中男125例(57.60%)、女92例(42.40%),平均年齡(50.61±9.14)歲。兩組研究對象性別、年齡比較,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。所有研究對象均知曉本研究,并簽署知情同意書。納入標準：年齡18～80歲;臨床癥狀提示結核病,如咳嗽、咳痰、發熱、接觸過結核病患者等。排除標準：XpertMTB/RIF檢測結果無效;患者病例資料不完整。本研究經過陜西省結核病防治研究所醫學倫理委員會審批通過(倫理審批號：2019JY03)

1.2儀器與試劑 IGRA相關試劑和儀器均購自北京萬泰生物藥業公司;AFB染色液購自珠海貝索生物技術有限公司;Xpert MTB/RIF相關試劑盒和儀器均購自美國Cepheid公司。嚴格按照使用說明步驟進行操作。

1.3方法

1.3.1IGRA 采集所有研究對象6 mL肝素鋰抗凝的靜脈血,在2 h之內,以1 mL/管分裝到“N”“T”“P”3種培養管中,顛倒混勻后置于37 ℃環境中培養22～24 h;以3 000～5 000 r/min離心10 min,取3種培養血漿各100 μL與100 μL樣本稀釋液分別進行1∶1稀釋混勻;取稀釋后樣本70 μL加至測試卡加樣口。加樣后15 min置于熒光掃描儀判讀結果。

1.3.2AFB 取適量痰液在玻片上涂抹成1 cm×2 cm的卵圓形,自然干燥,置于染色架上,玻片間至少留有1 cm的距離;加熱固定;滴加苯酚復紅蓋滿玻片,加熱至產生蒸汽,5 min后,流水輕緩沖洗;加酸性酒精,保持1～2 min,流水輕緩沖洗,必要時重復脫色,至無紅色為止;加亞甲藍染液染色30～60 s;流水輕緩沖洗,瀝干。在油鏡下觀察。依照《結核病實驗室檢驗規程》[7]判定結果。

1.3.3Xpert MTB/RIF 先吸取痰液1 mL置于一次性無菌試管內,然后加入2倍量前處理液并旋緊瓶蓋,利用渦旋振蕩器振蕩30 s,直至樣品溶解無凝塊;常溫下靜置15 min,無菌吸管吸出2 mL處理液,從加樣孔慢慢添加到試劑盒中,蓋上試劑盒蓋,上機檢測。

2 結 果

2.1IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF對結核病的診斷結果比較 在結核患者中,IGRA、AFB和Xpert MTB/RIF的陽性檢出率分別為95.74%(135/141)、31.21%(44/141)和56.74%(80/141);在非結核患者中,IGRA、AFB和Xpert MTB/RIF的陽性檢出率分別為39.63%(86/217)、0.46%(1/217)和0.00%(0/217)。3種方法對結核的陽性檢出率比較,差異有統計學意義(χ2=125.50,P<0.01)。見表1。

表1 IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF檢測結果比較(n)

2.2IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF對結核病的診斷效能比較 IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF檢測結核病的靈敏度分別為95.74%、31.21%、56.74%,其中IGRA的靈敏度均高于AFB和Xpert MTB/RIF(χ2=126.66,P<0.01;χ2=59.22,P<0.01),且Xpert MTB/RIF的靈敏度高于AFB(χ2=18.65,P<0.01);IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF檢測結核病的特異度分別為60.37%、99.54%、100.00%,其中AFB和Xpert MTB/RIF的特異度均高于IGRA(χ2=103.86,P<0.01;χ2=107.25,P<0.01),但AFB和Xpert MTB/RIF的特異度比較,差異無統計學意義(χ2=1.00,P=0.32)。IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF檢測結核病的準確率分別為74.30%、72.63%、82.96%,其中Xpert MTB/RIF的準確率最高,且3種檢測方法的準確率比較,差異有統計學意義(χ2=12.30,P<0.01)。見表2。

表2 IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF檢測方法對結核病的診斷效能(%)

2.3結核病患者中AFB、Xpert MTB/RIF檢測結果與AFB檢測結果比較 IGRA與AFP檢測結果的總符合率為31.21%(44/141),陽性符合率為95.45%(42/44),陰性符合率為4.12%(4/97);Xpert MTB/RIF與AFP檢測結果的總符合率為74.47(105/141),陽性符合率為100.00%(44/44),陰性符合率為62.89%(61/91)。見表3。

表3 結核病患者中AFB、Xpert MTB/RIF檢測結果與AFB檢測結果比較(n)

3 討 論

IGRA采用MTB特異性抗原刺激培養血液中的特異性T細胞產生免疫應答并釋放IFN-γ,通過檢測IFN-γ的水平來判斷患者是否感染了MTB,其結果不受非結核分枝桿菌和卡介苗的影響[8-9]。IGRA陽性說明患者存在結核感染,但并不表明結核是否處于活動期[10],因此,IGRA不能獨立診斷結核病[11]。本研究IGRA檢測結核病的靈敏度最高(95.74%)、陰性預測值最高(95.62%),提示IGRA陰性可作為排除結核病的診斷指標。IGRA與AFP檢測結果的陰性符合率為4.12%(4/97),說明IGRA可用于痰涂片陰性患者的進一步檢測。

病原學診斷中,AFB操作簡單、費用低、耗時短,是應用最廣泛的實驗室檢查方法,但是標本中的細菌數至少在每毫升5 000～10 000條時才能檢測出陽性,且陽性率低,僅為14%～47%[12-14]。本研究中AFB的敏感度為31.21%,與IGRA和Xpert MTB/RIF相比,靈敏度最低,說明了AFB易造成臨床漏診。本研究中AFB的特異度為99.54%,共檢測出陽性45例,其中44例診斷為結核病,剩余1例涂片陽性經對硝基苯甲酸(PNB)/ 噻吩-2-羧酸肼(TCH)選擇培養基鑒定為非結核分枝桿菌(NTM)。這表明AFB無法區分MTB和NTM,容易導致臨床誤診。

Xpert MTB/RIF是近年來快速發展應用的MTB分子生物學檢測技術,不僅可以檢測MTB,還可以檢測利福平的耐藥性,其整個檢測過程只需要2 h[15]。本研究的Xpert MTB/RIF靈敏度為56.74%,這與鄒遠嫵等[16]研究的靈敏度63.8%接近。Xpert MTB/RIF的靈敏度顯著高于AFB(χ2=18.65,P<0.01),與既往研究相符[17-19]。Xpert MTB/RIF與AFP檢測結果的陽性符合率為95.45%(42/44),這提示臨床非必要可不對AFB陰性患者進行Xpert MTB/RIF檢測,尤其對經濟欠發達地區;Xpert MTB/RIF與AFP檢測結果的陰性符合率為62.89%(61/91),表明Xpert MTB/RIF在AFB陰性患者中有進一步檢測的價值。Xpert MTB/RIF特異度為100.00%,3種檢測方法中最高。在1例NTM感染病例中,AFB檢測呈陽性,而Xpert MTB/RIF檢測呈陰性,因此,當AFB呈陽性而Xpert MTB/RIF呈陰性時,臨床應高度懷疑NTM感染。

IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF檢測方法各有利弊。Xpert MTB/RIF的靈敏度和特異度都很高[20-21],但它對實驗室人員和環境的要求很高,而且價格昂貴,這就意味著一些患者會選擇價格低廉的AFB檢測,排菌量少的患者就無法被檢測出來。IGRA檢測還受到患者免疫水平的限制,一些免疫力低下的患者無法被檢測出來[9,22]。因此,為患者找到合適的檢測方法并進行最佳組合,為臨床醫生提供準確、快速的臨床證據尤為重要[23]。

綜上所述,在結核病診斷中,Xpert MTB/RIF和AFB的特異度均高于IGRA,而IGRA和Xpert MTB/RIF的靈敏度高于AFB,故臨床上可用IGRA陰性作為排除結核病的指標,Xpert MTB/RIF可作為病原學檢測的首選方法,并可聯合AFB輔助診斷NTM感染,以此來提高結核病的臨床診治效率。只有充分利用這3種檢查方法的優勢,并根據患者的實際情況適當應用,才能以盡可能低的成本盡快確診結核病。