结核抗体lgG/lgM检测在肺结核和肺外结核中的诊断价值

夏 强，傅潺潺，竺祖军，岳永宁，朱 敏

结核病的临床表现多样，可以累积全身各个系统，尤其是肺外结核病变往往十分隐匿，给临床诊断带来极大的困难[1]。目前细菌学检查仍是结核病诊断的金标准，传统的抗酸染色涂片敏感性仅有19.5%～35%[2-3]、而分枝杆菌普通培养则需要等6～8周左右的时问才能出报告，且培养条件要求高、阳性率较低，胸片对肺结核诊断有意义，但对肺外结核诊断几乎没有意义[4]。临床应用广泛的结核菌素皮肤试验(Tuberculin Skin Test，TST)，由于其所用的抗原为结核菌素纯蛋白衍生物为卡介苗和多种分枝杆菌共有，有较高的假阳性，另TST对于免疫抑制的患者缺乏足够的敏感度导致假阴性[5-6]。目前基因诊断技术的PCR等[7]，由于实验条件限制在很多基层单位不适合开展。因此敏感、特异、快速、低成本的快速检测方法十分重要。最近，英国学者Lalvani[8]建立结核感染T细胞检测，欧美国家相继批准使用成为分析诊断结核感染的最主要方法之一，但此种方法价格昂贵，国内结核患者普遍比较贫困，难以推广。因此，国内临床上结核抗体仍然作为筛查结核病的主要方法之一。本文利用结核抗体IgG/IgM检测110例疑似结核患者、215例非结核肺部疾病患者和100例健康对照人群，并以临床诊断作为金标准评价该方法的敏感度和特异性，为结核病的监测提供一定的实验室依据。

1 材料与方法

1.1标本来源 110例疑似结核患者和215例非结核肺部疾病患者标本于2013年1月至2013年6月收集自浙江省结核病诊断治疗中心门诊结核病患者，其中疑似结核患者男性66例 ，女性44例；年龄9～89岁，平均年龄48.17岁；非结核肺部疾病患者男性132例 ，女性93例；年龄1～89岁，平均年龄45.58岁。110例疑似结核患者根据根据《肺结核和治疗指南》[9]诊断为结核102例，其中肺结核的患者73例，肺外结核的患者29例(包括结核性胸膜炎11例、结核性腹膜炎3例、腰椎结核3、肾结核1例、盆腔结核3例和肠结核4例、淋巴结核3、结核性心包炎1例)，非结核分枝杆菌(nontuberculosismycobacteria，NTM)感染患者8例。根据临床表现、病理学诊断、痰涂片和细菌培养及X线等辅助诊断排除结核病诊断其他肺部疾病的患者215例(包括肺炎129例、肺癌17例、支扩26例、、肺气肿15例、矽肺28例)。100例对照者标本来自于既往无结核病史、X-线辅助诊断无明显异常体检者。

1.2方法

1.2.1痰抗酸杆菌涂片和痰分枝杆菌培养(L-J酸性培养法) 按照中国防痨协会《结核病实验室检验规程》[10]标准。

1.2.2IgG/IgM检测 对入选的425例样本进行结核抗体胶体金IgG/IgM检测，试剂盒为北京健乃喜生物技术有限责任公司生产。静脉血清标本按常规法采集、分离、贮存，试验步骤按各试剂盒说明书的要求进行，实验过程和结果判定严格按产品操作说明书进行。

1.2.3分枝杆菌鉴定 采用梅里埃公司Hain-Test 检测，按照《现代结核病诊断技术》[11]标准操作、质控。

1.2.4结果分析和比较 应用SPSS 19.0统计学软件对不同检测方法的检测结果进行分析，率的比较采用χ2检验，P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1异种血清抗结核分枝杆菌抗体检测结果 以临床诊断为金标准，抗体IgG检测肺结核患者的阳性率为75.34%(55/73)，5例涂阴培阴疑似肺结核患者，结核抗体检测IgM阳性、IgG阴性，经随访两个月后，均诊断为肺结核患者。抗体lgG+lgM检测肺结核阳性率达到82.19%(60/73)。肺外结核29例，阳性率为55.17%(16/29)，其中诊断结核性胸膜炎阳性率为81.81%、肠结核为75%、结核性腹膜炎及淋巴结核均为66.67%。结核性心包炎、盆腔结核、泌尿系结核和腰椎结核均为0。非结核疾病和对照人群阳性率分别为7.4%(16/215)、11%(11/100)。对33例培养阳性的分枝杆菌进行Hain-Test检测，发现8例非结核分枝杆菌，分别为6例胞内分枝杆菌， 2例脓肿分枝杆菌，均为60岁以上患者，抗体lgG、lgM检测均为阴性。见表1。

2.2不同方法对415例样本的检测结果比较 415例样本中结核抗体lgG+IgM、痰培养法和痰涂片法的敏感度分别为74.51%、24.51%和20.59%，结核抗体lgG+IgM敏感度明显高于痰培养法(24.51%)和痰涂片法(20.59%)，(χ2=51.00，P<0.05；χ2=59.46，P<0.05)，见表2。结核抗体IgG/IgM在涂阳及涂阴的检出率分别为76.19%(16/21)和70.07%(60/81)；结核抗体IgG/IgM在培阳及培阴的检出率分别为76%(19/25)和74.03%(60/77)；结核抗体IgG/IgM在涂阴、培阴的检出率为73.97%(53/73)；在涂阳、培阳的检出率为82.35%(14/17)，见表3。

不同方法检测肺内及肺外结核患者的敏感度比较 抗体lgG+lgM检测肺结核和肺外结核的敏感度分别为82.19%(60/73)和55.17%(16/29)，肺结核和肺外结核的敏感度差异有统计学意义(χ2=7.98，P<0.05)，见表4。

表1 异种血清抗结核分枝杆菌抗体检测结果

表2 不同方法对415例样本的检测结果比较

Note:▲8 cases of culture positive and 2 cases of smear positive were identified to be NTM in non-TB.

2.4不同年龄组结核抗体检测结果 102例结核患者年龄段从1岁到89岁，我们在研究中将病人分为婴幼儿组(1～3岁)，少年组(4～20岁)，青年组(21～40岁)，中年组(41～60岁)和老年组(60岁以上)。各组间整体比较分析，差异有统计学意义(χ2=33.41，P<0.05)；结核抗体IgG/IgM在青年组和中年组阳性率中、少年组和老年组阳性率中差异无统计学意义(χ2=0.90，P>0.05；χ2=0.58，P>0.05)；青年组与老年组相比差异有统计学意义(χ2=20.75,P<0.05)；中年组与老年组相比差异有统计学意义(χ2=20.48,P<0.05)；中年组与少年组相比差异有统计学意义(χ2=11.08，P<0.05)，见表5。

表3不同类型结核检测结果的比较

Tab.3Comparisonondifferenttypesoftuberculosisbythedetectionresultsofserumantibody

GroupnPositive of IgGPositive of IgMPositive rate (%)s(-)∗8155570.07s(+)2116076.19c(-)7752574.03c(+)∗2519076.00s(+)c(-)42050.00s(+)c(+)1714082.35s(-)c(+)86075.00s(-)c(+)7349573.97

Note:*smear (s), culture(c).

表4不同方法检测肺内及肺外结核患者的敏感度比较

Tab.4Comparisononsensitivityofdifferentmethodsfordetectionofpulmonaryandextrapulmonarytuberculosispatients

MethodPulmonary TB,n=73Extrapulmonary TB, n=29Positive(%)SensitivityPositive(%)SensitivitySmear1926.0326.9Culture2331.5126.9IgG/IgM6082.191655.17

表5不同年龄组结核抗体检测结果

Tab.5Comparisonoftheresultsindetectionofantibodytodifferentagegroupsoftuberculosispatients

Age group IgG/IgMPositive (%)Negative (%)TotalBaby 02(100)2Children5(50.00)5(50.00)10Youth 25(96.15)1(3.75)26Middle-aged35(89.74)4(10.26)39Elderly9(36.00)16(64.00)25Total7428102

3 讨 论

我国肺结核发病率位于世界第二，活动性结核患病率达367/10万人，但结核发现率仅为39%[12]。快速诊断及治疗活动性结核患者是我们结核防控项目的重点，目前常规检测很难达到这一点[13-14]。近几十年，结核菌抗体用于结核病的诊断是结核病研究的主要课题之一。检测结核抗体从方法可以分为ELISA法、免疫色谱法(DIG-FA)和免疫胶体金层析法。而产品质量主要在于抗原表位的选择及纯化水平。目前结核抗体IgG主要选择使用纯化的结核菌细胞壁多糖,最常用的是结核菌LAM；基因工程表达的结核分枝杆菌特异性抗原,38kDa 和16kDa蛋白。本研究用免疫层析法，检测试剂条含有胶体金标记的结核抗原和提取自新西兰白兔的IgG、小鼠抗人IgM抗体。所用的结核抗原由重组DNA方法在大肠杆菌表达获得。

结核病诊断的金标准是通过临床痰标本观测或培养出抗酸分枝杆菌并行菌型鉴定。虽然该法特异性高，但有大约50%漏检，且需费时2～8周，因而无法快速明确诊断，特别是对涂阴、培阴、无痰的肺结核病人或肺外结核病人更难以诊断，影响到治疗方案的及时确定。通过415例样本研究显示，抗体IgG/IgM检测结核病患者的敏感度为74.51%，与国外报道相近[15]，高于痰涂片及普通酸性罗氏培养法。抗体IgG/ IgM检测肺结核和肺外结核的敏感性分别为82.2%和55.2%，二者有显著性差异，其中在结核性心包炎、盆腔结核、泌尿系结核和腰椎结核中检测阳性率为0，出现这种结果可能是本研究肺外结核样本量较少。

本研究发现，5例结核抗体lgM阳性、lgG阴性患者，根据临床表现、病理学诊断、痰涂片、痰培养及X-线辅助无法判断是否为结核，转为临床观察。经过2个月随访，5例lgM阳性患者均为结核初治患者，而抗体lgG仍为阴性。分析其原因可能是不同抗结核抗体在结核病病程不同时间检测有关。IgM型抗结核抗体一般在动物免疫8周后明显升高，但持续时间较短。再次免疫反应产生的抗体主要是IgG，且含量高，持续时间很长。研究显示[16]，结核抗体lgM检测结核敏感性为11%，特异性lgG+lgA+lgM为90%。本研究抗体lgG+lgM检测结核检出率达到82.2%，比单项lgG检出率75.3%，增加了6.9%。根据2011年3月卫生部发布的全国第五次结核病流行病学现场调查结果表明[17]：中国感染结核病菌的人数则超过5亿人，意味着增加6.9%的检出率，就可以增加约3 450万例结核病例的检出，从而有助于结核病的及时治疗及减低结核病的传播，间接地降低结核病的发生率。由此可见，IgM检测可以补充IgG检测的局限性。由此看来，抗结核抗体lgM的检测在结核病早期诊断中有重要的参考意义，可作为一项主要诊断指标。

结核抗体IgG/ IgM、痰涂片、痰培养3种方法的特异性分别为91.64%、97.52%和99.38%，结核抗体略低于痰菌培养和痰涂片法，但痰菌培养需要耗时6～8周，而痰涂片法的灵敏度只有8.7%，且完成结核抗体整个检测只需20 min。本研究是以肺内、外结核结核患者全血作为检测标本，根据结核抗体检测原理实际上标本类型可以是胸腹水、脑脊液等，给肺外结核的诊断提供了更多的支持。另外痰涂片、培养阳性还需要进一步鉴定，区分结核分枝杆菌与NTM感染，避免治疗方案错误，延误病程。

通过102例结核患者年龄段分组分析，婴幼儿组、少年组和老年组检出率分别为0、50%、36%，远低于青年组和中年组的96.15%和89.74%。主要原因可能是患者的免疫功能低下, 结核抗体的浓度太低无法检测，但不能排除感染结核分枝杆菌的可能。婴幼儿、老人结核患者临床症状不典型，如果伴发其他疾病，常常照成误诊，形成对潜伏性结核感染(latent tuberculosis infection LTBI)[1]。另外，我们发现8例NTM感染全部在老年组。6例为胞内分枝杆菌，2例为脓肿分枝杆菌。近年来， NTM 的发病率也在迅速上升。据2010 年全国第五次结核病流行病学抽样调查报告显示，2010年[17]NTM 占分离菌株的22.9%[17]，较2000年[18]11.1%明显增加[18]，值得广泛的注意。

综上，不能区别结核与LTBI 是该方法的内在缺陷，同时结核抗体检测也一些局限性，如重症肺结核病、结核病合并糖尿病、老人和儿童患者等免疫低下患者，检测结果可能会是阴性。但是，作为快速、方便、经济的方法结核抗体检测可以成为临床诊断及鉴别诊断的重要依据之一。

参考文献：

[1]Jasmer RM, Nahid P, Hopewell PC. Latent tuberculosis infection[J]. N Engl J Med, 2002, 347(23): 1860-1866. DOI: 10.1056/NEJMcp021045

[2]Zhang YH. Strengthening clinical research of new technology experimental diagnosis in tuberculosis[J]. Chin J Lab Med, 2001, 24(2): 69-70. (in Chinese)

庄玉辉. 加强结核病实验诊断新技术的临床应用研究[J]. 中华检验医学杂志, 2001, 24(2): 69-70.

[3]Wang CY, Li YR. The analyses of 3479 sputum specimens of acid-fast bacillus of pulmonary tuberculosis patients[J]. J Clin Pulmon Med, 2004, 9(6): 605-606. (in Chinese)

王成勇, 李益荣. 3479 例肺结核病人痰标本抗酸杆菌检查结果分析[J]. 临床肺科杂志, 2004, 9(6): 605-606.

[4]Mitchison DA. The diagnosis and therapy of tuberculosis during the past 100 years[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2005, 171(7): 699-706. DOI: 10.1164/rccm.200411-1603OE

[5]Rogerson TE, Chen S, Kok J, et al. Tests for latent tuberculosis in people with ESRD: a systematic review[J]. Am J Kidney Dis, 2013, 61(1): 33-43. DOI: 10.1053/j.ajkd.2012.07.019

[6]Chapman AL, Munkanta M, Wilkinson KA, et al. Rapid detection of active and latent tuberculosis infection in HIV-positive individuals by enumeration ofMycobacteriumtuberculosis-specific T cells[J]. AIDS, 2002, 16(17): 2285-2293.

[7]Tan X. Research on method for rapid diagnosis of tuberculosis laboratory[J]. J Hunan Normal Univ (Med Sci), 2007, 131(6): 58-59. (in Chinese)

谭笑. 结核病实验室快速诊断方法的研究[J]. 湖南师范大学学报:医学版, 2007, 4(2): 58-59.

[8]Lalvani A. Diagnosing tuberculosis infection in the 21st century: new tools to tackle an old enemy[J]. Chest, 2007, 131(6): 1898-1906. DOI: 10.1378/chest.06-2471

[9]Zhang PY. Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary tuberculosis[J]. Chin J Tubercul Respir Dis, 2001, 24(2): 70-74. (in Chinese)

张培元. 肺结核诊断和治疗指南[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2001, 24(2): 70-74.

[10]Wang SM, Zhu JH, Zhang LX. Clinical laboratory procedures for tuberculosis diagnosis[M]. Beijing: Chinese Education and Culture Publishing House, 2006: 13-51. (in Chinese)

王甦民, 朱建华, 张立兴. 结核病诊断实验室检验规程[M]. 北京: 中国教育文化出版社, 2006：13-51.

[11]Zhang HQ, Zhao YL. Current tuberculosis diagnosis technology[M]. Beijing: People's Medical Publishing House, 2013: 282-287. (in Chinese)

张贺秋, 赵雁林. 现代结核病诊断技术[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2013:282-287.

[12]Collaboration China Tuberculosis Control. The effect of tuberculosis control in China[J]. Lancet, 2004, 364(9432): 417-422. DOI: 10.1016/S0140-6736(04)16764-0

[13]Lee E, Holzman RS. Evolution and current use of the tuberculin test[J]. Clin Infect Dis, 2002, 34(3): 365-370. DOI: 10.1086/338149

[14]Butt A, Kadeishvili K, Aronow WS, et al. Testing for tuberculosis infection[J]. Comprehens Ther, 2008, 34(3-4): 151.

[15]Mathai E, Rajkumari R, Kuruvilla PJ, et al. Evaluation of serological tests for the diagnosis of tuberculosis[J]. Indian J Pathol Microbiol, 2002, 45(3): 303-305.

[16]Uma Devi KR, Ramalingam B, Brennan PJ, et al. Specific and early detection of IgG, IgA and IgM antibodies toMycobacteriumtuberculosis38 kDa antigen in pulmonary tuberculosis[J]. Tuberculosis (Edinb), 2001, 81(3): 249-253. DOI: 10.1054/tube.2001.0293

[17]Wang LX, Cheng SM, Chen MT, et al. The fifth national tuberculosis epidemiological survey in 2010[J]. Chin J Antitubercul, 2012, 34(8): 485-508. (in Chinese)

王黎霞, 成诗明, 陈明亭，等. 2010 年全国第五次结核病流行病学抽样调查报告 [J]. 中国防痨杂志, 2012, 34(8): 485-508.

[18]Liu YH, Jiang GL, Zhao LP, et al. Drug resistance ofMycobacteriumtuberculosisin a nationwide epidemiological survey in China in the year of 2000[J]. Chin J Tubercul Respir Dis, 2002, 25(4): 224-227. (in Chinese)

刘宇红, 姜广路, 赵立平，等. 第四次全国结核病流行病学抽样调查——结核分支杆菌耐药性分析与评价[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2002, 25(4): 224-227.