T-Spot.TB与PPD预测家庭密切接触者是否患活动性结核的价值研究

潘蕾 鲁曦 李王平 刘伟 傅恩清 谢永宏 孙瑞琳 南岩东 金发光

结核菌素试验(purified protein derivative, PPD)作为潜在结核感染的辅助诊断工具，已经应用了许多年。新的γ干扰素释放试验基于结核分枝杆菌特异性抗原的试验，BCG接种史和非结核分枝杆菌感染对其影响较小。 据报道以培养阳性的TB患者作为阳性对照，低暴露风险的健康人群作为阴性对照有较高的敏感性和特异性。但是，目前没有研究以是否发展为结核病作为主要研究终点。因此，本研究拟观察和比较T-Spot.TB和PPD在家庭密切接触涂阳肺结核患者的人群中预测结核病的能力。

资料与方法

一、研究对象

纳入了2011年1月至2013年12月期间连续在家庭中密切接触涂阳肺结核患者1 274例，年龄10～75岁。患者均签署知情同意书。此项研究经医院伦理委员会批准。

二、研究方法

抽取外周血8 ml做T-spot.TB。PPD由有经验的护士操作，在前臂内侧皮内注射5单位结核菌素(0.1 ml)PPD，并在48～72 h后观察结果。所有接触者均进行常见的结核病症状教育普及，并建议如果有结核症状立即到我科门诊随访。且每年到我科门诊随访1次，共四年。根据临床需要查胸片及病原学检查。活动性结核病的诊断标准是分离出结核分枝杆菌复合菌群，或者是如果没有病原学依据，但是有临床、放射学和/或组织病理学依据，同时抗结核治疗有效。微生物学确诊的结核病例被定义为培养出结核杆菌或组织切片内显示抗酸杆菌染色阳性。

三、统计学方法

试验阳性和试验阴性的发病率比值(incidence rate ratio, IRR)被用于评价不同的试验和/或界值对结核病发展的预测能力。95%可信区间被用来计算敏感性和特异性。χ2检验或Fisher′s精确检验被用于分类的非成对的变量，而McNemar检验用于配对变量。不同类别的数字变量之间的比较用方差分析。不同试验的一致性用Kappa检验来评价。P<0.05表示差异有统计学意义。

结 果

纳入的1 274例家庭密切接触者中，8例因为分离出的细胞数过低不能做T-spot.TB，因此共有1 266例研究对象有T-Spot.TB和PPD结果。985例接触者PPD<15 mm，853例T-Spot.TB阴性。至2017年12月，四年随访期结束，31例活动性结核病(26例肺结核，4例肺结核加肺外结核，1例肺外结核)。19例通过病原学证实(18例培养出结核分枝杆菌，1例病理切片染色找到抗酸杆菌)。所有接触者平均随访4年。9例接触者在30 d内诊断活动性结核病，由于胸片有异常发现，且痰培养出结核分枝杆菌。不管是T-Spot.TB阴性组、T-Spot.TB阳性组还是PPD≥15 mm组，接种卡介苗后是否留有瘢痕并不影响结核病进展。

本研究中，T-Spot.TB与以15 mm为界值的PPD相比阳性率更高(32.6%/22.1%)。T-Spot.TB阳性与BCG瘢痕呈负相关，和暴露时间呈正相关，但是PPD却没有观察到这样的相关关系，见表1。T-Spot.TB与各个界值的PPD的一致性均相对较差，见表2。界值为15 mm的PPD会遗漏17/31(54.8%)的活动性结核和12/19(63.2%)的病原学确诊结核病例，见表3。T-Spot.TB(IRR 8.6)和PPD(界值为5 mm、10 mm、15 mm的IRR值分别为3.8, 6.1，2.9)均可帮助预测TB，见表4。当PPD降低界值到10 mm或5 mm时能得到与T-spot.TB相当的敏感性，但是特异性低于T-spot.TB。

表2 T-Spot.TB和不同界值的PPD的比较[n(%)]

表3 T-Spot.TB和PPD的作用(n)

表1 按T-Spot.TB和PPD分层所有研究对象的基线特征

表4 T-Spot.TB和PPD预测活动性TB和病原学确诊TB的阳性和阴性发生率比

注：IRR：阳性和阴性的发生率比

讨 论

结核病是全球严重的公共卫生问题之一，因为缺乏潜在结核感染的诊断金标准，临床上将可检测到的疾病(活动性或病原学确诊的结核)作为评价T-Spot.TB和PPD的参考标准，而这两个试验均是检测感染的试验，并不是确诊结核病的试验[1-3]。因为感染结核杆菌的研究对象只有一小部分发展为活动性结核病，所以特异性诊断指标必定低，阴性预测值预计将会高。考虑到这些，根据最近的一个荟萃分析提示，用替代指标IRR比较这两个试验。本研究中，T-Spot.TB的阳性结果和阴性结果发生率之比IRR为8.6，远远高于该荟萃分析报道的γ干扰素释放试验(IGRA)的IRR2.1和低收入、中等收入国家的PPD的IRR1.6[4]。本队列研究中，4年中患TB的累积风险为31/1266(2.4%)，与以往的研究类似。T-Spot.TB阳性和PPD≥15 mm的研究对象中患TB的风险为5%-6%，也与以往的报道类似[5-7]。

与PPD相比，T-Spot.TB与暴露时间有更好的相关性(表1)，证实了以往研究中的类似发现，并提示，即使是在卡介苗接种高覆盖的地区，卡介苗接种可能并不影响结果[6-7]。T-Spot.TB阳性与BCG瘢痕的存在呈负相关(表1)，也证实了之前的研究结果，提示，BCG接种能抗结核杆菌感染，对机体产生保护[8-10]。但是，我国的新生儿BCG接种覆盖率接近99%[11]。由于BCG是在很小的时候接种的，因此BCG接种史常常难以获得或不可靠。BCG瘢痕只在一部分的接种对象身上可以看到，特别是那些接种时用了经皮技术的，是导致瘢痕的组织反应模式，而不是BCG接种本身，与表示TB感染的T-Spot.TB阳性呈负相关。尽管如此，如果BCG接种确实能抗结核杆菌感染，这就会混淆有BCG瘢痕和无BCG瘢痕的组间PPD阳性率的差别，组间没有差别不应该解释为表示没有BCG的干扰。最近的一项研究显示，婴儿期给予BCG，对于同一个体，会有不一致的PPD和T-Spot.TB结果，即使得到的IRR值(6.4)低于婴儿期后接种BCG的IRR值(8.1)[12]。另一方面，BCG瘢痕的有无并不影响从感染到疾病的进展风险，因为本研究中，T-Spot.TB阳性或阴性的研究对象中，有无BCG瘢痕均有相似的患TB的风险。在坦桑尼亚的一项病例对照研究中，不管HIV的状态如何，BCG瘢痕与患TB风险降低相关，在有BCG瘢痕的研究对象中感染的风险也是降低的[13]。

本研究中，PPD以5 mm为界值是不可取的，因为阳性率太高为63.9% (809/1 266)(表3)，这与预期的结果相符，因为BCG接种是全球覆盖，且最近暂停了对小学生复种BCG。将PPD界值提高到10 mm，46.0% (582/1266) 密切接触者可能就要预防性抗结核。而把界值提高到15 mm则降低阳性率至22.1%，这就可能漏掉超过一半可能的TB，这个结果与以往的一项香港的无接触史学龄儿童病例对照研究类似[14-23]。尽管BCG的新生儿接种率覆盖很广，但是将PPD的界值提高到15 mm在临床上不能被接受，因为虽然提高了特异性，却大大降低了敏感性，这就限制了将界值为15 mm的PPD试验用于筛查家庭密切接触者。总之，就尽可能减少密切接触者的假阳性，尽可能发现可能的TB病例方面，任何一个界值的PPD试验均不能和T-Spot.TB媲美，见表3,4。

本研究中涉及的研究对象均为免疫力正常的，对免疫功能低下的人群， PPD和T-Spot.TB均不具备好的预测TB发展的能力。我们不仅用PPD和T-Spot.TB进行研究对象的筛查，之后我们还用了胸片进行筛查，从而在纳入病例30 d之内筛查出9例早期TB病例，这9例均是无症状的接触者。所以，不仅可以应用T-Spot.TB检测早期和晚期TB，还需要用T-Spot.TB在密切接触者中筛查出活动性TB。监测外周血下T-Spot.TB可用来评价疗效及病情活动性，同时也可作为结核病的疗效评估手段[24-25]。

综上所述，T-Spot.TB与暴露时间相关性更好，并且在家庭密切接触者中预测TB发展方面，优于任何一个界值的PPD试验。

1 石慧, 崔丽英. 结核感染T细胞斑点试验诊断结核性胸膜炎的应用价值[J/CD]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2015, 8(2): 195-199.

2 Mack U, Migliori GB, Sester M, et al. TBNET. LTBI: latent tuberculosis infection or lasting immune responses to M. tuberculosis? A TBNET consensus statement[J]. Eur Respir J, 2009, 33(5): 956-973.

3 Lalvani A, Pathan AA, Durkan H, et al. Enhanced contact tracing and spatial tracking ofMycobacterium tuberculosis infection by enumeration of antigen-specific T cells[J]. Lancet, 2001, 357(9273): 2017-2021.

4 Pai M, Zwerling A, Menzies D. Systematic review: T-cell-based assays for the diagnosis of latent tuberculosis infection: an update[J]. Ann Intern Med, 2008, 149(3): 177-184.

5 Leung CC, Chang KC. Role of interferon gamma release assays in tuberculosis[J]. Respirology, 2009, 14(2): 156-158.

6 Rangaka MX, Wilkinson KA, Glynn JR, et al. Predictive value of interferon-γ release assays for incident active tuberculosis: a systematic review and meta-analysis [J]. Lancet Infect Dis, 2012, 12(1): 45-55.

7 Leung CC, Yam WC, Yew WW, et al. T-Spot.TB outperforms tuberculin

skin test in predicting tuberculosis disease[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2010, 182(6): 834-840.

8 Aichelburg MC, Rieger A, Breitenecker F, et al. Detection and prediction of active tuberculosis disease by a whole-blood interferon-gamma release assay in HIV-1-infected individuals[J]. Clin Infect Dis, 2009, 48(7): 954-962.

9 Diel R, Loddenkemper R, Niemann S, et al. Negative and positive predictive value of a wholeblood interferon-gamma release assay for developing active tuberculosis: an update[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2011, 183(1): 88-95.

10 Harstad I, Winje BA, Heldal E, et al. Predictive values of Quanti FERON-TB Gold testing in screening for tuberculosis disease in asylum seekers[J]. Int J Tuberc Lung Dis, 2010, 14(9): 1209-1211.

11 Kik SV, Franken WP, Mensen M, et al. Predictive value for progression to tuberculosis by IGRA and TST in immigrant contacts[J]. Eur Respir J, 2010, 35(6): 1346-1353.

12 Yoshiyama T, Harada N, Higuchi K, et al. Use of the Quanti FERON-TB Gold Test for screening tuberculosis contacts and predicting active disease[J]. Int J Tuberc Lung Dis, 2010, 14(7): 819-827.

13 Costa JTSR, Ringshausen F, Nienhaus A. Screening for tuberculosis and prediction of disease in Portuguese healthcare workers[J]. J Occup Med Toxicol, 2011, 6: 19.

14 Lee MS, Leung CC, Kam KM, et al. Early and late tuberculosis risks among close contacts in Hong Kong[J]. Int J Tuberc Lung Dis, 2008, 12(3): 281-287.

15 Chan-Yeung M, Tam CM, Wong H, et al. Molecular and conventional epidemiology of tuberculosis in Hong Kong: a population-based prospective study[J]. J Clin Microbiol, 2003, 41(6): 2706-2708.

16 Leung CC, Yew WW, Tam CM, et al. Tuberculin response in BCG vaccinated schoolchildren and the estimation of annual risk of infection in Hong Kong[J]. Thorax, 2005, 60(2): 124-129.

17 Leung CC, Yew WW, Chang KC, et al. Risk of active tuberculosis among schoolchildren in Hong Kong[J]. Arch Pediatr Adolesc Med, 2006, 160(3): 247-251.

18 Yildirim C, Küçük AI, Ongüt G, et al. [Evaluation of tuberculin reactivity in different age groups with and without BCG vaccination][J]. Mikrobiyol Bul, 2009, 43(1): 27-35.

19 Verbon A, Cobelens FG. [Indications for, and the significance of, the tuberculin test in the Netherlands][J]. Ned Tijdschr Geneeskd, 2003, 147(12): 539-543.

20 Rowland K, Guthmann R, Jamieson B, et al. Clinical inquiries. How should we manage a patient with a positive PPD and prior BCG vaccination?[J]. J Fam Pract, 2006, 55(8): 718-720.

21 Almeida LM, Barbieri MA, Da Paixo AC, et al. Use of purified protein derivative to assess the risk of infection in children in close contact with adults with tuberculosis in a population with high Calmette-Guérin bacillus coverage[J]. Pediatr Infect Dis J, 2001, 20(11): 1061-1065.

22 Harada N. [Characteristics of a diagnostic method for tuberculosis infection based on whole blood interferon-gamma assay][J]. Kekkaku, 2006, 81(11): 681-686.

23 Menzies D. What does tuberculin reactivity after bacille Calmette-Guérin vaccination tell us?[J]. Clin Infect Dis, 2000, 31(Suppl 3): S71-S74.

24 李林阳, 陈林利, 李琦. 结核感染T细胞斑点试验对肺结核病的临床价值[J/CD]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2014, 7(6): 646-650.

25 陈旭君, 黄溢华, 崔会芳, 等. 52例结核感染T细胞斑点试验与痰结核菌检测及CT诊断肺结核病的对比观察分析[J/CD]. 中华肺部疾病杂志(电子版), 2014, 7(4): 417-418.