实时荧光PCR方法与痰涂片法检测结核杆菌的价值分析
2020-07-10梁斌
梁斌
结核病是结核分枝杆菌感染所致慢性传染性疾病,可发生于多个脏器,以肺结核最为多发[1]。早期快速、精确检测出结核杆菌为控制结核病的关键[2]。目前分离培养仍然是检测结核杆菌的金标准[3],但检测所需时间长,效率低,可能延误最佳治疗时机。痰涂片为传统结核杆菌检测方法,具有简单、易行优势,但检出率很低。随着检测技术的发展,PCR检测法开始应用于临床当中,其优势在于检测速度快、成本低[4]。本次研究基于我中心结核门诊实际,以分离培养为金标准,对比分析实时荧光PCR法和痰涂片法检测结果,以期明确实时荧光PCR法的应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2017年1月至2019年2月我中心结核门诊接诊的临床症状、体征以及胸部CT检查高度疑似肺结核患者95例,其中男59例,女36例;年龄29~73岁,平均年龄(40.05±6.91)岁。采集患者合格晨痰标本8~10 mL,密封后及时送检,若不能及时检测需置于4 ℃保存,保存时间不超过6 d。
疑似肺结核判定标准:以陈灏珠等主编的《内科学》第8版中疑似肺结核的定义为标准,符合以下任意一条定义为疑似肺结核:持续≥3周有咳嗽、咳痰症状,或咯血、痰中带血;痰涂片抗酸杆菌检测呈现阴性,伴有或不伴有咳嗽、咳痰、全身结核中毒,胸部影像学检查疑似活动性结核病变。
1.2 方法
1.2.1 试剂和仪器 抗酸染色液、营养添加剂、杂菌抑制剂均购自厦门海菲生物技术有限公司,Xpert MTB/RIF (结核分枝杆菌rpoB基因和突变检测试剂盒) 购自天津仪美科技有限公司,MGIT培养管购自美国BD公司微生物公司,Vortex gene2漩涡震荡仪购自河北润创科技开发有限公司,GeneXpert购自天津仪美科技有限公司。
1.2.2 痰涂片检测 取出载玻片,以竹签蘸取0.05~0.10 mL的干酪样、脓样痰液标本,将竹签上的标本涂抹于载玻片右侧2/3中央位置,涂抹范围为2.0 cm×2.5 cm,形成椭圆形痰膜,放置于自然环境中晾干,加热固定,行抗酸染色镜检:在玻片上滴加1滴石碳酸复红染色液,微火加热,出现蒸汽后停止加热,以蒸馏水水洗;以0.5%浓度盐酸酒精做脱色处理,至没有红色染料脱落为止,以蒸馏水水洗;碱性美兰复染,持续20~60 s,以蒸馏水水洗;用吸水纸吸干后用油镜进行镜检。结果判定,阴性:持续观察300个视野均未见抗酸杆菌;阳性:持续观察300个视野后发现单个或多个抗酸杆菌,其中300个视野中有1~8条抗酸杆菌为(+),100个视野中有3~9条抗酸杆菌为(++),10个视野中有1~9条抗酸杆菌为(+++),任意视野中抗酸杆菌数均≥10条为(++++)。
1.2.3 实时荧光PCR检测 采集5 mL痰液标本,以12 000 r/min的速度离心处理5 min,倒出上清液,保留离心处理后的沉淀物,使用无菌移液管吸取0.5 mL痰沉淀物至圆锥形、带螺旋盖的试管中,添加1.5 mL 样品处理剂(SR)充分震荡10 ~20次,室温下放置15 min,再次震荡10~20次,使样品液化。以试剂盒中的无菌移液管吸取足量液化样本(样本液面在移液管最低标记处),打开XpertMTB/RIF检测匣,缓慢倒入检测液,盖紧盖子,启动GeneXpert检测仪进行检测,至检测反应结束后取出检测匣,在系统中查看检测结果,Ct值代表DNA浓度,Ct值≤28为阳性。
1.2.4 MGIT960液体分离培养 以50 mL离心管取2 mL痰液,并加入2 mL浓度4%的氢氧化钠(NaOH),充分涡旋震荡,放置于空气中30 min,并加入40 mL PBS溶液,监测混合液pH值,中和至6.8时,以12 000 r/min的速度离心处理5 min,倒出上清液,保留离心处理后的沉渣。在离心管中滴入0.5 mL生理盐水,以吸管吹打沉淀物,使其完全混匀,留待接种。取MGIT培养管,并加入0.8 mL的营养添加剂、杂菌抑制剂的混合液,取0.5 mL留待接种样本,将其接种于MGIT培养管中,静置于BACTEC MGIT-960 Tb中培养。在显微镜下观察菌落生长情况,阳性判定标准参考痰涂片检测。
1.3 观察指标 统计痰涂片法、实时荧光PCR法、MGIT960液体分离培养法检测结果,并以MGIT960液体分离培养法结果为金标准,对比实时荧光PCR法、痰涂片法检测准确性、敏感度、特异度。
1.4 统计学方法 采用统计学SPSS 23.0软件分析研究数据,计数资料采用率表示,行χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。采用Mcnemar检验分析检测结果,采用Kappa检验分析一致性,K≥0.75为一致性较好,0.4≤K<0.75为一致性中等,K<0.4为一致性较差。
2 结果
2.1 痰涂片法、实时荧光PCR法、MGIT960液体分离培养法结核杆菌阳性检出率比较 痰涂片法结核杆菌阳性检出率为29.47%(28/95),实时荧光PCR法检出率为37.89%(36/95),MGIT960液体分离培养法检出率为38.95%(37/95),三种检测方法结核杆菌阳性检出率比较,差异无统计学意义(χ2=2.239,P=0.326>0.05)。
2.2 痰涂片法、实时荧光PCR法检测结果与金标准比较(表1) 痰涂片法检测结果与MGIT960液体分离培养法结果对比差异无统计学意义(P >0.05),与MGIT960液体分离培养法结果一致性中等(K=0.467)。
实时荧光PCR法检测结果与MGIT960液体分离培养法结果对比差异无统计学意义(P >0.05),与MGIT960液体分离培养法结果一致性较好(K=0.933)。
2.3 实时荧光PCR法、痰涂片法检测准确率、敏感度、特异度比较(表2) 实时荧光PCR法检测准确率、敏感度均高于痰涂片法,对比差异有统计学意义(P<0.05),两种检测方法特异度比较差异无统计学意义(P>0.05)。
表2 实时荧光PCR法、痰涂片法检测准确率、敏感度、特异度比较 单位:%
3 讨论
结核病具有传染性强、危害性大等特点,若未及时治疗可损伤呼吸系统,影响患者各项生理机能,甚至危及生命[5]。寻找快捷有效的结核病诊断手段能够尽早明确患者病情状况,指导临床制定有效防治方案。
液体分离培养法为结核杆菌检测金标准,但是结核杆菌的细胞壁结构特殊,其对营养物质的吸收速度慢,导致菌落生长缓慢,普通培养基需要3~8周,而快读培养基也需要7~10 d,其检测耗时长[6],会延误早期诊断、治疗时间,并不是理想的检测手段。痰涂片法是结核杆菌检查中最常用的手段,具有操作简单、易于施行、对检测人员水平要求不高等优势[7]。但是痰液标本中除了含有结核杆菌外,多含有其他非结核杆菌,而其他杂菌也会使抗酸染色,形成假阳性,而有些患者则因结核杆菌抗酸染色不明显而漏诊,检测准确性不能得到保证,敏感度、特异度差,误诊率高。随着分子生物学的发展,学界开始关注从分子生物角度分析结核杆菌,实时荧光PCR检测法应运而生。实时荧光PCR检测法通过检测结核杆菌DNA来判断患者是否有结核杆菌感染,进而诊断其是否有结核病[8]。实时荧光PCR的应用为提升结核杆菌早期检出率提供可能。实时荧光PCR法原理为:将荧光反应物加入PCR反应体系当中,使其和PCR扩增物关联,以扩增反应体系中荧光强度为依据定量分析特定DNA,既能够避免检测过程中受污染问题影响,又能够提升检测速度、检测敏感度、特异度,且实现了自动化定量分析,其适用范围广泛,在无法进行病原微生物培养及培养困难的病原菌检测中普遍应用[9]。
本次研究中实时荧光PCR法、MGIT960液体分离培养法结核杆菌阳性检出率稍高于痰涂片法,但差异无统计学意义(P>0.05),实时荧光PCR法检测结果与MGIT960液体分离培养法一致性较好(K=0.933)。痰涂片法检测结果与MGIT960液体分离培养法结果一致性中等(K=0.467)。实时荧光PCR法检测准确率、敏感度均高于痰涂片法(P<0.05),证实实时荧光PCR法具有良好应用价值[10]。
另外,笔者在临床当中发现实时荧光PCR法检测效率高,且检测费用相对较低,患者普遍可以承担,因此具有推广可行性。综合分析实时荧光PCR法的临床检验时间情况,笔者认为将实时荧光PCR法作为结核杆菌的检测方法更有助于提升结核病的检出率,指导临床采取有效防治措施。需要注意的是实时荧光PCR检测也存在假阴性、假阳性病例,其原因在于此种检测方法能够对结核杆菌DNA进行定量分析,但无法辨别活性菌和死菌,因此会在一定程度上影响检测结果,因此PCR检测法适用于肺结核早期筛查,而不能作为确诊依据。
综上所述,实时荧光PCR检测结核杆菌的检出率高,诊断准确率、敏感度高,与液体分离培养法一致性较好,其应用价值高于痰涂片法,可推广应用。