IGRA、LAM抗体联合Xpert技术检测对膝关节结核的诊断价值及与结核活动性的关系

张贺龙，王慧燕，刘 威，高建国，李 硕

膝关节结核是发生于膝关节的继发性骨关节结核，大多由肺结核播散而来，由于膝关节结核早期缺乏特异性临床症状，容易被忽视，随着病情进展，可能会造成膝关节畸形，导致残疾[1-2]。因此，早期诊断膝关节结核显得尤为重要。γ-干扰素(IFN-γ)释放试验(IGRA)是近年来应用广泛的一种检测结核分枝杆菌感染的有效方法，能通过检测IFN-γ释放水平来判断是否存在结核分枝杆菌感染[3]。相关研究指出，脂阿拉伯甘露糖(LAM)抗体检测在结核病诊断方面具有高特异性和快速诊断的优势，也是临床常用诊断方法[4]。此外，Xpert技术是一种基于实时荧光定量PCR的检测技术，也是诊断结核病的常用方法[5-6]。但上述单一方法对结核病诊断均存在一定局限性，基于此，本研究分析IGRA、LAM抗体联合Xpert技术检测对膝关节结核的诊断价值及与结核活动性的关系。具体报告如下。

1 资料与方法

1.1纳入与排除标准

1.1.1纳入标准：①膝关节结核患者均经关节穿刺检查诊断为结核分枝杆菌感染；②非结核性膝关节病变患者均经关节穿刺检查诊断为非结核分枝杆菌感染；③均为单侧患病；④年龄18～60岁；⑤无膝关节手术史、严重创伤史；⑥自主行为能力良好，无沟通障碍；⑦患者知晓本研究，已签署知情同意书。

1.1.2排除标准：①血液系统疾病患者；②肺结核、脊柱结核等其他部位结核病患者；③恶性肿瘤患者；④肺部、泌尿系统等感染性疾病患者；⑤严重心、肺、肝、肾功能障碍者；⑥妊娠期或哺乳期女性；⑦近期接受膝关节内药物治疗者。

1.2一般资料 选取2018年1月—2021年1月我院收治的66例膝关节结核作为研究组，其中活动性膝关节结核(有低热、盗汗等结核中毒症状)36例，非活动性膝关节结核(无低热、盗汗等结核中毒症状)30例。依据1∶1配对试验原则，另随机选取同期66例非结核性膝关节病变作为对照组，均为膝关节炎引起的膝关节疼痛、关节功能障碍。研究组男35例，女31例；年龄18～60(42.75±8.62)岁；体质量指数18.5～26.7(23.15±1.77)kg/m2；患病侧别：左侧40例，右侧26例；合并症：高血压病8例，糖尿病4例，高脂血症10例。对照组男34例，女32例；年龄18～60(40.89±9.55)岁；体质量指数18.6～25.8(22.86±1.46)kg/m2；患病侧别：左侧35例，右侧31例；合并症：高血压病5例，糖尿病2例，高脂血症5例。两组性别、年龄、体质量指数、患病侧别、合并症比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.3方法 所有研究对象均于入院当天采集空腹外周静脉血6 ml，取3 ml血液标本置于真空肝素抗凝管中，4 h内行IGRA，酶联免疫吸附试验双抗夹心法测定IFN-γ释放水平，IGRA试剂盒购自广东希格生物科技有限公司，检测操作严格按照试剂盒说明书完成。另取3 ml血液标本，离心处理取血清，采用蛋白芯片法测定LAM抗体(南京大润生物技术工程有限责任公司)，将所有患者血清与含有LAM固相的载体结合，随后加入标记有相应“二抗”的试剂，若呈现紫红色斑点则判定为LAM抗体阳性，无紫红色斑点判定为LAM抗体阴性。入院当天采集研究对象关节积液1 ml，与2 ml标本处理液充分混合后于室温下孵育10 min，然后轻摇晃10 s，再室温孵育5 min，取2 ml混合液加入一次性标本盒(瑞典赛沛公司)中，将标本盒置入4通道Gene Xpert平台(瑞典赛沛公司)，自动运行约2 h，可自动读出结核分枝杆菌检测结果与利福平耐药结果，若检测结果显示存在结核分枝杆菌则判定为阳性。

1.4观察指标 ①比较两组IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率，并分析三者之间相关性，及各指标对膝关节结核的诊断价值。②比较活动性与非活动性膝关节结核患者IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率，分析各指标与结核活动性的关系。

2 结果

2.1两组IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率比较 研究组IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率均较对照组高(P<0.01)。见表1。

表1 膝关节结核和非结核性膝关节病变两组IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率比较

2.2两组IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率的相关性 Spearman相关性分析显示，对照组IFN-γ释放水平与LAM抗体和Xpert阳性率无明显相关性(r=0.172和0.156，P=0.920和0.967)，且LAM抗体阳性率与Xpert阳性率也无明显相关性(r=0.164，P=0.945)。研究组IFN-γ释放水平与LAM抗体和Xpert阳性率呈正相关(r=0.512和0.583，P均<0.001)，且LAM抗体阳性率与Xpert阳性率也呈正相关(r=0.719，P<0.001)。

2.3IFN-γ释放水平、LAM抗体、Xpert技术检测对膝关节结核的诊断价值 以研究组作为阳性样本，对照组作为阴性样本，绘制ROC曲线。结果显示，IFN-γ释放水平、LAM抗体、Xpert技术及三者联合诊断膝关节结核的AUC分别为0.851、0.818、0.864及0.904，三者联合诊断的敏感度为83.33%，特异度为93.94%。见表2、图1。

表2 IFN-γ释放水平、LAM抗体、Xpert技术对膝关节结核的诊断价值

2.4活动性与非活动性膝关节结核患者IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率比较 活动性膝关节结核患者IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率均较非活动性膝关节结核患者高(P<0.01)。见表3。

表3 活动性与非活动性膝关节结核患者IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率比较

2.5IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率与结核活动性的相关性 Spearman相关性分析显示，IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率均与结核活动性呈正相关(r=0.611、0.509和0.557，P均<0.001)。

3 讨论

膝关节是全身中滑膜最多的关节，而结核分枝杆菌最主要的侵犯对象之一为滑膜或骨端，因此膝关节结核的发病率较高，仅次于脊柱结核，居躯干和四肢关节结核第二位[7-8]。目前，临床诊断膝关节结核的方法较多，如X线、磁共振成像检查等，可以直观观察病变范围[9-10]，但膝关节结核早期的病理改变并不明显，影像学检查容易导致漏诊。故临床仍缺乏有效的检查手段来帮助提高膝关节结核的早期诊断效能。

近年来，多项免疫学技术被应用于辅助诊断膝关节结核，如IGRA，其检测原理基于结核病患者体内T细胞被结核分枝杆菌致敏后，在体外可与同类抗原ESAT-6或者CEP-10发生免疫反应，产生IFN-γ，因此通过检测IFN-γ释放水平能判断患者是否受到结核分枝杆菌感染[11-12]。本研究结果发现，膝关节结核患者IFN-γ释放水平明显高于非结核性膝关节病变患者。国外相关研究指出，结核病患者的血清IFN-γ水平明显升高，与结核病的发生发展密切相关[13]。国内李玉美等[14]研究显示，结核病患者IFN-γ释放水平，对诊断活动性结核病具有重要的临床价值。本研究经ROC曲线分析发现，当IFN-γ释放水平为185.46 pg/ml时，其诊断膝关节结核的敏感度为74.24%，特异度为95.45%，具有一定诊断价值，与上述研究结果一致。

本研究结果发现，膝关节结核患者的LAM抗体阳性率高于非结核性膝关节病变患者，与国内相关研究结果一致[15]。LAM是分枝杆菌的多糖抗原，作为一种类脂和多糖组成的复合物，LAM具有很强的免疫原性，是导致肺结核发病的重要致病因子，具有刺激人体产生大量抗LAM抗体的作用[16-17]。罗微等[18]报道指出，甘露糖修饰的LAM特异性存在于结核分枝杆菌细胞壁，是介导免疫逃逸的重要免疫抑制性抗原，可作为活动性结核病的血清生物标志物，具有较高的特异度和敏感度。本研究发现，LAM抗体检测在膝关节结核诊断方面同样具有良好诊断效能。此外，Xpert技术目前广泛应用于肺结核的诊断中，具有耗时短、敏感度与特异度高、生物安全性好等优点[19-20]，但其在膝关节结核诊断中的可行性及准确性研究较少。本研究结果发现，膝关节结核患者Xpert阳性率也处于高水平状态，且诊断膝关节结核的AUC为0.864，具有良好诊断效能。在实际操作中，Xpert技术检测标本盒为相对密闭的系统，可减少外界的污染，大大提高生物安全度，且整个过程只需2 h，实用性很高。本研究通过相关性分析发现，膝关节结核患者的IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率间呈明显正相关，表明各指标存在一定关联性，以此为基础，进一步通过ROC曲线分析，发现三者联合有助于提高膝关节结核的诊断效能，可为该病临床诊提供新的途径。

目前，临床治疗膝关节结核以抗结核药物联合手术治疗为主，准确评估患者病情对指导临床制定合理的治疗方案具有重要意义[21]。本研究结果发现，活动性与非活动性膝关节结核患者的IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率存在明显差异，据此推测通过检测上述指标能反映膝关节结核活动性。基于此，本研究尝试采用Spearman相关系数模型验证上述推测，结果发现IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率均与结核活动性呈显著正相关，表明IFN-γ释放水平、LAM抗体联合Xpert技术检测不仅能应用于膝关节结核的诊断，还能在一定程度上反映结核活动性，有助于指导临床医生评估患者病情，从而开展针对性治疗，可为改善治疗效果提供帮助。

综上所述，IFN-γ释放水平、LAM抗体联合Xpert技术检测对膝关节结核具有较高的诊断效能，且与结核活动性密切相关，有助于评估患者病情，具有较高临床应用价值。但本研究仍存在一定不足，如未动态监测IFN-γ释放水平、LAM抗体和Xpert阳性率在膝关节结核疾病转归过程中的变化，未来工作中仍需进一步深入探讨。