GeneXpert MTB/RIF检测结核性脑膜炎患者脑脊液标本的临床应用价值

许超 陈宇 李巧思 朱雅娟

[摘要] 目的 探讨GeneXpert MTB/RIF（以下简称“GeneXpert”）检测结核性脑膜炎患者的脑脊液应用价值。 方法 选取2014年12月至2019年12月在沈阳市第十人民医院住院治疗的初诊为结核性脑膜炎患者120例作为研究对象，收集患者的脑脊液标本，进行脑脊液抗酸杆菌涂片检测、脑脊液结核分枝杆菌960培养及脑脊液GeneXpert检测，分析GeneXpert的检测效能。 结果 脑脊液抗酸杆菌检测阳性9例，阴性111例;脑脊液结核分枝杆菌960培养阳性40例，阴性80例;脑脊液GeneXpert检测阳性39例，阴性81例。以脑脊液涂片为标准，GeneXpert检测的灵敏度及特异度分别为100.00%和72.97%;以脑脊液960培养为标准，GeneXpert检测的灵敏度及特异度分别为97.50%和100.00%;以临床诊断为标准，GeneXpert检测的灵敏度及特异度分别为95.12%和100.00%。结论 脑脊液GeneXpert检测灵敏度和特异度较高、检测时间短，有利于临床早期诊断结核性脑膜炎。

[关键词] 核酸扩增技术;结核性脑膜炎;脑脊液;分子生物学

[中图分类号] R378.91          [文献标识码] B          [文章編号] 1673-9701（2021）28-0134-04

Clinical application value of GeneXpert MTB/RIF in detecting cerebrospinal fluid samples from patients with tuberculous meningitis

XU Chao   CHEN Yu   LI Qiaosi   ZHU Yajuan

Department of Tuberculosis， Shenyang Tenth People's Hospital， Shenyang   110044， China

[Abstract] Objective To investigate the value of GeneXpert MTB/RIF（hereinafter referred to as"GeneXpert"） in detecting cerebrospinal fluid （CSF） in patients with tuberculous meningitis. Methods A total of 120 newly diagnosed tuberculous meningitis patients hospitalized in Shenyang Tenth People's Hospital from December 2014 to December 2019 were selected as the study subjects. Cerebrospinal fluid samples were collected for cerebrospinal fluid acid-fast bacilli smear detection， cerebrospinal fluid Mycobacterium tuberculosis 960 culture and cerebrospinal fluid GeneXpert detection. The detection efficacy of GeneXpert was analyzed. Results 9 cases were positive， and 111 cases were negative for acid-fast bacilli. Forty cases were positive， and 80 cases were negative for Mycobacterium tuberculosis 960 culture. Thirty-nine cases were positive， and 81 cases were negative for the GeneXpert test. Using cerebrospinal fluid smear as the standard， the sensitivity and specificity of GeneXpert detection were 100.00% and 72.97%， respectively. Using cerebrospinal fluid 960 culture as the standard， the sensitivity and specificity of GeneXpert detection were 97.50% and 100.00%， respectively. And using clinical diagnosis as the standard， the sensitivity and specificity of GeneXpert detection were 95.12% and 100.00%， respectively. Conclusion The GeneXpert detection in cerebrospinal fluid has high sensitivity and specificity， and a short detection time， which is helpful for early clinical diagnosis of tuberculous meningitis.

[Key words] Nucleic acid amplification technology; Tuberculous meningitis; Cerebrospinal fluid; Molecular biology

结核性脑膜炎（以下简称“结脑”）是结核分枝杆菌引起的脑膜非化脓性炎症，是由结核菌经直接蔓延或血液循环侵入神经系统的蛛网膜下间隙所致。目前结核性脑膜炎仍存在高致死率、高致残率的问题，如果结脑治疗不及时，由于脑脊液生成过多过快及炎症脑脊液的阻塞，可引起不同程度的脑室扩张，形成脑积液[1]，预后差。为提高结脑患者的生活质量，减少后遗症及死亡的发生，及早诊断结脑尤为重要。近年来，应用分子生物学GeneXpert检测技术在全身各部位结核病诊断中发挥了重要作用[2]，其在结核病的诊断中具有极高的特异度，也具有较高的灵敏度[3]。而一线抗结核药物中的利福平是否耐药也可以通过此检测技术得到结果，故GeneXpert检测可以为临床肺结核及肺外结核的诊断、治疗提供大大的帮助[4]。GeneXpert检测技术其灵敏度不低于传统的结核分枝杆菌液体培养法，故用其作为实验室首选检测方法诊断结脑是非常必要的[5]。本研究将GeneXpert检测技术与传统的脑脊液抗酸杆菌涂片、脑脊液结核分枝杆菌960培养及结脑临床诊断标准进行对比分析，現报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

1.1.1 研究对象  选取2014年12月至2019年12月在沈阳市第十人民医院住院治疗的初诊为结核性脑膜炎患者120例作为研究对象，收集患者的脑脊液标本，进行脑脊液抗酸杆菌涂片检测、脑脊液结核分枝杆菌960培养及脑脊液GeneXpert检测，分析GeneXpert的检测效能。

1.1.2诊断标准  2009年，在南非开普敦全球结核性脑膜炎专家召开的关于结核性脑膜炎的全球学术会议，通过了结核性脑膜炎的诊断评分系统，根据该系统所指定的目前全球参照的诊断标准[6]，即：确定的结核性脑膜炎为符合临床诊断标准，同时须具备下列中的一个条件或多个条件：（1）脑脊液中查到抗酸杆菌或核酸检测阳性，或抗酸杆菌培养阳性;（2）很可能的结核性脑膜炎：脑或脊髓中发现病理改变为结核性的病理病变，同时有符合结脑改变的脑脊液特征，具有结脑的临床症状、体征，或患者死亡后经尸检检查病变呈结核性脑膜炎改变者;（3）可能的结核性脑膜炎：是指符合临床标准，并需要具备下述情况之一者，且排除其他性质的神经系统感染者：①根据评估患者的临床评分10分以上（此时患者无颅脑影像学评分）;②根据评估患者的临床评分在12分以上（此时有颅脑影像学检测评分）;③患者经腰穿后脑脊液检测的生化检查提示葡萄糖数值及氯化物水平低于正常值，脑脊液的蛋白水平高于正常值或神经系统影像学评分至少在2分者。

1.2 方法

研究对象均留取脑脊液，由本院结核病实验室检测人员进行检测，所有患者均留取脑脊液3 mL，此标本为患者入院后第1次行腰椎穿刺术成功后的脑脊液。收集患者的脑脊液标本后，进行脑脊液抗酸杆菌涂片检测、脑脊液结核分枝杆菌960培养及脑脊液GeneXpert检测，分析GeneXpert的检测效能。

1.3观察指标

1.3.1 脑脊液抗酸杆菌涂片检查  取1 mL的脑脊液，予其涂片后干燥，对标本进行抗酸染色法染色，而后在检测设备下寻找抗酸杆菌。

1.3.2 脑脊液抗酸杆菌960培养  取1 mL脑脊液进行去污处理，而后加1∶1消化液，震荡上述标本后，予进行15 min消化，而后去消化液，中和该溶液予以应用无菌PBS液，予 3000 g离心15 min时间，弃去上清液，加无菌PBS液2 mL。在MGIT管上标记，在无菌条件下加入0.8 mL OADC营养添加剂PANTA抗生素混合液。并予0.5 mL的脑脊液加入其中后，封闭，放入检测仪器上，进行结核分枝杆菌培养。

1.3.3 脑脊液的GeneXpert检测  加入1 mL样本处理液至1 mL脑脊液中，后混匀，放置15 min，摇晃，而后用无菌吸管予2 mL的液体移入到检测试剂盒中，并将该盒插入到GeneXpert检测仪器，进行样品的洗涤、样品的过滤等处理后，超声溶菌释放出DNA后，再与PCR反应试剂混合，进行脑脊液的GeneXpert检测。

1.4观察指标

灵敏度=真阳性例数/（真阳性例数+假阴性例数）×100%;特异度=真阴性例数/（真阴性例数+假阳性例数）×100%;误诊率=假阳性例数/（假阳性例数+真阴性例数）×100%;漏诊率=假阴性例数/（真阳性例数+假阴性例数）×100%;阳性预测值=真阳性例数/（真阳性例数+假阳性例数）×100%;阴性预测值=真阴性例数/（真阴性例数+假阴性例数）×100%;准确度=（真阳性例数+真阴性例数）/总病例数×100%，约登指数=灵敏度+特异度-1。

1.5 统计学方法

采用SPSS 18.0统计学软件进行数据处理，根据医学统计学中某检验方法的灵敏度、特异度及该检验方法的误诊率、漏诊率、阴性预测值、阳性预测值、准确度及约登指数的计算公式进行统计学分析。

2 结果

2.1 以脑脊液抗酸杆菌涂片为金标准GeneXpert检测对结核性脑膜炎的诊断效能分析

以脑脊液涂片为标准，本研究中诊断为结核性脑膜炎患者120例脑脊液抗酸杆菌涂片检测阳性9例，阴性111例， GeneXpert检测该方法的灵敏度、特异度、漏诊率、误诊率、阳性预测值、阴性预测值、准确度及约登指数分别为100.00%、72.97%、0、27.03%、23.08%、100.00%、75.00%及0.73。见表1。

2.2以脑脊液960培养为金标准GeneXpert检测方法对结核性脑膜炎的诊断效能分析

以脑脊液960培养为标准，脑脊液结核分枝杆菌960培养阳性40例，阴性80例，脑脊液GeneXpert检测阳性39例，阴性81例。GeneXpert检测该方法的灵敏度、特异度、漏诊率、误诊率、阳性预测值、阴性预测值、准确度及约登指数分别为97.50%、100.00%、2.50%、0、100.00%、98.77%、99.17%及0.98。见表2。

2.3以临床诊断为金标准GeneXpert检测对结核性脑膜炎的诊断效能分析

以临床诊断为标准，参照结核性脑膜炎诊断标准，确诊结核性脑膜炎39例，不能确定诊断的脑膜炎81例，GeneXpert检测该方法的灵敏度、特异度、漏诊率、误诊率、阳性预测值、阴性预测值、准确度及约登指数分别为95.12%、100.00%、4.90%、0、100.00%、97.53%、98.33%及0.95。见表3。

3 讨论

结核性脑膜炎是一种严重的中枢神经系统感染。由于该病早期临床特征不典型，故临床早期诊断和治疗上常常有所延迟，易造成疾病恶化，加重。治疗结果也常常不理想[7]，故早期诊断结脑是降低病死率及减少后遗症的关键[8]。

近年来，分子生物学检测技术越来越受到关注[9]，GeneXpert检测技术即利福平耐药实时荧光定量核酸扩增技术近年来在检验及临床诊疗中均发展较快。该检测针对rpoB基因81 bp利福平耐药核心区进行设计引物、探针，检测送检的各种体液或组织标本是否感染了结核菌及检测到的结核菌是否发生了基因突变。该检测技术在结核病检测中的特异度较高，同时其敏感度也较高，多种标本的结核菌检测均可应用此技术[10]，并可在数小时内将检测出结果报告给临床医生。全球已有多个国家目前已将GeneXpert检测技术用于结脑的早期诊断。2017年国外一项结脑的诊断研究表明，GeneXpert MTB/RIF Ultra技术诊断HIV感染并发结脑的敏感度达到95%[11]。与MGIT960培养或传统Xpert比较，GeneXpert MTB/RIF Ultra检测大大提高了检测的敏感度，在临床上早期即可诊断结脑，从而为结脑早期的诊断及抗结核治疗方案的制定可以争取到更多有效的时间。GeneXpert检测也可以对抗结核治疗后死亡的结核杆菌也有检测能力，对快捷、有效的诊断结脑可以提供极大的帮助。

脑脊液GeneXpert检测的灵敏度高，本研究以脑脊液涂片为标准，其灵敏度为100.00%;以脑脊液960培养为标准，其灵敏度为97.50%;以临床诊断为标准，GeneXpert检测的灵敏度为95.12%，证实了GeneXpert检测的灵敏度高。以脑脊液960培养为标准及以临床诊断为标准时，本研究中GeneXpert检测的特异度达100.00%，体现了其对结核病确定诊断的价值极大。本研究120例患者的脑脊液结核分枝杆菌960培养阳性40例，脑脊液GeneXpert检测阳性39例，与国内王晓霞等[12]的研究一致，其研究将Xpert MTB/RIF和结核分枝杆菌960培养法计算Kappa值，Kappa=0.87，一致性极强，提示Xpert MTB/RIF阳性诊断结核性脑膜炎结果与结核培养法诊断结核性脑膜炎结果一致性极强。国内的冉燕等[13]与国外Garg[14]的研究表明，GeneXpert检测在脑脊液中也同样有较高的灵敏度，说明脑脊液GeneXpert检测适合于结核性脑膜炎患者的早期诊断。同时国内学者冉燕等[13]研究也提到，GeneXpert檢测对于其他中枢神经系统感染如病毒性脑炎、化脓性脑膜炎及隐球菌性脑膜炎的患者进行脑脊液检测时，GeneXpert检测具有极高的特异性，可准确除外其他性质脑膜炎的诊断，从而提高结核性脑膜炎的准确性。但本研究中由于样本数量仍较小，故本研究结果尚有一定的局限性，仍需今后临床上更大样本量的继续深入研究。

综上所述，GeneXpert检测是集标本处理和PCR扩增于一体的全封闭自动化分子检测平台，其具有灵敏度高、特异度高、生物安全性高、检测速度快等优点，该技术可用于肺内及肺外结核标本的结核分枝杆菌和利福平耐药的检测，已成为WHO推荐的分子检测技术[15]，而脑脊液GeneXpert检测诊断结核性脑膜炎同样敏感度和特异度均较高，检测方法方便快捷，有利于临床早期诊断结核性脑膜炎，值得临床广泛推广应用。

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（收稿日期：2021-03-02）