学生结核分枝杆菌潜伏感染筛查和预防性治疗研究进展

杨奎 陈伟

据世界卫生组织报告，全球约有1/4的人口感染结核分枝杆菌，其中大约有5%～10%的感染者会发展成为结核病患者，尤其在一些高危人群中，如营养不良、糖尿病、吸烟及饮酒者等[1]。国家统计局[2]2020年发布的报告显示，我国普通本专、普通高中、初中及小学等在校学生数约为2.34亿。学生由于面临学业压力、营养不良及生活作息不规律等因素，导致机体抵抗力下降，进而容易感染并发生结核病。学校学生人员密集，同一班级或宿舍一旦出现肺结核患者很容易造成聚集性发病[3]，进而在学校内传播流行，对学生身心及学校教学秩序都会产生一定影响[4]。因此，对学生进行结核分枝杆菌潜伏感染的主动筛查，了解当前学校学生潜伏感染现状，对潜伏感染者提前采取预防性治疗等干预措施，对减少结核病后续发病和传播具有重要意义。笔者系统收集和整理分析了近年相关文献，总结了学校结核分枝杆菌潜伏感染现状，对不同筛查方法结果进行分析，并对学生潜伏感染者预防性治疗的对象、方案、效果、不良反应及可行性进行梳理，旨在为学校结核病防控工作提供参考和借鉴。

学生结核分枝杆菌潜伏感染筛查

结核分枝杆菌潜伏感染是指机体对结核分枝杆菌抗原刺激产生一种持续应答状态，但没有临床细菌学或者影像学方面的活动性结核病的证据。潜伏感染者诊断常用的方法包括结核菌素皮肤试验(tuberculin skin test，TST)和γ-干扰素释放试验(interferon-gamma release assay，IGRA)，但尚未形成统一的标准[5-6]。《中国结核病预防控制工作技术规范(2020年版)》[7]将检测结果中符合以下条件者判定为结核分枝杆菌感染者： (1)无卡介苗接种史、HIV阳性、接受免疫抑制剂治疗>1个月和与病原学阳性肺结核患者有密切接触的5岁以下儿童，结核菌素皮肤反应硬结平均直径≥5 mm 者；(2)有卡介苗接种史者，结核菌素皮肤反应硬结平均直径≥10 mm者；(3)IGRA检测结果阳性者。近年来，研究者通过对结核分枝杆菌培养滤液不断进行深入研究，开发出敏感度高、特异度强及操作简单的新一代检测产品——重组结核杆菌融合蛋白(EC)[该制品名称是国家药典委员会确定的药品中文通用名称，“EC”为重组融合蛋白“结核分枝杆菌早期分泌性抗原靶6(ESAT-6)和培养滤液蛋白10(CFP-10)”]，有望能够用于潜伏感染者筛查。

一、筛查方法

1.TST：人初次感染分枝杆菌后，T淋巴细胞会活化增殖，活化的T细胞会存在于血液中。当皮肤接种结核菌素时会刺激淋巴细胞，24～48 h后出现一系列明显的迟发型超敏反应事件，如血管扩张、水肿、接种部位细胞聚集等[8]。基于此，人们通过皮肤接种结核菌素产生的反应来判断机体是否感染了结核分枝杆菌。

我国使用的TST检测试剂主要有两种，一种是从结核分枝杆菌中提纯的结核蛋白制成的结核菌素纯蛋白衍生物(TB-PPD)，另一种是从卡介苗培养液中提取的卡介苗纯蛋白衍生物(BCG-PPD)。两种方法各有优劣。在结核病患者中，TB-PPD试剂出现皮肤试验强阳性的比例明显高于BCG-PPD，敏感度及特异度均高于BCG-PPD，表明TB-PPD对结核病的辅助诊断更有意义[9-10]；而对健康人群开展筛查时，BCG-PPD强阳性率则高于TB-BCG[11]。另外，由于BCG-PPD是由卡介苗制成的纯蛋白衍生物，其检测结果更常作为考核和评价卡介苗接种质量与免疫成功率的最佳指标[9]。虽然两种筛查方法在不同情况下各有优劣，但两者的检测结果具有一致性，安全性及有效性均较好[12]。

TST试验虽然一直以来都被用来诊断结核分枝杆菌潜伏感染，但由于多种因素[13]均可影响其敏感度和特异度，其结果一直受到争议。

2.IGRA：人体被结核分枝杆菌感染后，当记忆T细胞再次受到结核抗原刺激时就会释放γ-干扰素炎症细胞因子，通过体外检测血液中T细胞释放出的γ-干扰素浓度或者直接计算释放γ-干扰素的T细胞数量作为机体是否受到结核分枝杆菌感染的依据[14]。

IGRA包括结核感染T细胞斑点试验(T-SPOT.TB)、QuantiFERON-TB Gold In-Tube(QFT-GIT)、QuantiFERON-TB Gold(QFT-G)、QuantiFERON-TB Gold Plus(QFT-Plus)及最新的方法LIOFeron®TB/LTBI等。其中，LIOFeron®TB/LTBI和T-SPOT.TB敏感度比QFT及TST试验高。QFT-Plus与QFT-GIT在检测结核分枝杆菌潜伏感染风险上具有相同能力，但是QFT-Plus比QFT-GIT敏感度更高；与TST试验相比，QFT-G和QFT-GIT均具有较好的特异度，但也有研究表明检测儿童时QFT-GIT和T-SPOT.TB的敏感度与TST相比差异无统计学意义，但比TST有更高的特异度。LIOFeron®TB/LTBI与QFT-Plus相比，在诊断结核分枝杆菌感染方面都具有同样的高精确性，同时又表现出了更高的敏感度[14-17]。

与TST试验相比，IGRA敏感度较高，不会受到接种卡介苗的影响[13]。在18～44岁群体中进行潜伏感染筛查时，IGRA筛查结果既能反映实际情况[18]，又有较好的辅助诊断价值[19]，并且阳性预测值和阴性预测值都比TST检测的结果高[20]。除此之外，在密切接触者中进行潜伏感染筛查时，IGRA漏诊率低[21-22]；因此，学校结核病疫情暴发后，该检测方法更符合学校疫情防控的筛查要求，能筛检出更多可能的潜伏感染者，减少疫情的传播。但是，IGRA较TST价格昂贵，同时在检测技术上又较为复杂[23]。在实际工作中应用何种检测方法还需要综合权衡考量来进行选择。

3.EC：结核分枝杆菌能够分泌多种蛋白，包括ESAT-6、CFP-10、MPT64、MPT63及Ag85等。其中编码ESAT-6及CFP-10的基因仅存在于致病性分枝杆菌中，而在卡介苗及其他非致病性分枝杆菌中缺失[24]，越来越受到关注。另外，ESAT-6及CFP-10不仅是T细胞的靶抗原，同时也是刺激γ-干扰素高水平释放的主要抗原，在体内可以诱发产生一系列的迟发型超敏反应事件，基于此可以用来检测机体受结核分枝杆菌感染情况[25]。

由于单一的分泌蛋白抗原性比较弱，通过基因工程技术形成ESAT-6及CFP-10融合基因表达获得的融合蛋白具有较高的抗原特异性和免疫反应性[26]。另外，临床前动物安全性研究表明，EC安全性好，能够鉴别结核感染与卡介苗免疫[27]。同时，Ⅲ期临床试验结果表明，在健康人群中EC具有与IGRA一样高的特异度；在结核病患者中EC具有与TB-BCG及T-SPOT.TB一样良好的敏感度，检测结果间又具有较高的一致性。EC推荐的适用人群包括6月龄以上婴儿、儿童及65周岁以下人群，使用方法及阳性结果判断标准与PPD试验均一致[28]。

开发操作简单，成本低廉，且具有很高敏感度及特异度的结核分枝杆菌潜伏感染检测方法一直是结核病防控工作中的重点，EC兼具IGRA特异度高与TST试验操作简单的特点，有望成为新一代潜伏感染筛查的手段。但就当前来看，EC仍缺少大量真实世界中的研究数据，进一步开展相关研究仍然具有很高的现实意义。

二、学生结核分枝杆菌潜伏感染流行现状分析

TST和IGRA均可作为结核分枝杆菌潜伏感染筛查的手段，两者各有优劣。《中国结核病预防控制工作技术规范(2020年版)》[7]将结核分枝杆菌感染检测结果中符合相关条件者，判定为结核分枝杆菌感染。基于此判定原则，对学生结核分枝杆菌潜伏感染流行现状进行分析。

1. 性别分布：使用TST调查结果显示，学生潜伏感染者中，女生阳性率为9.65%～29.79%，强阳性率为2.60%～6.00%；男生阳性率为9.81%～25.91%，强阳性率为1.80%～4.65%。总体上看，女生阳性率、强阳性率均高于男生[29-32]。2018年，北京某区大学对新生同时进行TST和IGRA，IGRA结果中阳性率为4.50%，其中男生阳性率为4.89%，女生阳性率为4.03%；TST结果中硬结平均直径≥10 mm者阳性率为10.75%，硬结平均直径≥15 mm者强阳性率为4.05%[33]。

2. 各级教育分布：2014年，山西省运城市实施TST调查结果中，小学、初中、高中阳性率分别为4.28%、2.87%、10.73%；强阳性率分别为1.79%、2.48%、6.74%。2016年，甘肃省陇西县使用IGRA进行结核分枝杆菌潜伏感染调查结果显示，随着年龄增大，结核分枝杆菌潜伏感染率呈现上升趋势，5～15、16～25和26～岁组潜伏感染率分别为2.5%、6.0%和12.2%。2014—2016年，河南省灵宝市对入学新生实施TST筛查，按年级统计，小学、初中及高中和职业技术学校学生阳性率分别为8.69%、9.81%、11.20%，强阳性率分别为2.02%、2.27%、2.78%。2020年，湖南省湘潭县使用IGRA筛查结果中，5～15岁和16～30岁组筛查阳性率分别为4.1%和12.1%[34-37]。

3. 城乡分布：2013年，陕西省西安市在对大学新生采用TST试验进行结核病筛查中发现[32]，城市户籍学生阳性率、强阳性率分别为30.42%和5.62%，均高于农村户籍学生(25.88%和4.71%)。2018年，辽宁省阜新市在对高中学生采用TST试验进行结核病筛查中发现[29]，城市学生筛查阳性率为20.72%、强阳性率为5.93%；乡村学生筛查阳性率为26.26%，强阳性率为4.13%。

总体上，女生阳性率及强阳性率均高于男生，使用TST筛查阳性率高于IGRA筛查阳性率；随着学龄阶段的升高，阳性率及强阳性率存在不断升高的趋势；城乡之间不同来源学生阳性率、强阳性率之间存在差异，其中城市学生强阳性率高于农村学生。

学生结核分枝杆菌潜伏感染预防性治疗

预防性治疗能够降低潜伏感染者发展成为结核病患者的风险，比例约为52%～85%[38-40]。有研究表明，在高校中实施预防性治疗后，干预组比对照组能更有效预防结核病的发生[41]。

一、预防性治疗的对象

在潜伏感染者中选择预防性治疗对象时，应该考虑到其最终能够发生结核病风险的大小，预防性服药对象应优先选择学校疫情处置中密切接触者中发现的潜伏感染者[42]。针对选择预防性服药对象的标准，有研究表明，应该选择TST反应结果中硬结平均直径在15 mm及以上或对有皮疹水泡者进行预防性治疗，因为这些感染者的发病概率较高，可以囊括70%的患者[43]。这与陈淑林等[44]在一项队列研究中的结果一致。《中国学校结核病防控指南》推荐，对于学生中筛查发现的以下人群，即TST强阳性或硬结平均直径2年内净增值超过10 mm或IGRA阳性；且排除活动性结核病和禁忌证，需要开展预防性治疗。预防性治疗用药原则上要求“应服尽服”[45]。

二、预防性治疗方案

《中国结核病预防控制工作技术规范(2020年版)》[7]及世界卫生组织[46]常规推荐并使用的预防性治疗方案包括单用6～9个月异烟肼(6H或9H)、3个月异烟肼+利福喷丁(3H-Rft)、单用4个月利福平(4R)和3个月利福平+异烟肼(3H-R)。各方案用药剂量及用法见表1。

表1 世界卫生组织常规推荐和我国推荐的预防性治疗方案用药剂量及用法[7,46]

三、预防性治疗效果及不良反应

研究发现，对学生TST筛查强阳性者进行预防性治疗能明显提高机体细胞免疫、体液免疫水平，降低肺结核发生率[47]，有效控制学校结核病疫情的发生[48]。

一项针对高校学生TST强阳性人群进行异烟肼预防性治疗10年的效果评价观察结果发现，总的预防效果明显，预防组的保护率为63.48%，发病率(3.33%)远低于对照组(9.21%)[49]。但是该方案随着预防性治疗时间的增加，容易发生一些不良反应，如肝脏损伤、消化道反应等。与异烟肼标准方案相比，单用利福喷丁作为预防性用药也能够明显降低结核病的发病率。国外有研究表明，采用4个月利福平进行预防性治疗效果不低于9个月异烟肼的治疗效果，两者治疗后结核病检出率的差异低于0.01人/人年，3～5级不良反应发生率之间差异为-1.1个百分点(95%CI：-1.9～-0.4)，具有更好的安全性[50]。但是国内相关研究较少，具体情况有待深入探讨。

开展预防性治疗时会出现一些不良反应，且治疗周期较长，会对完成整个疗程产生一定影响。微卡是一种母牛分枝杆菌制剂，通过注射微卡进行预防性治疗，具有周期短、不良反应较少的优点[51]；但是在预防性效果方面，发现使用异烟肼+利福喷丁全程3个月，每周服药2次的方案，预防性治疗效果优于微卡方案[52]。

四、预防性治疗可行性分析

我国当前属于中等收入国家[53]，各地经济发展不均衡。首先在筛查方法选择上，TST较IGRA价格低，技术操作上也比较简单。学校可以使用TST试验阳性结果作为潜伏感染流行现状的估计，又可以利用强阳性结果指导判断潜伏感染者并进行预防性治疗[54]，以减少结核病发病，促进学校结核病的防控。但是，TST会受到卡介苗接种等因素的影响，以其结果作为判断预防性治疗的对象时仍需慎重。

一项对上海市部分学校的调查结果表明，有87%的学生表示当被告知诊断为潜伏感染者时愿意接受预防性治疗[55]。王倪等[56]对某中学实施预防性治疗的可行性研究中发现，学生对进行TST筛查的接受度达到85.05%；而对预防性治疗的接受度为61.90%，拒绝对象均为家长，担心预防性治疗的不良反应。另外，在对结核病青少年密切接触者的调查显示，多数家长表示接受孩子进行预防性治疗，但也有部分家长认为潜伏感染的发病风险不是很高，且药物会有一定的不良反应，对预防性治疗的意愿不是很积极[57]。

北京市的一项调查发现，在同意参加预防性治疗的246名学生中，完成治疗疗程的学生有240名，治疗完成率为97.6%[58]。总之，在学生群体中进行预防性治疗，做好健康宣教和督导服药，治疗对象的依从性还是比较高的。

总 结

目前针对学生潜伏感染的筛查尚无统一的标准。TST中使用BCG-PPD和TB-PPD两种试剂进行检测，安全性、有效性均较好，但检测结果均会受到卡介苗接种等因素的影响。IGRA的筛查结果特异度更高，更能符合实际情况，但是价格比较昂贵、检测技术要求比较高。因此，具体选择何种筛检方法需要根据实际情况进行权衡决策。

新检测技术EC能够兼具TST 和IGRA的优点，但仍需大量现实世界数据进行验证方可进一步推广使用。在对不同年龄学段学生进行分析时发现，当前学生中潜伏感染者比例低于我国普通人群，其中女生高于男生，且随着年龄学段的增长，潜伏感染者的比例不断上升。学校容易造成聚集性疫情，对学生潜伏感染者进行预防性治疗时，仍然需要对符合条件者按照《中国学校结核病防控指南》[45]的要求做到“应服尽服”。采用化学药物进行预防性治疗时，异烟肼治疗方案虽然有一定的治疗效果，但是随着治疗时间的延长，不良反应的发生率也会增加。再加上治疗周期均比较长，实际工作中需要结合对家长及学生的健康宣教，提高学生预防性治疗的接受度和依从性。另外，加大研发投入，加强对不良反应少、经济实惠且治疗效果更有效的新型预防性治疗药物的研发，仍然是当前很重要的一项任务。