3种检测方法对结核病诊断效能的比较

王 蕊,李 妍,杨 健,王盼婷,张 萌,陈艳炯

1.西安交通大学医学部病原生物学与免疫学系,陕西西安 710061;2.陕西省结核病防治研究所结核病参比实验室,陕西西安 710048

结核病是仅次于新型冠状病毒感染(COVID-19)的第2大传染性疾病,目前我国仍是第3大结核病高负担国家[1]。早期诊断是治疗结核病的关键环节,而实验室检查是诊断结核病必不可少的方法之一,目前,实验室检查方法主要包括涂片抗酸染色镜检(AFB)、结核分枝杆菌(MTB)培养、γ-干扰素(IFN-γ)释放试验(IGRA)、实时荧光定量核酸扩增检测技术(Xpert MTB/RIF)等[2]。AFB是最常用的确诊结核病的方法,而IGRA和Xpert MTB/RIF是近年来结核病检测的新技术[3-5],Xpert MTB/RIF更是被纳入肺结核的诊断标准(WS288-2017)[6]。本研究回顾性分析了同时采用IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF 3种方法检测结核病患者的检测结果及病例资料,以评价3种检测方法对结核病的诊断价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2019年6月至2023年6月在陕西省结核病防治研究所就诊的疑似结核病患者397例作为研究对象。所有研究对象均同时进行IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF 3种检测方法,收集患者的检测结果及病历资料,排除无法诊断是否为结核病的患者39例,最终纳入358例,根据结核病诊断标准,将其分为结核患者141例和非结核患者217例。结核患者中男87例(61.70%)、女54例(38.30%),平均年龄(49.50±7.90)岁;非结核患者中男125例(57.60%)、女92例(42.40%),平均年龄(50.61±9.14)岁。两组研究对象性别、年龄比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有研究对象均知晓本研究,并签署知情同意书。纳入标准：年龄18～80岁;临床症状提示结核病,如咳嗽、咳痰、发热、接触过结核病患者等。排除标准：XpertMTB/RIF检测结果无效;患者病例资料不完整。本研究经过陕西省结核病防治研究所医学伦理委员会审批通过(伦理审批号：2019JY03)

1.2仪器与试剂 IGRA相关试剂和仪器均购自北京万泰生物药业公司;AFB染色液购自珠海贝索生物技术有限公司;Xpert MTB/RIF相关试剂盒和仪器均购自美国Cepheid公司。严格按照使用说明步骤进行操作。

1.3方法

1.3.1IGRA 采集所有研究对象6 mL肝素锂抗凝的静脉血,在2 h之内,以1 mL/管分装到“N”“T”“P”3种培养管中,颠倒混匀后置于37 ℃环境中培养22～24 h;以3 000～5 000 r/min离心10 min,取3种培养血浆各100 μL与100 μL样本稀释液分别进行1∶1稀释混匀;取稀释后样本70 μL加至测试卡加样口。加样后15 min置于荧光扫描仪判读结果。

1.3.2AFB 取适量痰液在玻片上涂抹成1 cm×2 cm的卵圆形,自然干燥,置于染色架上,玻片间至少留有1 cm的距离;加热固定;滴加苯酚复红盖满玻片,加热至产生蒸汽,5 min后,流水轻缓冲洗;加酸性酒精,保持1～2 min,流水轻缓冲洗,必要时重复脱色,至无红色为止;加亚甲蓝染液染色30～60 s;流水轻缓冲洗,沥干。在油镜下观察。依照《结核病实验室检验规程》[7]判定结果。

1.3.3Xpert MTB/RIF 先吸取痰液1 mL置于一次性无菌试管内,然后加入2倍量前处理液并旋紧瓶盖,利用涡旋振荡器振荡30 s,直至样品溶解无凝块;常温下静置15 min,无菌吸管吸出2 mL处理液,从加样孔慢慢添加到试剂盒中,盖上试剂盒盖,上机检测。

2 结 果

2.1IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF对结核病的诊断结果比较 在结核患者中,IGRA、AFB和Xpert MTB/RIF的阳性检出率分别为95.74%(135/141)、31.21%(44/141)和56.74%(80/141);在非结核患者中,IGRA、AFB和Xpert MTB/RIF的阳性检出率分别为39.63%(86/217)、0.46%(1/217)和0.00%(0/217)。3种方法对结核的阳性检出率比较,差异有统计学意义(χ2=125.50,P<0.01)。见表1。

表1 IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF检测结果比较(n)

2.2IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF对结核病的诊断效能比较 IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF检测结核病的灵敏度分别为95.74%、31.21%、56.74%,其中IGRA的灵敏度均高于AFB和Xpert MTB/RIF(χ2=126.66,P<0.01;χ2=59.22,P<0.01),且Xpert MTB/RIF的灵敏度高于AFB(χ2=18.65,P<0.01);IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF检测结核病的特异度分别为60.37%、99.54%、100.00%,其中AFB和Xpert MTB/RIF的特异度均高于IGRA(χ2=103.86,P<0.01;χ2=107.25,P<0.01),但AFB和Xpert MTB/RIF的特异度比较,差异无统计学意义(χ2=1.00,P=0.32)。IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF检测结核病的准确率分别为74.30%、72.63%、82.96%,其中Xpert MTB/RIF的准确率最高,且3种检测方法的准确率比较,差异有统计学意义(χ2=12.30,P<0.01)。见表2。

表2 IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF检测方法对结核病的诊断效能(%)

2.3结核病患者中AFB、Xpert MTB/RIF检测结果与AFB检测结果比较 IGRA与AFP检测结果的总符合率为31.21%(44/141),阳性符合率为95.45%(42/44),阴性符合率为4.12%(4/97);Xpert MTB/RIF与AFP检测结果的总符合率为74.47(105/141),阳性符合率为100.00%(44/44),阴性符合率为62.89%(61/91)。见表3。

表3 结核病患者中AFB、Xpert MTB/RIF检测结果与AFB检测结果比较(n)

3 讨 论

IGRA采用MTB特异性抗原刺激培养血液中的特异性T细胞产生免疫应答并释放IFN-γ,通过检测IFN-γ的水平来判断患者是否感染了MTB,其结果不受非结核分枝杆菌和卡介苗的影响[8-9]。IGRA阳性说明患者存在结核感染,但并不表明结核是否处于活动期[10],因此,IGRA不能独立诊断结核病[11]。本研究IGRA检测结核病的灵敏度最高(95.74%)、阴性预测值最高(95.62%),提示IGRA阴性可作为排除结核病的诊断指标。IGRA与AFP检测结果的阴性符合率为4.12%(4/97),说明IGRA可用于痰涂片阴性患者的进一步检测。

病原学诊断中,AFB操作简单、费用低、耗时短,是应用最广泛的实验室检查方法,但是标本中的细菌数至少在每毫升5 000～10 000条时才能检测出阳性,且阳性率低,仅为14%～47%[12-14]。本研究中AFB的敏感度为31.21%,与IGRA和Xpert MTB/RIF相比,灵敏度最低,说明了AFB易造成临床漏诊。本研究中AFB的特异度为99.54%,共检测出阳性45例,其中44例诊断为结核病,剩余1例涂片阳性经对硝基苯甲酸(PNB)/ 噻吩-2-羧酸肼(TCH)选择培养基鉴定为非结核分枝杆菌(NTM)。这表明AFB无法区分MTB和NTM,容易导致临床误诊。

Xpert MTB/RIF是近年来快速发展应用的MTB分子生物学检测技术,不仅可以检测MTB,还可以检测利福平的耐药性,其整个检测过程只需要2 h[15]。本研究的Xpert MTB/RIF灵敏度为56.74%,这与邹远妩等[16]研究的灵敏度63.8%接近。Xpert MTB/RIF的灵敏度显著高于AFB(χ2=18.65,P<0.01),与既往研究相符[17-19]。Xpert MTB/RIF与AFP检测结果的阳性符合率为95.45%(42/44),这提示临床非必要可不对AFB阴性患者进行Xpert MTB/RIF检测,尤其对经济欠发达地区;Xpert MTB/RIF与AFP检测结果的阴性符合率为62.89%(61/91),表明Xpert MTB/RIF在AFB阴性患者中有进一步检测的价值。Xpert MTB/RIF特异度为100.00%,3种检测方法中最高。在1例NTM感染病例中,AFB检测呈阳性,而Xpert MTB/RIF检测呈阴性,因此,当AFB呈阳性而Xpert MTB/RIF呈阴性时,临床应高度怀疑NTM感染。

IGRA、AFB、Xpert MTB/RIF检测方法各有利弊。Xpert MTB/RIF的灵敏度和特异度都很高[20-21],但它对实验室人员和环境的要求很高,而且价格昂贵,这就意味着一些患者会选择价格低廉的AFB检测,排菌量少的患者就无法被检测出来。IGRA检测还受到患者免疫水平的限制,一些免疫力低下的患者无法被检测出来[9,22]。因此,为患者找到合适的检测方法并进行最佳组合,为临床医生提供准确、快速的临床证据尤为重要[23]。

综上所述,在结核病诊断中,Xpert MTB/RIF和AFB的特异度均高于IGRA,而IGRA和Xpert MTB/RIF的灵敏度高于AFB,故临床上可用IGRA阴性作为排除结核病的指标,Xpert MTB/RIF可作为病原学检测的首选方法,并可联合AFB辅助诊断NTM感染,以此来提高结核病的临床诊治效率。只有充分利用这3种检查方法的优势,并根据患者的实际情况适当应用,才能以尽可能低的成本尽快确诊结核病。