2. 400020 重庆, 重庆市人民医院呼吸内科
2. Department of Respiratory Diseases, the People's Hospital of Chongqing, Chongqing, 400020, China
近年来,结核病疫情的回潮引发国民的高度重视[1],早期诊断和治疗仍为控制结核病疫情发展重要的手段,尤以肺结核为甚。众所周知,痰菌检测是诊断肺结核的金标准。文献[2]报道痰涂片平均检出率为25%~35%,而痰培养报告时间长,痰液标本的质量直接影响最终结果,因此检出率低,漏诊率高,而结核抗体敏感性高但特异性差,因此传统肺结核检测方法对于早期诊断并不理想。近年来,γ-干扰素释放试验(interferon-gamma release assay,IGRA)作为快速诊断肺结核的新方法而广泛应用于临床。相较于痰菌检查,IGRA具有较高的灵敏度及特异度。国内大多数文献报道IGRA检测肺结核的敏感性达53%~98%,特异性达60%~90%[3],但目前国内外多数研究缺乏大样本的统计数据,且对于不同类型肺结核尚无统计研究,本研究通过对705例肺结核与744例其他肺病患者中IGRA检测结果的分析,以探讨IGRA在不同类型肺结核中的应用价值。
1 对象与方法 1.1 研究对象选取2015-2016年于我院与重庆市人民医院因肺疾病住院治疗的1 449例患者,入组患者大多数来自呼吸内科,少数来自消化内科、心内科、ICU、外科等科室。本研究获得受试者知情同意和重庆医科大学附属第二医院伦理委员会批准(审批号:2014-086)。纳入病例满足:① 患者需进行IGRA、结核抗体、痰抗酸杆菌涂片(以下简称涂片)、痰结核分枝杆菌培养(简称培养)及菌种鉴定;② 患者无合并HIV、无血液系统恶性肿瘤疾病、无细胞毒等免疫抑制剂使用;排除肺外结核及临床资料不齐全的病例。共收集肺结核705例,其中活动性肺结核543例(菌阳肺结核349例,菌阴肺结核194例),陈旧性肺结核病158例,特殊人群肺结核(孕妇)4例,其他肺病744例。在705例肺结核中,男性391例,年龄14~93(58.69±16.84) 岁,女性152例,年龄14~87(52.59±16.84) 岁,744例其他肺病中,男性420例,年龄19~81(68.12±10.42) 岁,女性324例,年龄19~96(65.53±16.38) 岁。
1.2 病例分组 1.2.1 肺结核组(1) 活动性肺结核病组,① 菌阳:涂片或培养阳性;② 菌阴:临床诊断肺结核但缺乏病原学依据,临床表现、影像学检查疑似结核,经抗结核治疗有效。(2) 陈旧性肺结核组。(3) 特殊人群(孕妇)肺结核组。
1.2.2 其他肺病组临床表现明确系其他疾病所致,排除肺结核,或经非抗结核治疗病情改善。
1.3 试验方法IGRA试验方法:肝素抗凝血3 mL,采血2 h内分别装入3支抗凝管中,其中P管中加入植物血凝素(phytohemagglutinin,PHA),为阳性对照管;T管加入培养滤过蛋白-10(culture filtrate protein,CFP-10) 及早期分泌抗原靶-6(early secretory antigenic target,ESAT-6),为试验刺激管;N管加入生理盐水,为空白对照管。分别将3管置于37℃ CO2培养箱中孵育22 h,1 500×g离心10 min,最后吸取上清液行酶联免疫吸附试验(ELISA)。
痰涂片、痰培养、菌种鉴定、结核抗体均按照相关要求操作进行。
1.4 统计学方法采用SPSS 20.0进行统计分析,计量资料以x± s表示,组间比较采用t检验,计数资料以率(%)表示,组间比较采用χ2检验。
2 结果 2.1 两组患者临床资料比较543例活动性肺结核病中,临床表现为咳嗽576例,占81.7%,其次依次为发热217例(30.8%),痰中带血或咯血204例(28.9%),结核中毒症状196例(27.8%),胸痛或胸水194例(27.5%);543例活动性肺结核中,合并2型糖尿病119例(16.9%),合并肺炎63例(8.9%),合并COPD 52例(7.4%),合并支气管扩张47例(6.7%),合并矽肺12例(1.7%),合并肿瘤11例(1.6%)。
2.2 各肺结核检测方法比较705例确诊肺结核病例中,595例IGRA检测阳性,IGRA的灵敏度为84.4%(595/705),相较于涂片(23.4%,165/705)、培养(44.3%,312/705)、结核抗体(59.6%,420/705),差异有统计学意义(P < 0.001);744例其他肺病病例中,601例IGRA检测阴性,IGRA的特异度为80.8%(601/744),与涂片(100%,744/744)、培养(100%,744/744)、结核抗体(48.3%,359/705) 相比,差异有统计学意义(P < 0.001);IGRA检测的阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比、阴性似然比分别为80.6%(595/738)、84.5%(601/711)、4.4(0.844/0.192) 和0.19(0.156/0.808),具体见表 1。
组别 | n | IGRA | 涂片 | 培养 | 结核抗体 |
肺结核组 | 705 | 595(84.4) | 165(23.4) a | 312(44.3) a | 420(59.6) a |
其他肺病组 | 744 | 601(80.8) | 744(100) a | 744(100) a | 359(48.3)a |
阳性似然比 | 4.4 | 1.15 | |||
阴性似然比 | 0.19 | 0.77 | 0.56 | 1.2 | |
阳性预测值 | 80.6 | 100 | 100 | 52.2 | |
阴性预测值 | 84.5 | 57.9 | 65.4 | 55.7 | |
组别 | n | IGRA | 涂片 | 培养 | 结核抗体 |
肺结核组 | 705 | 595(84.4) | 165(23.4) a | 312(44.3) a | 420(59.6) a |
其他肺病组 | 744 | 601(80.8) | 744(100) a | 744(100) a | 359(48.3)a |
阳性似然比 | 4.4 | 1.15 | |||
阴性似然比 | 0.19 | 0.77 | 0.56 | 1.2 | |
阳性预测值 | 80.6 | 100 | 100 | 52.2 | |
阴性预测值 | 84.5 | 57.9 | 65.4 | 55.7 | |
a: P < 0.01,与IGRA比较 |
2.3 IGRA对不同类型肺结核的诊断效能比较
IGRA对肺结核的灵敏度为84.4%(595/705),与其他肺病组相比差异有统计学意义(χ2=615.304,P=0.000),诊断特异度为80.8%(601/744);IGRA对活动性肺结核的灵敏度(85.6%,465/543) 与陈旧性肺结核(79.7%,126/158) 比较差异无统计学意义(χ2=3.208,P=0.073);IGRA诊断菌阳肺结核、菌阴肺结核的灵敏度分别为85.1%(297/349)、86.6%(168/194),两组比较差异无统计学意义(χ2=0.227,P=0.633);4例孕妇合并肺结核其IGRA均为阳性100%(4/4);IGRA诊断不同类型肺结核的阳性预测值及阴性预测值见表 2,反映出IGRA对不同类型肺结核具有较高的应用价值。
组别 | n | IGRA阳性(例) | 灵敏度(%) | 特异度(%) | 阳性预测值(%) | 阴性预测值% | 阳性似然比 | 阴性似然比 |
肺结核组 | 705 | 595 | 84.4 | 80.8 | 80.6 | 84.5 | 4.40 | 0.19 |
活动性肺结核 | 543 | 465 | 85.6 | 80.8 | 76.5 | 88.5 | 4.46 | 0.19 |
菌阳性肺结核 | 349 | 297 | 85.1 | 80.8 | 67.5 | 92.0 | 4.43 | 0.18 |
菌阴性肺结核 | 194 | 168 | 86.6 | 80.8 | 54.0 | 95.9 | 4.51 | 0.17 |
特殊人群肺结核(孕妇) | 4 | 4 | 100 | 80.8 | 2.7 | 100 | 5.21 | |
陈旧性肺结核 | 158 | 126 | 79.7 | 80.8 | 46.8 | 94.9 | 4.15 | 0.25 |
其他肺病组 | 744 | 143 |
2.4 IGRA、痰涂片结果与菌种鉴定的关系
在所收集的病例中,IGRA及涂片均为阳性者140例,菌种鉴定均为结核分枝杆菌(MTB);涂片阳性但IGRA阴性者25例,菌种鉴定为MTB 20例,非结核分枝杆菌(non-tuberculosis mycobacterium,NTM)5例;涂片阴性但IGRA阳性者322例,菌种鉴定均为MTB;IGRA及涂片均阴性56例,菌种鉴定MTB50例,NTM6例。具体见表 3。
IGRA、痰涂片结果 | n | MTB | NTM |
IGRA阳性+痰涂片阳性 | 140 | 140(100.0) | 0 |
IGRA阳性+痰涂片阴性 | 322 | 322(100.0) | 0 |
IGRA阴性+痰涂片阳性 | 25 | 20(80.0) | 5(20.0) |
IGRA阴性+痰涂片阴性 | 56 | 50(89.3) | 6(10.7) |
3 讨论
近年来IGRA因快速诊断结核病的优势而备受关注,目前国际上已有20余个国家和组织相继将其作为诊断结核病的重要手段并发布指南,中华医学会结核病学分会也于2014年发表“γ-干扰素释放试验在中国应用的建议”为临床应用提供指导意见。目前IGRA有两种技术较为成熟,酶联免疫吸附测定(ELISA)和酶联免疫斑点检测(ELISPOT)[4],两种技术检测结核病的灵敏度均高于结核菌素皮肤测试(tuberculin skin test,TST)[5],而文献[6]指出ELISPOT检测法检测结核病的敏感性较ELISA高,但特异性却相对较低。LU等[7]搜索近10年来IGRA相关研究发现,其诊断结核病的灵敏度大多在80%以上,本研究发现IGRA灵敏度为84.4%,特异度为80.8%,相较于传统实验室检查方法有明显的优势,与上述文献基本一致,表明IGRA在结核病诊断中有一定的价值。表 2可见IGRA诊断不同类型的肺结核阴性预测值均处于较高水平,提示IGRA阴性时可有效排除MTB感染。
我国是结核菌高负担国家,全国有大约40%的人一生中曾感染过结核菌。MTB感染后体内长期存在记忆T淋巴细胞,当再次受到抗原刺激时能够迅速增殖、分化为效应T淋巴细胞,分泌IFN-γ参与机体免疫。既往有肺结核病史的研究对象,虽经正规、有效治疗后,结核菌被机体清除,但效应T细胞仍然会在血液中持续存在一段时间,释放IFN-γ[8],持久的环境暴露机体也会长久保留效应T淋巴细胞[9],因此IGRA在检测陈旧性肺结核中可表现为阳性结果。本研究IGRA在陈旧性肺结核的阳性率为79.7%,与活动性肺结核相比差异无统计学差异(P=0.073),与上述文献相符,表明在临床工作中,若仅IGRA阳性不能除外既往MTB感染,在鉴别活动性肺结核与陈旧性肺结核时应联合其他检测手段。本研究发现虽IGRA在陈旧性肺结核中可呈现阳性结果,但刺激水平(反应IFN-γ水平)均较活动性肺结核低。张腊红等[10]通过对196例临床确诊结核患者在抗结核治疗前后外周血中IGRA水平变化的研究发现,治疗后IGRA的浓度水平呈下降趋势,DRUSZCZYNSKA等[11]学者对近期或长时间有MTB暴露史的人群进行长达两年的随访,发现IFN-γ水平随时间推移有下降,但对于结核长时间的暴露人群其IFN-γ值可能不可靠,本研究发现与文献报道基本符合,表明在临床工作中IGRA水平可作为肺结核疗效的一种辅助判定手段,但对有长时间结核接触史的人群,IGRA的应用价值仍需多中心、大样本数据的研究证实。值得一提的是痰涂阳性其IGRA理应为阳性,而本研究发现有25例痰涂片阳性但IGRA阴性(已排除严重免疫低下及脏器衰竭、重症感染等),分析其菌种鉴定结果发现MTB有20例(80%),分析其原因,在病例收集初虽严格按照纳入、排除标准收集病例资料,但在实际临床工作中却不是每个患者均进行了具体免疫学检查,因此所纳入的患者中可能存在部分不同程度的免疫低下,周文等[12]指出免疫低下患者机体内的淋巴细胞计数有所减少,而IGRA的检测结果与淋巴细胞的计数有关,因此IGRA可呈现阴性;在这部分病例资料中,菌种鉴定发现有5例NTM(20%),表明临床上若菌阳但IGRA阴性的肺疾病要考虑病原菌为NTM的可能,应进一步收集痰液行分枝杆菌菌种鉴定检查,获得病原学依据,为临床诊治提供有力的支持,以便更加合理的选择抗结核治疗方案。
本研究中4例特殊人群肺结核(孕妇)IGRA其阳性率均为100%。妊娠期妇女机体抵抗力下降,易感染结核菌,且结核菌易在体内播散,造成多系统结核,严重时会导致胎儿流产、早产或终止妊娠等严重后果。对于此部分特殊人群,在有限的辅助检查资源中,传统胸部X线片、CT影像学检查存在一定辐射,对胎儿有一定危害,而痰菌检查阳性率较低,临床诊断困难,IGRA作为一种安全且阳性率较高的血清免疫学检查无疑为诊断妊娠合并结核病的重要手段。在德国,孕妇接受结核病筛检时需进行免疫检测,而IGRA较TST敏感性高,推荐优先测试[13],但妊娠期间母体存在一定程度的细胞因子及细胞免疫变化[14],IGRA检测作为一种免疫学指标,结果可能不可靠。本研究仅纳入4例数据资料,证实IGRA在妊娠期的实用价值仍需大量样本研究。
本研究存在一定的局限性,缺乏多中心样本数据,且所纳入的病例均是住院病人,缺乏门诊病例对照,不能分析暴露的环境分枝杆菌是否对IGRA检测结果存在影响。
总之,本研究结合相关文献发现,IGRA在不同类型肺结核中均具有较高的临床应用价值,但其鉴别陈旧性肺结核与活动性肺结核时应联合其他检测手段;若菌阳但IGRA阴性的肺疾病要考虑病原菌为非结核分枝杆菌的可能,应进一步行分枝杆菌菌种鉴定;既往无结核病史的特殊人群(如孕妇),若怀疑结核病时,可进行IGRA检测,若IGRA阳性有利于辅助诊断活动性结核病。IGRA诊断肺结核灵敏度好,特异度高,且在不同类型肺结核病中均具有一定的价值,值得推广使用。
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