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結(jié)核病是嚴(yán)重危害人類健康的慢性傳染病之一。據(jù)WHO報道,2016年全球結(jié)核病新發(fā)病約1 040萬例,130萬艾滋病毒陰性患者以及37.4萬艾滋病毒陽性患者死于結(jié)核病,我國作為全球第三大結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國家,新發(fā)病例占全球的8.6%[1],早期發(fā)現(xiàn)并接受規(guī)范治療對控制結(jié)核病疫情有重要意義。
目前,結(jié)核病的診斷有多種方法,但都存在一定的缺陷。細(xì)菌學(xué)檢查是診斷結(jié)核病的“金標(biāo)準(zhǔn)”,主要包括痰涂片染色觀察與痰培養(yǎng)。傳統(tǒng)的痰涂片染色觀察陽性率較低,對樣本質(zhì)量要求高,無法區(qū)分出非結(jié)核分枝桿菌[2-3];而痰培養(yǎng)需長達(dá)3~8周才能提供結(jié)果,且只能報告分枝桿菌培養(yǎng)陽性[4]。皮膚結(jié)核菌素試驗所使用的結(jié)核菌純蛋白衍生物(PPD)含多種分枝桿菌所共有的抗原,無法區(qū)分BCG接種和非結(jié)核分枝桿菌感染,造成假陽性較高[5];分子檢測技術(shù)操作復(fù)雜、對檢測儀器依賴性要求高、需要專業(yè)技術(shù)人員,不適宜用于大樣本量篩查[6-7]。另外,有一些新興的結(jié)核檢測技術(shù),如生物芯片、納米診斷技術(shù)、C-Tb皮膚試驗等[8-10],但尚未應(yīng)用于臨床檢測診斷。結(jié)核分枝桿菌抗體檢測技術(shù)簡便快速,具有較高的敏感性和特異性,近年來在臨床中被廣泛應(yīng)用,成為篩查結(jié)核病的主要方法之一。本文采用敏感性和特異性等指標(biāo)對一種膠體金免疫層析法檢測結(jié)核分枝桿菌抗體IgG/IgM,用于結(jié)核病診斷的應(yīng)用價值進(jìn)行評價。
1.1血清樣本及其病例背景資料全部260例結(jié)核病患者血清分別來自2016年11月至2017年4月北京市朝陽區(qū)疾病預(yù)防控制中心和昌平區(qū)結(jié)核病防治所收集的病人標(biāo)本,其中男性標(biāo)本177例,女性標(biāo)本83例;年齡10~86歲,平均年齡38.41歲;結(jié)核病患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照衛(wèi)生部發(fā)布的國標(biāo)WS288-2008《肺結(jié)核診斷標(biāo)準(zhǔn)》。72例健康人血清來自于中國疾病預(yù)防控制中心,均為無結(jié)核病病史、無結(jié)核病密切接觸史、胸部影像學(xué)表現(xiàn)正常的健康志愿者。被檢測者均簽署了知情同意,符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)要求。
1.2方法痰涂片抗酸染色和痰標(biāo)本分枝桿菌培養(yǎng),按照中國防癆協(xié)會《結(jié)核病診斷實驗室檢驗規(guī)程》[11]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。血清中結(jié)核分枝桿菌特異性IgG/IgM抗體檢測采用膠體金免疫層析法。結(jié)核分枝桿菌IgG/IgM抗體檢測試劑盒(膠體金法)由北京健乃喜生物技術(shù)有限公司生產(chǎn),該試劑盒同時使用四種結(jié)核分枝桿菌重組抗原(6、14、16和38 kDa)對樣本血清進(jìn)行檢測,操作方法及結(jié)果判定嚴(yán)格按試劑盒說明書的要求進(jìn)行。
1.3統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計數(shù)資料的比較采用χ2檢驗,當(dāng)P<0.05具有統(tǒng)計學(xué)差異。
2.1細(xì)菌學(xué)檢查結(jié)果在收集的260例結(jié)核病患者的痰標(biāo)本中,細(xì)菌學(xué)檢查結(jié)果顯示細(xì)菌學(xué)陰性患者151例(58.08%),細(xì)菌學(xué)陽性患者109例(41.92%),其中,痰涂片陽性患者49例(18.84%),痰培養(yǎng)陽性患者94例(36.15%),痰涂片和痰培養(yǎng)均為陽性的患者34例(13.08%)。
2.2結(jié)核分枝桿菌特異性抗體檢測結(jié)果采用膠體金免疫層析法檢測血清中結(jié)核分枝桿菌特異性抗體IgG和IgM。臨床診斷為結(jié)核病的260例患者中,IgG和IgM陽性者分別為104例和6例,陽性率分別為40.00%(104/260)和2.31%(6/260),IgG和IgM 聯(lián)合檢測結(jié)核病陽性率為41.15%(107/260)。以細(xì)菌學(xué)檢查結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),菌陽組中結(jié)核病特異IgG和IgM陽性率分別為49.54%(54/109)和2.75%(3/109),IgG和IgM合并陽性率為51.38%(56/109);菌陰組中結(jié)核病特異IgG和IgM陽性率分別為33.11%(50/151)和1.99%(3/151),結(jié)核分枝桿菌特異性IgG和IgM合并陽性率為33.77%(51/151)。菌陽組特異性IgG/IgM抗體陽性檢出率高于菌陰組(χ2=8.098,P<0.05)。在健康對照組中,采用膠體金免疫層析法檢出陽性6例,陽性率為8.33%(6/72),如表1所示。膠體金免疫層析法檢測血清中抗結(jié)核分枝桿菌特異性抗體的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為41.15%(107/260)、91.67%(66/72)、94.69%(107/113)和30.14%(66/219)。
表1結(jié)核分枝桿菌抗體IgG/IgM檢測結(jié)果
Tab.1Results of M. tuberculosis IgG/IgM antibodies detection
組別Groups例數(shù)No.ofcasesIgG陽性數(shù),n(%)No.ofIgGpositive,n(%)IgM陽性數(shù),n(%)No.ofIgMpositive,n(%)合計陽性數(shù),n(%)TotalNo.ofpositive,n(%)健康組Healthygroup726(8.33)0(0.00)6(8.33)結(jié)核組TBgroup菌陽組Bacterialpositivegroup10954(49.54)3(2.75)56(51.38)菌陰組Bacterialpositivegroup15150(33.11)3(1.99)51(33.77)合計Total260104(40.00)6(2.31)107(41.15)
2.3不同檢測方法結(jié)果比較同時采用痰涂片法、痰培養(yǎng)法和結(jié)核分枝桿菌抗體IgG/IgM法對260例結(jié)核病患者樣本進(jìn)行檢測,陽性率分別為18.84%、36.15%和41.15%,結(jié)核分枝桿菌抗體IgG/IgM檢測陽性率明顯高于痰涂片法和痰培養(yǎng)法(χ2=8.105,P<0.05;χ2=7.321,P<0.05)。痰涂片法和痰培養(yǎng)法聯(lián)合檢測陽性率為41.92%,結(jié)核抗體檢測法同痰涂片法聯(lián)合檢測陽性率為48.85%,同痰培養(yǎng)法聯(lián)合檢測陽性率為58.46%,結(jié)核抗體檢測、痰涂片法和痰培養(yǎng)法三種方法聯(lián)合檢測陽性率為61.54%,見表2。
表2不同方法及其聯(lián)合對260例樣本的檢測結(jié)果
Tab.2Detection results of 260 cases with different methods and combinations
方法Methods陽性例數(shù)No.ofpositive陰性例數(shù)No.ofnegative陽性率(%)Positiverate(%)痰涂片法Smearstaining4921118.84痰培養(yǎng)法Bacterialculture9416636.15結(jié)核抗體檢測法MTBIgG/IgMantibodiesdetection10715341.15痰涂片法+痰培養(yǎng)法聯(lián)合Combinationofsmearandculture10915141.92痰涂片法+結(jié)核抗體檢測法聯(lián)合CombinationofsmearandIgG/IgM12713348.85痰培養(yǎng)法+結(jié)核抗體檢測法聯(lián)合CombinationofcultureandIgG/IgM15210858.46痰涂片法+痰培養(yǎng)法+結(jié)核抗體檢測法聯(lián)合Combinationofsmear,cultureandIgG/IgM16010061.54
結(jié)核病早期癥狀、體征不明顯,通過傳統(tǒng)的細(xì)菌學(xué)檢測進(jìn)行診斷,敏感性低,漏檢率高,對于無痰、涂陰或培陰的病人診斷難度更大,尤其是細(xì)菌培養(yǎng)耗時很長(需3~8周)。近幾十年,結(jié)核分枝桿菌抗體檢測在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用,這其中膠體金免疫層析法檢測結(jié)核分枝桿菌抗體可以在0.5 h內(nèi)讀取結(jié)果,適合結(jié)核病的篩查。本研究所用結(jié)核分枝桿菌抗體檢測試劑盒,同時采用4種結(jié)核分枝桿菌重組抗原,分別是6、14、16、38 kD。6 kD早期分泌性蛋白(ESAT-6)在檢測結(jié)核感染者方面具有高度的特異性,但研究表明結(jié)核患者血清中抗ESAT-6抗體含量低,單獨作為結(jié)核病血清學(xué)診斷試驗意義不大,可作為結(jié)核病血清學(xué)診斷的組合抗原之一[12]。14 kD抗原在感染初期就具有明顯的免疫原性,Sumi等用該抗原免疫兔子獲得相應(yīng)抗血清,使用斑點免疫結(jié)合試驗(Dot-Iba)檢測結(jié)核病患者腦脊液中的循環(huán)抗原,特異性和敏感性均較好[13]。16 kD抗原的編碼基因Rv2031僅存于結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群,可以幫助結(jié)核菌在宿主體內(nèi)存活,對結(jié)核菌的潛伏感染有重要作用[14]。38 kD抗原是結(jié)核分枝桿菌積極分泌的抗原,其表達(dá)量是BCG中合成量的10倍,研究表明38 kD具有較高的抗原特異性和免疫反應(yīng)性,單項診斷結(jié)核病的效果優(yōu)于其他單一抗原,有很好的應(yīng)用前景[15]。試劑盒采用了基因工程制備的上述幾種結(jié)核抗原和膠體金免疫層析技術(shù),定性檢測血清中結(jié)核分枝桿菌IgG和IgM抗體,檢測時樣本中的結(jié)核分枝桿菌抗體可與膠體金標(biāo)記的抗原形成結(jié)核抗體-金標(biāo)抗原復(fù)合物,與硝酸纖維膜上包被的抗體或抗原結(jié)合而顯色。
本研究通過采用膠體金免疫層析檢測方法檢測332例樣本,結(jié)果顯示結(jié)核分枝桿菌抗體檢測結(jié)核病患者敏感性為41.15%,特異性為91.67%。與傳統(tǒng)的痰培養(yǎng)、痰涂片檢測結(jié)果相比,膠體金檢測方法的陽性檢出率明顯提高,用于結(jié)核病的輔助診斷可增加臨床中結(jié)核病的檢出率。在國內(nèi)外研究中,Mathai等對5種不同的免疫檢測試劑盒進(jìn)行評價,靈敏度從46%到68%不等[16],夏強等研究表明,結(jié)核抗體IgG/IgM檢測結(jié)核病患者的敏感度為74.51%,特異度為91.64%[17],本研究的結(jié)果顯示,膠體金檢測技術(shù)檢測血清中結(jié)核分枝桿菌抗體的敏感性略低于上述既往報道,其主要原因可能與感染結(jié)核分枝桿菌后產(chǎn)生的不同種類抗體濃度以及病程有關(guān)[18],本研究中大部分標(biāo)本來源于復(fù)診患者或處于不同治療階段的已治療患者,造成結(jié)核分枝桿菌特異性抗體濃度低于試劑盒的檢測極限,出現(xiàn)陰性結(jié)果,導(dǎo)致靈敏度下降。另外,引起免疫應(yīng)答的抗原性比較復(fù)雜,不同抗原會導(dǎo)致不同個體呈現(xiàn)出不同的抗體譜[19],僅使用幾種抗原進(jìn)行檢測會造成漏診。在結(jié)核分枝桿菌感染早期,患者體內(nèi)免疫球蛋白以IgM型結(jié)核抗體為主,中晚期以IgG型為主,而在潛伏感染者及感染愈后患者體內(nèi)一定時期內(nèi)存在大量IgG抗體。本研究中抗體IgM陽性患者僅有6例,大部分檢測出IgG陽性,提示大多數(shù)患者均非感染初期患者,這與標(biāo)本的背景資料相符。與單獨的細(xì)菌學(xué)檢測結(jié)果及某一特定的抗體檢測結(jié)果相比,抗體IgG和IgM聯(lián)合檢出率比單獨檢出率顯著提高。IgM抗體檢測可以補充IgG檢測只針對結(jié)核病中晚期的局限性,為結(jié)核病的早期診斷提供了依據(jù),針對不同的患者,不同的病程,IgM抗體的檢測在結(jié)核病的診斷中同樣具有重要意義。
結(jié)核分枝桿菌IgG/IgM抗體檢測痰細(xì)菌學(xué)陽性患者和陰性患者的敏感性分別為51.38%和33.77%,菌陽性樣本敏感性高于菌陰性,二者差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。本研究結(jié)果顯示,在109例菌陽標(biāo)本中檢出56例陽性,痰細(xì)菌學(xué)檢查是肺結(jié)核活動期的重要指標(biāo)之一,表明在活動期結(jié)核抗體的檢出率明顯增高。菌陰性樣本共151例,檢出51例陽性,敏感性低于菌陽結(jié)核病患者,但其更具有診斷價值,菌陰性結(jié)核病的診斷缺乏金標(biāo)準(zhǔn),只能通過影像學(xué)、臨床癥狀、抗結(jié)核治療、免疫學(xué)檢測、病理學(xué)檢測和分子生物學(xué)檢測等方法的結(jié)果進(jìn)行綜合性判斷,結(jié)核分枝桿菌抗體檢測為菌陰性肺結(jié)核的診斷提供依據(jù),具有重要的臨床意義。陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值可以用于評價一個方法在臨床的診斷價值[20]。在結(jié)核病高流行區(qū),陽性預(yù)測結(jié)果高,有利于臨床可疑病例的診斷;在結(jié)核病低流行區(qū),陰性預(yù)測值高,有助于排除結(jié)核病[21]。本研究結(jié)核患者結(jié)核抗體IgG/IgM膠體金檢測技術(shù)的陽性預(yù)測值為94.69%,我國作為結(jié)核病高流行國家[22],膠體金免疫層析法檢測結(jié)核分枝桿菌抗體陽性預(yù)測值高,具有對臨床可疑病例更高的輔助診斷價值。
結(jié)核分枝桿菌抗體IgG/IgM膠體金檢測、痰涂片、痰培養(yǎng)3種方法的陽性率分別為41.15%、18.84%和36.15%。結(jié)核抗體檢測陽性率高于痰涂片法和痰培養(yǎng)法。痰細(xì)菌學(xué)檢驗所需標(biāo)本的采集過程十分關(guān)鍵,標(biāo)本的質(zhì)量直接影響檢驗結(jié)果,低質(zhì)量的標(biāo)本可能會造成漏診或誤診。隨著臨床診斷技術(shù)的不斷發(fā)展,血清結(jié)核分枝桿菌抗體檢測在結(jié)核病的檢測中使用較多,該方法不會受到痰標(biāo)本采集不規(guī)范或患者無痰的影響,在臨床診斷中,醫(yī)務(wù)人員可聯(lián)合痰細(xì)菌學(xué)檢測和結(jié)核分枝桿菌抗體檢測進(jìn)行檢驗,充分發(fā)揮這兩種方法的優(yōu)勢,進(jìn)一步提高患者檢出率。本研究結(jié)果表明,結(jié)核分枝桿菌抗體檢測同痰細(xì)菌學(xué)檢測方法聯(lián)合檢測可大幅度提高陽性檢出率,結(jié)核抗體檢測、痰涂片法和痰培養(yǎng)法三種方法聯(lián)合檢測陽性率為61.54%。陽性檢出率的提高意味著更多的結(jié)核病患者能夠被檢出,得到及時的治療,從而降低結(jié)核病的傳播率。
膠體金免疫層析法結(jié)核分枝桿菌抗體檢測耗時短,成本低,操作簡便,適合大樣本量的篩查;但其有一定的假陽性和假陰性,有報道顯示,結(jié)核抗體檢測敏感性約為10%~90%,特異性約為47%~100%,不同研究使用不同試劑和方法之間有很大的差異[23]。2008年,WHO對來自不同國家的19種及合并血清學(xué)快速診斷試劑盒產(chǎn)品進(jìn)行評估,在參評的這19種試劑盒中,與痰培養(yǎng)相比,檢測靈敏度為1%~60%,特異度為53%~99%,不同試劑盒間差異較大,WHO認(rèn)為現(xiàn)有的血清學(xué)診斷試劑的敏感度和特異度都有待進(jìn)一步提高,不推薦其作為一種快速診斷的方法在臨床中肺結(jié)核和肺外結(jié)核的診斷[24]。因此,該檢測可作為輔助診斷,配合痰細(xì)菌學(xué)、影像學(xué)和臨床表現(xiàn)等,提高結(jié)核病的檢出率,協(xié)助早期診斷,指導(dǎo)臨床制定有效治療方案,改善結(jié)核病患者預(yù)后。尤其是對臨床癥狀不典型、細(xì)菌學(xué)檢測陰性的患者的診斷,具有一定的臨床診斷價值。但是血清學(xué)檢測結(jié)核分枝桿菌抗體也有其局限性,結(jié)核分枝桿菌抗原的選擇、純化等方面有待提高,多種抗原聯(lián)合檢測有望提高血清學(xué)檢測方法的敏感性和特異性。
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