基因芯片技術(shù)在肺結(jié)核快速診斷及分枝桿菌菌種鑒定中的應(yīng)用價(jià)值

唐再慶 唐明昊 朱曉琳 劉玉琴

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，分子診斷技術(shù)已成為結(jié)核病傳統(tǒng)診斷方法的良好補(bǔ)充，是結(jié)核病快速診斷的主要研究方向[1]。基因芯片技術(shù)可通過檢測臨床標(biāo)本中的分枝桿菌屬DNA進(jìn)行結(jié)核病診斷和分枝桿菌菌種鑒定，具有快速、準(zhǔn)確和高通量等特點(diǎn)[2]。筆者比較培養(yǎng)法和分枝桿菌菌種鑒定基因芯片法檢測結(jié)果，以評估基因芯片檢測技術(shù)在肺結(jié)核快速診斷與非結(jié)核分枝桿菌(NTM)病鑒別診斷中的臨床價(jià)值。

資料和方法

1.研究對象：搜集2017年1—12月在黑龍江省傳染病防治院結(jié)核科就診并連續(xù)3次痰涂片檢測為陽性的1248例疑似肺結(jié)核患者為研究對象。每例患者均留取清晨痰液標(biāo)本3～5 ml，對痰液標(biāo)本分別進(jìn)行培養(yǎng)和基因芯片檢測。

2.儀器與試劑：BACTEC MGIT 960(簡稱“MGIT 960”)培養(yǎng)儀及其配套試劑由美國BD公司提供；基因芯片檢測平臺及分枝桿菌菌種鑒定試劑盒(DNA微陣列芯片法)由北京博奧晶典生物技術(shù)有限公司提供。

3.檢測方法：痰標(biāo)本中加2～4倍體積的2%NaOH溶液，振蕩器振蕩5～10 min，充分混合均勻，室溫放置30 min，使痰液標(biāo)本液化。吸取1 ml液化后痰液標(biāo)本于1.5 ml離心管中，用于基因芯片法進(jìn)行標(biāo)本檢測及菌種鑒定，參照試劑盒說明書進(jìn)行操作。剩余樣本用于MGIT 960細(xì)菌培養(yǎng)，參照說明書進(jìn)行操作。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料采用“率(%)”表示；以MGIT 960培養(yǎng)結(jié)果作為參照，計(jì)算基因芯片法檢測分枝桿菌的效能指標(biāo)，計(jì)算公式：敏感度(%)=真陽性例數(shù)/(真陽性例數(shù)+假陰性例數(shù))×100%；特異度(%)=真陰性例數(shù)/(真陰性例數(shù)+假陽性例數(shù))×100%；符合率(%)=(真陽性例數(shù)+真陰性例數(shù))/(真陽性例數(shù)+假陰性例數(shù)+真陰性例數(shù)+假陽性例數(shù))×100%；采用Kappa檢驗(yàn)對兩種方法的一致性進(jìn)行評價(jià)，Kappa≥0.75時(shí)表示兩者一致性較好。

結(jié) 果

1.培養(yǎng)法與基因芯片檢測結(jié)果：1248例患者痰標(biāo)本經(jīng)MGIT 960培養(yǎng)，陽性1224例(98.08%)，陰性24例(1.92%)；基因芯片法檢測陽性1212例(97.11%)，陰性36例(2.89%)。以MGIT 960培養(yǎng)結(jié)果作為參照，基因芯片法檢測的敏感度為98.94%(1211/1224)，特異度為95.83%(23/24)，符合率為98.88%(1234/1248)，Kappa值為0.76。

2.菌種鑒定結(jié)果：1212例基因芯片法檢測陽性的患者中NTM感染60例(4.95%)，結(jié)核分枝桿菌感染1152例(95.05%)。60例NTM感染者中菌種分別是胞內(nèi)分枝桿菌(43.33%，26/60)、淺黃分枝桿菌(28.33%，17/60)、鳥分枝桿菌(8.33%，5/60)、堪薩斯分枝桿菌(6.67%，4/60)、龜-膿腫分枝桿菌(5.00%，3/60)和恥垢分枝桿菌(3.33%，2/60)；偶然分枝桿菌、戈登分枝桿菌、金色分枝桿菌各1例。

討 論

目前，結(jié)核病診斷的主要檢測方法是抗酸桿菌涂片鏡檢和培養(yǎng)法等傳統(tǒng)細(xì)菌學(xué)方法，但抗酸桿菌涂片法敏感度較低，容易漏診，且不能對結(jié)核病和NTM病進(jìn)行區(qū)分[3]。培養(yǎng)法的敏感度雖高于涂片法，但其培養(yǎng)周期較長，陽性結(jié)果還需進(jìn)行進(jìn)一步菌種鑒定方可確定是否為結(jié)核分枝桿菌感染?；蛐酒夹g(shù)可以通過對臨床樣本中的DNA快速檢測，迅速對臨床疑似患者進(jìn)行結(jié)核病的早期快速診斷及NTM病的鑒別診斷，進(jìn)而幫助臨床醫(yī)生及時(shí)制訂精準(zhǔn)的治療方案[4]。

本研究以MGIT 960培養(yǎng)結(jié)果作為參照，基因芯片法檢測的敏感度為98.94%，特異度為95.83%，Kappa檢驗(yàn)顯示一致性較高(Kappa=0.76)。王小路等[5]以MGIT 960分枝桿菌液體快速培養(yǎng)法為參照，基因芯片檢測結(jié)核分枝桿菌的敏感度、特異度分別為 81.67%、95.00%，Kappa檢驗(yàn)顯示具有較高一致性(Kappa=0.77)。本次研究結(jié)果與其研究結(jié)果相符，但兩者在敏感度和特異度上存在一定偏差，可能與標(biāo)準(zhǔn)選擇、標(biāo)本質(zhì)量等因素有關(guān)。

一般而言，分枝桿菌培養(yǎng)法需要耗費(fèi)數(shù)周時(shí)間才能得出結(jié)果，會直接導(dǎo)致患者病情延誤。而基因芯片法只需6 h左右即可獲知患者的分枝桿菌感染情況，可迅速指導(dǎo)臨床進(jìn)行精準(zhǔn)施治。因此，與培養(yǎng)法相比，基因芯片技術(shù)在結(jié)核病快速診斷及鑒別診斷方面具有明顯的時(shí)間優(yōu)勢。

近年來，NTM感染每年呈遞增趨勢，其臨床表現(xiàn)癥狀與結(jié)核病較為相似，極易導(dǎo)致誤診、誤治[6]；而且針對不同的NTM感染，治療方案也各不相同。因此，正確、快速鑒定到具體的分枝桿菌種屬對分枝桿菌感染的治療和控制具有重要的臨床意義?；蛐酒N鑒定技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢可以對結(jié)核病及NTM病進(jìn)行快速診斷和鑒別診斷[7]。本次研究中基因芯片檢測陽性的1212例患者中NTM感染60例，菌種鑒定結(jié)果顯示包括9種NTM，依次為胞內(nèi)分枝桿菌、淺黃分枝桿菌、鳥分枝桿菌、堪薩斯分枝桿菌等。張潔等[8]研究發(fā)現(xiàn)，北京地區(qū)主要的NTM感染菌種為13種，主要有胞內(nèi)分枝桿菌、堪薩斯分枝桿菌、鳥分枝桿菌和膿腫分枝桿菌等。本研究與其相比，NTM菌種中構(gòu)成比最大的均為胞內(nèi)分枝桿菌，而其余菌種分布情況存在差異，由此推測不同地區(qū)的NTM菌種分布存在差異。

綜上所述，基因芯片檢測技術(shù)與MGIT 960培養(yǎng)法檢測結(jié)果的一致性較好，不但可以對結(jié)核病進(jìn)行快速診斷，還可對結(jié)核病和NTM病進(jìn)行鑒別診斷，又可對區(qū)域內(nèi)的分枝桿菌菌種分布情況進(jìn)行監(jiān)測，具有較好的臨床應(yīng)用前景。