學(xué)生結(jié)核分枝桿菌潛伏感染篩查和預(yù)防性治療研究進(jìn)展

楊奎 陳偉

據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)告，全球約有1/4的人口感染結(jié)核分枝桿菌，其中大約有5%～10%的感染者會(huì)發(fā)展成為結(jié)核病患者，尤其在一些高危人群中，如營養(yǎng)不良、糖尿病、吸煙及飲酒者等[1]。國家統(tǒng)計(jì)局[2]2020年發(fā)布的報(bào)告顯示，我國普通本專、普通高中、初中及小學(xué)等在校學(xué)生數(shù)約為2.34億。學(xué)生由于面臨學(xué)業(yè)壓力、營養(yǎng)不良及生活作息不規(guī)律等因素，導(dǎo)致機(jī)體抵抗力下降，進(jìn)而容易感染并發(fā)生結(jié)核病。學(xué)校學(xué)生人員密集，同一班級(jí)或宿舍一旦出現(xiàn)肺結(jié)核患者很容易造成聚集性發(fā)病[3]，進(jìn)而在學(xué)校內(nèi)傳播流行，對(duì)學(xué)生身心及學(xué)校教學(xué)秩序都會(huì)產(chǎn)生一定影響[4]。因此，對(duì)學(xué)生進(jìn)行結(jié)核分枝桿菌潛伏感染的主動(dòng)篩查，了解當(dāng)前學(xué)校學(xué)生潛伏感染現(xiàn)狀，對(duì)潛伏感染者提前采取預(yù)防性治療等干預(yù)措施，對(duì)減少結(jié)核病后續(xù)發(fā)病和傳播具有重要意義。筆者系統(tǒng)收集和整理分析了近年相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)了學(xué)校結(jié)核分枝桿菌潛伏感染現(xiàn)狀，對(duì)不同篩查方法結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)學(xué)生潛伏感染者預(yù)防性治療的對(duì)象、方案、效果、不良反應(yīng)及可行性進(jìn)行梳理，旨在為學(xué)校結(jié)核病防控工作提供參考和借鑒。

學(xué)生結(jié)核分枝桿菌潛伏感染篩查

結(jié)核分枝桿菌潛伏感染是指機(jī)體對(duì)結(jié)核分枝桿菌抗原刺激產(chǎn)生一種持續(xù)應(yīng)答狀態(tài)，但沒有臨床細(xì)菌學(xué)或者影像學(xué)方面的活動(dòng)性結(jié)核病的證據(jù)。潛伏感染者診斷常用的方法包括結(jié)核菌素皮膚試驗(yàn)(tuberculin skin test，TST)和γ-干擾素釋放試驗(yàn)(interferon-gamma release assay，IGRA)，但尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[5-6]?！吨袊Y(jié)核病預(yù)防控制工作技術(shù)規(guī)范(2020年版)》[7]將檢測(cè)結(jié)果中符合以下條件者判定為結(jié)核分枝桿菌感染者： (1)無卡介苗接種史、HIV陽性、接受免疫抑制劑治療>1個(gè)月和與病原學(xué)陽性肺結(jié)核患者有密切接觸的5歲以下兒童，結(jié)核菌素皮膚反應(yīng)硬結(jié)平均直徑≥5 mm 者；(2)有卡介苗接種史者，結(jié)核菌素皮膚反應(yīng)硬結(jié)平均直徑≥10 mm者；(3)IGRA檢測(cè)結(jié)果陽性者。近年來，研究者通過對(duì)結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)濾液不斷進(jìn)行深入研究，開發(fā)出敏感度高、特異度強(qiáng)及操作簡(jiǎn)單的新一代檢測(cè)產(chǎn)品——重組結(jié)核桿菌融合蛋白(EC)[該制品名稱是國家藥典委員會(huì)確定的藥品中文通用名稱，“EC”為重組融合蛋白“結(jié)核分枝桿菌早期分泌性抗原靶6(ESAT-6)和培養(yǎng)濾液蛋白10(CFP-10)”]，有望能夠用于潛伏感染者篩查。

一、篩查方法

1.TST：人初次感染分枝桿菌后，T淋巴細(xì)胞會(huì)活化增殖，活化的T細(xì)胞會(huì)存在于血液中。當(dāng)皮膚接種結(jié)核菌素時(shí)會(huì)刺激淋巴細(xì)胞，24～48 h后出現(xiàn)一系列明顯的遲發(fā)型超敏反應(yīng)事件，如血管擴(kuò)張、水腫、接種部位細(xì)胞聚集等[8]?；诖?，人們通過皮膚接種結(jié)核菌素產(chǎn)生的反應(yīng)來判斷機(jī)體是否感染了結(jié)核分枝桿菌。

我國使用的TST檢測(cè)試劑主要有兩種，一種是從結(jié)核分枝桿菌中提純的結(jié)核蛋白制成的結(jié)核菌素純蛋白衍生物(TB-PPD)，另一種是從卡介苗培養(yǎng)液中提取的卡介苗純蛋白衍生物(BCG-PPD)。兩種方法各有優(yōu)劣。在結(jié)核病患者中，TB-PPD試劑出現(xiàn)皮膚試驗(yàn)強(qiáng)陽性的比例明顯高于BCG-PPD，敏感度及特異度均高于BCG-PPD，表明TB-PPD對(duì)結(jié)核病的輔助診斷更有意義[9-10]；而對(duì)健康人群開展篩查時(shí)，BCG-PPD強(qiáng)陽性率則高于TB-BCG[11]。另外，由于BCG-PPD是由卡介苗制成的純蛋白衍生物，其檢測(cè)結(jié)果更常作為考核和評(píng)價(jià)卡介苗接種質(zhì)量與免疫成功率的最佳指標(biāo)[9]。雖然兩種篩查方法在不同情況下各有優(yōu)劣，但兩者的檢測(cè)結(jié)果具有一致性，安全性及有效性均較好[12]。

TST試驗(yàn)雖然一直以來都被用來診斷結(jié)核分枝桿菌潛伏感染，但由于多種因素[13]均可影響其敏感度和特異度，其結(jié)果一直受到爭(zhēng)議。

2.IGRA：人體被結(jié)核分枝桿菌感染后，當(dāng)記憶T細(xì)胞再次受到結(jié)核抗原刺激時(shí)就會(huì)釋放γ-干擾素炎癥細(xì)胞因子，通過體外檢測(cè)血液中T細(xì)胞釋放出的γ-干擾素濃度或者直接計(jì)算釋放γ-干擾素的T細(xì)胞數(shù)量作為機(jī)體是否受到結(jié)核分枝桿菌感染的依據(jù)[14]。

IGRA包括結(jié)核感染T細(xì)胞斑點(diǎn)試驗(yàn)(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試驗(yàn)高。QFT-Plus與QFT-GIT在檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌潛伏感染風(fēng)險(xiǎn)上具有相同能力，但是QFT-Plus比QFT-GIT敏感度更高；與TST試驗(yàn)相比，QFT-G和QFT-GIT均具有較好的特異度，但也有研究表明檢測(cè)兒童時(shí)QFT-GIT和T-SPOT.TB的敏感度與TST相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但比TST有更高的特異度。LIOFeron?TB/LTBI與QFT-Plus相比，在診斷結(jié)核分枝桿菌感染方面都具有同樣的高精確性，同時(shí)又表現(xiàn)出了更高的敏感度[14-17]。

與TST試驗(yàn)相比，IGRA敏感度較高，不會(huì)受到接種卡介苗的影響[13]。在18～44歲群體中進(jìn)行潛伏感染篩查時(shí)，IGRA篩查結(jié)果既能反映實(shí)際情況[18]，又有較好的輔助診斷價(jià)值[19]，并且陽性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值都比TST檢測(cè)的結(jié)果高[20]。除此之外，在密切接觸者中進(jìn)行潛伏感染篩查時(shí)，IGRA漏診率低[21-22]；因此，學(xué)校結(jié)核病疫情暴發(fā)后，該檢測(cè)方法更符合學(xué)校疫情防控的篩查要求，能篩檢出更多可能的潛伏感染者，減少疫情的傳播。但是，IGRA較TST價(jià)格昂貴，同時(shí)在檢測(cè)技術(shù)上又較為復(fù)雜[23]。在實(shí)際工作中應(yīng)用何種檢測(cè)方法還需要綜合權(quán)衡考量來進(jìn)行選擇。

3.EC：結(jié)核分枝桿菌能夠分泌多種蛋白，包括ESAT-6、CFP-10、MPT64、MPT63及Ag85等。其中編碼ESAT-6及CFP-10的基因僅存在于致病性分枝桿菌中，而在卡介苗及其他非致病性分枝桿菌中缺失[24]，越來越受到關(guān)注。另外，ESAT-6及CFP-10不僅是T細(xì)胞的靶抗原，同時(shí)也是刺激γ-干擾素高水平釋放的主要抗原，在體內(nèi)可以誘發(fā)產(chǎn)生一系列的遲發(fā)型超敏反應(yīng)事件，基于此可以用來檢測(cè)機(jī)體受結(jié)核分枝桿菌感染情況[25]。

由于單一的分泌蛋白抗原性比較弱，通過基因工程技術(shù)形成ESAT-6及CFP-10融合基因表達(dá)獲得的融合蛋白具有較高的抗原特異性和免疫反應(yīng)性[26]。另外，臨床前動(dòng)物安全性研究表明，EC安全性好，能夠鑒別結(jié)核感染與卡介苗免疫[27]。同時(shí)，Ⅲ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，在健康人群中EC具有與IGRA一樣高的特異度；在結(jié)核病患者中EC具有與TB-BCG及T-SPOT.TB一樣良好的敏感度，檢測(cè)結(jié)果間又具有較高的一致性。EC推薦的適用人群包括6月齡以上嬰兒、兒童及65周歲以下人群，使用方法及陽性結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)與PPD試驗(yàn)均一致[28]。

開發(fā)操作簡(jiǎn)單，成本低廉，且具有很高敏感度及特異度的結(jié)核分枝桿菌潛伏感染檢測(cè)方法一直是結(jié)核病防控工作中的重點(diǎn)，EC兼具IGRA特異度高與TST試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，有望成為新一代潛伏感染篩查的手段。但就當(dāng)前來看，EC仍缺少大量真實(shí)世界中的研究數(shù)據(jù)，進(jìn)一步開展相關(guān)研究仍然具有很高的現(xiàn)實(shí)意義。

二、學(xué)生結(jié)核分枝桿菌潛伏感染流行現(xiàn)狀分析

TST和IGRA均可作為結(jié)核分枝桿菌潛伏感染篩查的手段，兩者各有優(yōu)劣?！吨袊Y(jié)核病預(yù)防控制工作技術(shù)規(guī)范(2020年版)》[7]將結(jié)核分枝桿菌感染檢測(cè)結(jié)果中符合相關(guān)條件者，判定為結(jié)核分枝桿菌感染?；诖伺卸ㄔ瓌t，對(duì)學(xué)生結(jié)核分枝桿菌潛伏感染流行現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

1. 性別分布：使用TST調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生潛伏感染者中，女生陽性率為9.65%～29.79%，強(qiáng)陽性率為2.60%～6.00%；男生陽性率為9.81%～25.91%，強(qiáng)陽性率為1.80%～4.65%?？傮w上看，女生陽性率、強(qiáng)陽性率均高于男生[29-32]。2018年，北京某區(qū)大學(xué)對(duì)新生同時(shí)進(jìn)行TST和IGRA，IGRA結(jié)果中陽性率為4.50%，其中男生陽性率為4.89%，女生陽性率為4.03%；TST結(jié)果中硬結(jié)平均直徑≥10 mm者陽性率為10.75%，硬結(jié)平均直徑≥15 mm者強(qiáng)陽性率為4.05%[33]。

2. 各級(jí)教育分布：2014年，山西省運(yùn)城市實(shí)施TST調(diào)查結(jié)果中，小學(xué)、初中、高中陽性率分別為4.28%、2.87%、10.73%；強(qiáng)陽性率分別為1.79%、2.48%、6.74%。2016年，甘肅省隴西縣使用IGRA進(jìn)行結(jié)核分枝桿菌潛伏感染調(diào)查結(jié)果顯示，隨著年齡增大，結(jié)核分枝桿菌潛伏感染率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，5～15、16～25和26～歲組潛伏感染率分別為2.5%、6.0%和12.2%。2014—2016年，河南省靈寶市對(duì)入學(xué)新生實(shí)施TST篩查，按年級(jí)統(tǒng)計(jì)，小學(xué)、初中及高中和職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生陽性率分別為8.69%、9.81%、11.20%，強(qiáng)陽性率分別為2.02%、2.27%、2.78%。2020年，湖南省湘潭縣使用IGRA篩查結(jié)果中，5～15歲和16～30歲組篩查陽性率分別為4.1%和12.1%[34-37]。

3. 城鄉(xiāng)分布：2013年，陜西省西安市在對(duì)大學(xué)新生采用TST試驗(yàn)進(jìn)行結(jié)核病篩查中發(fā)現(xiàn)[32]，城市戶籍學(xué)生陽性率、強(qiáng)陽性率分別為30.42%和5.62%，均高于農(nóng)村戶籍學(xué)生(25.88%和4.71%)。2018年，遼寧省阜新市在對(duì)高中學(xué)生采用TST試驗(yàn)進(jìn)行結(jié)核病篩查中發(fā)現(xiàn)[29]，城市學(xué)生篩查陽性率為20.72%、強(qiáng)陽性率為5.93%；鄉(xiāng)村學(xué)生篩查陽性率為26.26%，強(qiáng)陽性率為4.13%。

總體上，女生陽性率及強(qiáng)陽性率均高于男生，使用TST篩查陽性率高于IGRA篩查陽性率；隨著學(xué)齡階段的升高，陽性率及強(qiáng)陽性率存在不斷升高的趨勢(shì)；城鄉(xiāng)之間不同來源學(xué)生陽性率、強(qiáng)陽性率之間存在差異，其中城市學(xué)生強(qiáng)陽性率高于農(nóng)村學(xué)生。

學(xué)生結(jié)核分枝桿菌潛伏感染預(yù)防性治療

預(yù)防性治療能夠降低潛伏感染者發(fā)展成為結(jié)核病患者的風(fēng)險(xiǎn)，比例約為52%～85%[38-40]。有研究表明，在高校中實(shí)施預(yù)防性治療后，干預(yù)組比對(duì)照組能更有效預(yù)防結(jié)核病的發(fā)生[41]。

一、預(yù)防性治療的對(duì)象

在潛伏感染者中選擇預(yù)防性治療對(duì)象時(shí)，應(yīng)該考慮到其最終能夠發(fā)生結(jié)核病風(fēng)險(xiǎn)的大小，預(yù)防性服藥對(duì)象應(yīng)優(yōu)先選擇學(xué)校疫情處置中密切接觸者中發(fā)現(xiàn)的潛伏感染者[42]。針對(duì)選擇預(yù)防性服藥對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)，有研究表明，應(yīng)該選擇TST反應(yīng)結(jié)果中硬結(jié)平均直徑在15 mm及以上或?qū)τ衅ふ钏菡哌M(jìn)行預(yù)防性治療，因?yàn)檫@些感染者的發(fā)病概率較高，可以囊括70%的患者[43]。這與陳淑林等[44]在一項(xiàng)隊(duì)列研究中的結(jié)果一致。《中國學(xué)校結(jié)核病防控指南》推薦，對(duì)于學(xué)生中篩查發(fā)現(xiàn)的以下人群，即TST強(qiáng)陽性或硬結(jié)平均直徑2年內(nèi)凈增值超過10 mm或IGRA陽性；且排除活動(dòng)性結(jié)核病和禁忌證，需要開展預(yù)防性治療。預(yù)防性治療用藥原則上要求“應(yīng)服盡服”[45]。

二、預(yù)防性治療方案

《中國結(jié)核病預(yù)防控制工作技術(shù)規(guī)范(2020年版)》[7]及世界衛(wèi)生組織[46]常規(guī)推薦并使用的預(yù)防性治療方案包括單用6～9個(gè)月異煙肼(6H或9H)、3個(gè)月異煙肼+利福噴丁(3H-Rft)、單用4個(gè)月利福平(4R)和3個(gè)月利福平+異煙肼(3H-R)。各方案用藥劑量及用法見表1。

表1 世界衛(wèi)生組織常規(guī)推薦和我國推薦的預(yù)防性治療方案用藥劑量及用法[7,46]

三、預(yù)防性治療效果及不良反應(yīng)

研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)學(xué)生TST篩查強(qiáng)陽性者進(jìn)行預(yù)防性治療能明顯提高機(jī)體細(xì)胞免疫、體液免疫水平，降低肺結(jié)核發(fā)生率[47]，有效控制學(xué)校結(jié)核病疫情的發(fā)生[48]。

一項(xiàng)針對(duì)高校學(xué)生TST強(qiáng)陽性人群進(jìn)行異煙肼預(yù)防性治療10年的效果評(píng)價(jià)觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，總的預(yù)防效果明顯，預(yù)防組的保護(hù)率為63.48%，發(fā)病率(3.33%)遠(yuǎn)低于對(duì)照組(9.21%)[49]。但是該方案隨著預(yù)防性治療時(shí)間的增加，容易發(fā)生一些不良反應(yīng)，如肝臟損傷、消化道反應(yīng)等。與異煙肼標(biāo)準(zhǔn)方案相比，單用利福噴丁作為預(yù)防性用藥也能夠明顯降低結(jié)核病的發(fā)病率。國外有研究表明，采用4個(gè)月利福平進(jìn)行預(yù)防性治療效果不低于9個(gè)月異煙肼的治療效果，兩者治療后結(jié)核病檢出率的差異低于0.01人/人年，3～5級(jí)不良反應(yīng)發(fā)生率之間差異為-1.1個(gè)百分點(diǎn)(95%CI：-1.9～-0.4)，具有更好的安全性[50]。但是國內(nèi)相關(guān)研究較少，具體情況有待深入探討。

開展預(yù)防性治療時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些不良反應(yīng)，且治療周期較長，會(huì)對(duì)完成整個(gè)療程產(chǎn)生一定影響。微卡是一種母牛分枝桿菌制劑，通過注射微卡進(jìn)行預(yù)防性治療，具有周期短、不良反應(yīng)較少的優(yōu)點(diǎn)[51]；但是在預(yù)防性效果方面，發(fā)現(xiàn)使用異煙肼+利福噴丁全程3個(gè)月，每周服藥2次的方案，預(yù)防性治療效果優(yōu)于微卡方案[52]。

四、預(yù)防性治療可行性分析

我國當(dāng)前屬于中等收入國家[53]，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡。首先在篩查方法選擇上，TST較IGRA價(jià)格低，技術(shù)操作上也比較簡(jiǎn)單。學(xué)校可以使用TST試驗(yàn)陽性結(jié)果作為潛伏感染流行現(xiàn)狀的估計(jì)，又可以利用強(qiáng)陽性結(jié)果指導(dǎo)判斷潛伏感染者并進(jìn)行預(yù)防性治療[54]，以減少結(jié)核病發(fā)病，促進(jìn)學(xué)校結(jié)核病的防控。但是，TST會(huì)受到卡介苗接種等因素的影響，以其結(jié)果作為判斷預(yù)防性治療的對(duì)象時(shí)仍需慎重。

一項(xiàng)對(duì)上海市部分學(xué)校的調(diào)查結(jié)果表明，有87%的學(xué)生表示當(dāng)被告知診斷為潛伏感染者時(shí)愿意接受預(yù)防性治療[55]。王倪等[56]對(duì)某中學(xué)實(shí)施預(yù)防性治療的可行性研究中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)進(jìn)行TST篩查的接受度達(dá)到85.05%；而對(duì)預(yù)防性治療的接受度為61.90%，拒絕對(duì)象均為家長，擔(dān)心預(yù)防性治療的不良反應(yīng)。另外，在對(duì)結(jié)核病青少年密切接觸者的調(diào)查顯示，多數(shù)家長表示接受孩子進(jìn)行預(yù)防性治療，但也有部分家長認(rèn)為潛伏感染的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)不是很高，且藥物會(huì)有一定的不良反應(yīng)，對(duì)預(yù)防性治療的意愿不是很積極[57]。

北京市的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在同意參加預(yù)防性治療的246名學(xué)生中，完成治療療程的學(xué)生有240名，治療完成率為97.6%[58]?？傊?，在學(xué)生群體中進(jìn)行預(yù)防性治療，做好健康宣教和督導(dǎo)服藥，治療對(duì)象的依從性還是比較高的。

總 結(jié)

目前針對(duì)學(xué)生潛伏感染的篩查尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。TST中使用BCG-PPD和TB-PPD兩種試劑進(jìn)行檢測(cè)，安全性、有效性均較好，但檢測(cè)結(jié)果均會(huì)受到卡介苗接種等因素的影響。IGRA的篩查結(jié)果特異度更高，更能符合實(shí)際情況，但是價(jià)格比較昂貴、檢測(cè)技術(shù)要求比較高。因此，具體選擇何種篩檢方法需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行權(quán)衡決策。

新檢測(cè)技術(shù)EC能夠兼具TST 和IGRA的優(yōu)點(diǎn)，但仍需大量現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證方可進(jìn)一步推廣使用。在對(duì)不同年齡學(xué)段學(xué)生進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前學(xué)生中潛伏感染者比例低于我國普通人群，其中女生高于男生，且隨著年齡學(xué)段的增長，潛伏感染者的比例不斷上升。學(xué)校容易造成聚集性疫情，對(duì)學(xué)生潛伏感染者進(jìn)行預(yù)防性治療時(shí)，仍然需要對(duì)符合條件者按照《中國學(xué)校結(jié)核病防控指南》[45]的要求做到“應(yīng)服盡服”。采用化學(xué)藥物進(jìn)行預(yù)防性治療時(shí)，異煙肼治療方案雖然有一定的治療效果，但是隨著治療時(shí)間的延長，不良反應(yīng)的發(fā)生率也會(huì)增加。再加上治療周期均比較長，實(shí)際工作中需要結(jié)合對(duì)家長及學(xué)生的健康宣教，提高學(xué)生預(yù)防性治療的接受度和依從性。另外，加大研發(fā)投入，加強(qiáng)對(duì)不良反應(yīng)少、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且治療效果更有效的新型預(yù)防性治療藥物的研發(fā)，仍然是當(dāng)前很重要的一項(xiàng)任務(wù)。