γ-干擾素釋放試驗在結(jié)核病?？崎T診診斷兒童活動性結(jié)核病的效能

馬婷婷 岳英 嚴(yán)文 漆沄 楊翰 馬進(jìn)寶

全球每年新發(fā)兒童結(jié)核病約有109萬,且有20萬兒童死于結(jié)核病[1]。因獲取病原學(xué)困難、臨床表現(xiàn)不典型、醫(yī)務(wù)人員認(rèn)識不足等問題,兒童結(jié)核病的早期診斷存在一定的困難[2]。γ-干擾素釋放試驗(IGRA)可通過檢測患兒靜脈血中T淋巴細(xì)胞對結(jié)核特異性抗原刺激產(chǎn)生的免疫反應(yīng)判定是否感染有結(jié)核分枝桿菌。研究認(rèn)為IGRA輔助診斷結(jié)核病的優(yōu)點包括:1)敏感度及特異度較高;2)準(zhǔn)確性不受卡介苗接種及絕大多數(shù)NTM感染的干擾;3)受機(jī)體干擾小[3-4]。IGRA在輔助兒童結(jié)核病診斷中得到廣泛應(yīng)用[5]。然而研究表明IGRA輔助診斷結(jié)核病的準(zhǔn)確度可能受人群、年齡、卡介苗接種史及結(jié)核病接觸史的影響[6-8]。本研究旨在分析在結(jié)核病?？崎T診,IGRA在不同類型患兒中診斷活動性結(jié)核病的效能。

資料與方法

一、研究對象

本研究為回顧性研究,連續(xù)納入 2019年1月至2021年12月就診于西安市胸科醫(yī)院結(jié)核病門診的268例疑似結(jié)核病患兒為研究對象,納入和排除標(biāo)準(zhǔn):(1)納入標(biāo)準(zhǔn):①因疑似結(jié)核病就診;②年齡≤14歲;③行IGRA檢測。(2)排除并發(fā)腫瘤、自身免疫性疾病、HIV感染及免疫抑制劑使用者及其它可能導(dǎo)致免疫力低下的疾病。 本研究遵循赫爾辛基宣言,并經(jīng)過西安市胸科醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(R2020-003-01),受試者在納入研究時,獲得了其父母或法定監(jiān)護(hù)人的知情同意。

二、結(jié)核病診斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)核病分類》(WS 196—2017)將結(jié)核病分為:潛伏感染,原發(fā)性肺結(jié)核,繼發(fā)性肺結(jié)核,血行播散型肺結(jié)核,淋巴結(jié)結(jié)核,其它肺外結(jié)核及非活動性結(jié)核病[9]。根據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《肺結(jié)核診斷》(WS 288—2017)將結(jié)核病診斷分為:疑似病例,臨床診斷病例,確診病例。疑似病例:因具備結(jié)核病癥狀、影像學(xué)表現(xiàn)或免疫學(xué)檢查之一而懷疑結(jié)核病;臨床診斷病例:具備結(jié)核相關(guān)癥狀及體征,同時IGRA或TST檢查陽性;確診病例:結(jié)核菌抗酸染色、結(jié)核菌培養(yǎng)、分子生物學(xué)陽性或病理符合結(jié)核改變。[10]臨床診斷病例和確診病例統(tǒng)稱為活動性結(jié)核。

三、γ-干擾素釋放試驗(IGRA)

采用結(jié)核感染T細(xì)胞檢測試劑盒(購自北京萬泰公司),該方法分體外抗原刺激全血培養(yǎng)釋放γ干擾素(INF-γ)和用 ELISA法定量測定INF-γ兩步。采集研究對象靜脈血4 mL,分裝到背景管、檢測管和陽性管各1 mL,于37 ℃培養(yǎng)(22+2)h,1 500 r/min離心10 min×2 200 g,取上清液用ELISA方法檢測,得到各管吸光度值(A值),A值輸入配套軟件自動判讀結(jié)果。在獲得儀器結(jié)果時,觀察陽性管是否呈陽性反應(yīng),若陽性則表示試驗成功,若陰性則建議患者重新進(jìn)行采樣檢測。在觀察背景管A值過高時,為排除操作不當(dāng)引起的陽性管交叉污染等原因,同樣建議患者重新進(jìn)行采樣檢測。

結(jié)核菌素皮膚試驗(TST):在左前臂掌側(cè)前1/3中央皮內(nèi)注射5 IU PPD,至局部出現(xiàn)7～8 mm大小的圓形橘皮樣皮丘。72h(48 h～96 h)檢查反應(yīng),以皮膚硬結(jié)為準(zhǔn)。陰性(-):硬結(jié)平均直徑<10 mm;硬結(jié)平均直徑≥10 mm,或出現(xiàn)雙圈及水泡為陽性。

四、信息采集

在電子病例系統(tǒng)檢索2019年1月至2021年12月就診于西安市胸科醫(yī)院結(jié)核門診所有患者,篩選其中年齡小于等于14歲患兒,在電子病例系統(tǒng)中收集患兒身份證號、性別、卡痕情況、結(jié)核病密切接觸史,IGRA及TST檢測結(jié)果及診斷。所有信息均由專人收集,并且做匿名收集以保護(hù)患者隱私權(quán)益。

樣本量計算:采用單樣本診斷性試驗計算樣本量,根據(jù)既往文獻(xiàn)預(yù)計敏感度90%,特異度為90%,容許誤差均為10%,要求雙側(cè)檢驗, α為 0.05,考慮20%的丟失率,采用PASS 15軟件計算得到樣本量n=150例。

五、統(tǒng)計學(xué)處理

采用area under the ROC curve (AUC)評估IGRA診斷結(jié)核病準(zhǔn)確性,0.7>AUC≥0.5準(zhǔn)確度差,0.9>AUC≥0.7準(zhǔn)確度一般,AUC≥0.9準(zhǔn)確度高。使用MedCalc 18.2.1軟件分析受試者工作特征曲線(ROC曲線)下面積,曲線下面積差異性分析使用Z檢驗,檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

結(jié) 果

一、患者納入情況及一般資料

2019年1月至2021年12月,共有268例患兒因疑似結(jié)核病就診,排除15例未做IGRA檢測患兒,7例可能存在免疫功能低下的患兒,共246例患兒納入研究,納入流程見(圖1)。納入研究患兒男女比例為135 ∶111。最小年齡2月11天,最大14歲,69例年齡≤5歲,177例年齡為5～14歲。191例診斷為結(jié)核病,55例診斷為非結(jié)核,患者診斷分布(見表1)。結(jié)核病患者中病原學(xué)陽性80例,病原學(xué)陽性率41.9%(80/191)。56例患兒有明確結(jié)核病密切接觸史,190例接觸史不明確或無接觸史。41例患兒未見卡痕,33例未記錄卡痕情況,172例可見卡痕。所有患兒HIV檢測均陰性。

圖1 患兒納入排除流程圖

表1 患兒診斷分布(n=246)

二、IGRA在不同類型患兒中診斷活動性結(jié)核病效能分析

15例IGRA檢測缺失案例,分析時給予刪除;33例卡痕記錄缺失,在分析是否有卡痕組中IGRA診斷效能時給予刪除缺失值案例;16例TST結(jié)果缺失,在分析TST聯(lián)合IGRA診斷效能時刪除缺失值個案。

(表2)展示了活動性結(jié)核病患兒IGRA陽性率為80.6%(154/191例),非結(jié)核病患者IGRA陽性率36.4%(20/55例)。IGRA診斷結(jié)核病敏感度、特異度、AUC分別為80.6%、63.6%、0.74。20例IGRA陽性的非結(jié)核患兒中3例診斷為肺炎,3例為陳舊性肺結(jié)核,10例未明確診斷,4例為非結(jié)核分枝桿菌。37例IGRA陰性的診斷結(jié)核病患兒,19例結(jié)核病原學(xué)陽性(抗酸染色、培養(yǎng)或分子生物學(xué)陽性),10例經(jīng)病理穿刺診斷為結(jié)核病,8例TST檢測陽性并診斷為活動性結(jié)核。

表2 IGRA診斷兒童活動性結(jié)核病效能

不同類型患兒中,IGRA診斷兒童結(jié)核病效能(見表3),年齡≤5歲組AUC(95%CI值)為0.71(0.62～0.80),6～14歲組AUC(95%CI值)為0.75(0.70～0.81),兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-0.848,P=0.40)?？梢娍ê劢MAUC(95%CI值)為0.72(0.67～0.78),未見卡痕組AUC為0.72(0.61～0.83),兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=0.067,P=0.946)。有密接史組AUC(95%CI值)為0.83(0.75～0.91),無密接史組AUC(95%CI值)為0.72(0.66～0.77),兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=2.336,P=0.020)。

表3 不同類型患兒中IGRA診斷活動性結(jié)核病效能

三、IGRA聯(lián)合TST診斷兒童活動性結(jié)核病效能分析

(表4)中展示,有230例患者同時進(jìn)行了TST及IGRA檢測,其中TST陽性176例,陰性54例。在臨床診斷結(jié)核病患兒中TST陽性率為85.9%(152/177例)。IGRA聯(lián)合TST診斷兒童結(jié)核病敏感度、特異度、AUC分別為89.3%、49.1%、0.79。與TST單獨(dú)診斷兒童結(jié)核病比較,其AUC差異無統(tǒng)計學(xué)差異(Z=1.598,P=0.110)。

表4 TST及IGRA聯(lián)合TST診斷兒童活動性結(jié)核病效能

討 論

IGRA-Gamma干擾素釋放試驗(IGRA)是利用結(jié)核分枝桿菌株系表達(dá)的抗原刺激外周血單核細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ,根據(jù)IFN-γ釋放情況判斷是否感染結(jié)核分枝桿菌,目前臨床檢測IFN-γ的方法有化學(xué)發(fā)光法,T-spot等。本研究使用化學(xué)發(fā)光法,相對于T-spot具有檢測通量大,儀器自動化程度高的特點。化學(xué)發(fā)光法雖然減去了血液本底的非特異IFN-γ,但是在刺激過程中可能產(chǎn)生非特異IFN-γ而影響其準(zhǔn)確性。本研究中,疑似結(jié)核病患兒中活動性結(jié)核病的罹患率較高為77.6%。活動性結(jié)核病患兒IGRA陽性率為80.6%,但I(xiàn)GRA診斷活動性結(jié)核病準(zhǔn)確度一般,AUC為0.74。IGRA診斷活動性結(jié)核病準(zhǔn)確性在無密切接觸史患兒中準(zhǔn)確度較低。盡管IGRA聯(lián)合TST診斷活動性結(jié)核病準(zhǔn)確性高于單用TST,但差異并無統(tǒng)計學(xué)差異。

IGRA檢測陽性提示患者存在結(jié)核感染[3],對于結(jié)核是否處于活動狀態(tài)無法給出結(jié)論。但由于僅20%～41%的患兒能夠獲得病原學(xué)依據(jù)[11- 12],IGRA成為兒童結(jié)核病臨床診斷的重要條件之一[10]。然而本研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)核病專科門診IGRA輔助診斷活動性結(jié)核準(zhǔn)確度一般,AUC為0.74,其結(jié)果與van Loon等報道的0.77接近[13],但低于Patrizia等報道的0.92[14]。既往研究報道IGRA診斷結(jié)核病的敏感度及特異度各有差異,敏感度為20%到100%[15-18],特異度為63%到99%[13, 19-21]。這種結(jié)果的差異可能與患兒的人群、結(jié)核病診斷標(biāo)準(zhǔn)、營養(yǎng)狀態(tài)、卡介苗接種史、HIV感染情況等有關(guān)。本研究中以結(jié)核病?？漆t(yī)院疑似結(jié)核病患兒為研究對象,大部分患兒可能已在綜合醫(yī)院經(jīng)過篩查,高度懷疑結(jié)核病,因此導(dǎo)致IGRA陰性患兒中活動性結(jié)核仍較多,導(dǎo)致其特異度下降。因此我們認(rèn)為在結(jié)核病?？崎T診,IGRA陰性并不能很好的排除結(jié)核病診斷。

Blandinières等發(fā)現(xiàn)IGRA在嬰兒中敏感性為40%,1歲至5歲組為77%,5歲至15歲組為82%,IGRA敏感性隨年齡增加而增加[22]。簡貴香等研究中發(fā)現(xiàn)從0歲到18歲兒童中,敏感度隨著年齡增加從70.6%增加到89.3%[8]。上述研究以及其他研究[23-24]均表明IGRA診斷結(jié)核病敏感性與年齡有關(guān)。本研究中IGRA診斷結(jié)核病敏感度在小于5歲患兒為66.1%,明顯低于大于5歲患兒的86.7%,因此在臨床應(yīng)用中需考慮患兒的年齡情況。

本研究發(fā)現(xiàn)無明確結(jié)核病接觸史患兒IGRA診斷結(jié)核病準(zhǔn)確性較低。結(jié)核病為呼吸道傳染性疾病,對于有密切接觸史患兒的監(jiān)測非常重要,Lena Ronge等認(rèn)為,結(jié)核菌暴露等級每增加1單位,IGRA結(jié)果將增加0.6 unit/mL[25],Khadija Said等研究認(rèn)為在結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國家有家庭密接史和無密接史患兒中IGRA陽性率無差異,但結(jié)核發(fā)病人數(shù)在有結(jié)核接觸史患兒中略高[26]。因此對于兒童患者需要完善其結(jié)核病密接史,必要時對其家庭成員進(jìn)行篩查。

與IGRA檢測比較,結(jié)核菌素試驗(TST)可能會受到卡介苗接種、NTM感染的影響,因此在診斷結(jié)核感染時IGRA和TST可能會出現(xiàn)結(jié)果不一致情況[27],研究發(fā)現(xiàn)不一致在卡介苗接種患兒中更容易發(fā)生[28-29]。Babak Pourakbari等發(fā)現(xiàn)IGRA的特異度高于TST,作者建議用TST替代IGRA診斷兒童潛伏感染。Hiroyuki Shimizu等建議鑒于IGRA與TST結(jié)果不一致較多,應(yīng)聯(lián)合兩種方法診斷兒童結(jié)核病[30]。Kristen等對IGRA陰性患兒進(jìn)行了3年的隨訪,未見1例患兒發(fā)展為結(jié)核病,作者認(rèn)為IGRA對結(jié)核感染可能更有價值。[31]以上研究表明TST與IGRA不一致較常見,但如何使用兩種方法仍未有定論。本研究發(fā)現(xiàn)IGRA聯(lián)合TST后并未有效提高其診斷活動性結(jié)核病能力,結(jié)果與既往研究一致[16, 32]。Auguste等認(rèn)為應(yīng)考慮患者發(fā)展為活動性結(jié)核的風(fēng)險程度,聯(lián)合使用IGRA和TST診斷結(jié)核潛伏感染[33]。因此筆者認(rèn)為在臨床中使用兩種方法診斷結(jié)核時,應(yīng)綜合考慮患兒感染結(jié)核的風(fēng)險程度、經(jīng)濟(jì)情況、可操作性等。

本研究的不足在于,對照組樣本量略有不足,導(dǎo)致部分亞組中事件發(fā)生不足,但本研究總樣本量大于預(yù)計樣本量對以上不足可能有彌補(bǔ);20例IGRA陽性患兒應(yīng)為結(jié)核潛伏感染,且有10例未明確診斷,可能降低了IGRA診斷結(jié)核病的效能;研究為回顧性研究,信息來自病歷系統(tǒng),患兒的密切接觸史及卡痕的信息收集可能存在偏倚。排除標(biāo)準(zhǔn)中排除了免疫缺陷的兒童,研究結(jié)果對于存在免疫功能低下的患兒可能不適用。

盡管存在以上不足,但本研究以結(jié)核病?？崎T診疑似結(jié)核病患兒為研究對象,發(fā)現(xiàn)在結(jié)核病?？崎T診IGRA診斷兒童結(jié)核準(zhǔn)確性一般,為結(jié)核病門診使用IGRA輔助診斷兒童結(jié)核病提供依據(jù)。我們發(fā)現(xiàn)在無密切接觸史患兒中IGRA診斷結(jié)核病準(zhǔn)確性較低,因此在上述患兒中使用IGRA時可能需要考慮更多的臨床信息。