冉兵 蔡林

?

·論著·

基因芯片檢測(cè)耐利福平結(jié)核分枝桿菌準(zhǔn)確性的Meta分析

冉兵 蔡林

目的 對(duì)基因芯片方法在檢測(cè)耐利福平結(jié)核分枝桿菌的準(zhǔn)確性進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，為基因芯片技術(shù)應(yīng)用于臨床檢測(cè)耐藥結(jié)核分枝桿菌的必要性提供證據(jù)。方法 計(jì)算機(jī)檢索The Cochrane Library(2014年第1期)、 PubMed、EMbase、Wanfang Data、CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索時(shí)限均為建庫(kù)至2014年2月。由2位研究者根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選文獻(xiàn)、提取資料，采用評(píng)價(jià)診斷準(zhǔn)確性質(zhì)量研究(quality assessment of diagnostic accuracy studies，QUADAS)條目評(píng)價(jià)納入研究論文的方法學(xué)質(zhì)量，檢出相關(guān)文獻(xiàn)223篇,按照標(biāo)準(zhǔn)納入22篇文獻(xiàn)。采用Meta-DiSc 1.4軟件對(duì)其敏感度(SEN)、特異度(SPE)、陽(yáng)性似然比(+LR)、陰性似然比(-LR)、診斷比值比(DOR)進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)和合并分析，繪制匯總受試者工作特征(SROC)曲線，計(jì)算曲線下面積(AUC)。 結(jié)果 共納入22篇文獻(xiàn)(包括一篇多中心研究文獻(xiàn))，25個(gè)研究，包括4879株經(jīng)傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)鑒定結(jié)核分枝桿菌菌株，其中耐RFP菌株(1314株)、敏感菌株(3565株)?；蛐酒夹g(shù)檢測(cè)Mtb對(duì)RFP耐藥的SEN合并為0.89[95%CI(0.87～0.91)]、SPE合并為0.98[95%CI(0.97～0.98)]、+LR為30.89[95%CI(22.15～43.06)]、 -LR為0.10[95%CI(0.07～0.15)]、 DOR合并為354.06[95%CI(212.09～591.07)]、AUC為0.9833。結(jié)論 基因芯片方法具有較好的診斷價(jià)值；以傳統(tǒng)藥敏法為金標(biāo)準(zhǔn)，基因芯片方法特異度、敏感度，診斷OR值均較高，說明其在Mtb對(duì)RFP耐藥檢出率較高，可作為臨床結(jié)核分枝桿菌耐藥檢測(cè)的輔助手段。

結(jié)核分枝桿菌； 利福平； 寡核苷酸序列分析； 結(jié)核, 抗多種藥物性； 細(xì)菌蛋白質(zhì)類； Meta分析

20世紀(jì)40～50年代初隨著一些抗結(jié)核藥物的陸續(xù)出現(xiàn)，Mtb得到了階段性的控制。但是由于公共衛(wèi)生監(jiān)督力度的不足，在部分抗生素的廣泛濫用與合并艾滋病感染等多種因素下，結(jié)核病疫情又呈上升趨勢(shì)，尤其是在發(fā)展中國(guó)家，如印度、中國(guó)等更是成為耐多藥結(jié)核病的重災(zāi)區(qū)[1]。在中國(guó)約有1/10的結(jié)核病患者是耐多藥結(jié)核病(至少對(duì)一線藥物異煙肼(INH)和利福平(RFP)耐藥，MDR-TB)，在所有新發(fā)結(jié)核病患者中MDR-TB的比例更是達(dá)到5.7%，且8%的MDR可被定義為廣泛耐藥結(jié)核病(即至少對(duì)一線藥物INH和RFP耐藥外，還同時(shí)對(duì)卡那霉素、阿米卡星或卷曲霉素中任何一種注射類藥物和任何一種氟喹諾酮類藥物耐藥，XDR-TB)[2]，甚至部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)全耐藥的Mtb。

Mtb感染、特別是耐藥Mtb感染率的增加，已是一個(gè)廣泛的世界醫(yī)療問題[3]。Mtb因生長(zhǎng)緩慢，應(yīng)用傳統(tǒng)的藥物敏感性試驗(yàn)(簡(jiǎn)稱“藥敏試驗(yàn)”)檢測(cè)，至少需4～8周時(shí)間，這對(duì)臨床的早期診斷和治療帶來了障礙[4]。Mtb及其耐藥性的快速鑒定對(duì)結(jié)核病早期治療和控制耐藥菌的傳播具有重要的意義。因此，近年來建立了多種檢測(cè)Mtb耐藥基因的方法用于快速檢測(cè)耐藥Mtb，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)的不足[5]。基因芯片檢測(cè)方法是利用熒光標(biāo)記的特定基因探針與Mtb基因雜交，經(jīng)芯片掃描儀掃描，檢測(cè)熒光信號(hào)，比較與標(biāo)準(zhǔn)株間熒光信號(hào)的異同或通過序列分析，判定耐藥基因是否存在突變，確定Mtb的耐藥情況?；騬poB已被證明是Mtb耐RFP的相關(guān)基因，并已確定了該基因的熱突變(突變頻率較高的基因位點(diǎn))位點(diǎn)[6]。即使已有很多有關(guān)基因芯片檢測(cè)Mtb耐藥基因rpoB的研究，但因限于實(shí)驗(yàn)室資源有限，多為小樣本研究，到目前為止還罕有多中心大樣本的研究評(píng)價(jià)該方法與傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)檢測(cè)耐RFPMtb的敏感度和特異度，特別是在耐藥結(jié)核病發(fā)生較嚴(yán)重的地區(qū)[7]。為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)基因芯片檢測(cè)方法在臨床的應(yīng)用前景，筆者帶著該問題對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行了檢索，嘗試通過Meta分析的方法得出較為可信的結(jié)果供業(yè)內(nèi)人士參考。

資料和方法

一、納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 研究類型：國(guó)內(nèi)外已發(fā)表的基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的診斷性試驗(yàn)論文。文種限中、英文。

2. 研究對(duì)象： ① 研究菌株為傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)確定的Mtb菌株(敏感株和耐RFP菌株)，以及用于對(duì)照的標(biāo)準(zhǔn)菌株H37Rv。② 能獲得基因芯片方法獨(dú)立診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的真陽(yáng)性值(TP)、假陽(yáng)性值(FP)、假陰性值(FN)、真陰性值(TN)等原始測(cè)量數(shù)據(jù)。

3. 診斷方法：待評(píng)價(jià)試驗(yàn)為基因芯片方法檢測(cè)，以傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)。

4. 結(jié)局指標(biāo):敏感度(SEN)、特異度(SPE)、陽(yáng)性似然比(+LR)、陰性似然比(-LR)、診斷比值比(DOR)，以及匯總受試者工作特征(SROC)曲線下面積(AUC)。

5. 排除標(biāo)準(zhǔn)：① 會(huì)議摘要；② 重要資料報(bào)告不全者；③ 測(cè)量指標(biāo)不明確者；④ 不同期刊重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)；⑤ 對(duì)同一個(gè)機(jī)構(gòu)的重復(fù)報(bào)道，只納入其中質(zhì)量最好者；⑥ 排除僅題目涉及耐藥Mtb和rpoB基因或基因序列，而與基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥無關(guān)的研究。

二、 檢索策略

1. 計(jì)算機(jī)檢索:The Cochrane Library(2014年第1期)、 PubMed、EMbase、Wanfang Data、CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，收集采用基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的診斷性試驗(yàn)，檢索時(shí)限均為建庫(kù)至2014年2月。

2. 檢索詞選擇:在 PubMed、EMbase、The Cochrane Library中英文檢索詞為“tuberculosis、tuberculosis and drug resistance、tuberculosis and drug resistance and gene chip、 tuberculosis and drug resistance and gene chip and rifampicin”。Wanfang Data、CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中文檢索詞為“結(jié)核分枝桿菌，耐藥結(jié)核分枝桿菌，耐利福平結(jié)核分枝桿菌，基因芯片，快速檢測(cè)”。

3. 檢索步驟：文獻(xiàn)檢索分3個(gè)步驟：①在上述數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索相關(guān)的原始論文，并對(duì)文獻(xiàn)、文題、摘要、所用的關(guān)鍵詞及主題詞進(jìn)行分析，進(jìn)一步確定文獻(xiàn)檢索關(guān)鍵詞；②運(yùn)用所有相關(guān)關(guān)鍵詞及主題詞進(jìn)行檢索，若摘要和納入標(biāo)準(zhǔn)相符合，則閱讀全文；③通過所獲文獻(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步手工和電子數(shù)據(jù)庫(kù)檢索。

三、 文獻(xiàn)篩選與資料提取

由2 位研究者根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選文獻(xiàn)、提取資料，所有進(jìn)入篩選的文獻(xiàn)均可獲得全文資料；如遇分歧討論解決。提取內(nèi)容包括研究的一般信息(文獻(xiàn)編號(hào)、文題、年份、作者、樣本量、統(tǒng)計(jì)方法)，患者信息(性別、年齡等)、是否與所建標(biāo)準(zhǔn)比較TP、FP、FN、TN。初檢出相關(guān)文獻(xiàn)223篇，其中中文117篇，英文106篇。剔除重復(fù)發(fā)表及明顯不符合的文獻(xiàn)，納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)170篇，經(jīng)閱讀文題和摘要，納入57篇。進(jìn)一步查找和閱讀全文，排除其中的部分?jǐn)?shù)據(jù)不全及未與金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照的研究論文，最后納入22篇文獻(xiàn)(包括一篇多中心研究文獻(xiàn))，25個(gè)研究，包括4879株經(jīng)傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)鑒定結(jié)核分枝桿菌菌株，其中耐RFP菌株(1314株)、敏感菌株(3565株)(圖1、表1)。

圖1 PRISMA文獻(xiàn)篩選四階段流程圖

表1 納入研究論文中基因芯片技術(shù)檢測(cè)Mtb的結(jié)果統(tǒng)計(jì)

注 所有納入文獻(xiàn)的研究均為前瞻性研究，均以傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)為金標(biāo)準(zhǔn)，均未描述是否使用盲法。TP：真陽(yáng)性；FP：假陽(yáng)性；TN：真陰性；FN：假陰性。文獻(xiàn)21為多中心研究文獻(xiàn)，分別在不同的城市(a:呼和浩特；b:連云港；c:開封；d:永川)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)

四、納入研究的方法學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

應(yīng)用Whiting 等[8]制訂的評(píng)價(jià)診斷準(zhǔn)確性質(zhì)量研究(quality assessment of diagnostic accuracy studies，QUADAS)工具評(píng)價(jià)納入文獻(xiàn)質(zhì)量，其中第3、8、9 條條目為非必須評(píng)價(jià)條目。每一條目以“是”、“否”、“不清楚”評(píng)價(jià)，“是”為滿足此標(biāo)準(zhǔn)，“否”為不滿足此標(biāo)準(zhǔn)，部分滿足或者從文章中無法得到足夠的信息為“不清楚”。 納入的22篇論文的25個(gè)研究中，文獻(xiàn)[6-13,15-30]中的24個(gè)研究均滿足了質(zhì)量評(píng)價(jià)的14條標(biāo)準(zhǔn)，文獻(xiàn)[14]未滿足第10、11條標(biāo)準(zhǔn)(表2)。

五、 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

參考《超聲造影對(duì)乳腺腫塊良惡性鑒別診斷價(jià)值的系統(tǒng)評(píng)價(jià)》一文對(duì)診斷性Meta分析格式[9]，Meta 分析采用Meta-DiSc 1.40[10]軟件進(jìn)行。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析指標(biāo)和內(nèi)容包括：SEN、SPE、+LR、-LR、DOR、SROC、AUC。

六、 異質(zhì)性檢驗(yàn)

將數(shù)據(jù)輸入Meta-DiSc 1.40軟件，采取隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行初步合并，利用統(tǒng)計(jì)量I2來檢驗(yàn)其統(tǒng)計(jì)異質(zhì)性，憑借醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)對(duì)臨床異質(zhì)性的來源可能進(jìn)行分析，當(dāng)異質(zhì)性較大時(shí)應(yīng)用Meta-DiSc 1.40軟件進(jìn)行逐一亞組分析，尋找異質(zhì)性來源、分析原因并剔除導(dǎo)致異質(zhì)性的納入研究。如果I2≥50%則接受隨機(jī)效應(yīng)模型合并結(jié)果，若I2<50%則可采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行合并分析。

表2 納入研究文獻(xiàn)中的方法學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

結(jié) 果

一、 Meta分析結(jié)果

ROC平面散點(diǎn)圖不呈典型的“肩臂狀”，提示無閾值效應(yīng)；Spearman相關(guān)系數(shù)=0.192，P=0.380，提示尚不能認(rèn)為存在閾值效應(yīng)。DOR的Cochran-Q值為21.77，P=0.474，可認(rèn)為多個(gè)同類研究具有同質(zhì)性。各項(xiàng)結(jié)局指標(biāo)的I2均<50%，提示各研究由非抽樣誤差所引起的異質(zhì)性較小，故采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。固定效應(yīng)模型Meta分析結(jié)果顯示：SEN合并為0.89(95%CI=0.87～0.91)、SPE合并0.98(95%CI=0.97～0.98)、 +LR為30.98(95%CI=22.15～43.06)、 -LR為0.10(95%CI=0.07～0.15)、 DOR合并為354.06(95%CI=212.09～591.07)、AUC為0.9833。若I2>50%則選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。將每個(gè)研究逐一剔除后進(jìn)行敏感度分析，結(jié)果顯示SEN和SPE未見明顯改變，說明結(jié)果穩(wěn)定性好(圖2～6)。

二、異質(zhì)性結(jié)果

本研究應(yīng)用Meta-diSc 1.4軟件檢測(cè)，結(jié)果敏感度I2為42.2%，特異度I2為47.5%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值I2為23.3%,陰性預(yù)測(cè)值I2為24.5%，診斷性比值比I2為43.0%。

討 論

一、 異質(zhì)性來源

Higgins等[31]在2003年將異質(zhì)性分為低、中、高3個(gè)程度，分別用I2值25%、50%、75%表示。2011年以后Cochrane標(biāo)準(zhǔn)[32]將異質(zhì)性分為4個(gè)程度：I2值0～40%，輕度異質(zhì)性，40%～60%中度異質(zhì)性，60%～75%較大異質(zhì)性，75%～100%，很大異質(zhì)性。I2作為一個(gè)率，用于描述由各個(gè)研究所致的，而非抽樣誤差所引起的變異(異質(zhì)性)占總變異的百分比，克服了Q統(tǒng)計(jì)量對(duì)納入個(gè)數(shù)的依賴，可以更好地衡量多個(gè)研究結(jié)果間異質(zhì)性程度的大小。在Cochrane系統(tǒng)評(píng)價(jià)中，只要I2≤50%，起異質(zhì)性是可以接受的[31]，我們可以認(rèn)為異質(zhì)性由偶然因素引起，而非各研究間差異。由于本研究的敏感度和特異度I2均>40%，為了進(jìn)一步分析其異質(zhì)性來源，推測(cè)其異質(zhì)性是否與國(guó)內(nèi)外研究等差異有關(guān)，進(jìn)行了分析對(duì)比：國(guó)內(nèi)研究敏感度略高于國(guó)外研究，異質(zhì)性較國(guó)外低；而國(guó)外研究特異度、診斷OR值、AUC、Q值較國(guó)內(nèi)研究高，異質(zhì)性低(表3)。

文獻(xiàn)[21]為多中心研究文獻(xiàn)，分別在不同城市(a：呼和浩特；b：連云港；c：開封；d：永川)進(jìn)行了研究圖2 22篇文獻(xiàn)中基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的敏感度分析

文獻(xiàn)[21]為多中心研究文獻(xiàn)，分別在不同城市(a：呼和浩特；b：連云港；c：開封；d：永川)進(jìn)行了研究圖3 22篇文獻(xiàn)中基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的特異度分析

文獻(xiàn)[21]為多中心研究文獻(xiàn)，分別在不同城市(a：呼和浩特；b：連云港；c：開封；d：永川)進(jìn)行了研究圖4 22篇文獻(xiàn)中基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的診斷OR值分析

圖5 22篇論文中基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分析

圖6 納入的22篇論文中研究基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的SROC曲線

表3 Meta DiSc 1.4軟件隨機(jī)效應(yīng)模型合并分析結(jié)果(敏感度分析和亞組分析)

注 ALL:納入的所有研究；I2(%)：異質(zhì)性；DOR：診斷OR值；AUC：SROC曲線下面積

Mtb作為一種病原微生物，其表型各異，且易受所處環(huán)境的影響。盡管有許多關(guān)于Mtb耐藥性的研究，但是仍然沒有發(fā)現(xiàn)可以直接區(qū)分是否耐藥的表型標(biāo)記分子或檢測(cè)手段。正因?yàn)槿绱?，使得?yīng)用基因芯片方法檢測(cè)Mtb耐藥相關(guān)基因得到了更多的關(guān)注。不同抗生素作用壓力會(huì)導(dǎo)致不同位點(diǎn)的基因突變，不同地區(qū)抗生素應(yīng)用情況不一致使得各地區(qū)所獲得的耐RFP菌株的數(shù)量上會(huì)有差別；而在同是RFP耐藥的菌株其突變的堿基也存在不同，rpoB531和rpoB526是RFP耐藥基因(rpoB)的易突變點(diǎn)[33-34]，其他的突變點(diǎn)還有512、513、514、515、517、518、522、524[35]。不同的研究應(yīng)用的基因芯片結(jié)構(gòu)的差異，可能會(huì)使部分突變位點(diǎn)檢不出，引起各個(gè)研究間的敏感度差異，導(dǎo)致異質(zhì)性增大。

目前仍有5%～35%的耐藥分離株未能檢測(cè)出耐藥基因突變，說明可能存在其他的耐藥機(jī)制。因此，臨床標(biāo)本耐藥基因突變檢測(cè)陰性并不完全意味著對(duì)藥物敏感，而敏感株的耐藥基因可能存在不改變酶活性的同義突變與耐藥無關(guān)的錯(cuò)義突變而被判定為耐藥，則可引起假陽(yáng)性；或因?yàn)樵谝蝗后w中耐藥個(gè)體數(shù)目尚未達(dá)到一定的比例，但因?yàn)闄z測(cè)過程中敏感度高的PCR擴(kuò)增而出現(xiàn)假陽(yáng)性[36-37]。另外，傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)檢測(cè)以臨界水平判斷耐藥，而基因芯片法可能檢測(cè)到比傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)臨界濃度更低的低度耐藥突變菌株，這可能對(duì)最終結(jié)果產(chǎn)生影響。

基因芯片來源不同、芯片上點(diǎn)樣孔數(shù)目、預(yù)測(cè)位點(diǎn)的不同，會(huì)使各研究間出現(xiàn)偏差，出現(xiàn)不同程度的假陽(yáng)性和假陰性；另外，實(shí)驗(yàn)操作人員的熟練程度，操作過程中接種菌量、藥物濃度、耐藥或敏感結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)的判定差異也是出現(xiàn)異質(zhì)性的原因之一。

在診斷性實(shí)驗(yàn)研究中應(yīng)用盲法可以得到更為真實(shí)的結(jié)果，使得結(jié)果更有說服力，盡可能地減少假陽(yáng)性和假陰性。

二、基因芯片技術(shù)在耐藥性結(jié)核分枝桿菌診斷的臨床應(yīng)用

本研究共納入4159株Mtb菌株，其中耐RFP菌株1161株，敏感Mtb菌株2998株。結(jié)果顯示：采用基因芯片方法診斷Mtb對(duì)RFP耐藥的SEN合并為0.89，SPE合并為0.98，說明漏診率為11%，誤診率為2%。+LR合并為30.89>1，說明基因芯片診斷Mtb對(duì)RFP耐藥為陽(yáng)性時(shí)，感染對(duì)RFP耐藥Mtb的可能性較大；-LR合并為0.10<1，說明基因芯片方法檢測(cè)為陰性時(shí)，不能完全排除患者感染對(duì)RFP耐藥的Mtb的可能性。SROC曲線下面積為0.9878，表明其診斷效能較高。OR值為354.06，提示基因芯片方法對(duì)Mtb是否耐RFP具有很高的準(zhǔn)確性。本研究結(jié)果還顯示，在診斷的人群中基因芯片方法檢測(cè)的SEN和SPE變化范圍不大，分別為0.87～0.91、0.97～0.98，提示該診斷方法診斷的穩(wěn)定性好；又因基因芯片方法檢測(cè)方便快速，檢測(cè)效率高，所以基因芯片方法是鑒別診斷Mtb是否耐RFP的比較好的手段。

Steingart等[38]以傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)為金標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)用Xpert?Mtb/RIF試劑盒檢測(cè)Mtb耐RFP的耐藥基因進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，納入研究555株耐RFP菌株和2411株敏感菌株，其敏感度為0.95[95%CI(0.90～0.97)]，特異度為0.98[95%CI(0.97～0.99)]。Boehme等[39]用Xpert Mtb/RIF試劑盒對(duì)來自秘魯、阿塞拜疆、南非、和印度等4個(gè)結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國(guó)家的Mtb標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)，以傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)作為金標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)耐RFP菌株的檢出率達(dá)97.6%(200/205)，對(duì)RFP敏感菌株的檢出率達(dá)98.1%(504/514)。上述研究結(jié)果與本研究結(jié)果相似。另有報(bào)道提示，基因芯片方法與傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)檢測(cè)Mtb對(duì)RFP耐藥的一致性高，但因Mtb生長(zhǎng)緩慢，傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)檢測(cè)周期需要4周以上，無法為臨床提供及時(shí)的用藥參考，其臨床應(yīng)用存在一定的局限性；而快速培養(yǎng)儀測(cè)定系統(tǒng)盡管可以將檢測(cè)時(shí)間縮短到5～7 d，但需特殊儀器設(shè)備，價(jià)格昂貴；分子生物學(xué)方法如PCR-SSCP(單核苷酸鏈構(gòu)象多態(tài)性)簡(jiǎn)便、快速、價(jià)廉，但只能判斷基因有無突變，不能確定具體突變的部位及性質(zhì)，某些耐藥基因呈天然多態(tài)性或某些基因突變與耐藥無關(guān)，可能導(dǎo)致假陽(yáng)性；PCR-RFLP(基因型之間限制性片段差異)只能用于分析已知序列特定位點(diǎn)的基因突變，應(yīng)用范圍相對(duì)局限；DNA序列測(cè)定儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，需在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，限制了其推廣應(yīng)用[32]。相比較而言，基因芯片方法能夠可靠，可以快速地檢測(cè)是否為Mtb感染及其菌型，為臨床提供明確的診斷，具有較好的應(yīng)用前景[13]。另外，應(yīng)用基因芯片方法檢測(cè)時(shí)的通量較高，可以同時(shí)將大量探針固定于支持物上，可以一次性對(duì)樣品大量序列進(jìn)行檢測(cè)和分析，從而解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術(shù)的復(fù)雜性、自動(dòng)化低、操作序列少、檢測(cè)效率低等缺陷；而且通過設(shè)計(jì)不同的探針陣列，使用特定的分析方法使該技術(shù)具有不同的使用價(jià)值。將基因芯片技術(shù)用于檢測(cè)分子突變，不僅可以明確突變位點(diǎn)和突變的類型，更重要的是其快速高效是目前其他方法無法比擬的，并且它可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)基因乃至整個(gè)基因組的突變?？傊蛐酒椒ㄗ鳛樾碌臋z測(cè)方法，檢測(cè)Mtb是否對(duì)RFP耐藥具有廣闊的應(yīng)用前景，它具有簡(jiǎn)便、快速和敏感度、特異度高等特點(diǎn)。因此，基因芯片方法可作為臨床傳統(tǒng)藥敏試驗(yàn)的補(bǔ)充，用于耐藥Mtb的初篩試驗(yàn)，為臨床制定合理的治療方案提供參考，對(duì)控制耐藥Mtb的傳播、降低耐藥率和死亡率有重要意義。

筆者對(duì)國(guó)內(nèi)與國(guó)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示：國(guó)內(nèi)外研究在應(yīng)用基因芯片測(cè)定Mtb對(duì)利福平耐藥的敏感度、特異度、DOR、AUC、Q值均較高，異質(zhì)性低，結(jié)果相對(duì)一致，說明基因芯片檢測(cè)Mtb是否對(duì)利福平耐藥的準(zhǔn)確率高、假陽(yáng)性和假陰性率低。

當(dāng)然，本研究也存在一定的局限性：①納入文獻(xiàn)為不同國(guó)家和地區(qū)的研究，可能存在一定的發(fā)表偏移；②納入論文的研究測(cè)量?jī)x器之間有所不同，可能會(huì)因?yàn)閮x器的改進(jìn)更新和系統(tǒng)誤差而影響到測(cè)量結(jié)果；③由于Mtb對(duì)培養(yǎng)環(huán)境要求較高，實(shí)驗(yàn)室條件和操作者水平有一定要求，不同地區(qū)研究難以達(dá)到技術(shù)的統(tǒng)一性。

[1] World Health Organization.Multidrug and extensively drug-resistant TB (M/XDR-TB): 2010 global report on surveillance and response. Geneva:World Health Organization, 2010 (WHO/HTM/TB/2010).

[2] Zhao Y, Xu S, Wang L, et al. National survey of drug-resis-tant tuberculosis in China. N Engl J Med, 2012, 366(23): 2161-2170.

[3] Wei J, Guo N, Liang J, et al.DNA microarray gene expression profile of Mycobacterium tuberculosis when exposed to osthole. Pol J Microbiol, 2013,62(1):23-30.

[4] Koser CU, Bryant JM, Becq J, et al. Whole-genome sequencing for rapid susceptibility testing of M. tuberculosis. New Engl J Med,2013,369(3):290-292.

[5] Almeida Da Sliva PE, Palomino JC. Molecular basis and mecha-nisms of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis:classical and new drugs.J Antimicrob Chemother,2011, 66(7):1417-1430.

[6] Mokrousov I, Jiao WW, Sun GZ, et al. Evalution of the rpoB macroarray assay to detect rifampin resistance in Mycobacterium tuberculosis in Beijing China. Eur J Clin Microbiol Infect Dis,2006, 25(11):703-710.

[7] Yue J, Shi W, Xie J, et al. Detection of rifampin-resistant Mycobacterium tuberculosis strains by using a specialized oligonucleotide microarray. Diagn Microbiol Infect Dis,2004,48(1):47-54.

[8] Whiting P，Rutjes AW,Reitsma JB,et al. The development of QUADAS: a tool for the quality assessment of studies of diagnostic accuracy included in systematic reviews. BMC Med Res Methodol, 2003， 3: 25.

[9] 張曉光，張小利，帕麗達(dá)·帕爾哈提,等.超聲造影對(duì)乳腺腫塊良惡性鑒別診斷價(jià)值的系統(tǒng)評(píng)價(jià).中國(guó)循證醫(yī)學(xué)雜志，2014,14(1):79-84.

[10] 張?zhí)灬?，鐘文?Meta-DiSc軟件在診斷試驗(yàn)Meta分析中的應(yīng)用.循證醫(yī)學(xué),2008,8(2):97-100.

[11] Kim SY, Park YJ, Song E, et al. Evaluation of the CombiChip Mycobacterium Drug-Resistance detection DNA chip for identifying mutations associated with resistance to isoniazid and rifampin in Mycobacterium tuberculosis.Diag Microbiol Infect Dis,2006,54(3):203-210.

[12] Zhang Z, Li L, Luo F, et al. Rapid and accurate detection of RMP- and INH- resistant Mycobacterium tuberculosis in spinal tuberculosis specimens by CapitalBioTMDNA microarray: a prospective validation study. BMC Infect Dis,2012,14(12):303-311.

[13] Park H, Song EJ, Song ES, et al. Comparison of a conventional antimicrobial susceptibility assay to an oligonucleotide chip system for detection of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis isolates.J Clin Microbiol,2006,44(5):1619-1624.

[14] Jiao WW, Mokrousov I, Sun GZ, et al. Molecular characteristics of rifampin and isoniazid resistant Mycobacterium tuberculosis strains from Beijing, China. Chin Med J(Engl),2007,120(9):814-819.

[15] 張俊仙, 吳雪瓊,陽(yáng)幼榮,等.應(yīng)用基因芯片方法檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌利福平和異煙肼的耐藥性.中國(guó)防癆雜志，2011,33(10):680-685.

[16] 吳雪瓊,張瓊,張俊仙,等.應(yīng)用基因芯片分析結(jié)核分枝桿菌常見耐藥基因型的研究.中國(guó)防癆雜志，2006,28(1):4-10.

[17] 姚春艷, 張立群, 府偉靈. 應(yīng)用基因芯片技術(shù)檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌耐藥基因. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2010，20(11):1501-1504.

[18] 李衛(wèi)彬,李新旭,張彤群,等. 基因芯片檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌異煙肼和利福平耐藥的實(shí)際應(yīng)用效果評(píng)價(jià)，中華臨床醫(yī)師雜志(電子版)，2012，6(16):4666-4670.

[19] 張俊仙，吳雪瓊，邢婉麗,等. 應(yīng)用基因芯片技術(shù)檢測(cè)耐利福平結(jié)核分枝桿菌基因型. 中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志， 2007，17(13): 1572-1577.

[20] 潘建華,彭雪峰,鄧為之,等.DNA芯片技術(shù)檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌耐藥基因.臨床肺科雜志，2010，15(6):825-827.

[21] Pang Y, Xia H, Zhang Z, et al. Multicenter evaluation of gene chip for detection of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis.J Clin Microbiol，2013,51(6):1707-1713.

[22] Sun AH, Fan XL, Li LW, et al.Rapid detection of ropB gene mutation in Rif- resistance tuberculosis isolates by oligonucleo-tide microarray. Biomed Environ sci，2009，22(3):253-258.

[23] 何敏,曾爾良,鄭艷燕,等.利用基因芯片檢測(cè)結(jié)核分支桿菌及其利福平耐藥性的研究.中華流行病學(xué)雜志，2003，24(5):385-388.

[24] Ao W, Aldous S, Woodruff E, et al. Rapid detection of rpoB gene mutations conferring rifampin resistance in Mycobacterium tuberculosis. J Clin Microbiol，2012,50(7):2433-2440.

[25] Caoili JC, Mayorova A, Sikes D, et al. Evalution of the TB-Biochip oligonucleotide microarray system for rapid detection of rifampin resistance in Mycobacterium tuberculosis.J Clin Microbiol，2006,44(7):2378-2381.

[26] 李芳芳，唐曙明，李愛敏，等.膜芯片技術(shù)對(duì)結(jié)核分枝桿菌耐藥性檢測(cè)的研究.國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2013,34(21):2792-2794.

[27] 梁莉，樂軍，肖和平，等.利用基因芯片技術(shù)檢測(cè)耐利福平分離株rpoB基因突變的研究.中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2005,15(8):841-844.

[28] Zhang SL, Shen JG, Xu PH,et al. A novel genotypic test for rapid detection of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis isolates by a multiplex probe array.J Appl Microbiol，2007,103(4):1262-1271.

[29] 趙冰，時(shí)金艷，逄宇，等. 基因芯片結(jié)核分枝桿菌耐多藥檢測(cè)在地市級(jí)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用性評(píng)估.中國(guó)防癆雜志,2013,35(9): 718-722.

[30] 李鋒,李鳧堅(jiān),陳園園,等. 應(yīng)用基因芯片快速檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌利福平耐藥基因的研究. 中國(guó)防癆雜志, 2011,33(3):188-189.

[31] Higgins JP, Thompson SG,Deeks JJ, et al. Measuring inconsistency in a Meta-analyses. BMJ,2003,327(7414):557-560.

[32] Higgins JPT,Green S.Cochrane handbook for systematic reviews of interventions Version5.1.0.[2011-03-01]. http://www.cochrane.org/handbook.org.

[33] Jnawali HN, Hwang SC, Park YK, et al. Characterization of mutations in multi- and extensive drug resistance among strains of Mycobacterium tuberculosis clinical isolates in Republic of Korea. Diagnb Microbiol Infect Dis，2013，76(2):187-196.

[34] 陳效友,黃海榮,馬嶼，等.熒光定量PCR技術(shù)快速檢測(cè)rpoB基因突變及其臨床應(yīng)用.中國(guó)防癆雜志，2007,29(5)：386-390.

[35] Mikhailovich V, Lapa S, Gryadunov D, et al. Identification of rifampin-resistant Mycobacterium tuberculosis strains by hybridi-zation, PCR, and ligase detection reaction on oligonucle-otide microchips.J Clin Microbiol,2001,39(7):2531-2540.

[36] 謝士達(dá),劉成永,張鳳池,等.基因芯片技術(shù)快速檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌異煙肼、利福平耐藥性.臨床肺科雜志，2008，1(2):147-149.

[37] 王峰,朱玉梅,桂靜,等.PCR測(cè)序和基因芯片快速鑒定分枝桿菌菌種的應(yīng)用研究.中國(guó)防癆雜志,2011,33(11):713-717.

[38] Steingart KR, Schiller I, Horne DJ, et al. Xpert?MTB/RIF assay for pulmonary tuberculosis and rifampicin resistance in adults. Cochrane Database syst Rev,2014, 1: CD009593.

[39] Boehme CC, Nicol MP, Nabeta P, et al. Feasibility, diagnostic accuracy, and effectiveness of decentralized use of the Xpert MTB/RIF test for diagnosis of tuberculosis and multidrug resistance:a multicentre implementation study. Lancet, 2011,377(9776):1495-1505.

(本文編輯：范永德)

Diagnostic accuracy of gene chip in identifying rifampicin resistanceMycobacteriumtuberculosis: a Meta-analysis

RAN Bing, CAI Lin.

Fourth Department of Orthopedics, Zhongnan Hospital of Wuhan University, Wuhan 430071, China

Corresponding author: CAI Lin, Email: guke3559@aliyun.com

Objective To systematically review the diagnostic accuracy of gene chip in identifying rifampicin (RFP) resistance Mycobacterium tuberculosis (Mtb)，and to provide the evidence for the clinical use of gene chip in detection of RFP-resistance Mtb． Methods We electronically searched The Cochrane Library (Issue 1, 2014), PubMed, EMbase, Wanfang Data, CNKI from the date that the database was established to February 2014. In order to find any publications which are related to detection of RFP-resistance Mtb by using gene chip, the search key terms in English and Chinese were designed as follows: tuberculosis, tuberculosis and drug resistance, tuberculosis and drug resistance and gene chip, tuberculosis and drug resistance and gene chip and rifampicin. Two reviewers independently screened literatures according to the inclusion and exclusion criteria, extracted data and assessed the quality of methodology of the included studies according to the QUADAS items. The Meta-DiSc software (version 1.4) was used to conduct pooling on sensitivity (SEN), specificity (SPE), positive likelihood ratio (+LR), and negative likelihood ratio (-LR). Heterogeneity test was performed and the summary receiver operating characteristic (SROC) curve was drawn and area under curve (AUC) was calculated． Results A total of 223 publications were found. Finally, 22 articles (including one article from multicenter study) and 25 studies were included into the review，which involved 4 879 Mtb isolates (including 1314 RFP-resistant strains, 3565 susceptible strains and the standard strain H37Rv). The results of Meta-analysis showed that, compared with the traditional drug sensitivity test, SEN of gene chip in detection of RFP-resistance Mtb was 0.89 (95%CI(0.87-0.91)), SPE was 0.98 (95%CI(0.97-0.98)), +LR was 30.89 (95%CI(22.15-43.06)), -LR was 0.10 (95%CI(0.07-0.15)), diagnostic OR was 354.06 (95%CI(212.09-591.07)), AUC was 0.9833. Conclusion Gene chip has a good value in detection of RFP-resistance Mtb. If the traditional drug sensitivity test is regarded as a gold standard, gene chip has high sensitivity, high specificity and high diagnosticORvalue. It can be used as a clinical supplementary method of drug sensitivity test.

Mycobacterium tuberculosis； Rifampin； Oligonucleotide array sequence analysis； Tuberculosis, multidrug-resistant； Bacterial proteins； Meta-analysis

10.3969/j.issn.1000-6621.2015.01.012

430071 武漢大學(xué)中南醫(yī)院骨四科

蔡林，Email:guke3559@aliyun.com

2014-05-30)