林 牧,龔亞東,高紹瑩,田 進(jìn),何 健,馬慶慶(貴州航天醫(yī)院中心實驗室,貴州遵義563000)
實時定量聚合酶鏈反應(yīng)在肺結(jié)核早期診斷中的價值
林牧,龔亞東,高紹瑩,田進(jìn),何健,馬慶慶△
(貴州航天醫(yī)院中心實驗室,貴州遵義563000)
目的探討實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(RQ-PCR)在肺結(jié)核早期診斷中的價值及對結(jié)核分枝桿菌檢出率較抗酸染色的優(yōu)勢。方法收集2015年7~8月疑似結(jié)核患者痰液標(biāo)本191份,分別采用RQ-PCR和抗酸染色檢測標(biāo)本中結(jié)核分枝桿菌并進(jìn)行比較。結(jié)果RQ-PCR檢測陽性率[27.75%(53/191)]顯著高于抗酸染色[9.95%(19/191)],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=1.43,P<0.01);RQ-PCR檢測靈敏度、約登指數(shù)較抗酸染色高,抗酸染色檢測特異性較RQ-PCR高,綜合各項指標(biāo)以RQ-PCR較好。結(jié)論RQ-PCR對結(jié)核分枝桿菌的檢測具有高特異性、靈敏度及快速、簡便等特點,在肺結(jié)核早期診斷中具有很好的參考價值,可作為診斷肺結(jié)核的常規(guī)方法,適合在臨床推廣應(yīng)用。
聚合酶鏈反應(yīng);結(jié)核,肺/診斷;染色與標(biāo)記;早期診斷
肺結(jié)核是因結(jié)核分枝桿菌侵入肺部所致的慢性傳染性疾病,在結(jié)核感染中最為常見[1]。世界衛(wèi)生組織評估結(jié)果顯示,目前我國結(jié)核病發(fā)病人數(shù)約為每年130萬人次,占全球總發(fā)病人數(shù)的14%左右,仍位居全球第2位[2]。檢查肺結(jié)核的手段較多,常見為痰結(jié)核分枝桿菌涂片、抗酸染色、結(jié)核菌素試驗、影像學(xué)檢查、改良羅氏痰培養(yǎng)鑒定等,其中以抗酸染色臨床應(yīng)用較普遍,但其靈敏度較低,故對臨床應(yīng)用產(chǎn)生較大影響[3]。實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(real time quantitative-polymerase chain reaction,RQ-PCR)20世紀(jì)90年代被應(yīng)用于臨床結(jié)核診斷,隨著分子診斷學(xué)的發(fā)展,RQ-PCR在結(jié)核早期診斷中具有較高靈敏度、特異性及簡便、快速等特點[4]。本研究采用RQ-PCR與痰涂片抗酸染色對191例疑似結(jié)核患者痰液標(biāo)本的診斷結(jié)果進(jìn)行了比較分析,旨在探究RQ-PCR在肺結(jié)核早期診斷中的價值和臨床應(yīng)用意義。
1.1資料
1.1.1標(biāo)本來源收集2015年7~8月送至本實驗室的191例疑似結(jié)核患者痰液標(biāo)本。所有標(biāo)本均用密封痰盒存放保存并在24 h內(nèi)檢測。
1.1.2儀器與試劑7500型RQ-PCR儀(美國ABI公司)、質(zhì)控品[廈門泰普生物科學(xué)(中國)有限公司]、結(jié)核分枝桿菌核酸檢測試劑盒(RQ-PCR)等。
1.2方法對臨床送檢的同一例肺科疑似結(jié)核患者的合格標(biāo)本分別采用抗酸染色和RQ-PCR進(jìn)行檢測。
1.2.1抗酸染色依據(jù)中國結(jié)核病防治規(guī)劃,即《痰涂片鏡檢標(biāo)準(zhǔn)化操作及質(zhì)量保證手冊》的要求進(jìn)行檢測。陽性結(jié)果為1+~4+。
1.2.2RQ-PCR(1)準(zhǔn)備八連管,每孔加入PCR反應(yīng)液44 μL、Taq酶1 μL,-20℃保存?zhèn)溆?。?)根據(jù)痰液標(biāo)本具體情況加入4%氫氧化鈉,一般為痰液體積的2~4倍;密閉后搖動混勻,室溫存放過夜以便痰液充分液化;次日取1 mL液化后痰液標(biāo)本至去酶的1.5 mL離心管內(nèi),13 000 r/min離心10 min后棄上清液;沉淀中加無菌生理鹽水1 mL左右,混勻洗滌后13 000 r/min離心10 min,再用無菌生理鹽水重復(fù)洗滌1次并離心;向沉淀中加50 μL DNA提取液,混勻后瞬離;100℃金屬浴15 min后13 000 r/min離心10 min;取上清液5 μL加至預(yù)先分裝好反應(yīng)體系的八連管中(含反應(yīng)液及Taq酶共45 μL),配制為50 μL反應(yīng)體系,采用RQ-PCR儀進(jìn)行檢測。(3)取陰性質(zhì)控品和陽性質(zhì)控品各50μL,再加入等量DNA提取液,震蕩混勻后瞬離;100℃金屬浴10min后13000r/min離心10 min;取上清液5 μL加至預(yù)先分裝好反應(yīng)體系的八連管中(含反應(yīng)液及Taq酶共45 μL),配制為50 μL反應(yīng)體系,采用RQ-PCR儀進(jìn)行檢測。(4)PCR擴(kuò)增,以37℃2 min,94℃2 min,94℃15 s至55℃45 s擴(kuò)增40個循環(huán),熒光信號收集設(shè)置為55℃。實驗結(jié)果根據(jù)檢測試劑盒說明書結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。評價2種方法診斷早期肺結(jié)核的靈敏度、特異性及約登指數(shù)。
1.3統(tǒng)計學(xué)處理應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計數(shù)資料以率或構(gòu)成比表示,采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.12種方法檢測結(jié)果比較191例肺科疑似結(jié)核患者痰液標(biāo)本RQ-PCR檢測陽性率[27.75%(53/191)]顯著高于抗酸染色[9.95%(19/191)],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2= 1.43,P<0.01);2種方法檢測均為陽性19例,均為陰性138例,見表1。
表1 2種方法檢測結(jié)果比較(n)
2.2方法學(xué)評價結(jié)果RQ-PCR檢測靈敏度為100.00%、特異性為72.25%,抗酸染色檢測靈敏度為35.85%,特異性為100.00%;RQ-PCR檢測的約登指數(shù)為0.723,抗酸染色檢測的約登指數(shù)為0.358,見表2。
表2 方法學(xué)評價結(jié)果
2.3Taq酶探針RQ-PCR檢測陽性標(biāo)本的標(biāo)準(zhǔn)曲線擴(kuò)增曲線處除未出現(xiàn)特異性擴(kuò)增的陰性對照曲線外大致分為3種形態(tài):(1)Ct值從12開始上揚(yáng)的曲線,形狀呈標(biāo)準(zhǔn)的“S”形,說明該樣本中含有的結(jié)核分枝桿菌數(shù)量很多;(2)Ct值從22~26區(qū)間開始上揚(yáng)的曲線,形狀基本呈“S”形,說明該樣本中含有的結(jié)核分枝桿菌數(shù)量較多;(3)Ct值從30開始上揚(yáng)的曲線,形狀暫無法看出呈現(xiàn)“S”形,但若再經(jīng)過數(shù)個循環(huán)后便會出現(xiàn)“S”形曲線,說明該樣本中含有一定數(shù)量的結(jié)核分枝桿菌,能診斷為肺結(jié)核陽性,見圖1。
圖1 Taq酶探針RQ-PCR檢測陽性標(biāo)本的標(biāo)準(zhǔn)曲線
我國結(jié)核分枝桿菌感染率一直保持較高水平,其中以肺結(jié)核多見,是一種較為常見的傳染?。?]。隨抗生素的濫用結(jié)核呈現(xiàn)出多重耐藥性、高度傳染性及治療困難性等,導(dǎo)致肺結(jié)核成為全球性嚴(yán)重公共衛(wèi)生問題。肺結(jié)核傳統(tǒng)診斷方法為直接涂片抗酸染色檢查結(jié)核分枝桿菌;抗酸染色優(yōu)點是成本較低、簡便、快速,幾小時便可獲取檢測結(jié)果,尤其適于基層醫(yī)院的結(jié)核診斷;但其缺點也很多,如無法區(qū)別結(jié)核分枝桿菌、非結(jié)核分枝桿菌;其中最大的缺點是靈敏度低,檢測結(jié)核分枝桿菌時需含菌量為5 000~10 000 cfu/mL才能檢出,對痰液中含菌量少的肺結(jié)核患者其靈敏度就更低,極易造成誤診,加大用藥錯誤的風(fēng)險[6-7]。RQ-PCR是在常規(guī)PCR基礎(chǔ)上加入熒光探針,利用熒光信號積累計算Ct值,從而測定核酸量;通過Taq酶5′~3′外切酶選取結(jié)核分枝桿菌的基因保守片段擴(kuò)增,因不受細(xì)胞表型影響而特異性較高[8]?;驍U(kuò)增后目標(biāo)核酸片段放大百萬倍,使其具有極高的靈敏度;整個過程在全封閉狀態(tài)下進(jìn)行,有效避免了擴(kuò)增產(chǎn)物污染導(dǎo)致的假陽性情況。同時高度的重復(fù)性和快速性使其具有一定的臨床應(yīng)用優(yōu)勢,只需2 h左右即可完成檢測,特別適合結(jié)核分枝桿菌這類生長緩慢細(xì)菌的檢測[9-10]。
本實驗采用RQ-PCR、抗酸染色對比分析了191例肺科疑似結(jié)核患者的痰標(biāo)本,結(jié)果表明,RQ-PCR檢測陽性率(27.75%)顯著高于抗酸染色(9.95%),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);RQ-PCR法檢測的靈敏度為100.00%、特異性為72.25%,抗酸染色檢測的靈敏度為35.85%、特異性為100.00%,說明RQ-PCR敏感度高,可提高結(jié)核分枝桿菌檢出率,與國外其他研究結(jié)果基本一致[10]。約登指數(shù)是評價篩查試驗真實性的方法,表示篩檢方法發(fā)現(xiàn)真正的患者與非患者的總能力,指數(shù)越大說明篩查實驗的效果越好,真實性越大[11]。本研究結(jié)果顯示,RQ-PCR檢測的約登指數(shù)為0.723,抗酸染色檢測的約登指數(shù)為0.358。本研究只用陰、陽性表示結(jié)果,實際上RQ-PCR可做到相對定量檢測(圖1),其定量檢測結(jié)果可指導(dǎo)臨床用藥、評估療效、提供診斷和篩選指標(biāo)。但由于使用4%氫氧化鈉對痰液標(biāo)本進(jìn)行液化時無固定的加入量,所得到的定量結(jié)果是不準(zhǔn)確的,故本研究只對定性結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計分析。
綜上所述,作者認(rèn)為,RQ-PCR具有較高的靈敏度和特異性,具有快速、敏感、操作簡便等特點,且RQ-PCR檢出陽性率更高,其定量結(jié)果可指導(dǎo)臨床用藥和評估療效,用于結(jié)核病的快速診治更具有積極意義,可作為肺結(jié)核診斷的常規(guī)方法。
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(2015-11-12)