趙雁林

作者單位：102206 北京，中國(guó)疾病預(yù)防控制中心結(jié)核病預(yù)防控制中心

近年來(lái)，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等領(lǐng)域的快速發(fā)展，以及其在分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、微電子科學(xué)、材料學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、納米科學(xué)等學(xué)科的應(yīng)用，給傳染病的實(shí)驗(yàn)室診斷帶來(lái)了革命性的改變。各領(lǐng)域在結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室診斷方面也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多新的、有前景的結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室診斷方法[1-2]。隨著利用大樣本、高通量的測(cè)序技術(shù)在全基因組范圍研究基因的結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)控的基因組學(xué)(genomics)手段的廣泛使用，以及直接從樣本中提取全部微生物的DNA，建立宏基因組文庫(kù)，利用基因組學(xué)的方法分析樣本中的全部微生物的遺傳組成及其群落功能的宏基因組學(xué)(metagenomics)技術(shù)的逐步完善與擴(kuò)展，使得這些技術(shù)正在從實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)展階段轉(zhuǎn)化為應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)室診斷,改變了臨床醫(yī)生診斷和治療一些感染性疾病和腫瘤，以及人類(lèi)宿主基因表達(dá)異常等疾病的方案。具有區(qū)域代表性的分枝桿菌基因組序列也是事關(guān)國(guó)家生物安全的重要戰(zhàn)略資源，這些技術(shù)正在與生物信息學(xué)和流行病學(xué)有機(jī)整合起來(lái)，逐步改變著結(jié)核病監(jiān)測(cè)、研究和防控措施，在全球范圍內(nèi)顯現(xiàn)出越來(lái)越大的作用。

結(jié)核病病原體基因組學(xué)領(lǐng)域呈現(xiàn)出持續(xù)較快發(fā)展的態(tài)勢(shì)，許多分子生物學(xué)和質(zhì)譜等技術(shù)正在被逐步有機(jī)地整合進(jìn)入結(jié)核病的診斷和預(yù)防控制策略和措施之中?；蚪M學(xué)和宏基因組學(xué)技術(shù)為結(jié)核病病原菌的鑒定、耐藥性分析和溯源，以及遺傳和進(jìn)化中病原微生物組學(xué)分析和結(jié)核分枝桿菌與宿主相互作用的研究、人群結(jié)核病易感性、全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)與外顯子測(cè)序、DNA甲基化修飾等實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)提供了強(qiáng)有力的手段[3-4]。

隨著基因組學(xué)技術(shù)、生物信息學(xué)及大數(shù)據(jù)管理技術(shù)的迅速發(fā)展，新一代的基因組測(cè)序技術(shù)可以對(duì)標(biāo)本中的結(jié)核分枝桿菌和其他致病微生物進(jìn)行更加詳細(xì)的分析，通過(guò)生物信息學(xué)分析和大型服務(wù)器的高速運(yùn)算對(duì)海量全基因組序列數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理，可以準(zhǔn)確進(jìn)行結(jié)核分枝桿菌的溯源，了解結(jié)核分枝桿菌的進(jìn)化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)其毒力和致病因子及耐藥基因，從而掌握結(jié)核分枝桿菌的致病和耐藥機(jī)制，為結(jié)核病的“精準(zhǔn)防控”提供理論依據(jù)。

在發(fā)達(dá)國(guó)家，由于結(jié)核病疫情低，具有特征性的持續(xù)咳嗽、發(fā)熱等癥狀已經(jīng)不再是疑似結(jié)核病的可疑癥狀，在這些國(guó)家需要使用能夠在高危險(xiǎn)人群中確定潛伏性感染的方法。包括能夠替代X線(xiàn)攝影和痰涂片來(lái)發(fā)現(xiàn)移民和其他高感染風(fēng)險(xiǎn)人群中的活動(dòng)性結(jié)核病的措施，能夠替代傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的早期診斷手段，快速便捷的指紋分析手段來(lái)區(qū)別醫(yī)原性感染和社區(qū)獲得性感染，以及采用代替生化方法來(lái)進(jìn)行菌種鑒定的若干新技術(shù)。

我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，結(jié)核病負(fù)擔(dān)嚴(yán)重。世界衛(wèi)生組織[5]2020年全球結(jié)核病報(bào)告估算，我國(guó)結(jié)核病負(fù)擔(dān)約占全球總負(fù)擔(dān)的8.4%，位居第三位；耐藥結(jié)核病負(fù)擔(dān)約占全球的14%，位居第二位。在我國(guó)，許多結(jié)核病可疑癥狀者暴露史很難進(jìn)行確定和評(píng)估，卡介苗(BCG)接種及HIV感染可能影響一些血清學(xué)方法的診斷特異性。2020年我國(guó)在診斷的結(jié)核病患者中，病原學(xué)檢測(cè)陽(yáng)性的比率提高到了52%，但是仍然需要進(jìn)一步提升，從而提高結(jié)核病的診斷質(zhì)量。目前，我國(guó)對(duì)于尋找快速、可信、簡(jiǎn)便的方法來(lái)替代現(xiàn)行的痰涂片顯微鏡檢查的需求不是很迫切；我國(guó)結(jié)核病防治的需要傾向于：較傳統(tǒng)培養(yǎng)方法更敏感、快速、簡(jiǎn)便的手段來(lái)診斷涂陰肺結(jié)核和無(wú)癥狀的結(jié)核病患者；在耐藥結(jié)核病高流行地區(qū)應(yīng)用快速、可靠、廉價(jià)的技術(shù)和方法來(lái)發(fā)現(xiàn)耐藥結(jié)核病患者；研發(fā)簡(jiǎn)便的技術(shù)和辦法在HIV感染者中篩查結(jié)核病，等等。

我國(guó)結(jié)核病疫情分布不均衡，不同地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件存在一定差異。對(duì)結(jié)核病診斷技術(shù)的選擇，既要考慮新技術(shù)的準(zhǔn)確、快速等特性和臨床需求，盡可能選擇既能快速診斷結(jié)核病、檢查耐藥性甚至溯源等比較全面的方法；又要結(jié)合各地的實(shí)際情況，盡量采用適宜的實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)和方法，不能不加分析、不合時(shí)宜地盲目使用各類(lèi)檢測(cè)技術(shù)而造成過(guò)度檢查，要避免不必要或者重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。同時(shí)，提倡合理地采用不同適宜技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室診斷，以提高結(jié)核病的病原學(xué)診斷陽(yáng)性率和正確診斷率[6]。