栗召輝 梁武毅 黃永欣 朱云楓 明宏艷 梁少軍 何洪濤 張建明 廣州國際旅行衛(wèi)生保健中心(廣東,廣州,510623)
結核?。╰uberculosis,TB)是一個重要的全球公共衛(wèi)生問題,全球約有20 億人感染結核分枝桿菌,而兒童結核分枝桿菌感染率達到9%[1]。盡管世界各國對結核病采取了有效措施,但兒童結核病多無典型臨床癥狀, 臨床表現與普通感染性疾病不易區(qū)別,導致診斷困難,這也為全球到2035 年消除結核病的戰(zhàn)略目標提出了挑戰(zhàn)[2]。 結核菌素皮試(tuberculin skin test,TST) 是長期以來用以快速診斷結核感染的唯一手段。 然而TST 存在諸多缺陷:在易受結核感染的免疫力低下人群中,其敏感性反而大大降低;在普遍接種卡介苗(BCG)的地區(qū)造成非常高的“假陽性”率[3-4]。 此外,皮試的操作和結果的解釋存在主觀依賴性,降低了檢查的準確性。T-SPOT.TB則是以特異性抗原為刺激源,應用酶聯免疫斑點技術(enzyme linked immunospot assay,ELISPOT)診斷結核感染的新方法。 使用結核分枝桿菌特異性抗原刺激外周血單個核細胞 (peripheral blood mononuclear cells,PBMC),通過細胞因子γ 干擾素(IFNγ)的分泌檢測抗原特異性T 淋巴細胞的應答反應情況,進而對患者的結核感染狀態(tài)進行判斷。 本研究通過對TST 和T-SPOT.TB 進行比較分析, 旨在探討赴美移民體檢結核病感染篩查中兩種方法的應用價值。
按照美國CDC 有關移民人群結核病篩查的技術指導, 對2012 年1 月-2013 年10 月來我中心體檢的2~14 歲移民申請人進行結核篩查。 其中2012年1-12 月共5 388 例申請人采用結構菌素試驗(PPD) 試驗;2018 年1-12 月共3 486 例采用TSPOT.TB 試驗。
1.2.1 PPD 組:在申請人左上肢前臂掌側皮下注射0.1ml PPD 試劑(成都生物制品研究所),于48~72h內測量注射處硬結直徑。 所有結果均由同一組檢測人員判讀。
1.2.2 T-SPOT.TB 組:肝素抗凝管采取5mL 外周靜脈血;分離外周血單個核細胞(PBMCs);收集外周血單個核細胞(PBMCs)并計數,配制每100μL 含有25萬個細胞的標準溶液500μL;采用IGRA 試劑盒(上海復星長征醫(yī)學科學有限公司)進行IGRA 檢測;每個測定樣本需4 個檢測孔(空白對照、測試孔A 和測試孔B、陽性質控對照);加入50μL 細胞培養(yǎng)液至每個空白對照孔內; 加入50μL 抗原A 溶液至每個必要的檢測孔內; 加入50μL 抗原B 溶液至每個必要的檢測孔內; 加入50μL 陽性質控至每個細胞功能控制孔內。 每個樣本使用4 個檢測孔,每個檢測孔加入100μL 細胞終溶液 (含有25 萬個活細胞);然后在37℃,保持濕潤的含有5%CO2的培養(yǎng)箱中孵育16~20h。 從培養(yǎng)箱中取出培養(yǎng)板,棄去細胞培養(yǎng)液;每個反應孔加入200μL PBS 緩沖液;棄去PBS 緩沖液; 用新鮮的PBS 緩沖液重復洗滌至少3遍; 用PBS 緩沖液200 倍稀釋濃縮標記抗體試劑。每個反應孔加入50μL 標記抗體工作液,2~8℃孵育1h;棄去標記抗體工作液,按上述的步驟洗滌。 每個反應孔加入50μL 底物顯色溶液,室溫孵育7min。用蒸餾水徹底洗滌培養(yǎng)板終止反應; 把培養(yǎng)板放在37℃溫箱干燥4h; 記數每個反應孔內深藍色清晰的斑點。
1.2.3 PPD 或T-SPOT.TB 陽性的申請人需進一步拍攝胸部后前位數字X 線片,設備為日本島津公司生產的數字化X 線攝影系統。
PPD 組:皮下硬結橫徑<10mm 為陰性;皮下硬結橫徑≥10mm 為陽性。
T-SPOT.TB 組:①當陰性對照孔斑點數≤5 時,抗原A 孔和/或抗原B 孔斑點數-陰性對照孔斑點數≥6 為陽性; 抗原A 孔和抗原B 孔斑點數-陰性對照孔斑點數<6 為陰性。②當陰性對照孔斑點數≥6 時,抗原A 孔和/或抗原B 孔斑點數≥2×陰性對照孔斑點數為陽性; 抗原A 孔和抗原B 孔斑點數<2×陰性對照孔斑點數為陰性。
應用SPSS16.0 統計軟件,采用卡方檢驗(Chi-Square test)進行統計學分析。 P<0.05 為差異有統計學意義。
5 388 例采用PPD 試驗的2~14 歲移民申請人,陽性530 例, 陽性率為9.84%;3 486 例采用TSPOT.TB 試驗的2~14 歲移民申請人,陽性61 例,陽性率為1.75%, 兩種方法陽性率差異有統計學意義(χ2=222.666,P<0.01)。
PPD 試驗陽性的移民申請人中X 光異常者6例,X 光異常發(fā)現率為1.13%(6/530);T-SPOT.TB試驗陽性的移民申請人中X 光異常者11 例,X 光異常發(fā)現率為18.03%(11/61), 兩種方法X 光異常發(fā)現率差異有統計學意義 (χ2=55.930,P<0.01)(見表1)。
表1 T-SPOT.TB 試驗和PPD 試驗的檢出率(例)
我國是全球22 個結核病高負擔國家之一,活動性肺結核的患病率為459/10 萬[5],其中兒童結核病約占全部結核病的10%[6-7]。 2000 年我國兒童活動性肺結核患病率為91.8/10 萬, 其中痰細菌學檢查陽性的兒童肺結核患病率為12.3/10 萬[8]。 而2016 年我國0~14 歲兒童的結核病患者達到10 萬人左右[9]。 美國CDC 制定的赴美移民體檢指導指出,赴美移民2~14 歲的申請人必需進行(tuberculin skin test,TST) 或γ 干擾素釋放分析結核菌素皮試實驗(interferon-γ release assay,IGRA)試驗來篩查肺結核。 TST 作為長期以來快速診斷結核感染的唯一手段,受卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin,BCG)影響較大,在普遍接種BCG 的地區(qū)造成非常高的“假陽性”率,降低了檢查的準確性。自從Lalvani 等[10]首先將ELISPOT(T-SPOT.TB 即為ELISPOT 診斷方法的商品化)用于活動性肺結核的診斷以來,T-SPOT.TB 的應用迅速發(fā)展。 T-SPOT.TB 繼2004 年、2005年在歐洲和加拿大被批準使用后, 美國FDA 也在2008 年完成審批。 T-SPOT.TB 是目前IGRA 診斷結核感染的最主要方法之一。 T-SPOT.TB 以T 細胞免疫應答為基礎的γ-干擾素(γ-IFN)釋放實驗,其原理是結核桿菌感染者外周血單核細胞(PBMC)中存在的特異性T 細胞在受到被RDl 編碼抗原活化后分泌γ 干擾素,后者被微孔板上γ 干擾素抗體結合,通過顯色形成色素沉淀斑點,從而診斷結核感染。
Cruz 等[11]在 對210 名 兒 童 的 前 瞻 性 研 究 中 發(fā)現,診斷為活動性肺結核兒童的T-SPOT.TB 的敏感病為92%,高于TST 的77%。 Lalvani[12]綜合5 項研究總計1 136 例密切接觸者后認為。 T-SPOT.TB 與BCG 接種無明顯相關,提示了更高的特異度,且TSPOT.TB 與結核分枝桿菌暴露程度的相關性優(yōu)于TST,顯示了良好的靈敏度。Detjen 等[13]通過73 名結核患兒觀察TST 和INF-γ 釋放試驗在兒童結核病中的診斷價值, 發(fā)現T-SPOT.TB 的特異度為98%,高于TST 的58%,而兩者的敏感度均為100%。國內張衛(wèi)平等[14]對0~14 歲75 例疑似肺結核患兒用兩種方法對比分析顯示,T-SPOT.TB 靈敏度為80.6%,特異度為89.5%, 假陰性率為19.4%, 假陽性率為10.5%。 在結核病組中,T-SPOT.TB 陽性率顯著高于TST 試驗(80.6% vs 48.4%)。 李明武等[15]對62 名例患兒進行對比分析研究顯示,T-SPOT.TB 試驗診斷兒童結核病的敏感度為90.6%,特異度為96.8%,而且受其它干擾因素的影響較小, 可用于兒童結核病的早期快速診斷。 孫琳等[16]通過對1990-2011 年TSPOT.TB 在兒童結核病和潛伏結核感染診斷篩查中的應用研究進行Meta 分析,結果顯示PPD 試驗因受卡介苗接種的影響,特異度較低;γ-干擾素釋放試驗不受卡介苗接種的影響而具有較高的特異度。 其他研究[17-18]也顯示T-SPOT.TB 檢測能顯著提高結核診斷的靈敏度和特異度,有利于早期診斷和治療。
本次研究結果顯示, 針對2~14 歲的移民申請人,T-SPOT.TB 篩查結核感染的陽性率 (1.75%)明顯低于PPD 試驗的陽性率(9.84%);而T-SPOT.TB陽性人群中X 光異常檢出率(18.03%)顯著高于PPD陽性人群(1.13%)。 由此可知,T-SPOT.TB 檢測在赴美移民結核篩查中的敏感性和特異性優(yōu)于PPD 試驗。 根據赴美移民體檢指導的要求,T-SPOT.TB 或PPD 試驗陽性的2~14 歲申請人需進行胸部X 光檢查,而T-SPOT.TB 試驗可以排除BCG 的干擾,降低了假陽性率, 使大量的2~14 歲移民申請人避免了不必要的胸部X 光檢查。
Brodie 等[19]研 究 顯 示,T-SPOT.TB 陽 性 結 果 與肺結核密切接觸史顯著相關, 而TST 陽性結果受BCG 接種影響,T-SPOT.TB 診斷潛伏性結核感染(latent tuberculosis infection,LTBI) 較TST 更加準確。Bakir 等[20]對908 名肺結核接觸者兒童進行了前瞻性研究,T-SPOT.TB 結果為陽性的接觸者中,最終11 名發(fā)展成為活動性結核, 其發(fā)生風險是TSPOT.TB 陰性接觸者的3.86 倍。 而且與TST 相比,以T-SPOT.TB 為標準能夠更加準確地診斷結核感染。 T-SPOT.TB 的斑點數越多,發(fā)生活動性結核的可能性越大,而且短期內有過結核接觸史的患者TSPOT.TB 的斑點數較多時更有意義。 Janssens 等[21]研究了T-SPOT.TB 在鑒別潛伏結核和活動性結核中的作用,顯示T-SPOT.TB 的檢測數值在活動性結核患者中顯著高于潛伏性結核感染人群,但仍難以區(qū)分活動性結核和潛伏性結核感染。 T-SPOT.TB 的斑點數雖然并不精確地與結核活動程度呈正相關,但仍然存在著結核活動程度越高斑點數越多的趨勢。 其它研究[22-24]也顯示如果T-SPOT.TB 的斑點數在短時間內顯著增加, 則強烈提示體內結核活動,有必要給予預防性的治療。 斑點數的檢測對于結核病的治療也能起到輔助性作用,同時對評估治療效果有較高的應用價值。田建嶺等[25]研究發(fā)現,T 細胞斑點數的數量可反映體內的結核分枝桿菌負荷,T細胞斑點數在活動性TB 患兒中顯著高于LTBI 兒童,但還不能用于區(qū)分兒童活動性TB 與LTBI。
目前國內的研究大多還局限在少數的疑似結核或確診結核病例,還沒有對大規(guī)模的普通人群進行對比分析研究。 本研究對大量2~14 歲赴美移民申請人的結核篩查情況進行了分析。 赴美移民體檢指導要求,TST 或T-SPOT.TB 試驗陽性而胸部X 光正常的申請人應被指定為LTBI。經對比分析本研究也發(fā)現,T-SPOT.TB 試驗較TST 更能準確地診斷LTBI。盡管很多研究結果表明,T 細胞斑點數還不能明確用于鑒定活動性TB 和LTBI,但T 細胞斑點數的數量越多,發(fā)生活動性結核的可能性越大。 我們可以加強T-SPOT.TB 試驗陽性人群的后期隨訪,尤其是活動性肺結核接觸者的隨訪??傊?,T-SPOT.TB在赴美移民結核篩查中的優(yōu)勢明顯優(yōu)于PPD 試驗。本研究的遺憾之處在于, 大多數人員入境美國后,其隨訪資料無法獲得。