張建平 李紅燕 王大望 劉莎莉 馬艷俠
結(jié)核分枝桿菌復合群(M.tuberculosiscomplex,MTB)共包括人型、牛型、非洲型和田鼠型,對大多數(shù)抗結(jié)核藥物的自然耐受性相近,臨床上結(jié)核病的病原菌多為人型結(jié)核分枝桿菌和牛分枝桿菌。結(jié)核病是一種嚴重危害人民健康的慢性傳染病,我國是結(jié)核病高負荷國家,耐藥情況嚴重,在結(jié)核病防控工作中結(jié)核菌檢查對于發(fā)現(xiàn)傳染源、確定診斷和化療方案、考核療效、評價防治效果具有重要意義[1]。結(jié)核菌的實驗室檢驗技術(shù)涵蓋病原學檢測、免疫學檢測、分子生物學檢測及生物化學檢測。包括痰涂片鏡檢、結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)、結(jié)核抗體、γ-干擾素釋放試驗/T-Sport,分枝桿菌核酸檢測(TB-NTM-PCR)等[2]。痰涂片鏡檢陽性率低,傳統(tǒng)的羅氏培養(yǎng)法及藥敏試驗檢出結(jié)果時間長,不能滿足臨床需要,而肺外標本采用傳統(tǒng)方法診斷較為困難,涂陰培陰的結(jié)核患者占73.6%,因此迫切需要能快速、準確檢測結(jié)核分枝桿菌及其耐藥性的診斷技術(shù)。近年來隨著分子生物學技術(shù)的發(fā)展,分枝桿菌核酸PCR、實時熒光RNA 恒溫擴增檢測(SAT)、Xpert 結(jié)核分枝桿菌/利福平快速分子鑒定(Mycobaeterium tuberculosis/Rifampicin,MTB/RIF)、線性探針、基因芯片等新的檢驗方法也不斷應(yīng)用于臨床[3]。本研究對肺結(jié)核病患者的痰標本分別采用直接涂片抗酸染色(Z-N 法)、結(jié)核桿菌MGIT 液體培養(yǎng)、Xpert MTB/RIF方法進行檢測,現(xiàn)分析報告如下。
選取2018年1月至2018年9月在本院傳染病院住院的確診肺結(jié)核病患者116 例,納入標準:參照WS 288-2017 肺結(jié)核診斷標準[4],依據(jù)臨床表現(xiàn)、胸部影像學及實驗室檢查。其中結(jié)核桿菌MGIT液體培養(yǎng)陽性72 例,男51 例,女21 例,年齡16~90歲,平均年齡50.6 歲,男女性別比2.43∶1。培養(yǎng)陰性44 例,男31 例,女13 例,年齡21~88 歲,平均年齡49.5 歲,男女性別比2.38∶1。排除標準:影像學及實驗室檢查均排除非結(jié)核分枝桿菌肺病及其它肺部疾病。實驗采用研究對象的痰標本,研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會同意,免于簽署患者知情同意書。
收集3 份痰標本(當日即時痰、夜間痰和次日晨痰)?;颊哂们逅诤?,深吸氣2~3 次,每次用力呼出,從肺部深處咳出第2、3 口痰液收集于樣本容器,擰緊盒蓋送檢。對當日不能檢測的痰標本置于4℃冰箱保存,不超過12 h,要求標本量一般3~5 mL,標本采集前均未使用抗結(jié)核藥物治療[4]。
采用全自動醫(yī)用PCR 分析系統(tǒng)(美國Cepheid公司,型號:GeneXpert)、全自動分支桿菌培養(yǎng)監(jiān)測儀(美國BD 公司,型號:BACTEC MGITTM320)、生物顯微鏡(德國Leica 公司,型號:MD1000)。Xpert MTB/RIF 檢測試劑盒(美國Cepheid 公司)、BBLTMMGITTM培養(yǎng)管(美國BD 公司)、分枝桿菌聯(lián)合藥敏試劑盒(美國BD 公司)、抗酸染色試劑盒(珠海貝索公司)。
1.4.1 直接涂片抗酸染色
對3 份痰標本采用萋尼染色法(Z-N 法),參照WS 288-2017 肺結(jié)核診斷、《中國結(jié)核病防治規(guī)劃。痰涂片鏡檢標準化操作及質(zhì)量保證手冊》進行標準化操作及質(zhì)量控制,涂片陽性結(jié)果定義為至少兩份標本判斷為陽性[4-5]。
1.4.2 MGIT 液體培養(yǎng)
對3 份混合痰標本用2% N-乙酰-L-半胱氨酸-NaOH 進行處理,將處理后的標本接種于含營養(yǎng)添加劑及抑制劑的MGIT 液體培養(yǎng)管,放入BACTEC MGITTM320 儀器自動檢測,通過分析熒光強度判斷是否有結(jié)核MTB 生長,一般快速7~14 d 培養(yǎng)陽性,培養(yǎng)周期設(shè)定42 d。
1.4.3 MGIT 聯(lián)合藥敏試驗
使用MGIT 陽性1 天的懸浮培養(yǎng)液,按照藥敏試劑盒接種程序操作,4~13 d 內(nèi)通過分離菌株在含藥培養(yǎng)管和生長對照管的對比確定藥物敏感性結(jié)果。
1.4.4 Xpert MTB/RIF 技術(shù)
取1 mL 混合痰標本加入2 mL 樣本處理液,按照操作規(guī)程將處理后的樣本加入檢測盒,置于GeneXpert 檢測模塊自動檢測。該技術(shù)采用巢式實時熒光定量PCR,針對結(jié)核分枝桿菌rpoB基因81 bp 利福平耐藥核心區(qū)(rifampin resistance determining region,RRDR)設(shè)計引物、探針,檢測其是否突變。
采用SPSS 20.0 統(tǒng)計分析,計數(shù)資料以n(%)表示,組間比較采用Pearson 卡方檢驗,采用McNemar 檢驗,以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
3 種檢測方法陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 3 種檢測方法陽性率比較[n(%)]Table 1 Comparison of positive rate of 3 methods[n(%)]
MGIT 液體培養(yǎng)與Xpert MTB 結(jié)果比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。以臨床確診為診斷標準,Xpert 法靈敏度90.3%,特異度77.3%,陽性預測值86.7%,陰性預測值82.9%,Youden 指數(shù)0.676,總符合率85.3%。見表2。
表2 MGIT 液體培養(yǎng)與Xpert MTB 結(jié)果比較[n(%)]Table 2 MGIT liquid culture and XPERT MTB results comparison[n(%)]
Xpert MTB 與Z-N 法結(jié)果比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。
表3 Xpert MTB 與Z-N 法結(jié)果比較[n(%)]Table 3 Xpert MTB and Z-N results comparison[n(%)]
75 例Xpert MTB/RIFrpoB基因檢測結(jié)果分析,66 例Xpert MTB/RIFrpoB基因未檢出突變,即未檢測到RIF 耐藥,與MGIT 聯(lián)合藥敏試驗利福平敏感結(jié)果一致,9 例Xpert MTB/RIFrpoB基因突變被檢出,為RIF 耐藥,而藥敏試驗為利福平敏感,總符合率88.0%(66/75)。見表4。
表4 Xpert 利福平rpoB 基因檢測結(jié)果[n(%)]Table 4 The results of Xpert rpoB gene[n(%)]
結(jié)核桿菌耐藥表型及耐藥基因型關(guān)系的確立,為基于利福平耐藥基因rpoB突變?yōu)榘悬c的診斷奠定了基礎(chǔ)[6]。Xpert MTB/RIF 以5 條引物探針選擇性覆蓋結(jié)核分枝桿菌特有的序列rpoB基因81 bp 上RRDR,第6 條探針用做內(nèi)部質(zhì)量控制,以檢測標本是否含有結(jié)核分枝桿菌復合群(MTB)以及利福平是否耐藥[7]。
WHO 推薦Xpert MTB/RIF 對成人疑似多重耐藥結(jié)核或HIV 相關(guān)肺結(jié)核初篩診斷,Xpert MTB/RIF 檢測結(jié)核分枝桿菌靈敏度高[8]。據(jù)報道,抗酸染色法通常需5 000 CFU/mL 才能得到陽性結(jié)果,而Xpert MTB/RIF 方法的檢測限(LoD)為131 CFU/mL,尤其在MTB DNA 低拷貝時,抗酸染色法往往是陰性結(jié)果。本研究顯示,痰直接涂片抗酸染色法的陽性率遠遠低于Xpert MTB 與MGIT液體培養(yǎng)陽性率,而Xpert MTB 與MGIT 液體培養(yǎng)陽性率接近。直接痰涂片陽性率低,容易漏檢,也和未采用濃縮集菌法涂片、熒光染色鏡檢以及與工作人員的涂片質(zhì)量和閱片技能有一定關(guān)系[9]。
國外有報道,Xpert MTB/RIF 試驗在痰涂片陽性的標本中,其敏感性接近100%,本文的研究結(jié)果與其一致[10]。文獻報道,傳統(tǒng)羅氏培養(yǎng)陽性率為44.5%,培養(yǎng)時間約6~8 周,MGIT 液體培養(yǎng)陽性率為62.1%,7~14 天培養(yǎng)陽性,較羅氏培養(yǎng)陽性率提高,且培養(yǎng)時間縮短,但對生物安全級別要求高,在基層難以開展[11]。而Xpert MTB/RIF方法整個流程僅需2 h,手工只需處理樣本即上機自動檢測。本文研究結(jié)果表明Xpert MTB/RIF檢測具有同液體培養(yǎng)及藥敏試驗接近的臨床應(yīng)用價值,提示可以用Xpert MTB/RIF 對疑似耐藥結(jié)核進行初篩[12]。
除了痰標本外,Xpert MTB/RIF 還可以檢測灌洗液、胸腹水、引流液、腦脊液標本,據(jù)研究報道,陽性率依次為灌洗液65.9%、痰樣本53.9%、胸水16.4%,特異性均較高[13]。Xpert MTB/RIF 檢出rpoB 陽性基因型耐藥高于藥敏試驗表型耐藥結(jié)果,大多數(shù)原因是標本中存在異質(zhì)性利福平耐藥,與某些基因位點突變的低水平耐藥相關(guān),也可能存在Xpert MTB/RIF 檢測的假耐藥,可能與沉默子突變或Xpert MTB/RIF 檢測系統(tǒng)判讀錯誤有關(guān),對不一致菌株應(yīng)進行rpoB 耐藥基因核心區(qū)間測序[14]。另外,Xpert MTB/RIF 系統(tǒng)不能區(qū)分是否活性結(jié)核分枝桿菌,不能被用于監(jiān)測治療或復發(fā)[15]。綜上,Xpert MTB/RIF 是一種結(jié)核病快速診斷的新方法,具有快速、簡便、準確、對生物安全要求不高等特點,可以在基層開展,能同時檢測出結(jié)核分枝桿菌及是否對利福平耐藥,對肺結(jié)核及肺外結(jié)核病的早期診斷具有重要意義,是痰涂片鏡檢及培養(yǎng)檢查方法的有力補充。