中國防癆協(xié)會

本文納入了從PubMed數(shù)據(jù)庫檢索到的2019年10月至2020年10月期間結(jié)核病研究領(lǐng)域的文獻，經(jīng)過專家討論，篩選出30余篇具備反映學科重要進展的文獻進行介紹，其中，涵蓋結(jié)核病基礎(chǔ)研究、診斷、治療和預防等4個方面的多項研究成果。由于文獻遴選可能存在一定偏倚，且各領(lǐng)域涉獵范圍有限，評述難免存在不足之處，歡迎廣大讀者及業(yè)內(nèi)人士提出寶貴意見。

結(jié)核病基礎(chǔ)研究

一、新型小鼠感染模型的研究

小鼠品系不同會引發(fā)不同程度的免疫應答反應。2020年4月，英國的Anne O’Garra研究團隊于NatureImmunology發(fā)表了小鼠品系對免疫應答的影響[1]。研究者應用結(jié)核分枝桿菌(MTB)標準株(H37Rv)和臨床分離株分別感染易感性小鼠品系(C3HeB/FeJ)和抵抗性小鼠品系(C57BL/6J)制作動物模型，發(fā)現(xiàn)易感性小鼠品系感染后轉(zhuǎn)錄特征與人類結(jié)核病患者更接近，且在明確結(jié)核病診斷前，其血液中已經(jīng)表現(xiàn)出了和這些小鼠共有的活動性結(jié)核病相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄特征。這表明，這些免疫應答反應不僅可以揭示結(jié)核病發(fā)病機制，而且有助于預測結(jié)核病發(fā)病。另外，感染劑量不同，免疫反應也有差異。2020年10月，美國西雅圖兒童研究所的Kevin B.Urdahl研究團隊在CellHost&Microbe發(fā)表的研究，探索了應用低劑量感染小鼠模型反映人類感染MTB狀態(tài)的可行性。結(jié)果提示，超低劑量感染小鼠(1-3CFU)與人類結(jié)核病有更加相似的病理癥狀和免疫應答關(guān)鍵特征[2]。

二、結(jié)核病免疫應答新機制研究

結(jié)核病的發(fā)病機制探討一直是結(jié)核病領(lǐng)域的重點研究內(nèi)容。MTB和宿主的博弈決定了其感染結(jié)局。2020年1月，同濟大學附屬上海市肺科醫(yī)院戈寶學團隊和上?？萍即髮W饒子和院士團隊合作在Nature發(fā)表了一項研究，揭示了一種新型的依賴宿主E3連接酶ANAPC2導致MTB Rv0222泛素化來破壞宿主免疫應答的機制[3]。Mark M.Davis研究團隊2020年3月在NatureBiotechnology發(fā)表的研究建立了一種能夠綜合分析MTB特異性CD4+T細胞表位庫和抗原識別的技術(shù)(GLIPH2算法)，應用該技術(shù)發(fā)現(xiàn)至少5種脯氨酸-脯氨酸-谷氨酸 (PPE)蛋白是MTB感染中T細胞識別的靶標[4]。2020年10月，Maziar Divangahi研究團隊發(fā)表于Cell的文章提示，MTB感染能夠激活Ⅰ型干擾素/鐵代謝信號軸，抑制骨髓生成并損害保護性“訓練免疫”，與卡介苗(BCG)引發(fā)的保護性訓練免疫背道而馳，提示了骨髓來源巨噬細胞中一種未知的MTB免疫逃避策略[5]。Russell E.Vance團隊2020年4月發(fā)表在NatureMicrobiology的文章應用B6.Sst1S同源基因小鼠解析了Ⅰ型干擾素與MTB易感性的相關(guān)性，并證明白細胞介素(IL)-1ra是體內(nèi)Ⅰ型干擾素驅(qū)動的MTB易感性的重要調(diào)節(jié)因子[6]。Anca Dorhoi研究團隊2020年5月發(fā)表在AmericanJournalofRespiratoryandCriticalCareMedicine的研究應用小鼠模型解析了肺組織中血小板在結(jié)核病發(fā)病進程中的動力學改變和相互作用分子，強調(diào)了血小板對肺結(jié)核感染初期的不利影響，可能通過調(diào)節(jié)固有免疫應答來重塑肺部免疫應答[7]。

三、抗結(jié)核藥物靶點結(jié)構(gòu)解析

2020年，在抗結(jié)核藥物靶標的鑒定和結(jié)構(gòu)解析研究方面有一些新的進展，這些研究成果有助于實現(xiàn)現(xiàn)有藥物的更新?lián)Q代和功能提升，同時有可能根據(jù)新的靶標蛋白研發(fā)新型的抗結(jié)核藥物。2020年3月，Clifton E.Barry研究團隊在Science發(fā)表的文章中鑒定了MTB外膜上新的脯氨酸-谷氨酸/脯氨酸-脯氨酸-谷氨酸(PE/PPE)蛋白，證實其具有類似其他細菌和快生長分枝桿菌“孔蛋白”的功能，并證明這些PE/PPE蛋白可以增強分枝桿菌細胞壁的不滲透性，從而保證菌體在宿主的不利環(huán)境中生長[8]。A.Guskov和D.J.Slotboom研究團隊合作解析了Rv1819c的三維晶體結(jié)構(gòu)，證實Rv1819c是維生素B12(鈷胺素)轉(zhuǎn)運蛋白，鑒于MTB和人類吸收鈷胺素的機制不同，Rv1819c可能成為開發(fā)抗結(jié)核藥物的絕佳靶標[9]。此項研究成果于2020年4月發(fā)表于Nature。2020年4月饒子和院士團隊發(fā)表在Science的文章解析了乙胺丁醇靶標EmbA-EmbB、EmbC-EmbC二聚體復合物結(jié)構(gòu)，證實了乙胺丁醇的藥物作用靶點和分子機制，為乙胺丁醇的優(yōu)化和靶向Emb蛋白的新藥研發(fā)提供了理論依據(jù)[10]。2020年12月，Jun Liu和John L.Rubinstein研究團隊合作共同揭示了貝達喹啉抑制三磷酸腺苷(ATP)酶活性的三維構(gòu)象，為藥物結(jié)構(gòu)的修飾提供了具象化的參考，研究成果發(fā)表在Nature[11]。

結(jié)核病診斷研究

早期對結(jié)核病患者的鑒別診斷是有效控制結(jié)核病流行的關(guān)鍵。在結(jié)核病及耐藥結(jié)核病的診斷領(lǐng)域涌現(xiàn)出多種新型診斷技術(shù)，并且系統(tǒng)的前瞻性評價或者薈萃分析表明其具有良好的應用前景。

一、新型診斷標志物

在新型診斷標志物的研究中，有多個血液轉(zhuǎn)錄標志物被提出用于診斷初始活動性結(jié)核病，Mahdad Noursadeghi團隊2020年1月發(fā)表在TheLancetRespiratoryMedicine的一項薈萃分析顯示，有8種標志物診斷的敏感度為47.1%～81.0%，敏感度在初治結(jié)核病患者中的診斷效能與疾病潛伏期密切相關(guān)，提示這種血液中的轉(zhuǎn)錄標志物反映近期結(jié)核病發(fā)病的風險[12]；其在2020年3月份發(fā)表的前瞻性觀察研究中篩選到4種具有良好效能的潛在生物標志物[13]，未來需要更多基于對新標志物及其組合的研究以拓展其診斷效能；Tobias Broger研究團隊2019年11月在ScienceTranslationalMedicine發(fā)表的文章提示，針對持續(xù)咳嗽的成年患者中的鑒別診斷研究表明IL-6、IL-8、IL-18和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)作為檢測靶標用于活動性結(jié)核病和潛伏性結(jié)核感染(LTBI)檢測，性能特征接近WHO的目標產(chǎn)品準確性要求，未來有可能成為區(qū)分活動性結(jié)核病和LTBI的血液標志物[14]。

二、新型診斷方法

在新型診斷方法研究中，2020年3月J.L.Lima-Filho團隊在Tuberculosis報告了一種新的無需進行PCR的裝置，能從痰標本中特異性檢測MTB[15]。該研究使用一種精氨酸膜制備生物傳感器平臺，檢測探針和合成靶(或從臨床獲取的痰標品中提取DNA)之間雜交前后的亞甲藍還原信號，其檢測限為4.4 nmol/L，具有較高的敏感度和良好的選擇性，未來有望開發(fā)一種用于有效診斷結(jié)核病患者的即時便攜式檢測設(shè)備。

GeneXpert MTB/RIF Ultra(簡稱“Xpert Ultra”)是一種正在全球推廣的新的結(jié)核病檢測方法，Grant Theron研究團隊在2020年2月份發(fā)表在TheLancetRespiratoryMedicine的一項研究，比較了Xpert Ultra和GeneXpert MTB/RIF(簡稱“GeneXpert”)與培養(yǎng)法的敏感度、特異度和陽性預測值[16]。Xpert Ultra檢測復治結(jié)核病患者的特異度仍低于Xpert，而其他新型的高敏感度分子檢測方法也可能存在類似問題。

三、耐藥基因檢測

對于耐藥基因的檢測和抗生素的應用研究也有新的進展。Florian P.Maurer研究團隊報道了一種涵蓋了與耐藥性相關(guān)的18個基因的一體化靶向深度測序分析方法(Deeplex?-MycTB)[17]。對培養(yǎng)菌株的檢測中，Deeplex?-MycTB和全基因組測序(WGS)兩種檢測之間的總體一致性為99.6%，對突變檢測一致性為98%，與表型藥物敏感性試驗(簡稱“表型藥敏試驗”)結(jié)果一致性在94.9%(異煙肼)和97.4%(乙胺丁醇、吡嗪酰胺、利福平)之間，檢測二線抗結(jié)核藥品的符合率從66.7%(氟喹諾酮類藥物)到75%(丙硫異煙胺)和100%(利奈唑胺、貝達喹啉)不等；與其他分子藥敏試驗方法相比，具有更全面的耐藥靶標覆蓋范圍。但需要進一步評估該方法在不同流行病學背景中的挑戰(zhàn)和性能特征。通過對有癥狀但MTB檢測陰性的患者使用抗生素來鑒別肺結(jié)核與細菌性呼吸道感染，是既往臨床診療的常規(guī)策略，Elizabeth L.Corbett研究團隊2020年5月發(fā)表于LancetInfectiousDiseases的薈萃分析顯示，使用抗生素來鑒別肺結(jié)核與細菌性呼吸道感染這一方法，并不具備足夠充分的鑒別診斷證據(jù)，未來需要進一步評估不同抗生素治療策略對診斷結(jié)果的影響[18]。

結(jié)核病治療研究

一、新藥的研發(fā)

結(jié)核病，尤其是耐藥結(jié)核病患者的治療一直是國內(nèi)外關(guān)注的重點。全球范圍內(nèi)，抗結(jié)核新藥的研發(fā)一度滯緩。但近幾年隨著全球?qū)魅拘约膊〉闹饾u重視，國內(nèi)外出現(xiàn)了更多在研或已經(jīng)進入臨床試驗階段的抗結(jié)核新藥。新藥的誕生為制訂更人性化的耐藥結(jié)核病治療新方案帶來了希望。Yasuhiko Suzuki 研究團隊2019年11月發(fā)表在Tuberculosis的文章對WQ-3810做了初步介紹。WQ-3810是一種新型抗耐藥MTB的氟喹諾酮類藥物，通過作用于MTB DNA螺旋酶發(fā)揮作用。WQ-3810的殺菌活性較莫西沙星弱，但WQ-3810對攜帶G88C突變的DNA螺旋酶變體可能仍然具有抑制作用，該突變體被認為與氟喹諾酮類藥品耐藥相關(guān)。同時，WQ-3810與乙胺丁醇聯(lián)合應用具有協(xié)同作用[19]。Telacebec(Q203)是一種新型抗結(jié)核藥品，其可通過抑制細胞色素bc1復合物來影響MTB細胞產(chǎn)能。Andreas H.Diacon研究團隊2020年3月在TheNewEnglandJournalofMedicine報道了其Ⅱ期臨床試驗初步結(jié)果，結(jié)果顯示，Telacebec(Q203)具有良好的體外和體內(nèi)抗MTB活性，且隨著劑量的增加，抗菌活性逐漸增加[20]。

二、已上市新藥的臨床研究

Abidi等[21]系統(tǒng)比較了標準化短療程方案(9～12個月)和傳統(tǒng)長療程方案(18～20個月或更長)效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，短療程組的治療成功率(80.0%)高于長療程組(75.3%)，其原因可能由于短療程方案患者失訪率較低。但在方案中使用藥品出現(xiàn)耐藥的情況下，短療程方案會出現(xiàn)更高的治療失敗率和復發(fā)率。Francesca Conradie研究團隊2020年3月在TheNewEnglandJournalofMedicine報道了在南非開展的適用于廣泛耐藥/耐多藥結(jié)核病(XDR/MDR-TB)患者的全口服化療方案[22]，結(jié)果顯示失訪率較低，且治療效果并不劣于傳統(tǒng)方案。該項研究為在3個臨床研究中心進行的單臂臨床試驗中，使用了包含3種口服藥品(貝達喹啉、利奈唑胺和PA-824)的耐藥結(jié)核病治療方案，治療療程為26周，用于治療XDR-TB或者藥物選擇困難的MDR-TB患者，評估了方案的安全性和有效性。結(jié)果顯示，治療失敗率為10%，治療成功率為90%；81%的患者發(fā)生周圍神經(jīng)病變，48%的患者發(fā)生骨髓抑制，這些常見的不良反應會導致藥物劑量減少或中斷，但可以控制。

End TB研究團隊2020年7月于AmericanJournalofRespiratoryandCriticalCareMedicine報道了一項包含1109例耐藥結(jié)核病患者的多個國家參與的使用貝達喹啉和(或)德拉馬尼的臨床隊列短期研究，結(jié)果顯示，85%的研究對象在治療6個月內(nèi)痰培養(yǎng)轉(zhuǎn)陰，HIV感染者的陰轉(zhuǎn)率為73%，低于未感染HIV者的84%[23]。聯(lián)合應用貝達喹啉和德拉馬尼的研究資料十分有限，尤其并發(fā)HIV感染的結(jié)核病患者長期隨訪臨床數(shù)據(jù)缺乏。Olayanju等[24]比較了2014—2018年間接受以貝達喹啉治療為主的82例耐藥結(jié)核病患者和同時接受貝達喹啉和德拉馬尼治療的40例耐藥結(jié)核病患者的治療效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組治療有效性差異無統(tǒng)計學意義；聯(lián)合用藥組患者發(fā)生Q-T間期延長的比例較高，但兩組均未出現(xiàn)心臟疾病相關(guān)臨床癥狀或停藥。

三、治療管理和隨訪

臨床上制定結(jié)核病患者治療方案時，比較常見的方式是診療醫(yī)生根據(jù)臨床經(jīng)驗在未回報MTB病原學檢測結(jié)果的情況下對疑似結(jié)核病患者進行經(jīng)驗性治療，或待取得結(jié)核病診斷檢測結(jié)果后給予精準治療。前者因尚未取得檢測結(jié)果，故患者可以更早接受抗感染治療；后者則讓患者獲得了更精準的治療，但治療時間延遲。STATIS ANRS 12290 研究團隊報道了一項為期48周的臨床研究。該研究分別比較了不同抗結(jié)核治療方法，即：結(jié)核病經(jīng)驗性治療和檢測結(jié)果指導下的精準治療，對患者預后的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)驗治療肺結(jié)核在降低患者病死率或預防侵襲性細菌性疾病發(fā)病方面并不優(yōu)于精準治療，并且可能會獲得更多的3級或4級不良事件[25]。

在抗結(jié)核治療過程中，血藥濃度監(jiān)測可用于預測藥物劑量是否達到有效濃度。而藥物最終作用靶點是感染部位，但目前尚缺乏可靠的針對感染部位的抗菌藥品的藥代動力學(PK)研究數(shù)據(jù)。Sanjay K.Jain團隊2020年2月在NatureMedicine報道了一種新的抗結(jié)核藥物濃度監(jiān)測方法[26]。其對利福平進行標記，通過11C-利福平化合物，使用正電子發(fā)射計算機斷層顯像-CT(PET-CT)監(jiān)測利福平在體內(nèi)的濃度分布，并建模分析。結(jié)果顯示，盡管空洞中有很高的細菌載量，但與其他部位或未受影響的肺組織相比，空洞壁的11C-利福平水平最低。模型很好地預測了口服不同劑量利福平的血漿濃度和組織濃度，還預測了病灶內(nèi)利福平的暴露水平。許多抗結(jié)核藥品都含有氟，如氟喹諾酮類、惡唑烷酮類和新藥Pretomanid，通過18F替代，同樣可以應用上述方法；或使用76Br替代貝達喹啉中Br，了解不同抗結(jié)核藥品的血漿濃度和組織濃度。

網(wǎng)絡時代的到來及移動終端的普及，為移動醫(yī)療提供了良好的硬件基礎(chǔ)。一種新型隨訪方法——視頻督導服藥(video observed therapy，VOT)，通過移動醫(yī)療的手段監(jiān)督結(jié)核病患者服藥，通過計算患者在治療過程中觀察到的每2周內(nèi)沒有堅持用藥的天數(shù)來衡量依從性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與DOT相比，使用VOT方法可以每2周減少4 d不依從性時間(P<0.01)；同時，VOT可明顯降低監(jiān)督過程中出現(xiàn)的經(jīng)濟消耗，提高了醫(yī)患雙方滿意度[27]。

結(jié)核病預防研究

一、疫苗研發(fā)現(xiàn)狀

結(jié)核病疫苗包括全菌體疫苗和亞單位疫苗兩大類，亞單位疫苗又可進一步分為佐劑蛋白疫苗及重組病毒載體疫苗；按目的又可分為治療性疫苗和預防性疫苗[28]。Fran?ois Roman研究團隊2019年10月報道了新型佐劑蛋白疫苗M72/AS01E的Ⅱb期臨床試驗結(jié)果，結(jié)果顯示其對LTBI者的保護率可達50%，該疫苗已獲準在部分低收入國家使用[29]。對于疫苗的接種方式，目前的候選疫苗以皮內(nèi)或肌內(nèi)注射為主。然而，有研究者發(fā)現(xiàn)通過靜脈注射方式接種BCG，9/10被感染MTB的獼猴未發(fā)生結(jié)核病，6/10的獼猴未檢測到結(jié)核感染[30]，該研究為疫苗的接種途徑和臨床研發(fā)提供了新的思路。

二、結(jié)核病預防性治療

在缺乏有效疫苗的情況下，預防性治療是預防結(jié)核病的有效方法。為防止出現(xiàn)對結(jié)核病密切接觸者一刀切式的進行預防性治療的局面，Gupta等[31]建立了預防性治療需求預測模型。該模型包含年齡、結(jié)核病暴露變量、LTBI定量檢測結(jié)果等，具有一定的臨床實用性，可為醫(yī)生決策提供依據(jù)。在預防性治療方案中，藥物的安全性是醫(yī)生和LTBI者主要考慮的問題，研究發(fā)現(xiàn)，單用異煙肼與單用利福平相比，利福平的安全性更高，且藥物不良反應發(fā)生率也不會隨年齡的增長而增加。

關(guān)于結(jié)核病預防性治療方案，世界衛(wèi)生組織(WHO)[32]于2020年推薦了5種方案：(1)利福噴丁+異煙肼，每周1次，3個月；(2)利福平+異煙肼，1次/d，3個月；(3)利福噴丁+異煙肼，1次/d，1個月；(4)單用利福平，1次/d，4個月；(5)單用異煙肼，1次/d，6個月及以上。此外，2020年WHO還推出了結(jié)核病預防性治療綜合指南和操作手冊，建議各國根據(jù)實際國情建立適合的結(jié)核病預防性治療政策。近年來，各國科學家也報道了結(jié)核病預防性治療的經(jīng)驗和教訓。Megan Murray團隊2020年6月發(fā)表于AmericanJournalofRespiratoryandCriticalCareMedicine的研究結(jié)果顯示，異煙肼對異煙肼敏感結(jié)核病密切接觸者和MDR-TB密切接觸者的保護效果大于單耐異煙肼結(jié)核病密切接觸者[33]。盡管以前有文獻報道補充維生D3可減少學齡兒童感染MTB的風險，但Adrian R.Martineau團隊2020年7月在TheNewEnglandJournalofMedicine報道的在蒙古實施的一項臨床隨機對照試驗結(jié)果顯示，補充維生素D3并未降低維生素D缺乏兒童肺結(jié)核感染和發(fā)病的風險[34]。

三、感染控制

控制結(jié)核病患者的咳嗽頻率，減少飛沫傳播，可起到阻斷結(jié)核病傳播的目的。Keertan Dheda團隊2020年3月在NatureMedicine報道了相關(guān)內(nèi)容[35]，其發(fā)現(xiàn)有50%的耐藥結(jié)核病患者咳嗽氣溶膠培養(yǎng)陽性，痰中細菌載量和臨床特征(較低的癥狀評分和較強的咳嗽強度)是預測氣溶膠培養(yǎng)陽性的主要因素。Michael U.Shiloh團隊研究發(fā)現(xiàn)了MTB細胞表面脂肪分子“糖脂磺基脂質(zhì)-1(SL-1)”引起機體咳嗽的可能機制[36]，結(jié)果于2020年4月發(fā)表在Cell。這些結(jié)果為研究阻斷咳嗽進行結(jié)核病防控提供了新思路。通過控制咳嗽阻斷結(jié)核病傳播是結(jié)核病預防控制工作的新思路，但是目前關(guān)于MTB引起咳嗽的機制研究較少。另一方面，在確診結(jié)核病并開始有效治療后患者的咳嗽癥狀會很快消失，此時使用控制咳嗽藥物的必要性已不大，患者還會因為痰的排出和以說話產(chǎn)生唾液飛沫等方式引起MTB的傳播。加快MTB引起咳嗽機制的研究或盡快找到控制結(jié)核病患者咳嗽癥狀的藥物或許是有效途徑。這種控制結(jié)核病患者咳嗽的藥物最好是特異的、能起到預診斷作用的，以避免患者因咳嗽癥狀消失導致就診延遲而引起進一步的結(jié)核病傳播。

結(jié) 語

綜上所述，2020年結(jié)核病研究領(lǐng)域取得了諸多進展。這些新的科研成果、指南的發(fā)布為結(jié)核病防治工作提供了指導并帶來了新的機遇。同時，我們也欣喜地看到，國內(nèi)諸多結(jié)核病領(lǐng)域研究在如火如荼地開展。我們希望本文能為我國結(jié)核病研究領(lǐng)域眾多學者提供有益的參考，也期待國內(nèi)學者共同砥礪前行，爭取在國際上有更多的發(fā)聲。

執(zhí)筆者101149 首都醫(yī)科大學附屬北京胸科醫(yī)院(初乃惠、聶文娟)

參與討論與撰寫本文的單位與作者(排名不分先后) 101149 首都醫(yī)科大學附屬北京胸科醫(yī)院(張宗德、初乃惠、陸宇、黃海榮、逄宇、潘麗萍、聶文娟、劉毅)；102206 北京，中國疾病預防控制中心傳染病預防控制所(萬康林、劉海燦、李桂蓮)，結(jié)核病預防控制中心(周林、李仁忠)；200040 上海，復旦大學附屬華山醫(yī)院(張文宏)；201058 上海市(復旦大學附屬)公共衛(wèi)生臨床中心(盧水華)；200433 同濟大學附屬上海市肺科醫(yī)院(沙巍)；050048 石家莊，河北省胸科醫(yī)院(李志惠)；150500 哈爾濱，黑龍江省傳染病防治院(金龍)；430030 武漢市肺科醫(yī)院(杜鵑)

指導專家劉劍君 成詩明 趙雁林