两种常用免疫学指标对结核病的辅助诊断价值

朱海妹 张 佳 刁燕颜 陈瑜晖

广东省结核病控制中心(广州 510630)

结核病(tuberculosis，TB)是全球头号传染病杀手。据WHO最新公布的《2020年全球结核病报告》显示，2019年全球新发结核病患者约996万，发病率130/10万[1]。而全球范围内受到结核感染的人数估算接近20亿，结核病防治形势依然很严峻。目前结核病诊断的金标准仍是检测周期长、敏感性低的结核分支杆菌培养；尽管近些年不断出现新的检测手段，如Genexpert等分子生物学技术，但由于受到价格昂贵、检出率低的影响，目前仍未大规模应用于临床。在目前确诊方法缺乏时效性、准确性的现状下，寻求新方法提高结核病的早期诊断具有非常重要的临床意义。本研究通过分析比较目前临床最常用来诊断结核感染的两种免疫学检测方法—结核菌素试验(purified protein derivative skin test, PPD皮试)和结核分枝杆菌γ-干扰素释放试验(tuberculosis-interferon gamma release assay，TB-IGRA)，验证两种指标对结核病诊断的辅助价值，为临床选择做参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年1月—2021年1月于我中心门诊部就诊的171例同时行PPD皮试和TB-IGRA的疑似结核病患者作为研究对象。

1.1.1 纳入标准：①疑似肺结核：具有咳嗽、咳痰、咯血等呼吸道症状，同时胸部影像学检查显示肺部阴影；②疑似肺外结核：除肺部以外的身体其他器官出现病变，经排除其他常见病及多见病怀疑结核。

1.1.2 排除标准：①只行单一PPD皮试或TB-IGRA者；②妊娠及哺乳期妇女；③罹患系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等自身免疫性疾病；④艾滋病病毒感染/艾滋病患者；⑤接受过器官移植、使用免疫抑制剂等患者。

1.1.3 肺结核诊断标准：本研究主要依据痰涂片、痰培养、痰分子生物学检测、影像学资料以及临床症状并参照2017版《肺结核的诊断标准》[2]确诊；菌阴患者则是在排除其他肺部疾病的基础上，经过2个月诊断性抗结核治疗且经专家组会诊后确诊，符合结核病诊治指南[3]。

1.1.4 肺外结核诊断标准：①对于已获取的组织活检标本病理显示呈干酪样坏死或者肉芽肿性炎等类结核样改变，进一步实验室检查以及临床抗结核治疗有效；②对于部分难以获取病理标本的患者，为排除其他疾病进行的诊断性抗结核治疗提示临床有效；和/或③具有低热、消瘦、盗汗等结核相关全身症状。

1.1.5 其他肺部疾病：通过血常规、肺功能、炎症相关指标等检查确诊或者经抗炎治疗排除肺结核者，如肺炎、肺部肿瘤、支气管扩张等。

1.1.6 分组：将171例病例分为2组：结核病组(TB组)共98例，其中病原学阳性结核病41例，病原学阴性结核病57例；男58例，女40例，年龄17～71岁，平均(37.42±1.426)岁。非结核病组(非TB组)共73例，男42例，女31例，年龄12～72岁，平均(35.36±1.726)岁。2组病例性别、年龄比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，资料具有可比性。

1.2 方法

所有研究对象均检查痰涂片(抗酸染色)、痰培养、外周血TB-IGRA(ELISA法)和PPD皮试，部分研究对象根据病情需要进行了标本Genexpert检查、组织标本病理学检查等。

1.2.1 外周血TB-IGRA 采用结核分支杆菌特异性细胞免疫反应检测试剂盒(酶联免疫法)。严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.2.2 PPD皮试 本研究采用PPD试剂来自北京祥瑞生物制品有限公司。操作方法：①在左前臂掌侧前1/3中央皮内注射5 IU PPD，以局部出现7～8 mm大小的圆形橘皮样皮球为宜；②72 h(48～96 h)查验反应，并记录皮肤反应，出现硬结时结果以平均直径为准；③当皮肤硬结的平均直径≥10 mm时被判定为存在结核感染，因此根据研究目的，本研究将PPD硬结平均直径≥10 mm记录为“PPD阳性”，而硬结<10 mm记录为“PPD阴性”。

1.2.3 结核分支杆菌抗酸染色、培养和Genexpert等病原学检查均严格按照《结核病诊断实验室检验规程》和试剂说明书进行[4]。

1.3 统计学分析

诊断试验评价指标：准确度、灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值。

2 结 果

2.1 一般资料统计结果

TB组与非TB组的一般资料比较，差异均无统计学意义(P均>0.05)，资料具有可比性，见表1。

表1 2组病例一般资料的比较

2.2 TB组和非TB组的TB-IGRA结果比较。

TB组TB-IGRA阳性率93.9%(92/98)，非TB组为5.5%(4/73)，2组比较有差异(χ2=132.77，P<0.001)，见表2。

表2 TB组和非TB组的TB-IGRA结果比较 n(%)

2.3 TB组和非TB组的PPD皮试结果比较。

TB组PPD阳性率84.7%(83/98)，非TB组为32.9%(24/73)，2组比较差异有统计学意义(χ2=47.9635，P<0.01)，见表3。

表3 TB组和非TB组的PPD皮试结果比较 n(%)

2.4 TB-IGRA和PPD皮试的诊断效能评价分析

根据公式：准确度=(真阳性数+真阴性数)/总例数×100%，灵敏度=真阳性/(真阳性+假阴性)×100%，特异度=真阴性/(真阴性+假阳性)×100%，由此得出，TB-IGRA和PPD皮试的准确度分别为94.2%(161/171)和77.2%(132/171)，两者比较差异有统计学意义。两种试验方法的敏感度分别为93.9%(92/98)和84.7%(83/98)，两者比较差异无统计学意义。两种试验方法的特异度分别为90.4%(69/102)和76.7%(49/122)，两者比较差异有统计学意义，见表4。

表4 TB-IGRA和PPD试验对结核病诊断效能的评价指标比较 %

3 讨 论

结核病是一种常见的慢性传染性疾病，早期诊断对于结核病疫情防控具有非常重要的作用。现有的病原学诊断技术，如涂片抗酸染色、结核分枝杆菌培养、Genenxpert以及组织标本病理学检测等均有其局限性从而难以满足临床实际需要。如涂片抗酸染色虽具有快速、操作简便、成本低廉的优点，但其敏感性并不理想，导致难以做出准确的临床诊断[5]。结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis，Mtb)培养是目前诊断结核病的金标准，但其同样面临阳性率低、耗时长、受标本质量影响等问题[6]；Genenxpert是近几十年新开发的病原学检测技术，具有敏感度高、特异度高的特点；但其检测的是标本中的结核分枝杆菌DNA，因而无法区别死菌与活菌，不适用于临床判断疗效，且检测费用高，基层推广难度较大[7- 8]。本研究结果显示，TB组中，病原学检查阳性率为41.8%(41/98)，未达到国家“十三五”规划规定的到2020年肺结核患者的病原学阳性率50%以上的目标[9]。因此，对于病原学检查阴性的结核病，辅助诊断技术显得尤为重要。

PPD皮试具有操作简便、风险小、受试者易于接受的优点，是目前最常用于大规模人群结核感染筛查的手段。但是，PPD皮试对结核病诊断的敏感度和特异度比较低，主要体现在以下几个方面：①与卡介苗接种、环境分枝杆菌产生交叉反应，容易出现假阳性结果；②受到机体免疫力下降、激素及免疫抑制剂使用等的影响，容易出现假阴性结果[10-11]；③结果观察需要48～96 h，要求患者再次返院观察皮肤反应，降低了依从性；④操作后如受到摩擦、抓挠等局部刺激，可能导致结果判读失真。

外周血TB-IGRA是近几十年来开发出的一种检测结核感染的方法。技术原理是使用两种Mtb特异性抗原—早期分泌性抗原靶标(ESAT- 6)和10KDa培养滤液蛋白在体外刺激T淋巴细胞，检测致敏T细胞产生的γ-干扰素。这两种抗原编码基因主要存在于Mtb和牛分支杆菌基因组中，而在卡介苗和大多数环境分支杆菌中不存在，因此理论上可避免接种卡介苗或环境分支杆菌对结果的干扰。本研究结果显示，TB-IGRA比PPD皮试具有更高的准确度和特异度(P均<0.05)，且TB-IGRA的阴性预测值 (92%)>PPD皮试的阴性预测值(76.6%)，提示当用于结核病鉴别诊断时，TB-IGRA更优于PPD皮试，能通过降低过诊率，提高结核病诊断的准确度。而TB-IGRA的敏感度高于PPD皮试，但两者差异并无统计学意义(P>0.05)。由此认为，在大规模人群进行结核病筛查中，当充分考虑到经济、实用、人群接受度等情况中，PPD皮试更优于TB-IGRA。

虽然目前很多研究结论都支持TB-IGRA比PPD皮试对结核感染的诊断具有更高的临床价值，但是TB-IGRA结果也受到诸多因素的影响，主要与机体免疫应答受损和操作技术有关。如克罗恩病、类风湿性关节炎等自身免疫性疾病会抑制免疫细胞的功能，对T细胞的活化起到负向调节作用。而γ-干扰素水平主要与体内T淋巴细胞的数量有关。Kwon[12]等人的研究报道，在273例淋巴细胞减少的活动性结核病患者中，有48例的TB-IGRA成假阴性，认为淋巴细胞数量<1.0×109/L是TB-IGRA出现假阴性结果的独立危险因素。由此可见，患有免疫性疾病以及长期使用激素或免疫抑制剂的个体会使结果出现假阴性。还有研究报道[13]，合并糖尿病的结核病患者TB-IGRA敏感度会降低。在本研究中，结核病组共有6例IGRA假阴性，回顾病例资料发现其中4例可能有潜在的糖尿病(空腹血糖均>6.1 mmol/L)；其次，有研究报道[14]，采集静脉血后，需在2小时内分装到阴性对照管、检测管、阳性对照管中进行孵育培养，否则可能导致结果出现偏倚。而本研究为节约成本，标本采集后要等到一定数量才开始进行处理，也可能是出现假阴性结果的原因之一。后续开展相关研究时应该充分考虑研究对象、标本状态、操作规范性等因素。

本研究分析比较了TB-IGRA和PPD皮试两种方法各自在TB组和非TB组间的诊断效能。结果如前文所述，两者在敏感度方面的差异无统计学差异，这与很多研究者的结论不一致，考虑由于本研究样本量不够，导致结果产生较大偏倚，后续应该增加样本量验证两者的诊断效能。而两者的特异度比较差异有统计学意义，这与Chi[15]等人的荟萃分析结论一致：认为TB-IGRA比PPD皮试更具特异度，尤其在低风险地区、接种卡介苗的个体中更明显。以上结论提示我们在临床实际工作中，同时采用两种检测方法可能提高诊断试验的准确度；但对于免疫受损和/或长期使用激素等免疫抑制药物的个体来说，两种检测方法均可能出现假阴性，临床诊断仍应该以病原学检测结果为准；如考虑到经济情况，对于疑似普通结核病患者可先行PPD皮试，当皮试结果有疑问时再加做TB-IGRA验证结果的准确性。

综上所述，免疫反应相关指标在结核病的诊断中占据着非常重要的临床价值，但各自又具有优缺点。虽然TB-IGRA的进一步引入增加了诊断的特异度，但是在临床实际应用中，仍不支持用TB-IGRA代替PPD皮试，而应充分考虑实际情况选择辅助诊断方法。后续还需更深入的研究以确定TB-IGRA的诊断标准，以提高方法的准确度。