《中國防癆雜志》編輯委員會
中國醫(yī)療保健國際交流促進會結(jié)核病防治分會基礎(chǔ)學(xué)組和臨床學(xué)組
·專家共識·
現(xiàn)階段結(jié)核抗體檢測在我國臨床應(yīng)用的專家共識
《中國防癆雜志》編輯委員會
中國醫(yī)療保健國際交流促進會結(jié)核病防治分會基礎(chǔ)學(xué)組和臨床學(xué)組
我國第四次和第五次全國結(jié)核病流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,我國活動性肺結(jié)核患病率下降緩慢,但涂陽或培陽患者的比例下降顯著[1-2]。第五次全國結(jié)核病流行病學(xué)抽樣調(diào)查了252 940人,發(fā)現(xiàn)活動性肺結(jié)核患者1310例,其中涂陽患者188例,菌陽患者347例[1],由此推測我國菌陰肺結(jié)核患者約占活動性肺結(jié)核患者的70%。根據(jù)2011—2016年出版的全球結(jié)核病報告,2010—2015年我國涂陽結(jié)核病患者的患病率分別為49%、44%、37%、35.5%、31.7%和31%,逐年降低[3-8]。菌陰結(jié)核病患者比例顯著增加已是我國結(jié)核病疫情的一個重要特點,給我國結(jié)核病防治工作帶來巨大挑戰(zhàn)。
結(jié)核病診斷除了依靠臨床癥狀、體征、影像學(xué)、病理學(xué)依據(jù)外,還有病原學(xué)診斷和免疫學(xué)診斷。病原學(xué)診斷(包括抗酸染色涂片鏡檢、結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)和分子生物學(xué)檢測)是活動性結(jié)核病確診的重要手段,但對菌陰肺結(jié)核難以發(fā)揮作用,免疫學(xué)診斷則是很好的補充。結(jié)核病免疫學(xué)診斷主要包括血清結(jié)核抗體檢測、結(jié)核變態(tài)反應(yīng)原皮膚試驗和結(jié)核特異性γ干擾素體外檢測,三者均可輔助診斷結(jié)核病,特別是對菌陰結(jié)核病診斷的敏感度普遍高于病原學(xué)診斷[9-13]。其中,血清結(jié)核抗體檢測技術(shù)因具有較好的診斷特異度和敏感度,且操作簡單、檢測快速、實驗條件要求低、易于自動化等優(yōu)點,曾作為我國結(jié)核病重要的輔助診斷方法[14-15]。然而,近些年血清結(jié)核抗體檢測面臨臨床不滿意、世界衛(wèi)生組織(WHO)不推薦的尷尬局面??紤]到該方法作為活動性結(jié)核病的輔助診斷簡便易行,特別適合于基層結(jié)核病防治機構(gòu),筆者希望通過廣泛討論,形成現(xiàn)階段結(jié)核抗體檢測在我國臨床應(yīng)用的專家共識,以期對血清結(jié)核抗體檢測尋找問題之所在、探索解決之辦法、指出研究之方向。
抗體是抗原誘導(dǎo)B淋巴細胞產(chǎn)生的具有免疫活性的免疫球蛋白(immunoglobulin,簡稱Ig),其主要作用是與抗原發(fā)生免疫反應(yīng),阻斷病原體的致病作用。結(jié)核抗體陽性對活動性結(jié)核病具有輔助診斷價值,尤其是對于那些診斷困難的菌陰肺結(jié)核、兒童結(jié)核病或肺外結(jié)核(如脊柱結(jié)核)具有實用價值[14-16]。但極少數(shù)結(jié)核感染高危人群進行血清結(jié)核抗體檢測也呈陽性反應(yīng),在健康人群中血清結(jié)核抗體篩查的特異性優(yōu)于γ干擾素釋放試驗(IGRA)[17]。結(jié)核病患者治愈后血清結(jié)核抗體可持續(xù)存在約12~15 個月[18]。
血清學(xué)檢測是我國結(jié)核病輔助診斷的重要手段之一,市場上銷售的結(jié)核病血清學(xué)診斷試劑有近百家,截止到2017年11月20日,經(jīng)國家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)批準(zhǔn)的國產(chǎn)診斷制品結(jié)核抗體檢測試劑盒30個、抗原檢測試劑盒3個,進口診斷制品結(jié)核抗體檢測試劑盒3個、抗原檢測試劑盒1個(http://www.cmde.org.cn/CL0039/)。通過收集到的各企業(yè)申請注冊時的臨床研究資料,顯示我國血液診斷試劑的敏感度平均在80%左右,高于70%者占79%;特異度平均值為92%,高于90%者占95%[19];該結(jié)果與國內(nèi)報道的多數(shù)結(jié)核抗體檢測研究結(jié)果接近。但臨床醫(yī)生卻普遍認(rèn)為血清學(xué)診斷試劑的敏感度與特異度并不理想,其中,假陽性和假陰性問題是臨床醫(yī)生反映最強烈、也是最關(guān)注的問題。其中原因值得我們認(rèn)真分析、追蹤并改善。
總體上,大家認(rèn)為結(jié)核抗體檢測的敏感度和特異度不穩(wěn)定,不同研究報道的差異較大。近年來,國內(nèi)外對結(jié)核抗體檢測呈現(xiàn)一片悲觀甚至全盤否定的態(tài)勢。事實確實如此嗎?筆者在廣泛征求專家意見和認(rèn)真會商的基礎(chǔ)上,對影響結(jié)核抗體檢測發(fā)展的因素概述如下。
WHO通過對94項商業(yè)化結(jié)核血清學(xué)檢測研究報告的評估(包括67項肺結(jié)核和27項肺外結(jié)核),于2011年發(fā)布了《關(guān)于活動性結(jié)核病檢測手段的建議》(以下簡稱《建議》)?!督ㄗh》認(rèn)為:與WHO推薦的檢測方法相比,結(jié)核血清學(xué)檢測產(chǎn)生大量假陽性或假陰性的錯誤結(jié)果[20];血清結(jié)核抗體檢測的“敏感度低”,大量患者被漏診,呈假陰性;血清結(jié)核抗體檢測還顯示“低特異度”,大量患者被誤診,呈假陽性;WHO敦促各國采用推薦的準(zhǔn)確的微生物或分子檢測方法,禁止使用不準(zhǔn)確的和未經(jīng)批準(zhǔn)的血液檢測方法。
《建議》對我國結(jié)核病血清學(xué)診斷試劑的推廣應(yīng)用產(chǎn)生較大影響。認(rèn)真分析WHO發(fā)布的《建議》及相關(guān)研究,不難發(fā)現(xiàn)WHO評估中所用的標(biāo)準(zhǔn)并不適用于我國結(jié)核病疫情及防控,如果我們直接套用其結(jié)論將有失客觀。首先,WHO評估中對肺結(jié)核患者主要以痰液的結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn);對肺外結(jié)核患者以抗酸染色鏡檢、分枝桿菌培養(yǎng)或組織病理檢查作為參考標(biāo)準(zhǔn)[20]。由于臨床上菌陰結(jié)核病患者的診斷主要依據(jù)影像學(xué)檢查、臨床表現(xiàn)和診斷性治療效果觀察,因此,如果僅依靠WHO推薦的“準(zhǔn)確的微生物或分子檢測方法”,臨床上可能會產(chǎn)生大量假陰性結(jié)果,造成大量菌陰結(jié)核病患者的漏診。其次,WHO對67項肺結(jié)核患者的評估結(jié)果表明:血清學(xué)檢測試劑的敏感度(0%~100%)和特異度(31%~100%)高度可變[20],顯而易見敏感度為0%的試劑是“假試劑”,將假試劑與正常試劑不分“偽”與“劣”同時分析比較,不嚴(yán)謹(jǐn)也不科學(xué),同時影響了分析結(jié)果的可信度。
診斷試劑因其使用目的不同,對敏感度和特異度的要求不同。用于結(jié)核病初篩需要較高的敏感度,而用于結(jié)核病輔助診斷則需要較高的敏感度和特異度,然而追求高特異度往往會降低一部分敏感度,反之亦然。國內(nèi)臨床使用單位在對國內(nèi)診斷試劑的質(zhì)量評估中發(fā)現(xiàn),同一生產(chǎn)廠家不同批次產(chǎn)品進行臨床檢測的敏感度和特異度均存在明顯差異[21-23]。通常在獲得客戶單位準(zhǔn)入前進行評估時具有較好的敏感度和特異度,而一旦準(zhǔn)入后在日常使用中,敏感度或特異度均出現(xiàn)顯著下降。由于試劑盒生產(chǎn)的重要原材料(如抗原)的來源、純度、用量等對試劑盒的敏感度和特異度都會產(chǎn)生顯著影響,國內(nèi)某些診斷試劑生產(chǎn)廠商采用外購抗原,在這種情況下如何保證主要原材料的質(zhì)量和批次間的一致性至關(guān)重要。另外,批生產(chǎn)過程中保持工藝的一致性,特別在抗原配制用量方面需要保持一致。從目前臨床使用單位的評估結(jié)果來看,不能排除生產(chǎn)廠商根據(jù)使用對象或用途不同調(diào)整抗原用量的可能性。診斷試劑的生產(chǎn)廠家有責(zé)任和義務(wù)對試劑生產(chǎn)中原材料、生產(chǎn)工藝等進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,使用單位應(yīng)該對試劑盒進行定期評估后及批次性能驗證,及時向生產(chǎn)企業(yè)反饋評價結(jié)果;做好該項的室內(nèi)質(zhì)量控制工作。總之,全程的質(zhì)量保證體系對于結(jié)核抗體檢測的臨床診斷價值至關(guān)重要。
肝炎、艾滋病等病毒性疾病的血清學(xué)診斷通常具有很高的敏感度和特異度(95%以上),但結(jié)核抗原和機體對結(jié)核分枝桿菌的免疫應(yīng)答過程較復(fù)雜,以目前已發(fā)現(xiàn)的抗原和血清學(xué)診斷技術(shù),結(jié)核抗體診斷要實現(xiàn)類似肝炎和艾滋病等抗體檢測的敏感度和特異度非常困難。
用于血清學(xué)檢測試劑的抗原存在很大差異,包括抗原組成、來源、化學(xué)構(gòu)成(蛋白、碳水化合物、脂質(zhì)等)、抗原的純度和純化方法等均對結(jié)核抗體檢測的敏感度與特異度產(chǎn)生影響,臨床上不同診斷試劑的診斷效果差異顯著[21-24]。早期用于血清學(xué)檢測的抗原主要是結(jié)核分枝桿菌純蛋白衍生物(PPD)及其他細菌粗提取物,但由于這些抗原與其他細菌抗原具有較多的交叉反應(yīng),故特異度較差。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的提高,越來越多純化的特異性抗原、以及不同生長階段的特異抗原得到研究者的關(guān)注[25-27],以期提高血清學(xué)檢測的效果和擴展血清學(xué)檢測的作用。由于結(jié)核病患者免疫功能不同導(dǎo)致對結(jié)核分枝桿菌抗原識別的差異,以及結(jié)核病患者對抗原的識別存在階段特異性,其抗體反應(yīng)針對多種結(jié)核分枝桿菌抗原。因此,任何一個單一抗原的檢測試劑盒都無法檢測出所有結(jié)核病患者血清中的結(jié)核抗體,單一抗原的試劑盒逐步被多種抗原混合、融合或組合檢測的試劑盒所代替,以期提高臨床檢測的敏感度。
抗體檢測技術(shù)不斷在創(chuàng)新發(fā)展,新的免疫標(biāo)記、放大檢測系統(tǒng)(如化學(xué)發(fā)光標(biāo)記系統(tǒng)、液晶光學(xué)傳感器、磁珠微芯片、間接免疫PCR試驗等)的引入顯著提高了結(jié)核抗體檢測的敏感度,我國自主研發(fā)的選用5個結(jié)核抗原的化學(xué)發(fā)光法結(jié)核抗體診斷平臺已問世,但目前臨床上仍以酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)、酶聯(lián)免疫膠體金滲濾法(DIG-FA)、膠體金免疫層析法(GICA)、蛋白芯片技術(shù)為抗體檢測的主要技術(shù)。尤其是膠體金抗體檢測方法簡便、快速、無需特殊儀器而在臨床上廣泛應(yīng)用;但其檢測結(jié)果的可靠性受到臨床質(zhì)疑,其通過肉眼定性判斷,結(jié)果弱陽性時準(zhǔn)確性較差。此外,不同試劑盒包被的抗原種類、抗原濃度、顯色液質(zhì)量的穩(wěn)定性、硝酸纖維膜的質(zhì)量差異、膠體金的質(zhì)量穩(wěn)定性、包被工藝的差異、濾紙的吸水度好壞,甚至試紙條的寬窄等都可能導(dǎo)致試劑檢測質(zhì)量的差異。檢測用二抗同樣有可能影響檢測效果,某些學(xué)者認(rèn)為以新型抗體結(jié)合分子為靶標(biāo)的酶標(biāo)二抗的創(chuàng)新研發(fā)可能有助于提高結(jié)核抗體檢測的準(zhǔn)確度[27]。如果以定量檢測產(chǎn)品代替膠體金技術(shù)的定性產(chǎn)品,并且應(yīng)用于臨床,必將極大地提高結(jié)核抗體檢測的可靠性。
臨床使用單位一個普遍感受是,部分診斷試劑注冊時的臨床研究結(jié)果的敏感度與特異度優(yōu)于其臨床實際使用的效果。原因何在?診斷制品臨床評價的基本原則是,被評估試劑的受試人群應(yīng)與臨床實際使用人群相一致[28]。結(jié)核病血清學(xué)檢測的臨床定位應(yīng)該是主要用于“菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核”的輔助診斷,因此鑒別結(jié)核病患者與非結(jié)核的其他疾病患者應(yīng)作為此類試劑臨床研究中的主要評估內(nèi)容。臨床研究中,受試者入組應(yīng)遵循如下原則:就診疑似結(jié)核病患者隨機入選,最終以臨床診斷為結(jié)核病患者結(jié)核抗體檢測的陽性檢出率判定試劑的敏感度,以臨床診斷為非結(jié)核的其他疾病的患者結(jié)核抗體檢測的陰性符合率判定試劑的特異度。按此要求入選人群的結(jié)核病患者與非結(jié)核病患者應(yīng)符合一定的比例;健康志愿者的檢測結(jié)果可作為參考數(shù)據(jù)納入分析。但不少研究在特異度評估時,除選擇非結(jié)核呼吸疾病患者外,還有大量健康者入組,甚至以健康志愿者為主,需要評估特異度的非結(jié)核呼吸疾病患者很少、甚至缺乏,導(dǎo)致臨床研究中特異度虛高[29]。而對敏感度的評價,不少研究僅以菌陽患者為評價對象[29],忽視了存在大量菌陰結(jié)核病患者的事實,造成敏感度虛高的結(jié)果。正是因為這些有意或無意的臨床設(shè)計,導(dǎo)致臨床研究時報告的血清結(jié)核抗體檢測的敏感度和特異度都非常好,引起人們對該類檢測試劑結(jié)果的誤讀,形成或提供了不充分甚至錯誤的信息[28]。
綜上分析,結(jié)核病血清學(xué)檢測的真實情況并不像WHO《建議》中所述的那么糟糕。參考我國已發(fā)表的數(shù)據(jù),推測WHO在做結(jié)核病血清學(xué)檢測試劑時所采用的對照方法(病原學(xué)檢測)和參考標(biāo)準(zhǔn)(菌陽患者)與中國結(jié)核病疫情有較大出入。由于病原學(xué)檢測對菌陰結(jié)核病和肺外結(jié)核患者的診斷效能差,而我國菌陰結(jié)核病在結(jié)核病患者中占有相當(dāng)大的比例,結(jié)核病血清學(xué)抗體檢測依然是結(jié)核病診斷的一個重要輔助手段,臨床上主要用于菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核的輔助診斷。對我國結(jié)核抗體檢測的真實情況應(yīng)客觀分析、理性采納,對該方法存在的問題應(yīng)深入研究、探尋解決問題的途徑,而不是武斷地全面否定結(jié)核抗體檢測技術(shù)。
合適的抗原或抗原組合是血清學(xué)檢測的關(guān)鍵,應(yīng)用客觀準(zhǔn)確的評價體系尋找和發(fā)現(xiàn)具有明確診斷價值的抗原是個重要的研究方向[27,30-31]。不同抗原組合對不同人群或不同疾病狀態(tài)有不同的敏感度和特異度,尋找敏感度和特異度較高、穩(wěn)定性較好且具有互補性的抗原組合,有可能提高檢測試劑的敏感度和特異度,也可為菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核患者的輔助診斷提供重要依據(jù)。
對結(jié)核抗體檢測產(chǎn)品應(yīng)該從研發(fā)、生產(chǎn)、檢測、應(yīng)用等多方面提高血清學(xué)檢測的敏感度、特異度及其穩(wěn)定性,特別是生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照良好的生產(chǎn)規(guī)范[藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)]組織生產(chǎn)。結(jié)核抗體檢測產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn),對原材料選擇、抗原純度和用量等實施嚴(yán)格的質(zhì)量控制;對產(chǎn)品的質(zhì)量控制應(yīng)統(tǒng)一和規(guī)范評價指標(biāo),以提高結(jié)核抗體檢測產(chǎn)品的穩(wěn)定性、減少產(chǎn)品批次間的質(zhì)量差異;保證提供給臨床單位日常使用的產(chǎn)品與注冊申報和市場招標(biāo)時產(chǎn)品工藝和質(zhì)量的一致性,確保不同時間生產(chǎn)的同一產(chǎn)品具有一致的診斷效果,確保其對菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核患者的輔助診斷作用。
從一定程度上,臨床評價的不規(guī)范、不嚴(yán)謹(jǐn)是目前結(jié)核抗體檢測結(jié)果的不精確性和不一致性的原因之一[22,27,29]。首先,研發(fā)階段對結(jié)核抗體檢測試劑的臨床評價,應(yīng)根據(jù)試劑的檢測目的納入不同感染類型、不同免疫狀態(tài)、不同病程等的患者[27,29]。其次,對已獲批上市的結(jié)核抗體檢測試劑在臨床應(yīng)用過程中的質(zhì)量控制應(yīng)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),對上市后產(chǎn)品應(yīng)進行獨立的第三方評價。用于評價的血清應(yīng)包括使用經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化及嚴(yán)格質(zhì)量控制的低、中、高等不同效價梯度的陽性血清和陰性血清,必要時對不同廠家、不同制劑的試劑盒進行系統(tǒng)的比對和評價,評價過程也應(yīng)嚴(yán)格按照事先制定的標(biāo)準(zhǔn)操作方法進行。另外,使用單位在選擇產(chǎn)品前和使用過程中可對不同廠家的診斷試劑進行科學(xué)評估,選擇質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品應(yīng)用于臨床診斷。
血清學(xué)檢測方法主要用于臨床上菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核患者的輔助診斷,雖然與結(jié)核菌素皮膚試驗(TST)及IGRA同樣不能作為診斷結(jié)核病的金標(biāo)準(zhǔn),但其對菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核患者的診斷可能具有較好的敏感度,與其他檢測方法適當(dāng)聯(lián)用有望提高菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核的輔助診斷價值。
目前研究顯示,MTB潛伏感染者的結(jié)核抗體水平顯著低于活動性結(jié)核病患者[32-33],抗體水平增高是MTB活動感染的標(biāo)志。根據(jù)有關(guān)文獻,在菌陰肺結(jié)核的診斷中,血清結(jié)核抗體陽性也是其診斷標(biāo)準(zhǔn)之一[34-35]。因此,結(jié)核抗體檢測最大的優(yōu)點是可以對菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核進行輔助診斷,以及可能對結(jié)核潛伏感染者進行鑒別診斷。然而,關(guān)于結(jié)核抗體對結(jié)核潛伏感染者的鑒別診斷,迄今為止,國內(nèi)外均缺乏這方面系統(tǒng)、科學(xué)、大規(guī)模的臨床研究。結(jié)核抗體檢測的最大特點是已有成熟、敏感、簡便易行的檢測技術(shù)(如ELISA),越來越多的優(yōu)異抗原被開發(fā);特別是我國存在大量的菌陰肺結(jié)核和肺外結(jié)核患者,如果通過了大量、科學(xué)、客觀的研究,結(jié)核抗體檢測能對這部分人群的診斷和篩查有所突破,對我國結(jié)核病控制將具有重要意義。
參與討論與撰寫本共識的主要單位和專家(排名不分先后):102629 北京,中國食品藥品檢定研究院(徐苗、王國治);100091 北京,解放軍第三〇九醫(yī)院 全軍結(jié)核病研究所(吳雪瓊、梁建琴、安慧茹);200433,同濟大學(xué)附屬上海市肺科醫(yī)院結(jié)核病臨床研究中心(肖和平、范琳);101149 北京市胸科醫(yī)院(逄宇、張宗德、李自慧);102206 北京,中國疾病預(yù)防控制中心結(jié)核病預(yù)防控制中心(趙雁林);100710 北京,中國防癆協(xié)會秘書處(成詩明);100095 北京,北京老年醫(yī)院檢驗科(劉佳文);100050 北京結(jié)核病控制研究所(王甦民);510095 廣州市胸科醫(yī)院檢驗科(譚耀駒);450016 鄭州,河南省疾病預(yù)防控制中心結(jié)核病參比實驗室(李輝);201508上海市公共衛(wèi)生臨床中心(范小勇);410013 長沙,湖南省胸科醫(yī)院 湖南省結(jié)核病防治所檢驗科(譚云洪);710061 西安市結(jié)核病胸部腫瘤醫(yī)院(黨麗云);300011天津市結(jié)核病控制中心結(jié)核參比實驗室(王春花);150500哈爾濱,黑龍江省傳染病防治院 結(jié)核病實驗室(侯艷杰);110044 沈陽市胸科醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合病房(梁秋); 400020 重慶市肺科醫(yī)院結(jié)核基因診斷中心(鐘敏)
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吳雪瓊,Email:xueqiongwu@139.com;徐苗,Email:xumiaobj@126.com
2017-12-01)
薛愛華)