鐘明浩,黃裕春,關(guān)海艦,謝文聰,梁漢成,麥偉珍,葉小華,鐘新光
(1.東莞市第六人民醫(yī)院,廣東東莞 523000;2.東莞市中心血站,廣東東莞 523000;3.廣東藥科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,廣東廣州 510310)
結(jié)核病是一種嚴重危害人群健康的呼吸道傳染病,在人群中流行和傳播可能產(chǎn)生新的結(jié)核病患者,同時也可能會產(chǎn)生新的結(jié)核桿菌潛伏感染者,潛伏感染者可在一定條件下發(fā)病成為結(jié)核病患者。據(jù)估計,全世界有四分之一至三分之一的人口可能感染結(jié)核分枝桿菌[1],因此對潛伏感染群體的篩查有重要意義。最新數(shù)據(jù)表明[2],廣東省流動人口達到五千萬。據(jù)報道[3],在肺結(jié)核整體發(fā)病率下降的同時,流動人口的發(fā)病率出現(xiàn)了上升趨勢。流動人口活動范圍大,接觸人群廣,是肺結(jié)核的高危人群。傳統(tǒng)結(jié)核桿菌潛伏感染的檢測依賴結(jié)核菌素皮膚試驗,該方法實際應(yīng)用具有一定的局限性,而國外的γ-干擾素釋放試驗相關(guān)試劑價格昂貴,限制了在人群中的大規(guī)模應(yīng)用。近年來,國內(nèi)研發(fā)多種結(jié)核潛伏感染檢測試劑,如蛋白芯片以及γ-干擾素檢測試劑,但這些試劑缺乏在不同人群中的大規(guī)模評估。本研究選取華大IgG抗體檢測試劑盒、普瑞康IgG抗體檢測試劑盒、希格T細胞檢測試劑盒、迪澳T細胞檢測試劑盒共4種國產(chǎn)試劑,分別與世界衛(wèi)生組織推薦的QuantiFERON-TB(QFT)試驗檢測試劑進行比較分析。
研究對象為未被診斷為活動性肺結(jié)核的人群,選取符合納入標準的研究對象共1 200人,研究對象均知情同意。其中男性738人,女性462人;年齡中位數(shù)35歲,四分位距12歲,最小年齡18歲,最大年齡62歲;20歲以下35人,20~40歲766人,40歲及以上399人。進行結(jié)核分枝桿菌IgG抗體檢測的適用樣本為血清,標本采集時不加抗凝劑,自然凝血,要求標本清亮、無溶血。進行γ-干擾素釋放試驗檢測的標本為肝素抗凝血標本,不得使用EDTA抗凝,室溫15~25℃運輸和保存,不得冷藏或冷凍。
TS-1000恒溫振蕩器(常州金壇精達儀器制造有限公司)、AE-1000生物芯片閱讀儀(北京華大吉比愛生物技術(shù)有限公司);結(jié)核分枝桿菌IgG抗體譜檢測試劑盒(微陣列酶聯(lián)免疫法,北京華大吉比愛生物技術(shù)有限公司);結(jié)核分枝桿菌IgG抗體檢測試劑盒(化學(xué)發(fā)光蛋白芯片法,深圳市普瑞康生物技術(shù)有限公司);結(jié)核感染T細胞釋放γ-干擾素檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫斑點法,廣東希格生物科技有限公司);SPOTest檢測試劑盒(廣州迪澳生物科技有限公司)。
對采集的樣本分別使用4種方法進行檢測,與QFT檢測結(jié)果進行比較分析。
1.3.1 華大IgG抗體譜檢測試劑盒4種重組抗原16 kDa、38 kDa、Ag85B和MPT64以特定微陣列的形式排布在微孔板內(nèi),板孔中加入待測血清樣本溫育反應(yīng)、洗滌最后加入發(fā)光液。若樣本中含有一種或多種針對上述幾種抗原的抗體,其特異性相對應(yīng)的抗原點會產(chǎn)生發(fā)光信號。陽性對照發(fā)光信號值應(yīng)>500,陰性對照發(fā)光信號值應(yīng)<150。
1.3.2 普瑞康IgG抗體檢測試劑盒 基于化學(xué)發(fā)光蛋白芯片技術(shù)檢測血清中的TB-IgG。將16 kD、38 kD和LAM等5種抗原固定在醛基化玻片片基上制備成蛋白芯片,用來捕捉被測血清樣本中上述結(jié)核抗原的IgG抗體,利用抗人IgG的酶標抗體來測定樣本中的TB-IgG。
1.3.3 希格γ-干擾素檢測試劑盒 經(jīng)適當(dāng)分離、處理的外周血單個核細胞(PBMCs)與結(jié)核分枝桿菌特異性抗原一起加入到預(yù)包被抗γ-干擾素抗體的PVDF膜微孔中,培養(yǎng)一段時間。分泌出的γ-干擾素會被PVDF薄膜上特異抗體捕獲,通過顯色底物使其在反應(yīng)部位形成不溶性斑點。每一個斑點代表1個γ-干擾素分泌結(jié)核特異效應(yīng)T細胞。記數(shù)斑點數(shù)量可以獲得外周血中結(jié)核特異的效應(yīng)T細胞數(shù)量。
1.3.4 迪澳SPOTest檢測試劑盒 在檢測時,將人外周血T淋巴細胞與致病性結(jié)核外周血結(jié)核桿菌刺激物在預(yù)包被了抗人IFN-γ的細胞培養(yǎng)板上共培養(yǎng),經(jīng)過酶聯(lián)免疫顯色,通過目測或使用放大鏡等計數(shù)斑點。每個斑點代表一個分泌細胞因子的效應(yīng)T細胞,計數(shù)斑點數(shù)量可以獲得外周血中結(jié)核特異性T細胞的數(shù)量,進而判斷機體是否存在結(jié)核分枝桿菌特異性的免疫反應(yīng)。
所有數(shù)據(jù)均采用SPSS23.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,一般資料以中位數(shù)和四分位距表示,不同檢測方法間進行一致性檢驗,率的比較采用χ2檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用診斷試驗評價4種國產(chǎn)試劑的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值、陽性似然比和陰性似然比、約登指數(shù)。
選取1 200例研究對象標本檢測,其中華大IgG抗體檢測試劑盒、普瑞康IgG抗體檢測試劑盒、希格T細胞檢測試劑盒檢測結(jié)果陽性率分別為0.92%、13.5%、12.42%,均低于QFT檢測法(P<0.01)。迪澳T細胞檢測試劑盒陽性率32.42%,高于QFT檢測法(P<0.01),見表1。
表1 4種國產(chǎn)檢測試劑盒與QFT檢測結(jié)果比較Table 1 Comparison of four domestic test kits and QFT test results
結(jié)果顯示,華大IgG抗體檢測試劑盒與QFT的Kappa值為0.034,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),提示兩種方法檢測結(jié)果具有一致性。普瑞康IgG抗體檢測試劑盒與QFT的Kappa值為0.013,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),提示兩種方法檢測結(jié)果不一致。希格T細胞檢測試劑盒與QFT的Kappa值為0.511,且具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),提示2種方法檢測結(jié)果具有一致性。迪澳T細胞檢測試劑盒與QFT的Kappa值為0.699(一致性最高),且具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),提示2種方法檢測結(jié)果具有一致性,見表2。
表2 4種檢測方法的一致性檢驗Table 2 Consistency test of four testing methods
以QFT檢測方法為標準,對4種國產(chǎn)檢測方法進行靈敏度和特異度的檢驗,結(jié)果顯示,華大IgG抗體試劑盒靈敏度和特異度分別為2.67%、99.67%,普瑞康IgG抗體試劑盒靈敏度和特異度分別為14.33%、86.78%,希格T細胞檢測試劑盒靈敏度和特異度分別為44.33%、98.22%,迪澳T細胞檢測試劑盒靈敏度和特異度分別為90.00%、86.78%,其他評價指標見表3。
表3 4種檢測方法的診斷試驗分析結(jié)果Table 3 Analysis of the diagnostic value of four detection methods
結(jié)核病是由結(jié)核分枝桿菌感染導(dǎo)致的慢性傳染性疾病,2020年全球結(jié)核報告顯示[4],2019年全球新發(fā)結(jié)核病患者約996萬,死亡約121萬。全球結(jié)核潛伏感染人群接近20億,大約5%~10%會發(fā)展為結(jié)核病患者。結(jié)核潛伏感染(LTBI)病例被定義為對結(jié)核分枝桿菌持續(xù)免疫反應(yīng)的狀態(tài),沒有臨床上證明的活動性結(jié)核病證據(jù)。美國境內(nèi)發(fā)生的結(jié)核病傳播也表明[5],超過85%的結(jié)核病病例來自潛在結(jié)核病感染的重新激活。識別結(jié)核潛伏感染者是結(jié)核病控制的一個重要組成部分[6]。因此,為了實現(xiàn)2035年終止結(jié)核,就必須解決結(jié)核潛伏感染問題。
由于沒有診斷LTBI的黃金標準測試,因此評估LTBI的真實流行率和診斷測試的準確性具有挑戰(zhàn)性。準確識別和治療LTBI對于結(jié)核病的控制和消除至關(guān)重要。缺乏診斷LTBI的黃金標準意味著該疾病的真正流行率未知,并且對診斷測試的敏感性和特異性的估計帶來偏差[7]。在一項對QFT和TST(tuberculin skin test,結(jié)核菌素皮膚試驗)檢驗效能的測試中,發(fā)現(xiàn)QFT比TST有更高的特異性,甚至在免疫功能低下的受試者中,都有著高度可比的結(jié)果。與TST相比,QFT陽性與結(jié)核病感染風(fēng)險一致[8],而且在QFT值為負的受試者中結(jié)核病發(fā)展的風(fēng)險也非常低[9]。但QFT檢測成本高,且實驗室密集型QFT測試仍然有限或不可用[10-11]。因此,為探索能大規(guī)模應(yīng)用于日常檢測的測試方法,本次研究選取了4種檢測試劑盒,通過與QFT進行比較分析,得到成本低、特異性高、診斷陽性率高的檢測技術(shù)。
華大IgG抗體檢測試劑盒(微陣列酶聯(lián)免疫法)是集成酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)技術(shù)和微陣列(Array)技術(shù)形成的新一代檢測技術(shù)體系。在保持了ELISA方法學(xué)的成熟、方便、敏感性及特異性都較為良好的基礎(chǔ)上,又具有微陣列技術(shù)的高通量、低成本、高平行、微型化等特點[12]。本次研究結(jié)果顯示,與國際推薦的QFT檢測結(jié)果25.00%相比,華大IgG抗體檢測試劑盒檢驗陽性率只有0.92%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),這與另外一項研究[10]的陽性率結(jié)果相近(1.25%)。
普瑞康IgG抗體蛋白芯片是一種能夠簡便快速診斷肺結(jié)核的方法,通過測定人血清中特異性的結(jié)核分枝桿菌抗體來診斷肺結(jié)核,通過多種抗原對應(yīng)抗體互補,彌補了其他方法檢測漏檢的不足。一項研究發(fā)現(xiàn)[13],在組合蛋白抗原與血清的作用中,陽性率(12.7%)高于單獨抗原蛋白的陽性率(7.6%)。本研究結(jié)果表明,普瑞康IgG抗體檢測試劑盒陽性率13.50%,與國際推薦的QFT檢測結(jié)果25.00%相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。陽性率較低可能與此檢測方法本身性質(zhì)有關(guān),對于所選人群中免疫低下的研究對象,可能降低了其陽性率。
希格T細胞檢測試劑盒所用方法屬酶聯(lián)免疫斑點法,與傳統(tǒng)的結(jié)核菌素皮試試驗相比,該方法不受卡介苗(BCG)接種的影響,特異性檢測結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群(人型、牛型、非洲型)引起的結(jié)核感染。另外,檢測結(jié)果一次就能獲得,患者無須返回觀察,實驗室質(zhì)量控制更為容易。有研究標明[14],在健康人群中,酶聯(lián)免疫斑點干擾素釋放試驗的陽性率為16.7%。本研究結(jié)果顯示,希格T細胞檢測試劑盒陽性率12.42%,低于國際推薦的QFT檢測結(jié)果25.00%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。由于受試者身體狀況的原因(如HIV感染、糖尿病、使用免疫抑制劑治療等)造成免疫功能下降甚至喪失,可能出現(xiàn)假陰性結(jié)果。
迪澳T細胞檢測試劑盒所用方法屬酶聯(lián)免疫斑點法,于體外定性檢測外周靜脈抗凝血中結(jié)核分枝桿菌特異性的T細胞免疫反應(yīng)。酶聯(lián)免疫斑點法在淋巴結(jié)核和肺結(jié)核等檢測中,均具有較高的陽性率,能更敏感的檢測出早期或者既往感染的患者,是作為診斷肺結(jié)核的重要輔助依據(jù)[15]。有報道表明[16],酶聯(lián)免疫斑點檢測法在潛伏組的檢測中,陽性率為31.0%,本研究結(jié)果顯示,希格T細胞檢測試劑盒陽性率32.42%,高于國際推薦的QFT檢測結(jié)果25.00%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。
通過分析4組檢測方法的一致性,均以世界衛(wèi)生組織推薦的QFT檢測結(jié)果為評價標準,其中迪澳T細胞檢測試劑盒檢測方法Kappa值>0.6,一致性較好,希格T細胞檢測試劑盒檢測方法Kappa值<0.4,一致性中等,其他Kappa值均>0.4,一致性較差。通過對4種檢測方法的靈敏度和特異度檢驗,迪澳T細胞檢測試劑盒具有最高的靈敏度和特異度,能更準確地檢測到陽性對象,減少漏診的情況,但本次研究對象的陽性預(yù)測值略低,可能受到人群差異和實驗室操作等因素的影響,應(yīng)加大篩查人群,進一步探究其檢驗效能。本次研究迪澳T細胞檢測試劑盒陽性率檢出在4種檢測方法中最高,與其他相關(guān)研究結(jié)果[17]相近。
目前對于LTBI,仍缺乏大規(guī)模篩查檢測技術(shù),雖然世界衛(wèi)生組織推薦QFT,但仍存在許多不足之處,比如,價格昂貴[18],不同人群檢驗效能的差異。有研究表明[19],對于接種了卡介苗的個體來說,QFT具有更高的特異性和靈敏性。但在未接種卡介苗人群中診斷LBTI的QFT效能可能不如TST。此外本次選取的4種檢測方法,結(jié)果仍受到多方面的因素影響,包括免疫功能低下可能為陰性,只能用于血清樣本的檢測而不能用于檢測其他體液樣本等,這些都會制約大規(guī)模開展篩查來發(fā)現(xiàn)LTBI。因此,應(yīng)綜合考慮實際情況,選擇具有更好預(yù)測價值的篩選方法或開展更大規(guī)模的科學(xué)實驗進行驗證。