引用本文: 王鵬, 范琳. 新型分子診斷技術協助結核病快速診斷二例. 華西醫學, 2018, 33(8): 1046-1048. doi: 10.7507/1002-0179.201807047 復制
病例介紹 患者 1,男,23 歲。因“咳嗽伴痰血 5 個月”于 2017 年 6 月 15 日入院。患者入院前 5 個月出現咳嗽、咳痰、痰中帶血,伴隨輕微胸痛,無發熱、氣急。胸部 X 線片提示左肺下葉斑片、結節影,給予抗炎治療后病灶無好轉,入院前 2 個月患者痰血增加,加強抗炎、抗真菌治療 2 個月,復查胸部 CT 提示左肺下葉病灶較前進一步增大(圖 1)。

可見左肺下葉后基底段斑片、結節影
入院體格檢查(查體):神志清楚,對答切題,自由體位,左下肺呼吸音略低。入院檢查:血常規提示白細胞計數 5.58×109/L,中性粒細胞百分比 64.4%,淋巴細胞百分比 26.2%,血小板計數 253×109/L。痰抗酸染色鏡檢:陰性 6 次,痰結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)培養(美國 BD 醫療器械有限公司,Bactec MGIT 960)陰性,痰 RNA 實時熒光恒溫擴增檢測(simultaneous amplification and testing,SAT-TB)陰性,痰 MTB-DNA 陰性。痰細菌培養陰性,結核感染 T 細胞斑點試驗 A 抗原 35,B 抗原 10。血干擾素、白細胞介素-1β、白細胞介素-6、可溶性白細胞介素-2 受體均正常,腫瘤壞死因子-α 97.8 pg/mL,紅細胞沉降率 16 mm/h,肺炎支原體抗體免疫球蛋白 M 陽性(+),血清結核抗體陽性。氣管鏡:各葉管腔通暢,未見新生物及壞死物。氣管鏡刷檢:抗酸染色鏡檢陰性,未見惡性細胞,支氣管鏡肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)抗酸染色鏡檢陰性。CT 引導下經皮肺穿刺:組織細胞及少許炎細胞。BALF 檢測 SAT-TB 陽性。BALF 檢測 Gene Xpert MTB/RIF(以下簡稱 Xpert MTB/RIF):陽性,利福平耐藥未檢出。診斷:左肺結核。2 個月后 BALF MTB 培養(美國 BD 醫療器械有限公司,Bactec MGIT 960)提示:MTB 復合群,證實入院時的診斷結果。
患者 2,女,22 歲。因“反復咳嗽、咳痰 2 年”于 2017 年 7 月 20 日入院。患者入院前 2 年無明顯誘因出現咳痰癥狀,癥狀較輕,痰為白色黏痰,曾診斷支氣管炎,給予抗炎治療癥狀可好轉,停抗炎藥物癥狀易反復,胸部 CT 提示:左肺下葉外后基底段見結節狀陰影(圖 2)。多次查痰 MTB 涂片陰性,當地醫院建議患者診斷性抗結核治療,患者有顧慮。

可見左肺下葉外后基底段斑片、結節影
入院查體:神志清楚,對答切題,自由體位,兩肺呼吸音清,未聞及啰音。入院后檢查:血生化檢測各項指標正常。血常規正常。凝血功能:凝血酶時間 17.3 s,纖維蛋白原 1.54 g/L(參考值 2.38~4.98 g/L)。紅細胞沉降率 3 mm/h。血免疫風濕全套陰性。痰抗酸染色鏡檢及 MTB 培養陰性,痰細菌培養陰性。氣管鏡:左下葉外后基底段口狹窄,未見明顯肉芽腫及新生物,黏膜腫脹,余雙側各葉段管腔通暢,黏膜光整。氣管鏡刷檢:抗酸染色鏡檢陰性,未見惡性細胞。BALF 抗酸染色鏡檢陰性。BALF 檢測 SAT-TB 陽性。BALF 檢測 Xpert MTB/RIF 陰性。診斷:左肺結核,左側支氣管結核。2 個月后 BALF MTB 培養(美國 BD 醫療器械有限公司,Bactec MGIT 960)結果提示:MTB 復合群,證實診斷。
2 例胸 CT 提示肺部陰影的患者,通過常規影像學、細菌學、免疫學檢查難以確診,經 BALF 檢測 SAT-TB 和(或)Xpert MTB/RIF,提示陽性結果,擬診結核病。2 個月后 BALF MTB 培養證實肺結核病的診斷。
討論 目前,我國結核病的實驗室診斷多依賴涂片抗酸染色鏡檢和 MTB 培養,涂片鏡檢法陽性率低、MTB 培養耗時長,均難以實現對結核病的早期快速診斷[1]。隨著分子生物學診斷技術的不斷發展,Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 的出現,提高了 MTB 檢出效率和陽性率,這些檢測方法適用于痰、BALF、細針穿刺液、膿液、腦脊液等多種標本[2],它們的應用使痰涂片鏡檢陰性、影像學表現不典型的結核病得到了早期快速的診斷。
Xpert MTB/RIF 是一種利福平耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測技術,該檢測方法針對 MTB ropB 基因 81 bp 利福平耐藥區間設計引物和探針,檢測其是否發生突變。Xpert MTB/RIF 檢測技術將核酸準備、擴增、實時檢測整合為一體,并進行完全自動化檢測,操作簡單方便、快捷,2.5 h 內即可診斷患者是否感染 MTB 及其是否對利福平耐藥[3]。2010 年 Boehme 等[4]對 Xpert MTB/RIF 診斷肺結核進行了全面的評估,并與傳統涂片、培養、藥物敏感性試驗及傳統核酸擴增檢測方法進行了比較,結果提示:① 對于培養陽性、涂片陽性的臨床標本,Xpert MTB/RIF 的檢出率為 98.2%;對于培養陽性、涂片陰性的標本,Xpert MTB/RIF 第 1 次檢出率 72.1%;如果復檢 2 或 3 次,可使培養陽性、涂片陰性的患者的檢出率分別達到 85.1% 和 90.2%。② Xpert MTB/RIF 對于非結核患者檢測的特異度達到 87%。2010 年 12 月世界衛生組織發表聲明,認可并推薦 Xpert MTB/RIF 在肺結核診斷中應用[5]。2011 年 Boehme 等[6]對 6 648 例疑似感染結核患者進行檢測,再一次證實了 Xpert MTB/RIF 對肺結核診斷和利福平耐藥判斷的準確性和有效性。
MTB SAT-TB 是以 MTB 特異的 16s 核糖體 RNA 為靶標,通過恒溫 RNA 擴增技術,快速準確判斷待檢樣本中是否有 MTB 存在,檢測過程中由于擴增的起始靶標及擴增產物都是 RNA,因此 SAT-TB 檢測為樣本中活菌的量[7],減少標本中死菌引起的假陽性率,具有優勢(MTB 涂片、MTB DNA 檢測等均無法鑒定細菌的死活)。SAT-TB 檢測快速,操作時間為 1.5~2.0 h,方便了臨床快速診斷。
回顧 Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 對肺結核病診斷效能評估的文獻,發現檢測方法的靈敏度和特異度隨檢驗樣本的不同而存在差異。痰液 Xpert MTB/RIF 檢測,對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性的肺結核患者,診斷靈敏度為 61%~81%[8-9]。BALF 的 Xpert MTB/RIF 檢測,對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性的肺結核患者,診斷靈敏度為 80%~93%,特異度為 96%~98.6%[10-11]。BALF 的 SAT-TB 檢測,對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性的肺結核患者,診斷靈敏度為 81%,特異度 96.9%[12-13]。
對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性、臨床診斷困難的疑似結核病患者,同時完成痰液及 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,可增加肺結核患者的檢出率。Fan 等[14]對 258 例臨床疑診肺結核患者,同時收集痰及 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,其中 221 例(85.66%)得到了確診,診斷效率高于單一樣本的單一方法檢測。經過 6 個月隨訪之后,所有 258 例患者治療效果良好,提示診斷的可靠性。
本文 2 例患者痰 MTB 培養陰性,痰 SAT-TB 陰性,胸部 CT 未見典型的結核病灶的影像學改變特征,反復抗炎治療病灶無好轉,臨床診斷困難。入院后完善氣管鏡檢查,在氣管鏡下對病灶部分進行肺泡灌洗術,收集 BALF 行 Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 檢測,檢測結果快速返回,使疾病得到了快速診斷。2 個月后經 BALF MTB 培養結果進一步確認診斷。上述結果提示 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,是提高疑難、涂陰肺結核患者的快速診斷水平的頗有價值的方法之一。
因此,對痰 MTB 涂片陰性的患者,進行痰液及 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,有助于結核病的快速診斷和治療。
病例介紹 患者 1,男,23 歲。因“咳嗽伴痰血 5 個月”于 2017 年 6 月 15 日入院。患者入院前 5 個月出現咳嗽、咳痰、痰中帶血,伴隨輕微胸痛,無發熱、氣急。胸部 X 線片提示左肺下葉斑片、結節影,給予抗炎治療后病灶無好轉,入院前 2 個月患者痰血增加,加強抗炎、抗真菌治療 2 個月,復查胸部 CT 提示左肺下葉病灶較前進一步增大(圖 1)。

可見左肺下葉后基底段斑片、結節影
入院體格檢查(查體):神志清楚,對答切題,自由體位,左下肺呼吸音略低。入院檢查:血常規提示白細胞計數 5.58×109/L,中性粒細胞百分比 64.4%,淋巴細胞百分比 26.2%,血小板計數 253×109/L。痰抗酸染色鏡檢:陰性 6 次,痰結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)培養(美國 BD 醫療器械有限公司,Bactec MGIT 960)陰性,痰 RNA 實時熒光恒溫擴增檢測(simultaneous amplification and testing,SAT-TB)陰性,痰 MTB-DNA 陰性。痰細菌培養陰性,結核感染 T 細胞斑點試驗 A 抗原 35,B 抗原 10。血干擾素、白細胞介素-1β、白細胞介素-6、可溶性白細胞介素-2 受體均正常,腫瘤壞死因子-α 97.8 pg/mL,紅細胞沉降率 16 mm/h,肺炎支原體抗體免疫球蛋白 M 陽性(+),血清結核抗體陽性。氣管鏡:各葉管腔通暢,未見新生物及壞死物。氣管鏡刷檢:抗酸染色鏡檢陰性,未見惡性細胞,支氣管鏡肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)抗酸染色鏡檢陰性。CT 引導下經皮肺穿刺:組織細胞及少許炎細胞。BALF 檢測 SAT-TB 陽性。BALF 檢測 Gene Xpert MTB/RIF(以下簡稱 Xpert MTB/RIF):陽性,利福平耐藥未檢出。診斷:左肺結核。2 個月后 BALF MTB 培養(美國 BD 醫療器械有限公司,Bactec MGIT 960)提示:MTB 復合群,證實入院時的診斷結果。
患者 2,女,22 歲。因“反復咳嗽、咳痰 2 年”于 2017 年 7 月 20 日入院。患者入院前 2 年無明顯誘因出現咳痰癥狀,癥狀較輕,痰為白色黏痰,曾診斷支氣管炎,給予抗炎治療癥狀可好轉,停抗炎藥物癥狀易反復,胸部 CT 提示:左肺下葉外后基底段見結節狀陰影(圖 2)。多次查痰 MTB 涂片陰性,當地醫院建議患者診斷性抗結核治療,患者有顧慮。

可見左肺下葉外后基底段斑片、結節影
入院查體:神志清楚,對答切題,自由體位,兩肺呼吸音清,未聞及啰音。入院后檢查:血生化檢測各項指標正常。血常規正常。凝血功能:凝血酶時間 17.3 s,纖維蛋白原 1.54 g/L(參考值 2.38~4.98 g/L)。紅細胞沉降率 3 mm/h。血免疫風濕全套陰性。痰抗酸染色鏡檢及 MTB 培養陰性,痰細菌培養陰性。氣管鏡:左下葉外后基底段口狹窄,未見明顯肉芽腫及新生物,黏膜腫脹,余雙側各葉段管腔通暢,黏膜光整。氣管鏡刷檢:抗酸染色鏡檢陰性,未見惡性細胞。BALF 抗酸染色鏡檢陰性。BALF 檢測 SAT-TB 陽性。BALF 檢測 Xpert MTB/RIF 陰性。診斷:左肺結核,左側支氣管結核。2 個月后 BALF MTB 培養(美國 BD 醫療器械有限公司,Bactec MGIT 960)結果提示:MTB 復合群,證實診斷。
2 例胸 CT 提示肺部陰影的患者,通過常規影像學、細菌學、免疫學檢查難以確診,經 BALF 檢測 SAT-TB 和(或)Xpert MTB/RIF,提示陽性結果,擬診結核病。2 個月后 BALF MTB 培養證實肺結核病的診斷。
討論 目前,我國結核病的實驗室診斷多依賴涂片抗酸染色鏡檢和 MTB 培養,涂片鏡檢法陽性率低、MTB 培養耗時長,均難以實現對結核病的早期快速診斷[1]。隨著分子生物學診斷技術的不斷發展,Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 的出現,提高了 MTB 檢出效率和陽性率,這些檢測方法適用于痰、BALF、細針穿刺液、膿液、腦脊液等多種標本[2],它們的應用使痰涂片鏡檢陰性、影像學表現不典型的結核病得到了早期快速的診斷。
Xpert MTB/RIF 是一種利福平耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測技術,該檢測方法針對 MTB ropB 基因 81 bp 利福平耐藥區間設計引物和探針,檢測其是否發生突變。Xpert MTB/RIF 檢測技術將核酸準備、擴增、實時檢測整合為一體,并進行完全自動化檢測,操作簡單方便、快捷,2.5 h 內即可診斷患者是否感染 MTB 及其是否對利福平耐藥[3]。2010 年 Boehme 等[4]對 Xpert MTB/RIF 診斷肺結核進行了全面的評估,并與傳統涂片、培養、藥物敏感性試驗及傳統核酸擴增檢測方法進行了比較,結果提示:① 對于培養陽性、涂片陽性的臨床標本,Xpert MTB/RIF 的檢出率為 98.2%;對于培養陽性、涂片陰性的標本,Xpert MTB/RIF 第 1 次檢出率 72.1%;如果復檢 2 或 3 次,可使培養陽性、涂片陰性的患者的檢出率分別達到 85.1% 和 90.2%。② Xpert MTB/RIF 對于非結核患者檢測的特異度達到 87%。2010 年 12 月世界衛生組織發表聲明,認可并推薦 Xpert MTB/RIF 在肺結核診斷中應用[5]。2011 年 Boehme 等[6]對 6 648 例疑似感染結核患者進行檢測,再一次證實了 Xpert MTB/RIF 對肺結核診斷和利福平耐藥判斷的準確性和有效性。
MTB SAT-TB 是以 MTB 特異的 16s 核糖體 RNA 為靶標,通過恒溫 RNA 擴增技術,快速準確判斷待檢樣本中是否有 MTB 存在,檢測過程中由于擴增的起始靶標及擴增產物都是 RNA,因此 SAT-TB 檢測為樣本中活菌的量[7],減少標本中死菌引起的假陽性率,具有優勢(MTB 涂片、MTB DNA 檢測等均無法鑒定細菌的死活)。SAT-TB 檢測快速,操作時間為 1.5~2.0 h,方便了臨床快速診斷。
回顧 Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 對肺結核病診斷效能評估的文獻,發現檢測方法的靈敏度和特異度隨檢驗樣本的不同而存在差異。痰液 Xpert MTB/RIF 檢測,對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性的肺結核患者,診斷靈敏度為 61%~81%[8-9]。BALF 的 Xpert MTB/RIF 檢測,對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性的肺結核患者,診斷靈敏度為 80%~93%,特異度為 96%~98.6%[10-11]。BALF 的 SAT-TB 檢測,對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性的肺結核患者,診斷靈敏度為 81%,特異度 96.9%[12-13]。
對痰涂片抗酸染色鏡檢陰性、臨床診斷困難的疑似結核病患者,同時完成痰液及 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,可增加肺結核患者的檢出率。Fan 等[14]對 258 例臨床疑診肺結核患者,同時收集痰及 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,其中 221 例(85.66%)得到了確診,診斷效率高于單一樣本的單一方法檢測。經過 6 個月隨訪之后,所有 258 例患者治療效果良好,提示診斷的可靠性。
本文 2 例患者痰 MTB 培養陰性,痰 SAT-TB 陰性,胸部 CT 未見典型的結核病灶的影像學改變特征,反復抗炎治療病灶無好轉,臨床診斷困難。入院后完善氣管鏡檢查,在氣管鏡下對病灶部分進行肺泡灌洗術,收集 BALF 行 Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 檢測,檢測結果快速返回,使疾病得到了快速診斷。2 個月后經 BALF MTB 培養結果進一步確認診斷。上述結果提示 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,是提高疑難、涂陰肺結核患者的快速診斷水平的頗有價值的方法之一。
因此,對痰 MTB 涂片陰性的患者,進行痰液及 BALF MTB 培養、Xpert MTB/RIF 和 SAT-TB 聯合檢測,有助于結核病的快速診斷和治療。