引用本文： 陳宜, 趙珍珍, 宋興勃, 應斌武. 尿液標本 GeneXpert 結核分枝桿菌/利福平檢測診斷結核病的應用價值. 華西醫學, 2023, 38(8): 1133-1141. doi: 10.7507/1002-0179.202307063 復制
結核病是由結核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis, MTB）感染引起的慢性傳染病，在全球范圍內仍是單一性傳染病導致死亡的主要原因[1]。2022 年世界衛生組織（World Health Organization, WHO）全球結核病報告顯示，我國作為結核病高負擔國家，發病總數占全球的 7.4%，發病率為 55/10 萬[1]。結核病的早期診斷對患者預后及控制 MTB 的傳播至關重要。傳統實驗室診斷方法例如涂片法，快速、經濟，但陽性檢出率低。“金標準”培養法周期長，無法滿足臨床快速診治的需求。隨著分子生物學技術飛速發展，基于 GeneXpert 平臺的 MTB/利福平（rifampin, RIF）耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測技術 GeneXpert MTB/RIF 已廣泛應用于結核病診斷。該技術以全自動半巢式實時聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction, PCR）技術為基礎，檢測 MTB 編碼 RNA 聚合酶β亞基的 rpoB 基因中 81 bp RIF 耐藥決定區是否突變[2]，2 h 可報告 MTB 檢出情況和約 95%的 RIF 耐藥突變[3]。2013 年 GeneXpert MTB/RIF 技術被 WHO 推薦用于疑似肺外結核患者的肺外標本快速檢測[4]，其靈敏度可達 95%，特異度為 98%～99%[5-6]。相較于痰液、血液及其他組織液標本，尿液標本是唯一留取方便、無創、可以大量收集排泄出人體的體液，即使是無法產生痰液的重病患者也可獲得尿液標本。目前已有多篇研究將尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測應用于泌尿系結核病的診斷研究中[7-9]。然而，將尿液標本應用于肺內及肺外非泌尿系各類型結核病診斷相關研究較少。因此，本研究為評估尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測對結核病的診斷價值，特對比分析其與其他實驗室檢測方法診斷結核病診斷的靈敏度、特異度、預測值等診斷性能，以探討 GeneXpert MTB/RIF 檢測在結核病診斷中的優勢和特點。
1 對象與方法
1.1 研究對象
回顧性選擇 2018 年 1 月 1 日—2023 年 6 月 1 日四川大學華西醫院收治的臨床高度疑似結核病患者。納入標準：① 醫院收治的疑似結核病患者，具有典型結核病相關的臨床癥狀和體征。依照《肺結核診斷標準》（WS 288—2017）[10]及《結核病分類標準》（WS 196—2017）[11]，并結合臨床醫師判斷，疑似結核病的診斷標準為：A. 疑似肺結核：a. 有發熱、咳嗽、體重減輕等疑似癥狀；b. 入院前胸部影像學檢查存在可疑征象。B. 疑似肺外結核：a. 入院前有發熱、盜汗、體重減輕、腹瀉、淋巴結腫大或破潰、尿頻、尿急等臨床可疑癥狀；b. 影像學檢查可見淋巴結腫大、腹腔積液等可疑征象。② 留取尿液標本進行了 GeneXpert MTB/RIF 檢測。排除標準：① 未提供尿液標本；② 已進行規律性抗結核治療（≥1 個月）；③ 人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus, HIV）陽性。本研究已通過四川大學華西醫院生物醫學倫理審查委員會審批［2023 年審（102）號］。
本研究為單個診斷試驗。以臨床綜合診斷為金標準，評價尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測對結核病的診斷價值。設雙側檢驗水準α=0.05，1?β=0.90，δ=0.10，研究對象脫落率為 10.0%，本研究將研究對象分為 2 組，匹配比例為 1∶1。根據以往文獻報道，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測診斷肺結核靈敏度為 40.0%，特異度為 98.0%[12]。使用 PASS 2021 軟件計算得每組需招募 112 例，共計 224 例研究對象。同時，另有文獻報道尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測診斷泌尿系結核靈敏度為 64.4%，特異度為 100.0%[13]，PASS 計算得每組需招募 107 例，共計 214 例研究對象。由于現有研究缺乏對尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測診斷結核病的診斷準確性指標報道，因此本研究綜合以上數據，選擇每組招募至少 112 例，共計 224 例。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
根據臨床綜合診斷，將納入患者分為臨床非結核病組和臨床結核病組。肺結核及肺外結核病（包括泌尿系結核、結核性腦膜炎、脊柱結核、腸結核等）的診斷依據結核病復合診斷標準（符合 ①，且符合 ②③④ 任何一項即可確診）：① 符合疑似結核病診斷標準；② 送檢痰液、支氣管灌洗液或肺外標本培養陽性；③ 病理檢查證實有結核病變；④ 影像學資料有結核病的典型表現并結合臨床和實驗室各種檢查結果作出診斷[10-11]。現有研究通常將尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測應用于泌尿系結核病的診斷中[7-9]。為進一步探究尿液標本應用于肺內及肺外非泌尿系各類型結核病診斷，本研究按照結核病病變部位，根據《結核病分類標準》（WS 196—2017）[11]及實際納入各類型結核病占比，對臨床結核病組進行亞組分類，分為泌尿系結核病組和非泌尿系結核病組。
1.2.2 MTB 涂片抗酸染色（以下簡稱涂片法）
涂片法使用珠海貝索生物技術有限公司生產的抗酸染色液。按照《結核病實驗室檢驗規程》[14]及試劑說明書（萋-尼抗酸染色法）進行涂片法，所有涂片部分應涂在玻片中央 2 cm2 的區域內。100 倍油鏡下觀察發現 3 條及以上抗酸桿菌/100 個視野判定為查見抗酸桿菌。
1.2.3 MTB 培養（以下簡稱培養法）及表型藥物敏感（藥敏）試驗
所有操作均在有證明的生物安全柜中進行。① 培養法使用美國碧迪公司生產的分枝桿菌培養管及配套全自動分枝桿菌檢測系統，按照廠商操作規范及說明執行。取 3～5 mL 標本加入等量的樣本前處理液 2%氫氧化鈉溶液、2.9%枸櫞酸鈉溶液、N-乙酰-L-半胱氨酸及無菌磷酸鹽緩沖生理鹽水（phosphate buffered saline, PBS）（pH 值 6.8）進行樣本去污染及消化，震搖試管約 20 s 后室溫靜置 15 min。向試管中加入已消毒的 PBS（pH 值 6.8）至 50 mL 稀釋標本，混勻后離心半徑 10 cm，4 000 r/min 離心 15 min。棄上清液，向沉淀中加入 1～2 mL 已消毒的 PBS 混勻成懸液，取 0.5 mL 加入 MGIT 培管中后放入 BACTEC MGIT 960 全自動分枝桿菌培養監測儀中孵育。全自動分枝桿菌培養儀報告的陽性結果需用快速抗酸染色法確認。用 MGIT 培養管中的培養液進行次培養，用于鑒定和藥敏試驗。② MTB 表型藥敏試驗采用珠海貝索生物技術有限公司生產的結核分枝桿菌藥敏試劑盒。按照廠商操作規范及實驗室標準操作規程，將受試菌株配成 1 mg/mL（1.0 麥氏濁度單位）的菌懸液，稀釋 100 倍后加入 100 μL/孔商品化藥敏培養液中。接種后加蓋并用封口膜密封，正面向上置于（36±1）℃培養。培養 48 h 查看有無污染，7 d 后查看藥敏結果，最佳判讀時間為 7～14 d，最長不超過 21 d。
1.2.4 GeneXpert MTB/RIF 檢測
GeneXpert MTB/RIF 檢測系統及配套試劑盒來自美國 Cepheid 公司，在生物安全柜內按照說明書規范操作。留取患者隨機尿 10～15 mL，離心半徑 10 cm，3 000 r/min 離心 15 min 后，棄上清液。按 1∶2 比例混合尿液沉渣與標配處理液，震搖后靜置 15 min 充分消化標本。吸取 2 mL 處理好的標本液加入 GeneXpert 系統測試盒中，選擇 Xpert MTB-RIF Assay G4 分析程序，約 2 h 報告 MTB 檢測及 RIF 耐藥結果。根據擴增閾值循環數（cycle threshold, Ct）值，GeneXpert MTB/RIF 報告系統將陽性結果從低到高分為 4 個等級：極低檢出組（Ct 值 28～38）、低檢出組（Ct 值 22～28）、中檢出組（Ct 值 16～22）及高檢出組（Ct 值<16）。
1.2.5 相關臨床信息收集
納入患者的臨床信息由醫院信息系統導出。① 基本信息：年齡、性別；② 臨床信息：主訴、臨床癥狀（咳嗽、咯血、發熱、盜汗、體重等）、用藥史、既往史等；③ 實驗室檢查信息：血常規、肝腎功能檢查、尿常規等結果；④ 臨床確診為泌尿系結核病的患者，收集其胸部及泌尿系相關影像學資料。
1.3 質量控制（質控）
試驗前制定操作手冊與質控計劃，培訓研究團隊人員。所有試驗由經驗豐富的專職醫務人員按照實驗室標準操作程序進行檢驗操作，以確保操作規范、結果準確。在數據收集階段，及時、準確記錄實驗數據，記錄保存完整；選擇合適的電腦軟件及硬件用于數據管理。在數據統計分析階段，采取雙人同時進行數據錄入與檢查；編寫 Excel 限制規則及時識別并處理缺失值、異常值、不合邏輯值；盡量做到盲法，統計分析工作由對患者信息及分組不知情的研究人員完成；采用正確的統計分析方法。涂片法、培養法及藥敏結果質控方法如下：
1.3.1 涂片法質控
陽性對照：分枝桿菌屬；陰性對照：大腸埃希菌。
1.3.2 培養法質控
以 MTB 標準株 H37Rv 作為質控菌株，進行每個月質控。
1.3.3 藥敏結果質控
以 MTB 標準株 H37Rv 為敏感參考菌株進行質控，用 2 種培養液分別稀釋質控菌株，并分別接種于藥敏板上對應微孔，置（36±1）℃恒溫箱培養 14 d。陽性對照孔和吡嗪酰胺陽性對照孔應生長良好；將每一含藥物孔與對應的生長對照孔比較，讀取肉眼可見顯著抑制 H37Rv 生長的各藥物最低濃度，應小于或等于各藥物判讀濃度。試劑盒批號更換及每個月進行質控。質控菌株的使用應符合其來源的菌種保藏中心的相關要求，一般傳代不應超過 3 代，否則即應更換。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 26.0 軟件對數據進行統計分析。滿足正態分布的計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用兩獨立樣本 t 檢驗（正態、方差齊）；不符合正態分布的計量資料采用中位數（下四分位數，上四分位數）表示，組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗；計數資料以例數和百分比表示，組間比較采用χ2 檢驗。GeneXpert MTB/RIF 陽性結果等級與患者實驗室計量資料指標相關性分析采用 Spearman 相關性分析；GeneXpert MTB/RIF 陽性結果等級與患者實驗室計數資料指標相關性分析采用χ2 檢驗。在本研究中，以臨床診斷為標準，評價尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法 3 種檢測方法的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值。同時，培養法是實驗室診斷結核病的“金標準”，因此亦以培養法為標準，評價尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法作為實驗室診斷方法診斷結核病的性能。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般資料
共納入 400 例患者，其中男 189 例，女 211 例。其中，臨床結核病組 163 例［年齡為 46（32，59）歲；男 78 例，女 85 例］，臨床非結核病組 237 例［年齡為 50（36，61）歲；男 111 例，女 126 例］；兩組的年齡（Z=?1.429，P=0.153）、性別（χ2=0.010，P=0.922）比較，差異均無統計學意義。在臨床結核病組中，泌尿系結核病 112 例（包括泌尿系結核病 105 例、泌尿系結核病合并肺結核 5 例、泌尿系結核病合并結核性腦膜炎 1 例、泌尿系結核病合并胸腰椎結核感染 1 例）、非泌尿系結核病 51 例（包括肺結核 29 例，其他肺外結核病 22 例）。共 96 例泌尿系結核病患者具有完整的影像學資料信息。其中，62 例具有輸尿管腎盂積液、輸尿管狹窄擴張等泌尿系統器官的病變特征，44 例存在腎臟局灶病變（結石、鈣化、肉芽腫、囊腫），24 例存在肺部影像學改變，9 例存在一側腎損毀或萎縮，34 例存在膀胱壁增厚、膀胱攣縮。
2.2 患者實驗室檢查結果比較
兩組患者實驗室檢查結果比較見表1～3，臨床非結核病組和臨床結核病組在平均紅細胞體積、平均紅細胞血紅蛋白含量、紅細胞體積分布寬度變異系數、白細胞計數、中性粒細胞百分比、淋巴細胞百分比、淋巴細胞數、間接膽紅素、天門冬氨酸氨基轉移酶/丙氨酸氨基轉移酶、堿性磷酸酶、谷氨酰轉肽酶、球蛋白、甘油三酯、β-羥基丁酸、尿酸、尿亞硝酸鹽及尿隱血方面比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）；兩組在其余指標比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。
表1
兩組患者實驗室血常規檢查結果比較［M（QL，QU）］
表2
兩組患者實驗室血液肝腎功能檢查結果比較
表3
兩組患者實驗室尿液檢查結果比較
2.3 不同診斷標準下不同檢測方法的診斷效能比較
由于存在部分患者臨床醫囑未選擇涂片法、培養法檢查等情況，最終在 400 例患者中，行涂片法 314 例、培養法 261 例、尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 400 例。
以臨床診斷為標準，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法的診斷效能見表4。其中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法靈敏度分別為 55.2%（90/163）、17.3%（24/139）、31.8%（42/132），特異度分別為 97.5%（231/237）、98.3%（172/175）、95.3%（123/129），陽性預測值分別為 93.8%（90/96）、88.9%（24/27）、87.5%（42/48），陰性預測值分別為 76.0%（231/304）、59.9%（172/287）、57.7%（123/213）。
表4
不同檢測方法以臨床診斷為標準診斷結核病的效能比較（例）
以培養法為標準，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法的診斷效能見表5。其中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法靈敏度分別為 77.1%（37/48）、34.8%（16/46），特異度分別為 79.3%（169/213）、95.2%（180/189），陽性預測值分別為 45.7%（37/81）、64.0%（16/25），陰性預測值分別為 93.9%（169/180）、85.7%（180/210）。
表5
不同檢測方法以培養法為標準診斷結核病的效能比較（例）
2.4 尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測不同類型結核病的 MTB 檢出情況
在臨床結核病組 163 例患者中，含泌尿系結核病 112 例，非泌尿系結核病 51 例。根據結核組不同結核病類型，以臨床診斷為標準，評價涂片法、培養法、尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測對結核病的檢測效能結果，見表6。
表6
不同檢測方法以臨床診斷為標準診斷泌尿系和非泌尿系結核病的效能比較（例）
在泌尿系結核病診斷中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法靈敏度分別為 65.2%（73/112）、12.8%（12/94）、32.6%（30/92），特異度分別為 92.0%（265/288）、93.2%（205/220）、89.3%（151/169），陽性預測值分別為 76.0%（73/96）、44.4%（12/27）、62.5%（30/48），陰性預測值分別為 87.2%（265/304）、71.4%（205/287）、70.9%（151/213）。
在非泌尿系結核病診斷中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法靈敏度分別為33.3%（17/51）、26.7%（12/45）、30.0%（12/40），特異度分別為97.5%（231/237）、98.3%（172/175）、95.3%（123/129），陽性預測值分別為73.9%（17/23）、80.0%（12/15）、66.7%（12/18），陰性預測值87.2%（231/265）、83.9%（172/205）、81.5%（123/151）。
2.5 GeneXpert MTB/RIF 檢測結果與結核病患者臨床實驗室指標損傷相關性分析
在96例 GeneXpert MTB 檢出陽性的患者中，排除 9 例GeneXpert MTB原始報告結果資料不全的患者后，共得到極低檢出組 23 例、低檢出組 49 例、中檢出組 11 例及高檢出組 4 例。Spearman 相關性分析和χ2 檢驗分析結果顯示，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測陽性水平等級與患者中性粒細胞數（r=0.242）、單核細胞數（r=0.292）、天門冬氨酸氨基轉移酶/丙氨酸氨基轉移酶（r=0.240）及乳酸脫氫酶（r=0.241）均呈正相關（P<0.05）；與血紅蛋白（r=?0.262）、紅細胞壓積（r=?0.257）、血清總蛋白（r=?0.286）及血清白蛋白（r=?0.247）均呈負相關（P＜0.05）；與表1～3中其他血液和尿液實驗室指標均不相關（P＞0.05）。
2.6 GeneXpert MTB/RIF 檢測 RIF 耐藥情況
在 163 例臨床結核病患者中，90 例 GeneXpert MTB 陽性，其中 RIF 耐藥 6 例，敏感 84 例。MTB 培養陽性 42 例，其中經表型藥敏試驗診斷為 RIF 敏感 13 例。MTB 培養與 GeneXpert MTB 均為陽性的結核病患者共 35 例，其中 13 例進行了表型藥敏試驗。除 2 例存在雜菌生長無法判斷藥敏結果外，11 例經表型藥敏試驗均診斷為 RIF 敏感，與對應 GeneXpert MTB/RIF 檢查結果符合率 100%。
3 討論
GeneXpert MTB/RIF 可同時進行 MTB 及 RIF 耐藥檢測，是集標本處理、PCR 擴增于一體的全封閉自動化分子檢測平臺[15]，其檢測腦脊液[16-17]、淋巴結[18-20]及骨關節結核部位膿液[21-22]等各類型肺外結核病臨床標本具有較高診斷價值。目前對尿液標本檢測 MTB 相關研究較少。相較于痰液、血液及其他組織液標本，尿液標本留取簡單方便。對于無法產生痰液的重病患者，較于支氣管肺泡灌洗液等需要進行有創檢查取得的標本，可輕易獲得。尿液采集過程不會產生有害的傳染性氣溶膠，更便于基層實驗室處理。有研究報道了糞便標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測 MTB 的診斷價值[23]，但目前用于進行 GeneXpert MTB/RIF 檢測的糞便標本尚無規范統一的標本前處理共識，且糞便處理對實驗室安全等級及操作人員專業技能要求較高。在本研究中，以臨床診斷為標準，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測靈敏度最高（55.2%）。涂片法特異度雖高（98.3%），但其靈敏度過低（17.3%），分析原因，可能為涂片法在染色過程中，較易出現菌膜部分剝脫的現象，且涂片法無法進行 MTB 菌種鑒定及藥敏表型表征。培養法靈敏度（31.8%）略低，培養之前標本的接種部分消化、去污染等前處理過程可能導致了 MTB 的活性降低甚至死亡，損失的活細胞使得培養法檢測靈敏度下降。GeneXpert MTB/RIF 能夠檢測除死菌細胞中殘存的 MTB 核酸片段，這可能解釋了尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測更高的靈敏度結果。在 RIF 耐藥檢測方面，11 例GeneXpert RIF 檢測結果（敏感）均與表型藥敏試驗結果相符，表明其具有較好的臨床用藥指導價值。
泌尿系結核是臨床上一種常見的肺外結核，約占肺外結核病例中 30%～40%[24]，其臨床癥狀缺乏特異性，導致泌尿系結核患者常出現診斷延遲和治療效果不佳。傳統的篩查泌尿系結核實驗室檢查如尿沉渣鏡檢MTB、培養等則由于 MTB被局限在泌尿道病變部位[8]，排出量極少導致檢出率偏低。在一項納入了 112 例患者研究中報道了尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測泌尿系結核敏感度明顯高于涂片法及培養法（53.2% vs. 12.9% vs. 29.0%），其特異度高達 100%[25]。Pang 等[13]以臨床診斷為金標準，比較了培養法、涂片法與尿液 GeneXpert MTB/RIF 診斷泌尿系結核病的靈敏度，分別為 45.7%［37/81，95%CI（34.8%，56.5%）］、18.5%［15/81，95%CI（10.1%，27.0%）］和 63.0%［51/81，95%CI（52.4%，73.5%）］。在本研究中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 診斷泌尿系結核病靈敏度遠高于涂片法及培養（65.2% vs. 12.8% vs. 32.6%），基本與上述研究結果相符。本研究尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 診斷特異度為 92.0%，另一項比較尿液 RT-PCR 與 GeneXpert MTB/RIF 檢測腎結核的診斷性能研究中報道了 GeneXpert MTB/RIF 檢測靈敏度達 98.95%，特異度達 96.55%[26]。分析本研究的靈敏度和特異度相較于該研究均有降低，可能是本研究中部分泌尿系結核患者存在一側腎損毀或萎縮（9 例）及輸尿管狹窄（62 例）等器官影像學改變，此類患者分枝桿菌被局限在泌尿道病變部位，尿液中菌負荷量低。本研究留取尿液標本為隨機尿，且曾有報道尿液 MTB 間歇排泄[27]，單次隨機尿標本含菌量及濃度遠少于晨尿與 24 h 尿標本。除了用于診斷泌尿系結核的效用外，使用 GeneXpert MTB/RIF 進行尿液檢測還可進一步提高診斷率并在患者無法排痰時提供肺結核診斷的替代方法。以往文獻報道了免疫抑制晚期 HIV 感染合并肺結核患者中，未處理[28]及離心濃縮后[12]的微量尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測肺結核的靈敏度可達 40%～44%。部分肺結核患者本身存在泌尿系結核合并感染，本研究中 GeneXpert MTB/RIF 檢測共有 5 例尿液標本來自于泌尿系結核合并肺結核感染的患者。這些結果表明了在部分肺結核患者中，結核病的傳播性和腎臟的高度受累。尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測與以往報道的肺外結核病變部位體液或組織標本相比，靈敏度有所下降，但其特異度高達 97.5%，接近文獻報道水平[29-30]。在一項采用新一代靈敏度更高的 Xpert MTB/RIF Ultra（Ultra）檢測技術對結核性淋巴結炎的診斷效能研究中，尿液 Ultra 檢測結核性淋巴結炎靈敏度為 18%［95%CI（7%，35%）］，而特異度為 98%［95%CI（88%，100%）］，且濃縮的尿液標本 Ultra 檢測陽性率更高[31]。結合本研究結果，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測結核病，尤其是肺外結核，具有更高靈敏度，標本獲得更為簡單、快速、足量。尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測可減少對診斷肺外結核所需進行侵入性采樣（如腦脊液、關節液、胸腔穿刺液等）的患者例數，且具有良好的檢出率、特異度等診斷性能，從而大幅降低醫療服務提供者和患者的經濟和時間成本。多篇研究報道了在結核病合并 HIV 晚期或免疫缺陷患者人群中尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測具有更高的檢出率[12，28，31]。由于本研究未納入 HIV 陽性患者，在后續研究中可進一步納入 HIV 陽性結核病人群驗證尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 的診斷效能。
GeneXpert MTB/RIF 檢測結果的 Ct 值代表探針信號被檢測到所需的 PCR 循環次數（Ct 值低可認為細菌量載量高），可近似反映結核病患者細菌負載量[32]。在本研究中，GeneXpert MTB/RIF 陽性水平與患者血紅蛋白、紅細胞壓積、中性粒細胞數、單核細胞數、血清總蛋白、天門冬氨酸氨基轉移酶/丙氨酸氨基轉移酶、乳酸脫氫酶及血清白蛋白水平呈相關關系。結核病是一種慢性消耗性疾病，患者常會出現蛋白減低等營養不良癥狀，而營養風險的發生對結核病的預后存在不良影響[33]，如肺結核空洞形成[34]。血清白蛋白和血紅蛋白是人體血液中蛋白的主要組成成分。血清白蛋白由肝臟細胞產生，占血漿總蛋白的 40%～60%，在維持血液膠體滲透壓、體內代謝物質運輸及營養等方面起到重要作用。多篇研究報道了血清白蛋白濃度與結核病的營養風險、疾病發展相關情況及在抗結核病藥物治療檢測中起的作用[33，35]。由于本相關性研究中納入分析的病例較少，結果存在一定局限性。
本研究存在一定局限性：本研究留取的尿液標本為隨機尿標本，含菌量少，可進一步分析 24 h 尿標本用于 GeneXpert MTB/RIF 檢測結核病的診斷性能；尿液標本培養前依然使用了針對痰液標本設計的前處理方式，可能使得尿液中含菌量進一步減少及死亡；相關性分析中納入的病例數量較少，可擴大樣本量并將 MTB 培養及進一步將 MTB 表型藥敏試驗加入研究中。
綜上所述，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測在結核病診斷中具有較好應用價值，有助于臨床醫生對結核病患者進行早期、快速的診斷，尤其是對于泌尿系結核病的早期發現。此外，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測結果的陽性水平可提示患者疾病嚴重程度。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
結核病是由結核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis, MTB）感染引起的慢性傳染病，在全球范圍內仍是單一性傳染病導致死亡的主要原因[1]。2022 年世界衛生組織（World Health Organization, WHO）全球結核病報告顯示，我國作為結核病高負擔國家，發病總數占全球的 7.4%，發病率為 55/10 萬[1]。結核病的早期診斷對患者預后及控制 MTB 的傳播至關重要。傳統實驗室診斷方法例如涂片法，快速、經濟，但陽性檢出率低。“金標準”培養法周期長，無法滿足臨床快速診治的需求。隨著分子生物學技術飛速發展，基于 GeneXpert 平臺的 MTB/利福平（rifampin, RIF）耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測技術 GeneXpert MTB/RIF 已廣泛應用于結核病診斷。該技術以全自動半巢式實時聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction, PCR）技術為基礎，檢測 MTB 編碼 RNA 聚合酶β亞基的 rpoB 基因中 81 bp RIF 耐藥決定區是否突變[2]，2 h 可報告 MTB 檢出情況和約 95%的 RIF 耐藥突變[3]。2013 年 GeneXpert MTB/RIF 技術被 WHO 推薦用于疑似肺外結核患者的肺外標本快速檢測[4]，其靈敏度可達 95%，特異度為 98%～99%[5-6]。相較于痰液、血液及其他組織液標本，尿液標本是唯一留取方便、無創、可以大量收集排泄出人體的體液，即使是無法產生痰液的重病患者也可獲得尿液標本。目前已有多篇研究將尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測應用于泌尿系結核病的診斷研究中[7-9]。然而，將尿液標本應用于肺內及肺外非泌尿系各類型結核病診斷相關研究較少。因此，本研究為評估尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測對結核病的診斷價值，特對比分析其與其他實驗室檢測方法診斷結核病診斷的靈敏度、特異度、預測值等診斷性能，以探討 GeneXpert MTB/RIF 檢測在結核病診斷中的優勢和特點。
1 對象與方法
1.1 研究對象
回顧性選擇 2018 年 1 月 1 日—2023 年 6 月 1 日四川大學華西醫院收治的臨床高度疑似結核病患者。納入標準：① 醫院收治的疑似結核病患者，具有典型結核病相關的臨床癥狀和體征。依照《肺結核診斷標準》（WS 288—2017）[10]及《結核病分類標準》（WS 196—2017）[11]，并結合臨床醫師判斷，疑似結核病的診斷標準為：A. 疑似肺結核：a. 有發熱、咳嗽、體重減輕等疑似癥狀；b. 入院前胸部影像學檢查存在可疑征象。B. 疑似肺外結核：a. 入院前有發熱、盜汗、體重減輕、腹瀉、淋巴結腫大或破潰、尿頻、尿急等臨床可疑癥狀；b. 影像學檢查可見淋巴結腫大、腹腔積液等可疑征象。② 留取尿液標本進行了 GeneXpert MTB/RIF 檢測。排除標準：① 未提供尿液標本；② 已進行規律性抗結核治療（≥1 個月）；③ 人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus, HIV）陽性。本研究已通過四川大學華西醫院生物醫學倫理審查委員會審批［2023 年審（102）號］。
本研究為單個診斷試驗。以臨床綜合診斷為金標準，評價尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測對結核病的診斷價值。設雙側檢驗水準α=0.05，1?β=0.90，δ=0.10，研究對象脫落率為 10.0%，本研究將研究對象分為 2 組，匹配比例為 1∶1。根據以往文獻報道，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測診斷肺結核靈敏度為 40.0%，特異度為 98.0%[12]。使用 PASS 2021 軟件計算得每組需招募 112 例，共計 224 例研究對象。同時，另有文獻報道尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測診斷泌尿系結核靈敏度為 64.4%，特異度為 100.0%[13]，PASS 計算得每組需招募 107 例，共計 214 例研究對象。由于現有研究缺乏對尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測診斷結核病的診斷準確性指標報道，因此本研究綜合以上數據，選擇每組招募至少 112 例，共計 224 例。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
根據臨床綜合診斷，將納入患者分為臨床非結核病組和臨床結核病組。肺結核及肺外結核病（包括泌尿系結核、結核性腦膜炎、脊柱結核、腸結核等）的診斷依據結核病復合診斷標準（符合 ①，且符合 ②③④ 任何一項即可確診）：① 符合疑似結核病診斷標準；② 送檢痰液、支氣管灌洗液或肺外標本培養陽性；③ 病理檢查證實有結核病變；④ 影像學資料有結核病的典型表現并結合臨床和實驗室各種檢查結果作出診斷[10-11]。現有研究通常將尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測應用于泌尿系結核病的診斷中[7-9]。為進一步探究尿液標本應用于肺內及肺外非泌尿系各類型結核病診斷，本研究按照結核病病變部位，根據《結核病分類標準》（WS 196—2017）[11]及實際納入各類型結核病占比，對臨床結核病組進行亞組分類，分為泌尿系結核病組和非泌尿系結核病組。
1.2.2 MTB 涂片抗酸染色（以下簡稱涂片法）
涂片法使用珠海貝索生物技術有限公司生產的抗酸染色液。按照《結核病實驗室檢驗規程》[14]及試劑說明書（萋-尼抗酸染色法）進行涂片法，所有涂片部分應涂在玻片中央 2 cm2 的區域內。100 倍油鏡下觀察發現 3 條及以上抗酸桿菌/100 個視野判定為查見抗酸桿菌。
1.2.3 MTB 培養（以下簡稱培養法）及表型藥物敏感（藥敏）試驗
所有操作均在有證明的生物安全柜中進行。① 培養法使用美國碧迪公司生產的分枝桿菌培養管及配套全自動分枝桿菌檢測系統，按照廠商操作規范及說明執行。取 3～5 mL 標本加入等量的樣本前處理液 2%氫氧化鈉溶液、2.9%枸櫞酸鈉溶液、N-乙酰-L-半胱氨酸及無菌磷酸鹽緩沖生理鹽水（phosphate buffered saline, PBS）（pH 值 6.8）進行樣本去污染及消化，震搖試管約 20 s 后室溫靜置 15 min。向試管中加入已消毒的 PBS（pH 值 6.8）至 50 mL 稀釋標本，混勻后離心半徑 10 cm，4 000 r/min 離心 15 min。棄上清液，向沉淀中加入 1～2 mL 已消毒的 PBS 混勻成懸液，取 0.5 mL 加入 MGIT 培管中后放入 BACTEC MGIT 960 全自動分枝桿菌培養監測儀中孵育。全自動分枝桿菌培養儀報告的陽性結果需用快速抗酸染色法確認。用 MGIT 培養管中的培養液進行次培養，用于鑒定和藥敏試驗。② MTB 表型藥敏試驗采用珠海貝索生物技術有限公司生產的結核分枝桿菌藥敏試劑盒。按照廠商操作規范及實驗室標準操作規程，將受試菌株配成 1 mg/mL（1.0 麥氏濁度單位）的菌懸液，稀釋 100 倍后加入 100 μL/孔商品化藥敏培養液中。接種后加蓋并用封口膜密封，正面向上置于（36±1）℃培養。培養 48 h 查看有無污染，7 d 后查看藥敏結果，最佳判讀時間為 7～14 d，最長不超過 21 d。
1.2.4 GeneXpert MTB/RIF 檢測
GeneXpert MTB/RIF 檢測系統及配套試劑盒來自美國 Cepheid 公司，在生物安全柜內按照說明書規范操作。留取患者隨機尿 10～15 mL，離心半徑 10 cm，3 000 r/min 離心 15 min 后，棄上清液。按 1∶2 比例混合尿液沉渣與標配處理液，震搖后靜置 15 min 充分消化標本。吸取 2 mL 處理好的標本液加入 GeneXpert 系統測試盒中，選擇 Xpert MTB-RIF Assay G4 分析程序，約 2 h 報告 MTB 檢測及 RIF 耐藥結果。根據擴增閾值循環數（cycle threshold, Ct）值，GeneXpert MTB/RIF 報告系統將陽性結果從低到高分為 4 個等級：極低檢出組（Ct 值 28～38）、低檢出組（Ct 值 22～28）、中檢出組（Ct 值 16～22）及高檢出組（Ct 值<16）。
1.2.5 相關臨床信息收集
納入患者的臨床信息由醫院信息系統導出。① 基本信息：年齡、性別；② 臨床信息：主訴、臨床癥狀（咳嗽、咯血、發熱、盜汗、體重等）、用藥史、既往史等；③ 實驗室檢查信息：血常規、肝腎功能檢查、尿常規等結果；④ 臨床確診為泌尿系結核病的患者，收集其胸部及泌尿系相關影像學資料。
1.3 質量控制（質控）
試驗前制定操作手冊與質控計劃，培訓研究團隊人員。所有試驗由經驗豐富的專職醫務人員按照實驗室標準操作程序進行檢驗操作，以確保操作規范、結果準確。在數據收集階段，及時、準確記錄實驗數據，記錄保存完整；選擇合適的電腦軟件及硬件用于數據管理。在數據統計分析階段，采取雙人同時進行數據錄入與檢查；編寫 Excel 限制規則及時識別并處理缺失值、異常值、不合邏輯值；盡量做到盲法，統計分析工作由對患者信息及分組不知情的研究人員完成；采用正確的統計分析方法。涂片法、培養法及藥敏結果質控方法如下：
1.3.1 涂片法質控
陽性對照：分枝桿菌屬；陰性對照：大腸埃希菌。
1.3.2 培養法質控
以 MTB 標準株 H37Rv 作為質控菌株，進行每個月質控。
1.3.3 藥敏結果質控
以 MTB 標準株 H37Rv 為敏感參考菌株進行質控，用 2 種培養液分別稀釋質控菌株，并分別接種于藥敏板上對應微孔，置（36±1）℃恒溫箱培養 14 d。陽性對照孔和吡嗪酰胺陽性對照孔應生長良好；將每一含藥物孔與對應的生長對照孔比較，讀取肉眼可見顯著抑制 H37Rv 生長的各藥物最低濃度，應小于或等于各藥物判讀濃度。試劑盒批號更換及每個月進行質控。質控菌株的使用應符合其來源的菌種保藏中心的相關要求，一般傳代不應超過 3 代，否則即應更換。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 26.0 軟件對數據進行統計分析。滿足正態分布的計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用兩獨立樣本 t 檢驗（正態、方差齊）；不符合正態分布的計量資料采用中位數（下四分位數，上四分位數）表示，組間比較采用 Mann-Whitney U 檢驗；計數資料以例數和百分比表示，組間比較采用χ2 檢驗。GeneXpert MTB/RIF 陽性結果等級與患者實驗室計量資料指標相關性分析采用 Spearman 相關性分析；GeneXpert MTB/RIF 陽性結果等級與患者實驗室計數資料指標相關性分析采用χ2 檢驗。在本研究中，以臨床診斷為標準，評價尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法 3 種檢測方法的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值。同時，培養法是實驗室診斷結核病的“金標準”，因此亦以培養法為標準，評價尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法作為實驗室診斷方法診斷結核病的性能。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般資料
共納入 400 例患者，其中男 189 例，女 211 例。其中，臨床結核病組 163 例［年齡為 46（32，59）歲；男 78 例，女 85 例］，臨床非結核病組 237 例［年齡為 50（36，61）歲；男 111 例，女 126 例］；兩組的年齡（Z=?1.429，P=0.153）、性別（χ2=0.010，P=0.922）比較，差異均無統計學意義。在臨床結核病組中，泌尿系結核病 112 例（包括泌尿系結核病 105 例、泌尿系結核病合并肺結核 5 例、泌尿系結核病合并結核性腦膜炎 1 例、泌尿系結核病合并胸腰椎結核感染 1 例）、非泌尿系結核病 51 例（包括肺結核 29 例，其他肺外結核病 22 例）。共 96 例泌尿系結核病患者具有完整的影像學資料信息。其中，62 例具有輸尿管腎盂積液、輸尿管狹窄擴張等泌尿系統器官的病變特征，44 例存在腎臟局灶病變（結石、鈣化、肉芽腫、囊腫），24 例存在肺部影像學改變，9 例存在一側腎損毀或萎縮，34 例存在膀胱壁增厚、膀胱攣縮。
2.2 患者實驗室檢查結果比較
兩組患者實驗室檢查結果比較見表1～3，臨床非結核病組和臨床結核病組在平均紅細胞體積、平均紅細胞血紅蛋白含量、紅細胞體積分布寬度變異系數、白細胞計數、中性粒細胞百分比、淋巴細胞百分比、淋巴細胞數、間接膽紅素、天門冬氨酸氨基轉移酶/丙氨酸氨基轉移酶、堿性磷酸酶、谷氨酰轉肽酶、球蛋白、甘油三酯、β-羥基丁酸、尿酸、尿亞硝酸鹽及尿隱血方面比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）；兩組在其余指標比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。
表1
兩組患者實驗室血常規檢查結果比較［M（QL，QU）］
表2
兩組患者實驗室血液肝腎功能檢查結果比較
表3
兩組患者實驗室尿液檢查結果比較
2.3 不同診斷標準下不同檢測方法的診斷效能比較
由于存在部分患者臨床醫囑未選擇涂片法、培養法檢查等情況，最終在 400 例患者中，行涂片法 314 例、培養法 261 例、尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 400 例。
以臨床診斷為標準，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法的診斷效能見表4。其中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法靈敏度分別為 55.2%（90/163）、17.3%（24/139）、31.8%（42/132），特異度分別為 97.5%（231/237）、98.3%（172/175）、95.3%（123/129），陽性預測值分別為 93.8%（90/96）、88.9%（24/27）、87.5%（42/48），陰性預測值分別為 76.0%（231/304）、59.9%（172/287）、57.7%（123/213）。
表4
不同檢測方法以臨床診斷為標準診斷結核病的效能比較（例）
以培養法為標準，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法的診斷效能見表5。其中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法靈敏度分別為 77.1%（37/48）、34.8%（16/46），特異度分別為 79.3%（169/213）、95.2%（180/189），陽性預測值分別為 45.7%（37/81）、64.0%（16/25），陰性預測值分別為 93.9%（169/180）、85.7%（180/210）。
表5
不同檢測方法以培養法為標準診斷結核病的效能比較（例）
2.4 尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測不同類型結核病的 MTB 檢出情況
在臨床結核病組 163 例患者中，含泌尿系結核病 112 例，非泌尿系結核病 51 例。根據結核組不同結核病類型，以臨床診斷為標準，評價涂片法、培養法、尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測對結核病的檢測效能結果，見表6。
表6
不同檢測方法以臨床診斷為標準診斷泌尿系和非泌尿系結核病的效能比較（例）
在泌尿系結核病診斷中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法靈敏度分別為 65.2%（73/112）、12.8%（12/94）、32.6%（30/92），特異度分別為 92.0%（265/288）、93.2%（205/220）、89.3%（151/169），陽性預測值分別為 76.0%（73/96）、44.4%（12/27）、62.5%（30/48），陰性預測值分別為 87.2%（265/304）、71.4%（205/287）、70.9%（151/213）。
在非泌尿系結核病診斷中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF、涂片法、培養法靈敏度分別為33.3%（17/51）、26.7%（12/45）、30.0%（12/40），特異度分別為97.5%（231/237）、98.3%（172/175）、95.3%（123/129），陽性預測值分別為73.9%（17/23）、80.0%（12/15）、66.7%（12/18），陰性預測值87.2%（231/265）、83.9%（172/205）、81.5%（123/151）。
2.5 GeneXpert MTB/RIF 檢測結果與結核病患者臨床實驗室指標損傷相關性分析
在96例 GeneXpert MTB 檢出陽性的患者中，排除 9 例GeneXpert MTB原始報告結果資料不全的患者后，共得到極低檢出組 23 例、低檢出組 49 例、中檢出組 11 例及高檢出組 4 例。Spearman 相關性分析和χ2 檢驗分析結果顯示，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測陽性水平等級與患者中性粒細胞數（r=0.242）、單核細胞數（r=0.292）、天門冬氨酸氨基轉移酶/丙氨酸氨基轉移酶（r=0.240）及乳酸脫氫酶（r=0.241）均呈正相關（P<0.05）；與血紅蛋白（r=?0.262）、紅細胞壓積（r=?0.257）、血清總蛋白（r=?0.286）及血清白蛋白（r=?0.247）均呈負相關（P＜0.05）；與表1～3中其他血液和尿液實驗室指標均不相關（P＞0.05）。
2.6 GeneXpert MTB/RIF 檢測 RIF 耐藥情況
在 163 例臨床結核病患者中，90 例 GeneXpert MTB 陽性，其中 RIF 耐藥 6 例，敏感 84 例。MTB 培養陽性 42 例，其中經表型藥敏試驗診斷為 RIF 敏感 13 例。MTB 培養與 GeneXpert MTB 均為陽性的結核病患者共 35 例，其中 13 例進行了表型藥敏試驗。除 2 例存在雜菌生長無法判斷藥敏結果外，11 例經表型藥敏試驗均診斷為 RIF 敏感，與對應 GeneXpert MTB/RIF 檢查結果符合率 100%。
3 討論
GeneXpert MTB/RIF 可同時進行 MTB 及 RIF 耐藥檢測，是集標本處理、PCR 擴增于一體的全封閉自動化分子檢測平臺[15]，其檢測腦脊液[16-17]、淋巴結[18-20]及骨關節結核部位膿液[21-22]等各類型肺外結核病臨床標本具有較高診斷價值。目前對尿液標本檢測 MTB 相關研究較少。相較于痰液、血液及其他組織液標本，尿液標本留取簡單方便。對于無法產生痰液的重病患者，較于支氣管肺泡灌洗液等需要進行有創檢查取得的標本，可輕易獲得。尿液采集過程不會產生有害的傳染性氣溶膠，更便于基層實驗室處理。有研究報道了糞便標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測 MTB 的診斷價值[23]，但目前用于進行 GeneXpert MTB/RIF 檢測的糞便標本尚無規范統一的標本前處理共識，且糞便處理對實驗室安全等級及操作人員專業技能要求較高。在本研究中，以臨床診斷為標準，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測靈敏度最高（55.2%）。涂片法特異度雖高（98.3%），但其靈敏度過低（17.3%），分析原因，可能為涂片法在染色過程中，較易出現菌膜部分剝脫的現象，且涂片法無法進行 MTB 菌種鑒定及藥敏表型表征。培養法靈敏度（31.8%）略低，培養之前標本的接種部分消化、去污染等前處理過程可能導致了 MTB 的活性降低甚至死亡，損失的活細胞使得培養法檢測靈敏度下降。GeneXpert MTB/RIF 能夠檢測除死菌細胞中殘存的 MTB 核酸片段，這可能解釋了尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測更高的靈敏度結果。在 RIF 耐藥檢測方面，11 例GeneXpert RIF 檢測結果（敏感）均與表型藥敏試驗結果相符，表明其具有較好的臨床用藥指導價值。
泌尿系結核是臨床上一種常見的肺外結核，約占肺外結核病例中 30%～40%[24]，其臨床癥狀缺乏特異性，導致泌尿系結核患者常出現診斷延遲和治療效果不佳。傳統的篩查泌尿系結核實驗室檢查如尿沉渣鏡檢MTB、培養等則由于 MTB被局限在泌尿道病變部位[8]，排出量極少導致檢出率偏低。在一項納入了 112 例患者研究中報道了尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測泌尿系結核敏感度明顯高于涂片法及培養法（53.2% vs. 12.9% vs. 29.0%），其特異度高達 100%[25]。Pang 等[13]以臨床診斷為金標準，比較了培養法、涂片法與尿液 GeneXpert MTB/RIF 診斷泌尿系結核病的靈敏度，分別為 45.7%［37/81，95%CI（34.8%，56.5%）］、18.5%［15/81，95%CI（10.1%，27.0%）］和 63.0%［51/81，95%CI（52.4%，73.5%）］。在本研究中，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 診斷泌尿系結核病靈敏度遠高于涂片法及培養（65.2% vs. 12.8% vs. 32.6%），基本與上述研究結果相符。本研究尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 診斷特異度為 92.0%，另一項比較尿液 RT-PCR 與 GeneXpert MTB/RIF 檢測腎結核的診斷性能研究中報道了 GeneXpert MTB/RIF 檢測靈敏度達 98.95%，特異度達 96.55%[26]。分析本研究的靈敏度和特異度相較于該研究均有降低，可能是本研究中部分泌尿系結核患者存在一側腎損毀或萎縮（9 例）及輸尿管狹窄（62 例）等器官影像學改變，此類患者分枝桿菌被局限在泌尿道病變部位，尿液中菌負荷量低。本研究留取尿液標本為隨機尿，且曾有報道尿液 MTB 間歇排泄[27]，單次隨機尿標本含菌量及濃度遠少于晨尿與 24 h 尿標本。除了用于診斷泌尿系結核的效用外，使用 GeneXpert MTB/RIF 進行尿液檢測還可進一步提高診斷率并在患者無法排痰時提供肺結核診斷的替代方法。以往文獻報道了免疫抑制晚期 HIV 感染合并肺結核患者中，未處理[28]及離心濃縮后[12]的微量尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測肺結核的靈敏度可達 40%～44%。部分肺結核患者本身存在泌尿系結核合并感染，本研究中 GeneXpert MTB/RIF 檢測共有 5 例尿液標本來自于泌尿系結核合并肺結核感染的患者。這些結果表明了在部分肺結核患者中，結核病的傳播性和腎臟的高度受累。尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測與以往報道的肺外結核病變部位體液或組織標本相比，靈敏度有所下降，但其特異度高達 97.5%，接近文獻報道水平[29-30]。在一項采用新一代靈敏度更高的 Xpert MTB/RIF Ultra（Ultra）檢測技術對結核性淋巴結炎的診斷效能研究中，尿液 Ultra 檢測結核性淋巴結炎靈敏度為 18%［95%CI（7%，35%）］，而特異度為 98%［95%CI（88%，100%）］，且濃縮的尿液標本 Ultra 檢測陽性率更高[31]。結合本研究結果，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測結核病，尤其是肺外結核，具有更高靈敏度，標本獲得更為簡單、快速、足量。尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測可減少對診斷肺外結核所需進行侵入性采樣（如腦脊液、關節液、胸腔穿刺液等）的患者例數，且具有良好的檢出率、特異度等診斷性能，從而大幅降低醫療服務提供者和患者的經濟和時間成本。多篇研究報道了在結核病合并 HIV 晚期或免疫缺陷患者人群中尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測具有更高的檢出率[12，28，31]。由于本研究未納入 HIV 陽性患者，在后續研究中可進一步納入 HIV 陽性結核病人群驗證尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 的診斷效能。
GeneXpert MTB/RIF 檢測結果的 Ct 值代表探針信號被檢測到所需的 PCR 循環次數（Ct 值低可認為細菌量載量高），可近似反映結核病患者細菌負載量[32]。在本研究中，GeneXpert MTB/RIF 陽性水平與患者血紅蛋白、紅細胞壓積、中性粒細胞數、單核細胞數、血清總蛋白、天門冬氨酸氨基轉移酶/丙氨酸氨基轉移酶、乳酸脫氫酶及血清白蛋白水平呈相關關系。結核病是一種慢性消耗性疾病，患者常會出現蛋白減低等營養不良癥狀，而營養風險的發生對結核病的預后存在不良影響[33]，如肺結核空洞形成[34]。血清白蛋白和血紅蛋白是人體血液中蛋白的主要組成成分。血清白蛋白由肝臟細胞產生，占血漿總蛋白的 40%～60%，在維持血液膠體滲透壓、體內代謝物質運輸及營養等方面起到重要作用。多篇研究報道了血清白蛋白濃度與結核病的營養風險、疾病發展相關情況及在抗結核病藥物治療檢測中起的作用[33，35]。由于本相關性研究中納入分析的病例較少，結果存在一定局限性。
本研究存在一定局限性：本研究留取的尿液標本為隨機尿標本，含菌量少，可進一步分析 24 h 尿標本用于 GeneXpert MTB/RIF 檢測結核病的診斷性能；尿液標本培養前依然使用了針對痰液標本設計的前處理方式，可能使得尿液中含菌量進一步減少及死亡；相關性分析中納入的病例數量較少，可擴大樣本量并將 MTB 培養及進一步將 MTB 表型藥敏試驗加入研究中。
綜上所述，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測在結核病診斷中具有較好應用價值，有助于臨床醫生對結核病患者進行早期、快速的診斷，尤其是對于泌尿系結核病的早期發現。此外，尿液標本 GeneXpert MTB/RIF 檢測結果的陽性水平可提示患者疾病嚴重程度。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
