Xpert MTB/RIF 檢測系統對肺結核臨床診斷病例的應用價值

田　斌，王孝君，文　嵐，郭彥昌

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Xpert MTB/RIF 檢測系統對肺結核臨床診斷病例的應用價值

田斌1,2，王孝君1，文嵐1，郭彥昌1

目的評價Xpert MTB/RIF檢測系統對肺結核臨床診斷病例的應用價值。方法對296例肺結核臨床診斷病例的同一痰標本分別進行BACTEC MGIT 960液體培養和Xpert MTB/RIF檢測，以BACTEC MGIT 960液體培養病原學檢測和藥敏結果為金標準計算Xpert MTB/RIF檢測系統的檢驗效能指標。結果Xpert MTB/RIF檢測系統與金標準存在的差異具有統計學意義 (P<0.005)，其病原學診斷靈敏度為84.9%(118/139)，特異度為97.5%(153/157)，篩查利福平耐藥的靈敏度為85.2%(23/27)，特異度為100.0%(91/91)，一致性檢驗發現兩種方法在病原學診斷和利福平藥敏篩檢的kappa值分別為0.829和0.899。結論Xpert MTB/RIF檢測系統用于肺結核臨床診斷病例的實驗室診斷和利福平耐藥的篩檢都不同于BACTEC MGIT 960檢測系統，Xpert MTB/RIF檢測系統借助其較高的靈敏度和特異度、快速和操作方便的優勢，值得在中國結核病實驗室推廣應用。

肺結核；臨床診斷；痰；Xpert MTB/RIF；利福平

2015年是全球對抗結核病具有重要意義的一年，是實現千年目標重要的一年，同時也是從千年目標向可持續發展目標過渡、從遏制結核病策略向終結結核病策略過渡的重要歷史時期。數據顯示2014年全世界估計有960萬人感染結核病，但僅有600萬患者被及時發現，另外有37%患者未能被及時發現和治療[1]，因此加快開發和評價新的實驗室診斷工具是減輕疾病負擔和終結結核病的重要議題。自2010年世界衛生組織建議使用Xpert MTB/RIF快速檢測方法以來，該方法以其小巧、輕便、快速、單樣本封閉操作等優勢在低收入和中等收入國家被應用在耐藥結核病高危人群的檢測。為評價Xpert MTB/RIF檢測系統在基層實驗室對肺結核臨床診斷病例的實驗室診斷和利福平耐藥快速篩查的價值，特對長沙市檢測結果進行分析。

1　材料和方法

1.1標本來源標本來自長沙市2個使用Xpert MTB/RIF檢測系統的結核病免費門診就診的肺結核臨床診斷病例(共296例)留取的合格夜間痰和晨痰，痰標本均按照推薦方法[2]采集。

1.2儀器和試劑儀器：BACTEC MGITTM 960液體培養系統(美國BD公司)；Gene Xpert MTB/RIF檢測系統(美國Cepheid公司)。試劑：MGIT液體培養管和SIRE藥敏培養基(美國BD公司)；結核分枝桿菌抗原檢測試劑盒(杭州創新生物檢控技術有限公司)。

1.3方法按照痰標本性狀，首選干酪痰，然后依次選擇血痰和粘液痰，每位患者選擇1份性狀相對較好的痰標本按文獻介紹的方法[3]充分液化后分成量基本相等的2份分別進行Gene Xpert MTB/RIF檢測和BACTEC MGITTM 960液體培養，若果BACTEC MGITTM[4]960液體培養陽性則進行菌型鑒定和藥敏分析，具體操作按照文獻[4-5]介紹的方法嚴格執行。

以BACTEC MGITTM 960液體培養和藥敏結果作為金標準評價Gene Xpert MTB/RIF檢測能力。數據采用SPSS 18.0統計軟件處理，計量資料采用百分比和描述，方法間配對計數資料的比較采用McNemar 檢驗和kappa一致性檢驗。

2　結　果

研究的296例患者均嚴格按照中國結核病防治規劃實施指南中結核病診斷標準的條款[6]明確為肺結核臨床診斷病例，患者年齡均大于18歲，平均56.29±15.77歲，男性患者占73.3% (217/296)，女性患者占26.7%(79/296)。所選痰標本中晨痰占66.6% (197/296)，夜間痰占33.4% (99/296)；干酪痰占7.1%(21/296)，血痰占4.4%(13/296)和粘液痰占88.5%(262/296)。

2.1肺結核臨床診斷病例痰標本液體培養和Xpert MTB/RIF檢測結果肺結核臨床診斷病例痰標本液體培養和Xpert MTB/RIF檢測結果比較見表1，經McNemar 檢驗發現2種方法存在差異(P<0.005)。BACTEC MGIT 960液體培養的陽性率較高，研究過程中對21例液體培養陽性而Xpert MTB/RIF檢測陰性的培養物進行了結核分枝桿菌抗原檢測，結果顯示有81.0%(17/21)是非結核分枝桿菌復合群。若忽略非結核分枝桿菌的影響以BACTEC MGIT 960培養結果作為金標準評價Xpert MTB/RIF檢測系統，該平臺用于肺結核臨床診斷病例病原學診斷的靈敏度為84.9%(118/139)，特異度為97.5%(153/157)，約登指數為0.824。若除去非結核分枝桿菌復合群的影響，那么Xpert MTB/RIF檢測系統的靈敏度將提高為96.7%，相應的約登指數也將提高到0.942。

表1BACTEC MGIT 960培養和Xpert MTB/RIF檢測結果的交叉比較

Tab.1Comparison between the BACTEC MGIT 960 liquid culture and Xpert MTB/RIF

XpertMTB/RIFBACTECMGIT960合計陽性(+)Positive陰性(-)NegativeTotal陽性(+)Positive1184122陰性(-)Negative21153174合計Total139157296

注：McNemar 檢驗，pearson χ2=206.331，P<0.005；kappa一致性檢驗=0.829。

Note: Statistic analysis by McNemar’s test，pearson χ2is equal to 206.331(P<0.005) and kappa value is equal to 0.829.

2.2培養陽性患者Xpert MTB/RIF篩查利福平耐藥結果培養陽性肺結核臨床診斷患者BACTEC MGIT 960和Xpert MTB/RIF檢測利福平耐藥結果見表2，數據顯示有14.8%(4/27)的患者Xpert MTB/RIF檢測對利福平敏感但液體培養藥敏結果顯示為耐藥，未發現Xpert MTB/RIF檢測對利福平耐藥但液體培養藥敏結果顯示為敏感的患者。經McNemar 檢驗發現，Xpert MTB/RIF檢測系統和液體培養藥敏實驗用于利福平耐藥篩檢有統計學意義的差異(P<0.005)。以BACTEC MGIT 960檢測結果為金標準，評價Xpert MTB/RIF檢測系統用于肺結核臨床診斷病例篩查利福平耐藥的靈敏度為85.2%(23/27)，特異度為100.0%(91/91)，約登指數為0.852。

表2BACTEC MGIT 960和Xpert MTB/RIF檢測利福平耐藥結果的交叉比較

Tab.2Comparison between the BACTEC MGIT 960 liquid culture and Xpert MTB/RIF for rifampin (RIF) resistance

XpertMTB/RIFBACTECMGIT960合計耐藥(R)Resistance敏感(S)SensitivityTotal耐藥(R)Resistance23023敏感(S)Sensitivity49195合計Total2791118

注：McNemar檢驗，pearson χ2=96.286，P<0.005；kappa值=0.899。

Note: Statistic analysis by McNemar’s test，pearson χ2is equal to 96.286 (P<0.005) and kappa value is equal to 0.899.

3　討　論

本研究以BACTEC MGIT 960檢測系統作為結核病原學診斷和利福平藥物敏感實驗的結果為金標準，評價了Xpert MTB/RIF檢測系統用于肺結核臨床診斷病例病原學診斷和利福平藥物敏感性篩查的效能指標進行了評價。

研究結果顯示Xpert MTB/RIF檢測系統用于肺結核臨床診斷患者的病原學診斷，其靈敏度和特異度分別達到了96.7%和97.5%。郭婧瑋[7]的研究顯示同樣以液體培養的結果作為金標準Xpert MTB/RIF檢測系統檢測151份結核病患者痰標本的靈敏度和特異度分別為94.5%和93.6%，略低于本研究的結果。產生這一結果的原因可能有以下幾個方面，首先針對的研究對象不同；其次是雖然兩個研究都是對同一份標本檢測結果進行的比較但進行標本分割的方法不相同，本文是采用糜蛋白酶處理后對標本進行分割的而上述文獻中是挑取部分標本達到分割標本的目的。還有文獻報道[8]過Xpert MTB/RIF檢測系統用于確診肺結核患者痰標本檢測時陽性率可以達到53.9%，本研究對象的陽性檢出率也較高，為41.2%，這一結果說明了將有約40%或更高比例的肺結核臨床診斷病例能夠通過Xpert MTB/RIF檢測系統及時的得到實驗室檢測結果的支持，而成為確診病例。這些病例雖然不及涂陽肺結核患者的傳染性那么強，但其傳染性也不容忽視，從傳染病控制的角度來說，更應當注意這一人群[9-10]。

分析結果顯示，Xpert MTB/RIF檢測系統篩檢利福平耐藥的靈敏度為85.2%(23/27)，特異度為100.0%(91/91)，約登指數為0.852。與趙永[11]的研究結果相比較，靈敏度稍低，特異性相當，分析可能的主要原因是該研究是以固體培養和藥敏試驗作為金標準進行的分析，而本文采用的是液體培養，可能兩種方法存在的固有差異造成了評價Xpert MTB/RIF檢測系統靈敏度差異。本文結果顯示有14.8%的患者Xpert MTB/RIF檢測對利福平敏感但液體培養藥敏結果顯示為耐藥，未發現Xpert MTB/RIF檢測利福平耐藥而液體培養藥敏實驗敏感的現象。這要歸因于Xpert MTB/RIF檢測系統對利福平耐藥篩檢的原理是根據能夠造成利福平耐藥的基因位點突變為基礎的檢測方法，而培養的方式是對細菌對藥物是否敏感的表現進行的評價，因此存在某些利福平耐藥菌株的耐藥可能與Xpert MTB/RIF檢測位點的突變沒有關系相關[12-13]。另外還應當考慮體外的培養結果和體內的環境是有著巨大差別的，雖然通常將培養作為耐藥分析的金標準，但應當明白這一結果并不能完全的反映患者體內的真實情況[14]。研究過程中發現的培養陽性的患者有17例為非結核分枝桿菌，而這17例患者均未被Xpert MTB/RIF檢測系統檢出，不僅說明了非結核分枝桿菌流行越來越嚴重[15-16]，同時說明了Xpert MTB/RIF在菌種鑒定方面要優于培養的方法。

隨全球結核病防治目標和策略的轉變，加強診斷能力和提高實驗室檢測能力在結核病防治工作中越來越被重視。然而面對眾多或新型或改進的檢測技術、平臺或系統，除了考慮檢測方法的診斷效能指標外，還需要考慮檢測機構的條件、人員素質和成本效益狀況，非免費檢測項目還應該考慮患者的經濟承受能力。綜合考慮，Xpert MTB/RIF檢測系統和金標準之一的BACTEC MGIT 960檢測系統比較，Xpert MTB/RIF檢測系統用于肺結核臨床診斷病例的實驗室診斷和利福平耐藥的篩檢都不同于BACTEC MGIT 960檢測系統，但兩個技術的一致性良好，因此Xpert MTB/RIF檢測系統借助其較高的靈敏度和特異度、快速和操作方便的優勢，值得在中國結核病實驗室推廣應用。

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Application value of Xpert MTB/RIF detection system for cases of suspected pulmonarytuberculosis

TIAN Bin1,2，WANG Xiao-jun1，WEN Lan1，GUO Yan-chang1

(1.ChangshaCenterforDiseaseControlandPrevention，Changsha410001，China;2.XiangyaCollegeofMedicine，CenterSouthUniversity，Changsha410078，China)

The Xpert MTB/RIF assay is becoming the test of choice for the rapid diagnosis of tuberculosis and rifampin (RIF) resistance. The aim of this study was to evaluate the application value of Xpert MTB/RIF for suspected pulmonary tuberculosis cases. A total of 296 suspected pulmonary tuberculosis cases were confirmed by BACTEC MGIT 960 liquid culture system and Xpert MTB/RIF respectively. The Calculate efficiency index of Xpert MTB/RIF detection system by the results of etiology detection and antimicrobial susceptibility test of BACTEC MGIT 960 liquid culture were used as the gold standard. There were statistical significant differences for Xpert MTB/RIF detection system to gold standard (P<0.005)，the sensitivity and specificity was 84.9% (118/139) and 97.5% (153/157) for etiology detection，was 85.2% (23/27) and 100.0% (91/91) for antimicrobial susceptibility test，and Kappa value was 0.829 and 0.829，respectively. Although Xpert MTB/RIF is different from BACTEC MGIT 960 detection system for etiology detection and antimicrobial susceptibility test in pulmonary tuberculosis cases，Xpert MTB/RIF detection system is worth popularization and application for tuberculosis laboratory in China，as the higher level of sensitivity and specificity，absolute advantage of speediness and easy operation.

pulmonary tuberculosis; suspected case; sputum; Xpert MTB/RIF; rifampicin

Wang Xiao-jun，Email: t.b2002@163.com

10.3969/j.issn.1002-2694.2016.09.007

王孝君，Email:t.b2002@163.com

1.長沙市疾病預防控制中心，長沙410001；

2.中南大學湘雅醫學院，長沙410078

R521

A

1002-2694(2016)09-0798-04

2016-03-24；

2016-07-13

長沙市科技局科技計劃項目(No.K15ZD047-33)

Supported by the Changsha Municipal Bureau of Science and Technology (No. K15ZD047-33)