●嚴如慶
肺結核輔助檢查回顧及比較
●嚴如慶
肺結核對大多數人來說并不陌生,歷史上許多名人都因此病而終,如古代的周瑜、林黛玉,近代的魯迅、郁達夫,國外的肖邦、契訶夫等,肺結核臨床診斷除癥狀體征及典型的影像學表現外,還依賴于其他輔助實驗室檢查,尤其判斷是否為活動性肺結核及是否需要治療的必需條件,如痰抗酸染色、PPD試驗、結核抗體、結合蛋白芯片、r-干擾素釋放試驗、痰Gene Xpert檢測、結核桿菌培養及藥敏試驗等,其實驗室確診金標準仍依賴于結核桿菌培養,但一般臨床中該類證據不典型,很難收據齊全,故造成肺結核臨床診斷困難,判斷其活動性更加不易,以下就該類輔助實驗室檢查分開論述。
肺結核;臨床診斷;通過實驗檢測
分枝桿菌的細胞壁內含有大量的脂質,包圍在肽聚糖的外面,所以分枝桿菌一般不易著色,要經過加熱和延長染色時間來促使其著色。但分枝桿菌中的分枝菌酸與染料結合后,就很難被酸性脫色劑脫色,故名抗酸染色。齊-尼氏抗酸染色法是在加熱條件下使分枝菌酸與石炭酸復紅牢固結合成復合物,用鹽酸酒精處理也不脫色。當再加堿性美蘭復染后,分枝桿菌仍然為紅色,而其他細菌及背景中的物質為藍色。
基于Ⅳ型變態反應原理的一種皮膚試驗,用來檢測機體有無感染過結核桿菌。凡感染過結核桿菌的機體,會產生相應的致敏淋巴細胞,具有對結核桿菌的識別能力。當再次遇到少量的結核桿菌或結核菌素時,致敏T淋巴細胞受相同抗原再次刺激會釋放出多種可溶性淋巴因子,導致血管通透性增加,巨噬細胞在局部集聚,導致浸潤[1]。約在48~72小時內,局部出現紅腫硬節的陽性反應。若受試者未感染過結核桿菌,則注射局部無變態反應發生。
感染結核分支桿菌后,體內可產生特異性抗體,目前臨床可查結核抗體IgG及IgM。將結核分支桿菌抗原包被在固相載體上,與待測血清反應,血清中相應的抗體可結合于其上,再以膠體金(或酶)標記,顯示反應,可檢出血清中結核分支桿菌抗體。結核抗體陽性率為80%~90%左右,表示有結核分支桿菌感染,其靈敏度超過90%和特異性超過85%。
與抗酸染色法、痰結核菌常規培養法比較,生物蛋白芯片技術具有檢測速度快,敏感性和特異性高的特點。對診斷結核桿菌感染、動態觀察結核病患者的療效有良好作用。生物蛋白芯片技術檢測結核分枝桿菌抗體。較敏感、特異性強又純化的抗原為細胞壁的脂阿拉伯甘露糖(LAM)、16kDa蛋白和38kDa蛋白。LAM是構成結核分枝桿菌細胞壁的重要組成成分,其特異性強,能刺激結核感染者產生抗體;16kDa蛋白是有潛力的免疫診斷抗原;38kDa蛋白為脂蛋白,其與細胞膜或菌體表面的脂肪結構相連。對小兒來說,只要感染過結核菌,結核抗體試驗就呈陽性反應,它只是診斷結核感染的一個參考,不能說一定就是結核病。國人大多年長兒及成人感染過結核菌,絕大多數人是不發病的。這和兒科結核菌素試驗(PPD)檢查一樣,也是診斷結核病的一個參考,結核菌素試驗是在皮內注射0.1ml的藥液,48-72小時看結果,PPD試驗也只有強陽性(需配合臨床表現和胸片等其他檢查)才有意義。如呈陰性反應,就說明沒感染結核菌;弱陽性和陽性反映,也只能說明感染了結核菌,不能確診為結核病。臨床發現,LAM、38kDa抗體檢出率可能與年齡增加、機體抵抗力或免疫力下降有關。其結果隨結核病患者的年齡增加而升高,因此采用生物蛋白芯片技術聯合檢測3種結核抗體,可提高其診斷結核的敏感性和特異性,也可作為結核病的血清學診斷方法之一。研究證實,門診及住院結核病患者痰抗酸染色陽性患者的LAM、16kDa、38kDa抗體檢出率均較高,而經過治療的患者的3種結核抗體檢出率均較低。結核病的免疫特征是細胞免疫功能低下,體液免疫功能增強,當治療有效、感染控制后,LAM、16kDa、38kDa抗體水平下降。說明生物蛋白芯片技術能動態監測這3種結核抗體,用于結核病的藥物治療選擇。生物蛋白芯片技術應用于結核分枝桿菌抗體的檢測,可以快速準確地檢測血清中相應的多種抗體,可以診斷小兒結核感染。同時,在不同人群中篩查出不同的抗體類型,可能為臨床結核病的診斷及預后估測等提供重要的依據。
γ干擾素釋放試驗分析技術IGRA是一種用于結核桿菌感染的體外免疫檢測的新方法。原理是:人體感染結核桿菌,會產生特異的效應T淋巴細胞,當使用結核桿菌特異抗原刺激后,效應T淋巴細胞再次受到結核抗原刺激時會分泌INF-r,結核桿菌特異抗原主要是ESAT-6以及CFP-10。與PPD比較,其最大優勢是,由于刺激的抗原為結核桿菌所特有,其結果陽性基本可以排除卡介苗接種或非結核分枝桿菌感染。IGRA利用結核分枝桿菌而非牛分枝桿菌BCG株系表達的抗原刺激外周血單核產生IFN-γ,檢測結果在血樣采集后12至18小時得出,報告結果分為陽性、陰性和不確定。大型臨床研究顯示,在高質量實驗室中不確定結果的發生率僅為2%~4%,因此獲得有意義結果的幾率均超過96%。
IGRAs陽性意味著曾經感染結核桿菌,至于何時感染、感染后是否會發展成為活動性結核病,IGRAs都不能給我們以幫助。對IGRAs的過度使用有可能將我們帶入結核病診斷誤區。在大量數據分析基礎上,WHO對使用IGRAs提出以下建議:(1)在結核病中、低收入國家尤其是結核病/HIV高負擔地區,開展IGRAs常規檢測還缺乏有力證據;(2)IGRAs和TST都不能準確預測個體感染結核桿菌后發展為活動結核病的風險;(3)IGRAs和TST都不應用于活動結核的診斷;(4)和TST相比,IGRAs更昂貴,技術更復雜。
結核桿菌培養作為實驗室診斷結核病的金標準,應用相當廣泛,在痰抗酸染色陽性率不高的情況下,查痰結核桿菌培養尤其重要,并且結果可以針對性的做耐藥檢測,但時限相對長,因為痰結核桿菌生長周期長,一般需要2-3月時間才能看到菌落,故得到耐藥檢測結果也至少在3月以后,同時痰結核桿菌培養可以彌補痰抗酸染色陽性率不高的缺點,對部分實際結核活動而涂陰的患者最終可以做出陽性培養結果進行臨床指導治療,也可以追蹤部分涂陰但培陽患者更改治療方案。
痰抗酸染色方法在一般實驗室均可開展,但其陽性結果的檢出率與痰標本本身的質量、留取的標準與否、實驗室操作的規范及操作人員的經驗有很大關系,通常在規范實驗室陽性檢出率低于30%,特異性高,一旦發現陽性結果,基本考慮結核活動,但需同時查結核桿菌培養等待1-2月排除非結核感染如MAC感染的可能性,對于區域結核感染嚴重或有活動性結核接觸的患者,臨床指導意義較大,缺點就是陽性率低,實驗室條件達標、標本合格、操作規范的陽性率20-30%左右,對真正結核感染者假陰性率相對高,作為結核篩查的常規檢查,運用廣泛。
PPD試驗操作簡單,目前純結核蛋白衍生物1支50元左右,可同時為1-6人進行試驗,在左肢前臂外1/3掌側皮內注射觀察48-72h,一般以72結果為主,若陰性(5mm以內)考慮無結核感染,但需1-3周內復查,排除結核感染窗口期或因免疫抑制造成的無應答可能,若陽性(硬結小于15mm)考慮患者體內存在結核桿菌并產生了免疫性抗體,但不能說明有活動性結核病,需通過其他臨床癥狀、體征、DR、CT等輔助檢查判斷,若硬結大于15mm或出現大面積水泡、紅腫、疼痛等比較重的變態反應,存在活動性結核的可能性大,并結合其他檢查確定抗結核治療,在資源有限地區,為結核篩查及指導治療的一項經濟實惠、簡單方便的臨床試驗。
結核抗體在結核診斷方面有一定的參考價值,患者初次感染結核后,機體針對結核抗原,出現免疫性抗體,通常實驗室檢查結核抗體為IgG,說明既往有結核桿菌感染,若同時可測得IgM陽性,表示近期感染結核桿菌,對活動性結核診斷意義較大,可有效指導結核治療,但同樣有一定的假陰性比率,對結核抗體陰性的患者,因在2-4周后復查,并參考其他臨床檢驗檢查,綜合判斷是否需要抗結核治療[2]。
結核蛋白芯片較敏感、特異性強又純化的抗原為細胞壁的脂阿拉伯甘露糖(LAM)、16kDa蛋白和38kDa蛋白,可通過檢查該類抗原蛋白發現結核感染,尤其對痰抗酸染色陰性、PPD陰性指導意義更強,但以上蛋白陽性率的出現隨著機體免疫力的下降升高,通過治療后體內水平下降,可能會造成一定的假陰性,影響臨床判斷,就目前經濟水平,結核蛋白芯片不在醫保范圍內,門診總共費用約150元左右,對資源有限地區的篩查及治療參考意義明顯降低。
r-干擾素釋放試驗通過結核桿菌特異抗原ESAT-6以及CFP-10,刺激效應T淋巴細胞分泌INF-r,與PPD比較,其最大優勢是,由于刺激的抗原為結核桿菌所特有,其結果陽性基本可以排除卡介苗接種或非結核分枝桿菌感染。檢測結果在血樣采集后12至18小時得出,獲得有意義結果的幾率均超過96%。在目前開來特異性相對較高的一種檢測手段,一方面可以明確結核感染,同時基本可以排除非結核分枝感染感染,這樣大大縮短了等待結核感染培養結果出現非結核分枝桿菌指導臨床的時間,但也同樣有局限性,就是不能明確是不是活動性結核,并且費用較普通痰抗酸染色及PPD試驗昂貴,在欠發達地區大面積推廣來替代PPD顯得不太可能。
痰GeneXpert技術,在一個密閉的環境中完成樣品處理、核酸擴增、目標序列的一系列操作,實驗室要求簡單,人員技術要求不高,所需空間小,可對痰標本結核桿菌基因序列檢測發現結核桿菌的存在,并同時測81bp明確有無利福平耐藥,理論上講相對痰抗酸染色是一個劃時代的變革和進步,逐漸在國內推廣(我院因為全球耐藥基因項目時有一臺),同樣其結果也依賴于痰標本的質量優劣,最主要價格昂貴,一份檢查500元左右,為自費項目,若痰標本欠合格,陽性結果率更低,對臨床實際指導意義有限,若能像痰抗酸染色一樣成為常規檢查,其臨床指導意義超過目前所有結核病輔助檢查,但基于檢測試劑的成本問題及當地實際生活水平,近些年成為常規檢查的可能性不大。
結核病的診斷是一個相對復雜的過程,需通過病史、家族或高危環境密切接觸史、臨床癥狀體征及DR、CT及其他輔助檢查等綜合判斷,是不是結核病,活動與否,該不該治,以上沒有詳細說明的還有結核桿菌培養、藥敏檢測試驗等(局部組織結核病理檢查也受到重視,可借助纖維支氣管鏡、腸鏡、胸腔鏡等取活組織病檢,可有效說明是否結核感染并可排除腫瘤細胞可能),因其出結果時間相對較長,一般2-3月左右,在實際抗結核治療過程作用有限,但有一定的參考指導意義,抗結核治療2-3月后,一旦痰結核桿菌培養出現結核菌證明結核活動,并可明確有無非結核分枝桿菌感染,如MAC,遲來的藥敏結果有部分藥物耐藥,也可以指導臨床更換藥物以修改目前化療方案制定合適方案。
到目前為止,結核病診斷本身存在困難,尤其有些肺外結核很難明確診斷,結核感染的活動性評估仍然是一大難點,并由此出現的結核病的治療抗與不抗、什么時候抗、什么時候停藥等問題依然有諸多的不確定性,在結核病死灰復燃的現在,依然面臨很大的挑戰,同時也存在機遇,但愿在結核防治過程中能一一克服障礙,徹底攻破肺結核及肺外結核病,還世界一點健康。
(作者單位:武威涼州醫院武威市傳染病醫院)
[1]發達國家結核病控制管理對我國的啟示[D].陳鑫銘.江蘇大學2010.
[2]結核病專科醫院患者規范診療與信息傳遞干預試點實施結果評價[D].劉小秋.中國疾病預防控制中心2011.