兩種檢測技術在不同危險因素等級兒童中 篩查潛伏性結核感染的結果分析

祁雪 王亞翠 郭雅潔 馬琦 陳玉瑩 孫琳 申阿東

潛伏性結核感染(latent tuberculosis infection, LTBI)是指結核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis, MTB)在體內的稽留狀態，可刺激機體產生持續免疫反應，而不出現活動性結核病的臨床表現[1]。兒童暴露于活動性結核病患者后感染MTB的高危因素主要包括與結核病患者密切接觸、低齡、未接種卡介苗(BCG)、使用免疫抑制劑或糖皮質激素、HIV感染等。研究顯示，與活動性結核病患者密切接觸者的發病風險是非密切接觸者的2.27～14.4倍[2-3]；低齡兒童更容易暴露于家庭結核病患者，發生LTBI的風險高[4]，且低年齡兒童由于其自身免疫系統發育的特點，發生活動性結核病甚至是重癥結核病的風險更高；BCG作為目前使用最為廣泛的抗結核疫苗，對結核病的保護效率不等，接種者在暴露于開放性肺結核后其LTBI的感染率較未接種者低19%[5]。因此，對暴露于活動性結核病患者的兒童進行風險評估，對高危兒童進行LTBI篩查和有效干預，是防止其發展為嚴重活動性結核病的有力措施，也是目前防治結核病工作的重點之一。

目前，LTBI最常用的篩查方法為結核菌素皮膚試驗(tuberculin skin test, TST)和γ干擾素釋放試驗(interferon-gamma release assay, IGRA)。2018年WHO頒布的《潛伏結核管理指南(更新版)》[6]推薦TST和IGRA均可作為LTBI的篩查方法。但是目前關于上述方法在結核病高負擔、高風險兒童中篩查的研究仍然較少，特別是在不同危險因素等級結核病接觸兒童中的研究數據更少。相對于人群的流行病學研究，基于醫院的調查更易實施，且具有臨床價值。因此，本研究對住院兒童中具有與活動性結核病患者接觸史的高危兒童開展LTBI篩查，以期評估TST和IGRA兩種篩查方法在不同危險因素等級患兒中的篩查價值。

資料和方法

一、研究對象

收集2013年1月至2015年12月首都醫科大學附屬北京兒童醫院收治的、有明確與活動性結核病患者接觸史的965例患兒，排除經病原學確診或臨床診斷為活動性結核病的451例患兒和根據病史及影像學檢查臨床診斷為非活動性結核病的31例患兒，最終納入483例患兒進行LTBI的篩查。483例患兒中，男286例，女197例，男∶女=1.5∶1；年齡0～14歲，平均(6.38±4.03)歲。

483例患兒均接種了BCG，有BCG接種卡痕(簡稱“卡痕”)者457例，無卡痕者26例；研究對象的結核病密切接觸史、地區來源、入院前是否行免疫抑制劑治療、主要并發疾病、危險因素等級等情況見表1。根據兒童發生結核病的危險因素(即是否密切接觸、是否年齡<5歲、有無卡痕)數量將其分為不同的危險因素等級(Ⅰ～Ⅳ級)，分析TST和IGRA兩種篩查方法在不同危險因素等級患兒中的檢測陽性率及相關因素，見表1。

二、研究方法

1.信息采集：收集患兒臨床資料，包括：(1)危險因素：兒童暴露于結核病患者后感染MTB主要與年齡、暴露程度、BCG接種有關，基于此對危險因素定義為年齡<5歲，與結核病患者家庭內密切接觸、卡痕陰性。信息采集包括：①年齡：分為<5歲和≥5歲；②與活動性結核病患者的接觸史：根據暴露時間的長短以及是否與家庭內的活動性結核病患者接觸，進而對兒童的暴露程度進行分層。與未接受抗結核藥物治療的結核病患者在同一密閉空間生活或學習3個月或以上者為家庭密切接觸；有與活動性結核病患者接觸史，但為非家庭接觸者，暴露時間短且未達到密切接觸的標準為非密切接觸兒童[7]；③BCG接種：分為卡痕陽性和陰性。(2)臨床資料：①有無并發疾病；②居住地地域分區：按照國務院《第一次全國經濟普查主要數據公報》[8]的地區劃分標準，分為東部、中部、西部地區。

表1 各類因素在與活動性結核病患者密切接觸患兒中的不同危險因素等級分布

注括號外數值為“患兒例數”，括號內數值為“構成比(%)”；a：Ⅲ級組并入1例IV級患兒；b：居住地地域分布：按照國務院《第一次全國經濟普查主要數據公報》的地區劃分標準劃分為東、中、西部；c：其他：消化系統疾病、神經系統疾病、心血管系統疾病、內分泌系統疾病等，因每類疾病患者例數較少，故歸為其他；d:采用卡方檢驗比較各因素構成比在3個不同風險等級組之間的差異

2.診斷標準：(1)活動性結核病[9-10]：有疑似活動性結核病的臨床癥狀或體征，經鑒別診斷除外其他肺部疾病者，滿足①或同時滿足②③或②④者符合或提示為活動性結核病。①臨床標本(痰、胃液、支氣管灌洗液、腦脊液、胸腔積液、腹腔積液、穿刺液等)MTB抗酸染色陽性或培養陽性，且菌種鑒定為結核分枝桿菌復合群；②胸部影像學檢查異常提示活動性結核病病灶；③分子生物學檢測(如利福平耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測技術，GeneXpert MTB/RIF)陽性；④免疫學檢查[結核菌素皮膚試驗(TST)或血γ-干擾素釋放試驗(interferon-γ release assays，IGRA)陽性者。(2)非活動性結核病[11]：無活動性結核病的相關臨床表現和體征，細菌學檢查陰性，影像學檢查出現鈣化灶、索條狀病灶、硬結性病灶、凈化空洞、胸膜增厚、粘連或伴鈣化等一項或多項者，并排除其他原因所致的上述肺部影像學改變可診斷為非活動性結核病。(3)LTBI：LTBI的診斷缺乏金標準，目前WHO推薦TST或IGRA兩者均可作為LTBI的篩查方法[6]。本研究以TST陽性或IGRA陽性判斷為LTBI。

3.危險因素等級劃分：LTBI的高危因素主要包括與結核病患者密切接觸、年齡<5歲、卡痕陰性。根據存在危險因素的數量進行危險因素等級劃分，不包含上述3個危險因素者危險因素等級為Ⅰ級，具有1個、2個、3個危險因素者分別歸為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 級。

4. LTBI的篩查方法：(1)TST：在患兒左前臂掌側前1/3中央皮內注射5 IU結核菌素純化蛋白衍生物(purified protein derivative,PPD)。48～72 h 后觀察皮膚硬結的平均直徑。(2)IGRA：本研究采用結核感染T細胞免疫斑點試驗(T-SPOT.TB)試劑盒(英國Oxford Immunotec公司生產)進行檢測，采集受試者外周靜脈血2～4 ml，肝素抗凝，標本采集后室溫放置，并于6 h內進行檢測。具體操作嚴格按試劑盒說明書步驟進行。

5. TST和IGRA陽性結果的判斷標準：(1)TST：卡痕陰性、卡痕陽性伴HIV感染或接受免疫抑制劑治療>1個月、與涂陽肺結核患者有密切接觸史的<5歲患兒，TST皮膚硬結平均直徑≥5 mm判斷為TST陽性；除外以上情況的卡痕陽性兒童進行檢測時，以TST皮膚硬結平均直徑≥10 mm為TST陽性[9]。(2)IGRA(T-SPOT.TB)：采用植物血凝素作為陽性對照抗原，用以評估受試者外周靜脈血中T細胞的反應活性。當空白對照孔斑點數為0～5個且“(抗原A或抗原B孔的斑點數)-(空白對照孔斑點數)≥6”，或空白對照孔斑點數為6～10個且“(抗原A或抗原B孔的斑點數)≥2×(空白對照孔斑點數)”，則判斷為陽性結果[10]。

三、統計學處理

采用SPSS 23.0軟件進行數據分析，計數資料采用“率”或“構成比”進行描述，組間比較采用卡方檢驗。相關性因素分析首先采用單因素分析，若差異具有顯著統計學意義的相關因素個數>2個，再采用多因素logistic回歸分析，均以P<0.05為差異有統計學意義。一致性分析采用Kappa檢驗，當kappa值≥0.75時，表示一致性較好；kappa值在0.40～0.75之間時，一致性一般；kappa值<0.40時，表示一致性較差。

結 果

一、 TST和IGRA在不同危險因素等級患兒中的檢測結果

483例患兒均進行了IGRA檢測，陽性者12例，陽性率為2.48%；不確定率為9.11%(44例)，其中危險因素等級Ⅰ級21例(9.63%，21/483)，Ⅱ級 15例(7.14%，15/483)，Ⅲ級8例(14.55%，8/483)。369例患兒進行了TST檢測，陽性者42例，陽性率為11.38%。在Ⅰ～Ⅲ級各組間進行比較時發現，TST、IGRA、二者聯合(即TST+IGRA任一陽性)的陽性率均有隨危險因素等級增高而升高的趨勢，但其陽性率在Ⅰ～Ⅲ級三組間差異無統計學意義(P值均>0.05)。此外，我們比較了3種篩查方法在同一風險等級組內的陽性率，其中TST陽性率最高，其次為二者聯合篩查和單用IGRA，在風險等級Ⅰ級和Ⅱ級組中差異有統計學意義(P值均<0.05)，而Ⅲ級組中差異無統計學意義(P>0.05)，詳見表2。

二、TST和IGRA陽性結果的相關因素分析

單因素分析結果發現，TST和IGRA陽性結果僅與活動性結核病患者接觸程度有關，因此未進行多因素logistic回歸分析。與結核病患者密切接觸的患兒中，其TST或IGRA檢測的陽性率(分別為25.26%、5.00%)均高于非密切接觸患兒(分別為6.57%、1.65%)，差異均有統計學意義。年齡≥5歲的患兒TST和IGRA檢測的陽性率(分別為11.84%、3.25%)略高于年齡<5歲患兒(分別為10.48%、1.14%)，但差異均無統計學意義。無卡痕患兒IGRA陽性率(3.85%)高于有卡痕患兒(2.41%)，而TST陽性率則呈現相反趨勢，即有卡痕患兒(11.78%)高于無卡痕患兒(4.76%)，但差異均無統計學意義。詳見表3。

表2 不同危險因素等級患兒 TST和IGRA檢測的陽性率情況

注a:指兩種檢測方法同一危險因素等級比較的統計值

三、 TST和IGRA的一致性分析

483例患兒中，369例(76.40%)同時進行了IGRA和TST檢測。其中IGRA檢測的陽性率為2.98%(11/369)，TST陽性率為11.38%(42/369)。二者均陽性者10例(2.71%)，TST陰性且IGRA陽性者1例(0.27%)，TST陽性且IGRA陰性者32例(8.67%)。TST和IGRA兩種方法的總體一致性較差，Kappa值為0.346；在不同危險因素等級亞組中，兩者的一致性均較差，且隨危險因素等級升高一致性反而降低，Ⅰ、Ⅱ 級中Kappa值分別為0.452、0.368，Ⅲ 級危險因素等級組中由于樣本量較小，未進行一致性分析(表4)。

討 論

與成人活動性結核病患者密切接觸是兒童發生LTBI的主要原因；兒童感染MTB后極易發展為結核病，尤其是低齡兒童發展為結核病的風險明顯高于年長兒童和成人[12]。不同國家和地區LTBI管理指南中指出，90.5%(67/74)的國家和地區建議對有活動性結核病患者接觸史的兒童行早期LTBI篩查[13]。本研究將具有結核病接觸史的住院患兒作為研究對象，并對暴露患兒進行危險因素分級，評估TST和IGRA在不同危險因素等級患兒中篩查LTBI的價值，為臨床醫生在高風險兒童中篩查LTBI時如何選擇輔助診斷方法提供一定的思路。

兒童暴露于結核病患者后，暴露程度(與結核病患者接觸的時間長短或是否為家庭密切接觸者)、年齡和BCG接種情況是目前研究較多的與TST或IGRA陽性率相關的獨立因素[2-5]。因此，本研究基于以上因素對暴露兒童進行危險因素等級劃分，具有危險因素越多的患兒其危險因素等級越高。結果顯示，危險因素等級Ⅰ～Ⅲ 組中TST的陽性率分別為9.36%、12.74%和14.63%；IGRA的陽性率分別為2.29%、2.38%和3.64%，二者聯合(及TST+IGRA任一陽性)陽性率分別為7.34%、9.52%和14.55%。兩種方法及聯合診斷方法的陽性率均與暴露風險的增加呈正相關。與活動性結核病患者的密切接觸程度是兒童LTBI的高危因素之一。Martinez等[14]通過對26篇LTBI篩查的研究進行Meta分析后發現，以TST作為篩查方法時，有家庭密切接觸史的兒童其發生LTBI的風險是非密切接觸者的3.79倍，其中年齡<5歲的兒童感染風險也較高(OR=2.24)，提示低齡密切接觸者是發生LTBI的高危人群。基于此，臨床上針對LTBI的高危兒童，除考慮獨立的危險因素外，還需綜合考慮兒童暴露后的風險程度，針對暴露后累積危險因素多的兒童應盡早行TST或IGRA篩查。

本研究通過單因素分析發現，有結核病密切接觸史的患兒其IGRA和TST陽性率均明顯高于非密切接觸者，說明與結核病患者的密切接觸史是TST和IGRA陽性的相關因素。2018年WHO[6]更新的《潛伏結核感染管理指南》再次強調了加強對有密切接觸史人群的篩查與干預，尤其是兒童。指南建議對有菌陽肺結核患者家庭密切接觸史的兒童，尤其是年齡<5歲或在結核病流行高發區的兒童可直接給予LTBI預防性治療。因此，臨床工作中應加強流行病學資料的問詢，對懷疑LTBI的兒童應注重詢問其密切接觸的家庭成員或其他成員中有無活動性結核病患者，并評估其接觸程度，針對有明確活動性結核病密切接觸史的兒童應給予高度重視。

表3 不同臨床特征研究對象應用TST和IGRA檢測陽性的相關因素分析

注括號外數值為“陽性率(%)”，括號內數值為“陽性例數/檢測總例數”；a:消化系統、神經系統、心血管系統、內分泌系統疾病等

表4 不同危險因素等級患兒TST和IGRA兩種篩查方法的一致性分析

年齡與TST和IGRA陽性率具有一定的相關性，研究顯示兒童LTBI檢出率隨年齡的增加而升高[15-16]。本研究結果還發現，年齡、BCG接種情況與TST和IGRA陽性率也具有一定的相關性，年齡≥5歲的患兒TST和IGRA的檢測陽性率均略高于年齡<5歲的患兒，這與我國《第四次全國結核病流行病學抽樣調查報告》的數據一致[16]，大齡兒童的LTBI檢出率略高于低齡兒童。LTBI隨年齡升高的原因之一即暴露概率，年齡≥5歲的兒童其活動范圍廣，更容易暴露于活動性結核病患者。此外，筆者發現無卡痕患兒的IGRA檢測陽性率略高于有卡痕患兒，而TST則呈現相反趨勢，即無卡痕患兒IGRA的陽性率低于有卡痕患兒。盡管在本研究中，兩方法的陽性率在組間差異無統計學意義，但目前已有較多研究顯示BCG接種會導致TST的陽性率升高[12,17]。本研究結果提示BCG接種對于兒童結核感染具有一定的保護作用，TST的陽性結果易受到BCG接種的影響而出現假陽性，因此IGRA更能反映LTBI的真實情況。但由于樣本量小，該結果仍需要擴大樣本量做進一步驗證。

免疫受損人群由于疾病本身或應用免疫抑制劑治療會增加感染MTB的風險或使LTBI進展為活動性結核病的風險增高[18-19]。由于本研究是基于住院患兒的研究，納入的患兒同時包括呼吸系統、血液系統、泌尿系統等疾病，因此為排除并發疾病對TST或IGRA結果的影響，在兩種方法陽性率的相關因素分析中，我們將并發疾病類型作為變量之一進行分析，結果顯示不同疾病與TST或IGRA陽性結果之間無相關性。針對該結果，希望進一步對暴露時間長短和強弱(如與活動性結核病患者家庭接觸或非家庭接觸)等與是否發生結核感染做相關性分析，但患者信息中缺失此內容，希望今后記錄患者詳細信息以進一步研究。

TST或IGRA作為兒童LTBI篩查的重要方法，在有暴露史的高風險兒童中篩查時，應該優先選擇上述何種方法目前尚不統一[20]。針對本研究對TST和IGRA結果的一致性分析，發現TST和IGRA陽性率差別較大，兩者總體一致性較差(kappa=0.346)，且以TST陽性且IGRA陰性結果最為多見(96.97%，32/33)。在同一風險等級組內進行比較時，TST篩查陽性率均高于IGRA。這與目前大多數研究結果一致，主要原因可能與BCG接種或近年來非結核分枝桿菌感染增多有關[12]。目前的研究普遍認為，IGRA在LTBI篩查中的特異度高于TST。例如Gao等[21]通過對我國4個地區農村人群的大樣本流行病學調查認為，采用IGRA篩查LTBI的準確性高于TST；Starke等[12]也發現IGRA檢測特異度優于TST。但由于缺乏LTBI診斷的金標準，TST陽性且IGRA陰性結果也不除外存在IGRA檢測假陰性的可能。

由于與活動性結核病患者接觸是發展為結核病的高危因素，LTBI兒童發展為結核病的概率遠高于成人。有研究對有結核病暴露史的兒童進行了12年的隨訪，結果發現約40%的LTBI兒童最終發展為結核病[22]。由此可見，高風險兒童中即使經TST或IGRA初次篩查陰性者也不能排除其將來發展為活動性結核病的可能。因此，有研究提出在LTBI篩查時應兩種方法聯合檢測以提高檢測敏感度。例如，課題組前期的研究數據顯示二者聯合檢測可提高敏感度至96.6%[23]；Starke等[12]提出，在高風險兒童中同時行TST和IGRA篩查可增加10%的敏感度。由于目前LTBI尚缺乏診斷的金標準，在有結核病密切接觸史的兒童中，將TST和IGRA聯合使用，對于提高LTBI的檢出率可能具有一定的臨床意義。

綜上所述，有結核病患者接觸史的兒童，危險因素等級越高其發生LTBI的風險越高。與活動性結核病患者的密切接觸史是兒童發生LTBI的相關因素。在不同危險因素等級中，TST和IGRA兩種篩查方法的一致性均較差，為避免漏診，建議在有結核病患者接觸史的高危兒童中，聯合使用TST和IGRA兩種方法進行LTBI篩查。