結核性胸腔積液診斷研究進展

褚 堯，余 勤

(蘭州大學第一醫院呼吸內科，蘭州 730000)

結核發病率和死亡率盡管以每年2%和3%速度下降，但仍是全球十大死因之一和發展中國家負擔沉重的疾病。2018年世界衛生組織關于結核報告指出，2017年全球新發結核病例約1 040萬例，發展中國家約占87%[1]。其中中國約有88.9萬例結核患者，死亡人數約3.7萬例[1]。隨著多耐藥結核病例及獲得性免疫缺陷綜合征患者的增多，結核病發病率和死亡率居高不下，給我國的結核防治工作帶來了嚴峻的挑戰。結核性胸腔積液(tuberculous pleural effusion,TPE)由結核分枝桿菌直接侵犯胸膜或者體內結核病灶復發間接導致，部分患者胸部影像學并沒有發現明顯的結核病灶，是結核最常見的肺外表現[2]。有資料顯示，我國住院胸腔積液患者中約40%為TPE[3]。TPE的典型癥狀包括刺激性干咳、發熱、胸膜炎樣疼痛等。臨床研究發現，在結核好發地區，TPE好發于青年男性，男女比例大致為2∶1。在發達國家，TPE常見于老年患者，美國一項流行病學研究報告提出，TPE的平均發病年齡大約56歲；相比之下，在我國等結核高流行病區，TPE的平均發病年齡大約34歲[4]。隨著人口老齡化的增快，近年來的臨床觀察發現老年TPE發病率逐年增高[5]。老年患者由于機體免疫力降低，常合并多種疾病，結核中毒癥狀并不明顯，常表現為氣短及消瘦，結核相關免疫學檢測陽性率低，增加了診斷難度，極易發生漏診和誤診[5]。臨床上對于疑似TPE的患者，需做到早期診斷和治療，以免延誤病情，形成包裹性胸腔積液，病情進一步進展可出現結核性膿胸、膿氣胸、胸膜粘連增厚甚至胸膜塌陷，增加治療難度，影響預后[4]。經痰液抗酸菌鏡檢、胸腔積液培養結核桿菌及胸膜病理活檢提示典型上皮樣肉芽腫和(或)干酪樣壞死可診斷TPE。近年來，實驗室診斷技術的發展使TPE的診斷率提高，但仍有約20%的TPE患者無法明確病因[6]。現就TPE診斷研究進展從痰涂片鏡檢、胸腔積液結核桿菌培養、胸腔積液細胞學、胸膜活檢和胸腔鏡、細胞免疫學及分子生物學方面進行綜述。

1 痰涂片鏡檢和胸腔積液結核分枝桿菌培養

痰涂片鏡檢的主要局限性是缺乏敏感性，且差異很大(靈敏度為20%～80%)，尤其在兒童、TPE、人類免疫缺陷病毒感染患者中較差[7]。何啟軍等[8]臨床研究發現，222例肺結核患者中痰涂片抗酸菌鏡檢僅有36例陽性(16.2%)?？赡芘cTPE患者無痰或者痰液較少、部分患者痰液采集不規范有關。

一項涉及84例TPE患者痰涂片抗酸菌鏡檢及培養的診斷率的前瞻性研究發現，TPE患者痰涂片鏡檢陽性率僅為12%，痰培養陽性率僅52%[9]。痰結核分枝桿菌的培養被作為是結核病診斷的“金標準”，敏感性高于鏡檢法，但培養周期較長(2～8周)，不利于診斷和治療，增加了預后不良的風險。胸腔積液的細菌培養對于結核分枝結核菌要求至少1 000個/mL，TPE結核菌含量少，細菌培養的敏感性較低，靈敏度在10%～15%[4,10]。有資料顯示，未發展成為結核性膿胸的患者胸腔積液結核分枝桿菌抗酸染色幾乎都為陰性，只有30%～45%的患者胸腔積液培養為陽性[3]。有學者認為，對于病因不明的疑似TPE患者，聯合應用痰液和胸腔積液結核桿菌培養是TPE診斷的一種合理的初診方法，聯合診斷率達79%[10]。

2 胸腔積液細胞學檢查

胸腔積液細胞學檢查對于胸腔積液的性質和病因診斷具有重要意義。胸膜干酪樣壞死病灶破裂進入胸膜腔，與結核分枝桿菌發生遲發性超敏反應是TPE的另一重要發病機制[4-5]。

2.1腺苷脫氨酶(adenosine deaminase，ADA) TPE是以淋巴細胞滲出為主的滲出液，此過程中會釋放ADA。ADA是前T淋巴細胞分化為淋巴細胞中不可或缺的一種核苷酸氨基水解酶。胸腔積液中ADA水平的測定是診斷TPE一種快速、廉價的方法。一篇關于胸腔積液中ADA診斷TPE價值的Meta分析表明，胸腔積液ADA在臨床TPE的診斷中有較高的敏感性和特異性，胸腔積液ADA可作為診斷TPE的輔助指標，但對ADA的臨界值的界定存在爭議，且在TPE中廣泛應用可能會導致疾病的異質性[11]。有學者指出ADA的試劑選擇、檢驗方法、研究人群及臨界值的取值方法的差異均可能是異質性的影響因素[11]。而且在早期TPE病例中，胸腔積液細胞學主要表現為中性粒細胞增多，ADA并不升高，不利于病情診斷[12]。ADA因是淋巴細胞受刺激后釋放的產物，所有能夠激活淋巴細胞的疾病均可導致ADA的升高。有臨床回顧性研究發現，僅靠胸腔積液生化檢查難以鑒別TPE和淋巴瘤性胸腔積液[13]。胸腔積液ADA異常升高在惡性腫瘤如淋巴瘤、感染性疾病(如布魯菌病、Q熱)和結締組織疾病如類風濕關節炎中均有報道[3]。因此在結核高流行地區，ADA升高除考慮結核外，還應考慮其他疾病。

2.2γ干擾素(interferon gamma，IFN-γ) IFN-γ是T淋巴細胞受到特異性抗原刺激后釋放的一種對于TPE局部有防御作用的細胞因子。臨床研究發現，TPE中IFN-γ水平明顯高于非TPE，且胸腔積液中IFN-γ明顯高于外周血[14]。臨床研究和Meta研究均說明IFN-γ在TPE中有較高的診斷價值，但對于IFN-γ的最佳臨界值仍存在爭議[14-16]。劉慧梅等[14]的Meta分析納入27項研究、涉及2 072 例患者，結果顯示IFN-γ的最佳臨界值為408 pg/mL，此臨界值下診斷TPE的靈敏度為81.6%，特異度為88.4%；而黃娜和李萬成[15]關于92例患者的臨床研究結果發現，IFN-γ的最佳臨界值為146.59 pg/mL，靈敏度為84.37%，特異度為70.65%。李慧敏等[16]的Meta分析認為產生的異質性可能是納入研究的試驗方法不一致、實驗室檢驗不規范造成的，加強實驗室的管理可能會減少異質性的發生。

2.3其他細胞學檢查 在腫瘤壞死因子、血管內皮生長因子、C反應蛋白等非特異性炎癥細胞因子中，TPE診斷的價值最高的為白細胞介素-27。關于胸腔積液中白細胞介素-27在TPE中的診斷價值的前瞻性研究和Meta分析表明，白細胞介素-27在TPE中明顯升高，可作為鑒別TPE的重要細胞因子，靈敏度(93%～96%)和特異度(97%～99.1%)均較高，與ADA、IFN-γ的診斷效果相當[17-18]，李芳等[19]的臨床研究也得出了相近的結果。與ADA相似，同樣存在研究的異質性和診斷的最佳截斷值等問題，非TPE特異性指標不能提供明確的病因學診斷，還需進一步研究來證實。

3 胸膜活檢和內科胸腔鏡

胸膜活檢病理提示，上皮樣壞死和(或)干酪樣壞死是TPE的診斷金標準。近年來，隨著介入技術的發展，CT或超聲引導下胸膜活檢成為比盲穿胸膜活檢針對性更好的方法，但胸膜活檢的病理診斷陽性率也只有50%[20-21]，且發生出血、氣胸等并發癥的風險較高(34.3%～38.2%)，患者往往需要多次重復活檢，如果胸膜病變處于4期，則病檢部位難以鉗取，造成診斷困難，增加患者痛苦[21]。

內科胸腔鏡在不明病因的胸腔積液的診斷中具有重要的臨床價值，是一種安全、有效、診斷率高的診療手段，相比于外科胸腔鏡，具有創傷更小、費用更低、并發癥少等優點[22-23]。一項長達9年的回顧性研究發現，幾乎所有的TPE患者(99.1%)均可以通過內科胸腔鏡診斷，最常見的并發癥為術后疼痛(43.2%)，其他并發癥包括輕微出血、發熱等，未見明顯的嚴重并發癥和死亡病例[23]。

內科胸腔鏡診斷TPE存在以下問題：①若患者病程遷延，治療不及時，胸腔積液呈多房包裹性膿胸，無胸膜空間，胸膜病變處于4期，胸膜增厚，胸腔鏡檢查存在一定的難度[24]；②患病不超過1個月患者，胸腔鏡檢查以彌漫性充血多見，并未表現出典型的結核病理表現，梅早仙等[25]認為與發病時間、取材部位有關；③80歲以上的高齡患者往往合并多種疾病，胸腔鏡檢查操作時可能會引起惡性心律失常、急性血栓栓塞疾病(如腦梗死、心肌梗死)、復張性肺水腫、切口延遲愈合甚至無法愈合等問題，在對此類患者行胸腔鏡時需謹慎評估[26]；④患者存在無胸膜空間、晚期膿胸、不明原因胸膜增厚等絕對禁忌證以及不能耐受側臥位、難以糾正的低氧血癥、凝血功能較差、肺動脈高壓、頑固性咳嗽、麻醉藥過敏、全身狀況較差等相對禁忌證，無法行胸腔鏡手術[27]。

4 分子生物學檢查

Xpert Mtb/RIF檢測技術是一種結核分枝桿菌特異的實時聚合酶鏈反應，是集標本處理、聚合酶鏈式反應、利福平耐藥基因檢測為一體的全自動快速檢測方法，可以快速、準確地診斷肺結核，靈敏度和特異度分別為89%和99%[28]。但是對于肺外結核，敏感性則與部位相關。其中淋巴和腦脊液敏感性最高，胸腔積液中的敏感性較差，可能與胸腔積液中細菌含量較少有關。有關Xpert MTB/RIF在TPE中診斷價值的Meta研究發現，Xpert MTB/RIF診斷TPE的靈敏度為46.4%～51.4%，加上費用昂貴，還不能廣泛應用，對TPE的診斷價值尚需進一步研究證實[29-30]。

環介導等溫擴增技術是一種手工核酸擴增技術，該技術對檢驗設備和操作技術要求并不高，通過肉眼即可觀察擴增產物，因此檢測時間更短，特異度也有所提高。陳濤等[31]報道，環介導等溫擴增技術法檢出痰中結核桿菌的陽性率與痰培養相似，與痰涂片抗酸菌鏡檢相比，環介導等溫擴增法的靈敏度、陽性率和特異度均較高，靈敏度達到89.1%，陽性率達到85.4%；而在TPE中，靈敏度只有75.8%，陽性率只有 61.7%[32-33]。環介導等溫擴增盡管具有高效的特點，在結核診斷方面具有很大優勢，但因對引物長度、特異性設計要求較高，對于非特異性擴增的結果難以鑒別，容易出現假陽性等，在臨床中難以廣泛應用，在肺外結核中的診斷價值尚需進一步評估[34]。

5 免疫學檢查

結核病免疫學診斷主要包括血清結核抗體檢測、外周血γ干擾素釋放試驗(interferon gamma release assays，IGRAs)。結核分枝桿菌通過在人體內釋放多種蛋白質代謝產物刺激機體血清中產生結核抗體，主要包括IgG、IgM、IgA、IgE等。結核抗體陽性可間接提示體內存在結核桿菌感染病灶，從而有助于結核病的診斷，尤其在菌陰性結核具有重要臨床意義。結核抗體不但特異性和敏感性較高，而且具有操作簡便、檢測迅速等優點。結核抗體不但特異度和靈敏度較高，而且具有操作簡便、檢測迅速等優點。在臨床工作中發現，血清結核抗體出現大量假陽性或假陰性，患者容易被漏診和誤診，且敏感性和特異性均未達到理論水平，2011年WTO《關于活動性結核檢測手段的建議》中也不建議將血清學結核抗體作為常規檢測方法[35]。

同樣，結核抗體在TPE中的診斷價值也存在爭議。周正華和劉錦宏[36]對165例患者的臨床研究提出，TPE結核抗體的靈敏度為70.3%，特異度為95.7%，血清結核抗體的靈敏度為79.7%，特異度為93.6%。而鐘紅劍等[37]對1 158例患者的研究表明，肺結核繼發性胸腔積液患者血清結核抗體陽性率為22.88%，而單純TPE患者結核抗體陽性率僅為12%，說明結核抗體檢測TPE的意義有限。鐘紅劍等[37]認為TPE患者血清結核抗體陽性率低可能與下列原因有關：①結核抗體陽性率與機體抵抗力相關，抵抗力弱的患者血清學檢查可能為陰性；②結核抗體的抗原存在多種亞型，并且在疾病的不同階段抗原也有所不同，早期主要是以IgM為主，中晚期以IgG為主；③檢測試劑抗原的質量、檢測手段、儀器的敏感性和操作等方面的影響；④機體內可能形成抗原抗體復合物。因此，關于血清結核抗體在TPE中應用的臨床價值需要進一步研究[37]。

IGRAs的作用機制是當人體感染結核桿菌時，機體會生成T淋巴細胞，當被結核桿菌特異抗原再次刺激時，記憶細胞可迅速增殖成為效應T淋巴細胞，從而分泌IFN-γ和細胞因子，通過計數熒光標記釋放的T淋巴細胞個數反映機體結核桿菌感染狀態，具有特異性和準確性高、檢測速度快的特點。IGRAs主要分為兩種，一種是外周血結核感染T細胞檢測方法，另一種是全血酶聯免疫吸附試驗，兩種檢測方法原理相同，檢測技術和操作程序略有不同。目前對于IGRAs爭議主要存在3點：①對于TPE是否有臨床診斷價值；②選用哪種檢測方法；③應檢測胸腔積液還是外周血。

馬清光等[38]和李慧敏等[39]的Meta研究得出：外周血和胸腔積液的IGRAs對于TPE均有較高的診斷價值，外周血IGRAs的靈敏度和特異度分別為86.5%、78.2%，胸腔積液IGRAs的靈敏度和特異度分別為85%、85%，但研究均存在較大的異質性。而另外一項Meta分析卻提出相反的結論：無論血清中還是胸腔積液中IGRAs在TPE中診斷效能均有所下降，外周血IGRAs靈敏度和特異度分別為80%、75%， 胸腔積液IGRAs靈敏度和特異度為72%、82%，并且還有20%、25%的誤診率和漏診率[40]。多因素Logistic回歸分析發現，年齡、吸煙、飲酒、病程長短、外周血單核細胞計數等可影響IGRAs，年齡是假陰性的獨立危險因素，年齡越大，出現假陰性的風險越高[41]。

有學者認為相比于外周血IGRAs，胸腔積液的靈敏度和特異度更高，IGRAs檢出率更高，臨床中應推廣對胸腔積液行IGRAs[42]。也有學者認為外周血結核感染T細胞檢測效果比全血酶聯免疫吸附試驗更好，更適用于TPE的診斷[43]。IGRAs技術要求高、程序復雜、價格昂貴，因此需要增大樣本量，進一步進行前瞻性研究。

6 小 結

痰涂片抗酸菌鏡檢、胸腔積液結核分枝桿菌培養陽性率低，ADA、IFN-γ等不能證明存在結核分枝桿菌感染，廣泛的應用可能會導致疾病的異質性，分子生物和細胞免疫學需進一步研究，內科胸腔鏡存在技術和條件限制?？梢?，TPE的診斷仍然存在許多困難，單一的檢測方法已不能滿足TPE診斷的需要，臨床上需聯合多種診療措施。總之，目前TPE的診斷水平需進一步提高，更需要進一步研究新的實驗技術和手段。