Xpert?MTB/RIF對我國人群活動性肺結核和利福平耐藥肺結核診斷準確性的meta分析

馮菁楠，高 樂，孫一鑫，楊繼春，鄧思危，孫 鳳，詹思延

(北京大學公共衛生學院流行病與衛生統計學系，北京 100191)

肺結核(tuberculosis，TB)是全球主要公共衛生問題之一，據世界衛生組織(World Health Organization，WHO)估計，2016年全球約新增1 040萬肺結核病例[1]，同時，耐藥肺結核的威脅依舊嚴峻，2016年新增60萬利福平(最有效的一線抗結核藥物)耐藥肺結核病例，其中49萬為耐多藥肺結核(multidrug-resistant tuberculosis，MDR-TB)。

《WHO全球范圍內消除結核病策略》(WHO End TB Strategy)明確要求，通過建立和擴大基于分子診斷方法的結核病診斷體系，確保結核病早期、準確診斷[2]。結核病的實驗室診斷方法主要包括細菌學檢查、免疫學檢查等傳統診斷技術和分子生物學診斷方法[3]。與傳統的診斷技術相比，分子生物學診斷方法具有快速、準確、受實驗室條件影響較小等特點。美國Cepheid公司的結核分枝桿菌/利福平耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測(Xpert?Mycobacteriumtuberculosis/rifampicin，Xpert?MTB/RIF)技術是WHO推薦使用的活動性肺結核/耐藥肺結核的分子診斷方法之一，并推薦在有癥狀人群中首先使用該方法。Xpert?MTB/RIF方法是一種自動聚合酶鏈式反應測試，以rpoB基因為靶基因，可在2 h內同時檢測結核分枝桿菌復合物和利福平耐藥性[4]。

我國是結核病高負擔國家之一，2016年約有新發結核病89.5萬人，新發MDR-TB人數約為7.3萬人[5]，Xpert?MTB/RIF方法作為一種結核病快速診斷技術，其應用對于我國結核病防治具有較大意義。目前，國內外有多項研究報道了應用Xpert?MTB/RIF方法診斷活動性肺結核及利福平耐藥，目前尚未見針對中國人群開展的、總結Xpert?MTB/RIF方法準確性的研究，此外，評估不同國家間該方法的總體準確性對研究耐藥基因突變頻率的地理差異也十分重要。本研究利用循證醫學與系統綜述的方法，評價Xpert?MTB/RIF方法對中國人群活動性肺結核以及利福平耐藥肺結核的診斷準確性，從而為政策制定提供證據支持。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準

1.1.1研究類型 公開發表的有關Xpert?MTB/RIF方法診斷準確性的橫斷面研究、隊列研究、隨機對照試驗，發表年代為2000—2017年，語言為英文、中文。

1.1.2研究對象 肺結核患者(包括臨床確診以及疑似患者)和中國人群(包括成人和兒童)。

1.1.3檢測方法 采用Xpert?MTB/RIF方法，診斷金標準：(1)活動性肺結核：結核桿菌培養(固體培養與液體培養)；(2)利福平耐藥肺結核：結核桿菌培養藥敏試驗和/或基因測序。

1.1.4結局指標 計算靈敏度和特異度的指標：真陽性、假陽性、假陰性、真陰性數目。

1.1.5排除標準 (1)綜述或評論性文獻；(2)動物實驗或基礎研究；(3)經濟學評價類文獻，如成本效益、成本效用等；(4)無法獲得全文的文獻；(5)凡是重復收錄的，僅保留發表年份新近的、樣本量較大的且信息全面的一篇。

1.2 文獻檢索策略

基于中國臨床使用的肺結核分子診斷方法對活動性肺結核/耐藥肺結核診斷準確性的循證評價課題，對自2000年起，國家食品藥品監督管理總局批準的分子診斷方法合并檢索，研究方案已在PROSPERO網站注冊(CRD42018093417)[6]，本文取其中的Xpert?MTB/RIF方法。

檢索數據庫包括：中文數據庫(SinoMed、CNKI、萬方、維普)和英文數據庫(PubMed、Embase、The Cochrane Library)。中文檢索詞包括：活動性肺結核、耐藥肺結核、肺結核、各類分子診斷方法；英文檢索詞包括：Tuberculosis、Tuberculous、TB、Antitubercular、Molecular diagnosis；檢索時間為2000年1月1日—2017年9月15日。

1.3 文獻篩選與資料提取

由兩名研究者獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對，如有分歧，則通過討論或與第三方協商解決。文獻篩選時首先通過閱讀文題與摘要排除不相關的文獻，進一步閱讀全文以確定是否納入。

使用Epidata 3.1數據庫編制資料提取表和質量評價表格，由兩位研究者獨立對每一篇符合納入標準的文獻進行資料提取和質量評價。提取的信息包括：文獻基本信息(作者、發表年代、語言)，研究設計(研究設計類型、收集數據類型、患者納入方式)，患者人口特征(性別比例、年齡、疾病特征、伴隨疾病、省份)，活動性肺結核/耐藥肺結核特征與基本信息(樣本量等)，結局(真陽性、真陰性、假陽性、假陰性)。

1.4 納入文獻質量評價

采用診斷試驗準確性研究的偏倚評估工具(Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies，QUADAS)-2[7]對納入的準確性試驗進行質量評價。QUADAS-2工具主要由4個評價域組成：病例選擇、待評價診斷試驗、金標準試驗、研究流程和進展情況。每個評價域各有3～4個標志性問題，分別評價每個域的偏倚風險高低，前3個域還用于評價所納入文獻的適用性。

1.5 統計學分析

首先對各研究的基本信息進行描述性統計，通過I2判斷統計學異質性。若研究數大于4個，采用雙變量模型(STATA “midas”程序包)合并靈敏度與特異度，反之則采用單變量模型(STATA “metan”程序包)；其次根據患者類型(肺結核疑似患者與確診患者)、樣本類型(痰液、支氣管灌洗液及其他)進行亞組分析，同時用Deeks法[8]對整體的發表偏倚進行評估。此外，利用似然比點狀圖對該診斷方法的臨床適用性進行相應評價：左上限表示可以確診和排除診斷，右上限表示可以確診，左下限表示可以除外診斷，右下限表示既不能確診也不能除外診斷。

2 結果

2.1 文獻篩選流程及納入研究的基本特征

文獻納入、排除流程見圖1。本研究共納入47篇文獻[9-55]，其中英文9篇、中文38篇，發表時間為2014—2017年，樣本量范圍為31～3 151，關于活動性肺結核的有40篇(共42個比較組)，關于利福平耐藥肺結核的有33篇(共38個比較組)。

TB, tuberculosis; MTB/RIF, Mycobacterium tuberculosis/rifampicin; DST, drug sensitivity test.圖1 文獻納入、排除流程圖Figure 1 Flow diagram showing study selection process

2.2 文獻質量評價結果

根據QUADAS-2工具進行的質量評價匯總結果見圖2。對于偏倚風險，活動性肺結核和利福平耐藥肺結核納入的文獻在病例流程和時間間隔域、金標準域中，大多數為“不清楚”，在待評價診斷試驗域均為“低風險”文獻占多數。對于適用性問題，活動性肺結核和利福平耐藥肺結核納入的文獻在三個域均為“低風險”文獻較多。

圖2 文獻質量評價結果Figure 2 Quality assessment of included articles

2.3 Meta分析結果

采用meta分析Xpert?MTB/RIF方法對于活動性肺結核檢測的靈敏度為 0.94(95%CI：0.92，0.95)，合并特異度為 0.87(95%CI：0.84，0.91)。亞組分析顯示，不同患者類型對靈敏度與特異度無顯著影響。對于不同的樣本類型，靈敏度無明顯差異，但痰液樣本的特異度高于支氣管灌洗液樣本。Xpert?MTB/RIF方法檢測利福平耐藥肺結核的靈敏度為 0.92(95%CI：0.89，0.94)，特異度為 0.98(95%CI：0.97，0.99)，亞組分析未發現不同患者類型和不同樣本類型間靈敏度和特異度的差異。亞組分析顯示，活動性肺結核的異質性來源可能為研究人群的選擇不同，對其他因素分析后未發現異質性降低；利福平耐藥肺結核的異質性可能由不同研究間樣本不同導致。Meta分析以及亞組分析結果見表1。

表1 Meta分析與亞組分析結果Table 1 Meta-analysis results and subgroups analysis

Deeks法漏斗圖顯示，檢測活動性肺結核方面可能存在發表偏倚(P=0.08)，利福平耐藥肺結核方面均不存在發表偏倚(P=0.24，圖3)。似然比點狀圖結果表明，在臨床中使用Xpert?MTB/RIF方法檢測活動性肺結核具有較好的排除診斷能力，而在檢測利福平耐藥方面具有較好的臨床診斷價值，即可以確診和排除診斷(圖4)。

A, active tuberculosis; B, rifampicin-resistant tuberculosis. ESS, effective sample size.圖3 發表偏倚的評價結果Figure 3 Results of publication bias tests

A, active tuberculosis; B, rifampicin-resistant tuberculosis. LUQ, left upper quadrant; RUQ, right upper quadrant; LLQ, left lower quadrant; RLQ, right lower quadrant; LRP, positive likelihood ratio; LRN, negative likelihood ratio.圖4 似然比點狀圖Figure 4 Likelihood ratio scatter gram

3 討論

本研究結果顯示，Xpert?MTB/RIF方法對于活動性肺結核檢測的靈敏度為0.94(95%CI：0.92，0.95)，合并特異度為0.87(95%CI：0.84，0.91)，與納入本研究中的Liu等[9](n=3 096)和Ou等[10](n=2 094)兩個樣本量較大的研究結果相似，其靈敏度分別為0.93和0.94，特異度分別為0.91和0.90。Steingart等[56]的研究納入的人群為肺結核疑似患者，未對地域進行限制，其靈敏度為0.89(95%CI：0.85，0.92)，與本研究亞組分析中疑似患者的結果近似，但特異度0.99(95%CI：0.98，0.99)高于本研究結果，可能是由于不同研究的樣本來源差異造成的。

本研究中Xpert?MTB/RIF方法檢測利福平耐藥肺結核的靈敏度為0.92(95%CI：0.89，0.94)，特異度為0.98(95%CI：0.97，0.99)，與Steingart等[56]的研究結果較為一致[靈敏度為0.95(95%CI：0.90，0.97)，特異度為0.98(95%CI：0.97，0.99)]。

本研究在中國人群中對Xpert?MTB/RIF方法檢測活動性肺結核和利福平耐藥肺結核的靈敏度和特異度進行了分析，并針對不同的樣本以及患者類型進行了亞組分析，結果表明，對于中國人群，該方法能快速、準確地診斷活動性肺結核與利福平耐藥肺結核，具有較高的臨床應用價值。

本研究仍存在一些局限性：首先，多數文獻納入的研究對象為臨床確診的肺結核患者，雖然后續根據研究對象類型進行了亞組分析，但多數文章在描述研究對象來源時不清楚，可能會對結果造成影響；其次，一些中文文獻對樣本類型的描述不夠詳細，僅描述為痰標本，而無法進一步判斷是否為新鮮咳出痰或是陳舊痰標本，對咳出痰的檢測時間也無法確定，因此亞組分析的分組可能不夠細致；第三，大多數文獻為中文文獻，在研究設計的描述方面較為簡略，因此部分質量評價方面的結果不清楚。

綜上所述，Xpert?MTB/RIF方法在檢測肺結核和利福平耐藥肺結核方面有較高的靈敏度與特異度，并且在檢測利福平耐藥方面的臨床價值更高。