史玲莉(綜述),閆冀煥(審校)
(河北省出入境檢驗(yàn)檢疫局保健中心檢驗(yàn)科,河北石家莊 050000)
免疫學(xué)方法診斷結(jié)核病的研究進(jìn)展
史玲莉(綜述),閆冀煥(審校)
(河北省出入境檢驗(yàn)檢疫局保健中心檢驗(yàn)科,河北石家莊 050000)
結(jié)核;免疫學(xué)試驗(yàn);診斷;綜述文獻(xiàn)
結(jié)核病是當(dāng)今世界由單一致病菌引起的病死率最高的疾病。我國有130萬人感染結(jié)核,其中有約11.2萬人為耐多藥,僅次于印度的患病和耐多藥人數(shù)[1]。目前臨床上對(duì)結(jié)核病的診斷主要以接觸史、癥狀體征、結(jié)核菌素皮試、影像學(xué)、分泌物培養(yǎng)、抗酸染色等作為臨床確診或排除的標(biāo)準(zhǔn),存在漏檢率高、與其他疾病難于區(qū)分等問題。因此,利用可靠、快捷、簡便的免疫學(xué)檢測(cè)方法來加強(qiáng)結(jié)核病的診斷和防控,已經(jīng)成為共識(shí)。本文就臨床上常用的結(jié)核免疫檢測(cè)試劑的原理、應(yīng)用效果和研究進(jìn)展進(jìn)行了比較和闡述,并對(duì)免疫學(xué)檢測(cè)的影響因素進(jìn)行分析。
結(jié)核菌素試驗(yàn)是常用的結(jié)核診斷和輔助診斷方法,其原理是Ⅳ型超敏反應(yīng),目前有4種結(jié)核菌素,即舊結(jié)核菌素、純化蛋白衍生物(purified protein derivative,PPD)、卡介苗結(jié)素和非結(jié)核分枝桿菌結(jié)素。
1.1 利用PPD檢測(cè):PPD是一種粗糙未明確成分的結(jié)核分枝桿菌抗原的混合物,PPD試驗(yàn)是將結(jié)核菌和結(jié)核蛋白作為抗原注入人體內(nèi)來測(cè)定機(jī)體對(duì)結(jié)核桿菌是否能引起變態(tài)反應(yīng)的一種皮膚試驗(yàn)。外周血的CD4+T淋巴細(xì)胞與腫瘤壞死因子γ(tumor necrosis factor alpha,TNF-γ)及白細(xì)胞介素10(interleukin-10,IL-10)均參與了結(jié)核菌感染的免疫病理過程。PPD注入皮內(nèi)后與已感染結(jié)核菌人體的特異免疫細(xì)胞相互作用,釋放一系列淋巴因子,使巨噬細(xì)胞活化,產(chǎn)生免疫變態(tài)反應(yīng),導(dǎo)致注射局部產(chǎn)生紅腫硬結(jié),硬結(jié)大小與反應(yīng)的強(qiáng)度和結(jié)核菌感染的程度呈正比。
國內(nèi)有試劑盒廠家將PPD作為靶抗原制備成ELISA檢測(cè)試劑盒(如伊利康酶免試劑盒),但由于其成分復(fù)雜,不可避免會(huì)存在假陽性的問題。張民軍等[2]對(duì)脂阿拉伯甘露糖、分泌性蛋白抗原、純化卡介苗蛋白和人型PPD抗原進(jìn)行比較后,證實(shí)PPDIgG是4種靶特異結(jié)核抗體中特異性最低的。但作為最早運(yùn)用于血清學(xué)試驗(yàn)的靶抗原,PPD抗原制備技術(shù)完善,成本低廉,因此在國產(chǎn)結(jié)核抗體試驗(yàn)盒中得到了廣泛采用。
除了不同廠家PPD純度的不同會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果外,機(jī)體的變態(tài)反應(yīng)、病情輕重也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果,而且曾經(jīng)被結(jié)核分枝桿菌感染而治愈的人群也會(huì)出現(xiàn)陽性表現(xiàn),加上其測(cè)量為人為測(cè)量,測(cè)量方法以及方式等不同也造成一定的人為誤差,而且由于其受卡介苗以及免疫抑制劑的干擾,也可造成假陽性的存在。變態(tài)反應(yīng)前期,PPD試驗(yàn)可為陰性;應(yīng)用糖皮質(zhì)激素等免疫抑制劑者、營養(yǎng)不良以及麻疹、百日咳患者,結(jié)核菌素反應(yīng)可暫時(shí)消失;PPD試驗(yàn)反應(yīng)強(qiáng)度與外周血淋巴細(xì)胞減少相關(guān),老年人免疫功能受損或存在免疫抑制現(xiàn)象,嚴(yán)重結(jié)核病和各種危重患者,導(dǎo)致部分活動(dòng)性結(jié)核也可表現(xiàn)為陰性。Jackson-Sillah等[3]對(duì)肺結(jié)核患者運(yùn)用結(jié)核抗體檢查的研究中發(fā)現(xiàn),22%患者出現(xiàn)假陰性,其中有近2/3患者為61~83歲的老年患者,試驗(yàn)組有34例患者出現(xiàn)結(jié)核抗體假陰性,其中33例患者為老年患者;這部分老年患者的免疫系統(tǒng)較陽性患者更差,體液免疫和細(xì)胞免疫功能都很低。張曉希等[4]研究結(jié)果,在老年肺結(jié)核菌陽患者中陽性率為66%,特異度為50%。
因此,在排除以上影響因素的情況下,PPD試驗(yàn)陰性,常規(guī)可排除結(jié)核感染。PPD實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)陽性結(jié)果有絕對(duì)的診斷意義,此時(shí)血中結(jié)核抗體的陽性率在結(jié)核病患者中也相當(dāng)高。PPD試驗(yàn)陽性,提示結(jié)核菌感染,需結(jié)合臨床表現(xiàn)、痰液細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)和X線檢查等進(jìn)行分析,進(jìn)一步確診或排除。
1.2 利用BCG蛋白檢測(cè):目前使用該抗原作為包被抗原的試劑盒主要是法國VEDA LAB公司出品的TB-CHECK-1試劑盒,該試劑盒采用一步免疫層析法,采用有色標(biāo)記的抗人免疫球蛋白來特異性地檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌抗體,若樣本中含有抗BCG抗體,可先與有色物標(biāo)記的抗人免疫球蛋白結(jié)合形成抗原抗體復(fù)合物,該復(fù)合物再與固定于陽性反應(yīng)區(qū)(T)處的BCG蛋白結(jié)合,產(chǎn)生一條玫瑰色線條。若樣本中沒有抗結(jié)核抗體,反應(yīng)混合物經(jīng)T流向質(zhì)控區(qū)(C),在C區(qū)形成一條玫瑰色線條,表明試劑有效。該試劑主要檢測(cè)IgG和IgA抗體,高濃度的IgM抗體也可被檢出。而接種過疫苗的人體試驗(yàn)不起反應(yīng)。根據(jù)試劑盒說明書,其整體靈敏度為86%(133/154),而特異度為92.8%(220/237),痰涂陽性患者靈敏度為86%(129/150),痰涂陰性患者靈敏度為78%(18/23)對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核的靈敏度為87%(113/130),對(duì)活動(dòng)性非結(jié)核分枝桿菌靈敏度為83%(20/24)。周衛(wèi)敏等[5]采用此方法對(duì)431例肺結(jié)核患者進(jìn)行檢測(cè),陽性率為47.10%,其中菌陽肺結(jié)核185例,陽性率為51.35%,菌陰肺結(jié)核246例,陽性率為43.90%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于說明書的靈敏度。這可能與國內(nèi)人群普遍接種BCG疫苗有關(guān)。
2.1 γ干擾素釋放試驗(yàn)(interferon gamma release assays,IGRAs):IGRAs的原理即首次感染結(jié)核桿菌后產(chǎn)生的記憶T淋巴細(xì)胞將在人體內(nèi)長期存在,當(dāng)再次受到結(jié)核桿菌相關(guān)抗原刺激后,這些記憶T淋巴細(xì)胞迅速增殖成為效應(yīng)T淋巴細(xì)胞。這些效應(yīng)T淋巴細(xì)胞分泌γ干擾素和其他一些細(xì)胞因子來刺激T淋巴細(xì)胞增殖并可以激活巨噬細(xì)胞。由于這個(gè)過程是針對(duì)特異結(jié)核分枝桿菌免疫原得到反應(yīng),因此可以通過測(cè)定T細(xì)胞γ干擾素釋放反應(yīng)來檢查患者是否受到結(jié)核分枝桿菌感染。IGRAs的結(jié)果通過檢測(cè)代表結(jié)核分枝桿菌的抗原反應(yīng)后釋放γ干擾素的量來判斷。由于IGRAs技術(shù)使用的抗原是結(jié)核分枝桿菌RD1和RD16區(qū)編碼的蛋白,這些蛋白在卡介苗中缺失,所以IGRAs能夠較好地區(qū)別BCG接種和結(jié)核分枝桿菌感染,從而使IGRAs可以用于檢測(cè)結(jié)核感染。
2005年,美國CDC批準(zhǔn)使用QFT-G方法干擾素定量金標(biāo)試驗(yàn)(QuantiFERON Gold Test)檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌感染,2010年美國FDA又批準(zhǔn)了2種新的IGRAs方法輔助診斷潛伏結(jié)核分枝桿菌感染和活動(dòng)性結(jié)核病的方法,包括QFT-GIT(QuantiFERON-TB Gold In-tube test)和T細(xì)胞斑點(diǎn)檢測(cè)結(jié)核試驗(yàn)SPOT試驗(yàn)(the T-SPOT.TB test)。目前該方法已經(jīng)列入美國、歐洲等地結(jié)核病診療指南,以協(xié)助診斷結(jié)核感染的存在。QFT-G和QFT-GIT由澳大利亞Cellestis公司開發(fā)研制,利用全血作為樣本,用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測(cè)早期分泌靶抗原6(early secreted antigenic target 6,ESAT-6)、培養(yǎng)分泌蛋白(culture filtrate protein 10,CFP10)和TB7 3種抗原刺激γ干擾素的釋放。而T-SPOT則是由英國Oxford Immunotec公司開發(fā)的使用外周血單核細(xì)胞來完成檢測(cè)的,利用酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)技術(shù)檢測(cè)ESAT-6和CFP10 2種抗原刺激γ干擾素的釋放。有研究[6-7]顯示,在活動(dòng)性肺結(jié)核培養(yǎng)陽性的病例中,QFT-GIT的靈敏度為81%,特異度為99%,而T-SPOT的總靈敏度為91%,總特異度為86%。國內(nèi)使用較多的是英國Oxford Immunotec公司生產(chǎn)的T-SPOT試劑,靈敏度和特異度與國外有較好的一致性。陳奎霖[8]對(duì)295例肺結(jié)核進(jìn)行T-SPOT檢測(cè),陽性率為82.0%,85例健康人中,特異度為91.8%;190例涂陰肺結(jié)核中,陽性率為75.8%。曾誼等[9]用T-SPOT檢測(cè)菌陽肺結(jié)核組陽性率為89.1%,特異度為95.0%。趙靜等[10]對(duì)83例肺結(jié)核患者進(jìn)行T-SPOT檢測(cè),陽性率為83.1%,其中菌陽肺結(jié)核43例,陽性率為93.0%,菌陰肺結(jié)核40例,陽性率為72.5%,健康對(duì)照50例,特異度為94.0%,同時(shí)證實(shí)T-SPOT檢測(cè)結(jié)核性胸膜炎和結(jié)核性腦膜炎2種肺外結(jié)核中也有較高的實(shí)用價(jià)值,尤其是結(jié)核性胸膜炎。項(xiàng)杰等[11]在40例結(jié)核病患者中進(jìn)行T-SPOT檢測(cè)陽性率80.0%,在60例非結(jié)核呼吸道患者和健康對(duì)照組中檢測(cè)其特異性為98.3%。但也有國外報(bào)道[12]在經(jīng)痰培養(yǎng)或肺組織活檢確診的結(jié)核病患者中,T-SPOT的靈敏度為92%,但特異度僅為47%。
總體來講,基于細(xì)胞免疫為主的γ干擾素釋放試驗(yàn)作為臨床輔助診斷手段,雖然樣本來源不同,樣本量大小不同,不同的實(shí)驗(yàn)組檢測(cè)的靈敏度和特異度均有所不同,但相對(duì)于涂片和培養(yǎng)等方法而言,大大提高了檢測(cè)的靈敏度,不失為一種有效的臨床檢測(cè)輔助手段。但I(xiàn)GRAs檢測(cè)的結(jié)果也會(huì)受多種因素的影響,如年齡、營養(yǎng)不良、癌癥化療和結(jié)核-艾滋病共感染等。最主要的是,其使用費(fèi)用較高,限制了其在我國臨床的使用,且其實(shí)驗(yàn)周期超過24h,實(shí)驗(yàn)操作相對(duì)繁瑣,也不適合口岸快速通關(guān)和臨床檢測(cè)。
2.2 T細(xì)胞亞群的測(cè)定(determination of T cell subgroup,OKT):OKT方法有流式細(xì)胞儀法和抗堿性磷酸酶法。據(jù)農(nóng)初師[13]報(bào)道,肺結(jié)核病患者外周血中的CD3、CD4T細(xì)胞亞群數(shù)量下降,尤其是CD4顯著下降,但是CD8增加,CD4/CD8比值下降。由于T細(xì)胞亞群測(cè)定非特異性,在結(jié)核病的診斷上作用不太大,目前國內(nèi)也只用于動(dòng)態(tài)觀察結(jié)核患者的治療效果和患者預(yù)后。
用于體液檢測(cè)的免疫方法主要是斑點(diǎn)免疫金滲透技術(shù)(膠體金法)、ELISA技術(shù)、免疫印跡法和基因芯片技術(shù)。不論采取哪種方法,其原理都是患者體內(nèi)特異性抗體與試劑盒所包被的抗原能夠特異性結(jié)合,而后通過一定的顯色方法獲得檢測(cè)結(jié)果。其檢測(cè)的靈敏度和特異度主要取決于各種方法所包被的結(jié)核特異性抗原的種類。
目前結(jié)核分枝桿菌是引起結(jié)核病的致病菌,其全基因組序列分析已于1998年完成其基因組編碼了大約1 000種蛋白,但大多數(shù)的蛋白功能卻不明確。
3.1 以細(xì)胞壁抗原為主的檢測(cè)方法
3.1.1 脂阿拉伯甘露聚糖抗原(lipoarabinomannan,LAM):LAM抗原是分枝桿菌菌壁表面抗原。其核心骨架為甘露聚糖,側(cè)鏈為甘露糖、阿拉伯糖單位,分子以磷脂酰肌醇錨定在胞質(zhì)膜上,是糖基磷酸肌醇糖脂家族中的一員。至少有2類LAM,即araLAM和manLAM,分別來自于結(jié)核分枝桿菌H37Ra株和H37Rv Erdman株。LAM具有高免疫原性,能誘發(fā)速發(fā)皮膚反應(yīng)、血清學(xué)反應(yīng)、被動(dòng)皮膚過敏反應(yīng),但不能誘發(fā)遲發(fā)皮膚反應(yīng)。
目前檢測(cè)市場(chǎng)上有很多檢測(cè)試劑盒是以LAM作為包被抗原或與38KD和16KD聯(lián)合作為包被抗原的檢測(cè)產(chǎn)品。國內(nèi)使用較多的包括上海奧普生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的TB-DOT診斷試劑。TB-DOT采用斑點(diǎn)免疫膠體金滲透技術(shù),將結(jié)核分枝桿菌特異性抗原分離純化,點(diǎn)樣并固化在硝酸纖維素膜上,膜上包裹的LAM抗原捕獲人血清樣品中結(jié)核分支桿菌抗體,被捕獲的結(jié)核IgG抗體可用葡萄球菌A蛋白(SPA)膠體金綴合物標(biāo)記呈色(SPA能與IgG特異性結(jié)合)形成紅色斑點(diǎn),根據(jù)是否出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)即可判斷陰、陽結(jié)果,從而判斷是否存在結(jié)核分枝桿菌抗體。李光明等[14]對(duì)50例單純性結(jié)核性胸膜炎和62例肺結(jié)核并胸膜炎患者進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),檢測(cè)單純性結(jié)核性胸膜炎血清陽性率為76.0%,檢測(cè)胸腔積液的陽性率為96.0%。檢測(cè)肺結(jié)核并胸膜炎血清陽性率為83.9%,檢測(cè)胸腔積液的陽性率為87.1%。周衛(wèi)敏等[5]對(duì)431例肺結(jié)核患者進(jìn)行檢測(cè),陽性率為65.43%,其中菌陽肺結(jié)核185例,陽性率為69.19,%菌陰肺結(jié)核246例,陽性率為62.60%。趙靜等[10]對(duì)83例肺結(jié)核患者進(jìn)行檢測(cè),陽性率為75.9%,其中菌陽肺結(jié)核43例,陽性率為79.1%,菌陰肺結(jié)核40例,陽性率為72.5%,健康對(duì)照50例,特異度為70%。陽幼榮等[15]對(duì)113例確診結(jié)核患者(69例肺結(jié)核、肺外結(jié)核44例)檢測(cè),陽性率為80.53%,非結(jié)核疾病組53例的陽性率為30.19%,健康組50例特異度為90%。
相對(duì)于其他抗原而言,LAM抗原的特異性相對(duì)較差,這主要是因?yàn)橛脕頇z測(cè)患者LAM抗體的LAM抗原多是直接從結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)物中純化而得的,由于LAM非還原端帽化結(jié)構(gòu)的存在,而這一結(jié)構(gòu)也存在于分枝桿菌的阿拉伯半乳聚糖中,這可能導(dǎo)致環(huán)境中的非致病分枝桿菌感染人體產(chǎn)生的抗體由這部分抗原表位激發(fā)進(jìn)而構(gòu)成抗體診斷出現(xiàn)假陽性的重要來源。
3.1.2 結(jié)核菌糖類脂抗原(tuberculous glycolipid,TBGL):TBGL抗原是分枝桿菌胞壁上的糖脂類物質(zhì),具有菌屬特異性,是從H37Rv菌株分離純化而成。Maekura等[16]用在結(jié)核分枝桿菌H37Rv純化的海藻糖-6,6-二霉菌酸酯(索狀因子)作為抗原來診斷抗結(jié)核分枝桿菌免疫球蛋白,結(jié)果顯示糖脂類是血清學(xué)診斷中有效的抗原。隨后,Maekura等[16]在TDM中混入更多的親水性糖脂,構(gòu)建了一種新的結(jié)核糖脂類抗原,并利用這種抗原成功建立了一個(gè)高靈敏度的結(jié)核血清學(xué)試劑盒,并由日本協(xié)和醫(yī)藥株式會(huì)社生產(chǎn)為成品ELISA試劑盒。通過ELISA方法檢測(cè),血清TBGL抗體對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者的靈敏感度為80%,肺外結(jié)核則為83.3%,特異度為96.6%[15]。
3.1.3 基因工程表達(dá)純化的結(jié)核分枝桿菌特異度蛋白(tuberculosis-specific antigen,TB-SA):加拿大多倫多大學(xué)劉軍教授在研究中發(fā)現(xiàn)了一種結(jié)核分枝桿菌特異性較高的結(jié)核分枝桿菌特異度蛋白(tuberculosis-specific antigen,TB-SA),成都永安制藥有限公司利用該抗原研制的ELISA檢測(cè)試劑盒通過了國家藥監(jiān)局的批準(zhǔn)。李光明等[14]利用該試劑檢測(cè)單純性結(jié)核性胸膜炎血清陽性率為72.0%,檢測(cè)胸腔積液的陽性率為90.0%。檢測(cè)肺結(jié)核并胸膜炎血清陽性率為80.6%,檢測(cè)胸腔積液的陽性率為83.9%。魯啟超等[17]將該試劑用于成人結(jié)核病的診斷中,測(cè)得靈敏度為71.9%,特異度為91.9%。周衛(wèi)敏等[5]對(duì)431例肺結(jié)核患者進(jìn)行檢測(cè),陽性率為87.24%,其中菌陽肺結(jié)核185例,陽性率為89.19%,菌陰肺結(jié)核246例,陽性率為85.77%. 3.2 以肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白A(pulmonary surfactant associated protein A,SP-A)為主的檢測(cè)方法:肺結(jié)核主要通過飛沫傳播,肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白是飛沫的主要組成成分。而肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白主要分布于支氣管表面和肺泡氣液界面上,其中含量最多的是SP-A。它是一種親水性蛋白,在肺泡上皮細(xì)胞合成與分泌,在肺的先天性免疫應(yīng)答中有重要作用,同時(shí)可增加及減少炎性介質(zhì)的釋放。表面活性蛋白僅占表面活性物質(zhì)組成的10%,擔(dān)負(fù)著宿主呼吸系統(tǒng)防御功能,其中SP-A占總量的50%左右,SP-A在結(jié)核桿菌素質(zhì)免疫調(diào)節(jié)中扮演重要角色,通過正調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞甘露糖受體SP-A可提高人類巨噬細(xì)胞吞噬結(jié)核分枝桿菌的能力。但該指標(biāo)在結(jié)核病的診斷上存在一定缺陷,抗結(jié)核治療對(duì)SP-A的影響較大,且其他疾病可能會(huì)導(dǎo)致該指標(biāo)存在假陽性和假陰性的情況。SP-A在人類不同疾病中表達(dá)的水平是不一致的,如在艾滋病、矽肺、肺泡蛋白沉積癥的肺泡灌洗液中SP-A水平是升高的,而在細(xì)菌性肺炎、肺纖維化和囊性肺纖維化中表達(dá)是降低的。由于肺結(jié)核患者肺內(nèi)受累情況不同,結(jié)核菌感染的肺段與非受累的肺段SP-A的表達(dá)不同,不排除由于痰液稀釋可能導(dǎo)致測(cè)定痰液中SP-A低表達(dá)的可能性。Gold等[18]研究,在局麻下進(jìn)行纖維支氣管鏡檢查獲取肺泡灌洗液,同時(shí)抗結(jié)核治療1周及1個(gè)月后復(fù)查肺泡灌洗液,肺泡灌洗液樣本來源于通過X線確診的病變肺段及沒有病變受累的肺段,結(jié)果顯示肺結(jié)核病變受累肺段的肺泡灌洗液中SP-A的水平是降低的,抗結(jié)核治療后相應(yīng)肺段的SP-A水平升高,而未受累肺結(jié)核的肺段的SP-A水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。遲晶宇等[19]研究表明血清SP-A可作為反映肺泡毛細(xì)血管膜屏障功能損傷早期而敏感的外周血標(biāo)志物,檢測(cè)其水平有助于肺結(jié)核的診斷。
3.3 以多種抗原的混合為基礎(chǔ)的檢測(cè):除以上抗原外,人們還發(fā)現(xiàn)了大量分泌蛋白,如Ag85復(fù)合物、38KDa蛋白、A60抗原、16KDa蛋白、14KDa抗原、31KDa抗原、MTB81(88kDa抗原)和BCG缺失抗原,如MPT64、ESAT-6、CFP-10、MTB48、KatG抗原、U1蛋白等。利用多種抗原的組合來提高結(jié)核病檢測(cè)的靈敏度,并提出了結(jié)核感染的“條形碼”理論,即在結(jié)核病特定的階段表現(xiàn)為特定抗原的存在或缺失。這一理論揭示了現(xiàn)有的結(jié)核免疫學(xué)診斷發(fā)展過程的一個(gè)缺陷,即用單一抗原來標(biāo)記結(jié)核病的特定的階段。上海榮盛生物科技有限公司利用致病性結(jié)核分枝桿菌3種(38KD、ESAT-6和CFP10)和4種(MPT64 Mtb68 Mtb6.8和Mtb16.3)特異抗原優(yōu)勢(shì)肽段制作的ELISA試劑盒,用以捕獲人血清或血漿中可能存在的結(jié)核抗體。王瑛等[20]實(shí)驗(yàn)證實(shí)其靈敏度70.4%(254/361),其特異度84.9%(245/288)。痰涂片陽性和培養(yǎng)陽性患者組中,陽性率分別為74.1%和81.8%,菌陰肺結(jié)核組陽性率為70.4%,特異度為84.9%。
蛋白芯片技術(shù)的應(yīng)用為多抗原的使用提供了一個(gè)新的平臺(tái)。它利用微陣列技術(shù)將純化的結(jié)核菌抗原固相于同一膜片上,使抗原抗體反應(yīng)在固相膜上快速進(jìn)行,再以免疫金作為標(biāo)記物在膜上顯色,然后通過加入芯片識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)果分析。夏季等[21]利用該技術(shù)同時(shí)檢測(cè)LAM、38KD、16KD、CFP10、ESAT-6抗體,130例臨床標(biāo)本顯示,以任一抗體檢測(cè)陽性診斷為結(jié)核病陽性,則診斷結(jié)核病的靈敏度為92.0%,特異度為77.5%,正確率為83.1%。但該方法尚沒有通過認(rèn)可。
在芯片的結(jié)果判斷上,2項(xiàng)抗體檢測(cè)陽性作為結(jié)核病診斷標(biāo)準(zhǔn)的診斷試驗(yàn)確診患有結(jié)核病的價(jià)值較高,而以1項(xiàng)抗體陽性作為診斷標(biāo)準(zhǔn)的診斷試驗(yàn)否定患有結(jié)核病的價(jià)值較高。
雖然生物芯片技術(shù)可以對(duì)結(jié)核分枝桿菌進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測(cè),但是其對(duì)設(shè)備以及操作技術(shù)的要求較高,限制了其在結(jié)核普查和流行病學(xué)中的應(yīng)用,然而在耐藥菌種檢測(cè)中具有極大的優(yōu)勢(shì)[22]。
免疫學(xué)檢測(cè)結(jié)核的方法因其經(jīng)濟(jì)、簡便、快速等優(yōu)點(diǎn)備受檢驗(yàn)檢疫等部門的關(guān)注。但在使用該方法的過程中,還應(yīng)關(guān)注造成其假陽性和假陰性的原因,以便綜合評(píng)判,作出準(zhǔn)確的結(jié)論。影響其檢測(cè)結(jié)果的主要因素包括以下幾點(diǎn)。
4.1 造成假陽性結(jié)果的因素
4.1.1 我國感染現(xiàn)狀:我國屬于結(jié)核病感染高危險(xiǎn)國家,感染例數(shù)多,患病人數(shù)多,新發(fā)患者多,死亡病例多,農(nóng)村患者多,耐藥患者多。相對(duì)于低結(jié)核發(fā)病國家,很多人存在自然結(jié)核菌感染的情況,在體內(nèi)存在一定的低水平抗體。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前現(xiàn)有的結(jié)核患者只占結(jié)核感染人群的10%左右。
4.1.2 鳥分枝桿菌復(fù)合體(mycobacteriumavium complex,MAC)的感染:用鳥分枝桿菌致敏素進(jìn)行皮膚遲發(fā)反應(yīng)進(jìn)行評(píng)估認(rèn)為,7%~12%的成年人已經(jīng)是MAC的亞臨床感染者。而用抗體檢測(cè),所用的抗原很有可能與MAC的抗原有同源性,從而導(dǎo)致假陽性反應(yīng)。
4.2 造成假陰性結(jié)果的因素
4.2.1 免疫水平的影響:不同人群機(jī)體的免疫水平存在差異,患者處于臨床感染的初期,體內(nèi)抗體水平較低,未達(dá)到檢測(cè)的最低量,尚處于“窗口期”,易產(chǎn)生抗體陰性。Yoshinari等[23]等報(bào)道,感染結(jié)核后1~2個(gè)月才能檢測(cè)到IgG,而這與國內(nèi)報(bào)道的有一定的區(qū)別,但究竟“窗口期”是多長時(shí)間,尚無定論。
4.2.2 重癥患者:一些重癥肺結(jié)核患者(如HIV等)雖然痰結(jié)核菌陽性,但由于免疫功能相對(duì)較弱,或用藥后抑制了免疫功能,抗體檢測(cè)容易出現(xiàn)陰性,但經(jīng)過治療,全身情況好轉(zhuǎn)后,抗體可以陽轉(zhuǎn)。
4.2.3 老年人:老年人機(jī)體功能退行性病變,免疫系統(tǒng)功能紊亂,細(xì)胞免疫下降,一旦感染結(jié)核分枝桿菌或陳舊病灶復(fù)發(fā),往往病情重,進(jìn)展快,易出現(xiàn)干酪樣壞死性空洞或纖維厚壁空洞,甚至發(fā)展為難治性肺結(jié)核。而其免疫學(xué)反應(yīng)卻易出現(xiàn)假陰性反應(yīng)。
4.3 其他影響因素
4.3.1 不同地區(qū)人群對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響:人類白細(xì)胞抗原組成不同,不同人群對(duì)來源于East-6和CFP10的蛋白的多肽抗原的識(shí)別存在較大差異。
4.3.2 治療的階段性對(duì)檢測(cè)的影響:白廣紅等[24]研究證明結(jié)核病患者受16KD、38KD、LAM3種抗原刺激產(chǎn)生的3種特異性抗體與患者感染結(jié)核菌的嚴(yán)重程度有著較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。當(dāng)患者受到結(jié)核菌嚴(yán)重感染時(shí),結(jié)核抗體水平會(huì)增高;當(dāng)結(jié)核患者受到治療時(shí),結(jié)合抗體水平會(huì)下降。如抗酸染色陽性的菌陽患者,結(jié)核生物蛋白芯片檢測(cè)的陽性率達(dá)86.4%(184/213),經(jīng)過治療的住院患者,結(jié)核生物蛋白芯片檢測(cè)的陽性率為51.3%,抗體水平下降。
劉尚武等[25]報(bào)道,未治療的結(jié)核患者,EAST-6、LAM和38KDa高于對(duì)照組,治療后,EAST-6、Rv2626c降低,而38KDa、LAM水平增高。治療8個(gè)月后,相比發(fā)病較輕的患者,中等程度和嚴(yán)重程度的患者具有較高的ESAT-6、FdxA和38KDa。而陳舊性結(jié)核的患者抗TBGL抗體和抗LAM的陽性水平明顯高于無陳舊性結(jié)核的患者。
4.3.3 肺結(jié)核的侵犯范圍和損傷程度:肺結(jié)核的范圍越廣泛,IgG抗體的水平越高(P<0.01),纖維空洞性結(jié)核中IgG和IgA抗體的水平最高,空洞只與抗38+16KDaIgG抗體水平有關(guān)(P<0.01),而干酪性肺結(jié)核中IgA抗體的水平最高。雙側(cè)損害的患者,8個(gè)月后,38KD、LAM高于單側(cè)的肺損害。這一發(fā)現(xiàn)一方面提示這些關(guān)聯(lián)抗原特異性地受到抗結(jié)核治療的影響,同時(shí)也提示部分血清學(xué)標(biāo)志可以用來預(yù)測(cè)治療后果。
4.3.4 糖尿病的影響:糖尿病先于結(jié)核病占70%~85%。一般認(rèn)為,糖尿病患者血糖過高,組織內(nèi)含糖量也高,有利于結(jié)核桿菌的生長繁殖,并且,高血糖導(dǎo)致白細(xì)胞吞噬能力下降,機(jī)體殺菌能力降低,有利于結(jié)核桿菌的存活,而同時(shí),活動(dòng)性結(jié)核病能促使糖代謝進(jìn)一步紊亂。糖尿病患者尤其是2型糖尿病患者血清ADA明顯升高。
4.3.5 年齡的影響:抗38KD[26]和LAM的IgG和IgM抗體水平與年齡之間的關(guān)系是獨(dú)立且相反的,在兒童期,抗體水平較低,在老齡期,抗體水平高。
4.3.6 檢測(cè)方法的影響:除抗原的選擇外,CUTOFF值的設(shè)定等也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。
4.3.7 結(jié)核菌L型的存在
綜上所述,隨著結(jié)核分枝桿菌特異性抗原的進(jìn)一步純化,促進(jìn)了結(jié)核病免疫學(xué)診斷的發(fā)展。但是結(jié)核分枝桿菌的抗原多而復(fù)雜且分枝桿菌的體液免疫反應(yīng)與HLAⅡ類抗原的表型密切相關(guān),眾多的結(jié)核分枝桿菌特異性抗原在結(jié)核診斷中如何應(yīng)用尚無定論;并且不同患者的免疫細(xì)胞識(shí)別細(xì)菌的抗原不同,其反應(yīng)性有所不同,單獨(dú)一種抗原不能被所有結(jié)核患者的免疫細(xì)胞所識(shí)別;再加上眾多因素導(dǎo)致了免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)假陽性、假陰性的存在。因此,相關(guān)蛋白抗原的融合表達(dá)或幾種抗原的聯(lián)合應(yīng)用是今后結(jié)核診斷的發(fā)展方向。
[1]RAVIGLION MC.The global plan to stop TB[J].Int J Tuberc Lung Dis,2006,10(3):238-239.
[2]張民軍,周助權(quán),沈榮柴,等.4種靶特異性抗體檢測(cè)對(duì)肺結(jié)核的臨床診斷價(jià)值[J].皖南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,28(3):187-189.
[3]JACKSON-SILLAH D,HILL PC,F(xiàn)OX A,et al.Screening for tuberculosis among 2381 household contacts of sputum-smearpositive cases in The Gambia[J].Trans R Soc Trop Med Hyg,2007,10(6):594-601.
[4]張曉希,郭壁磚.結(jié)核抗體檢測(cè)和PPD試驗(yàn)對(duì)老年結(jié)核的診斷價(jià)值比較[J].華南國防醫(yī)學(xué)雜志,2011,25(2):128-132.
[5]周衛(wèi)敏,王翠肖.結(jié)明三項(xiàng)對(duì)肺結(jié)核診斷的價(jià)值探討[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2010,16(33):85-86.
[6]CHEN J,SUN J,ZHANGR,etal.T-SPOT.TB in the diagnosisof active tubeiculo-sis among HIV-intected patients with advanced immunodeficiency[J].AIDS Res Hum Retroviruses,2011,27(3):289-294.
[7]KAMPMANN B,WHITTAKER E,WILLIAMS A,et al. Inerferongamma release assays do not identifymore children with active tuberculosis than the tuberculin skin test[J].Eur Respir J,2009,33(6):1374-1382.
[8]陳奎霖.結(jié)核抗體在診斷結(jié)核病中的意義[J].中國熱帶醫(yī)學(xué),2008,8(9):1608.
[9]曾誼,馮梟,宋梅梅,等.酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)試驗(yàn)在菌陰肺結(jié)核診斷中的價(jià)值[J].中國防癆雜志,2012,34(2):100-102.
[10]趙靜,蔣彩花.抗結(jié)核抗體及結(jié)核感染T細(xì)胞斑點(diǎn)試驗(yàn)在結(jié)核病診斷中的應(yīng)用[J].中國防癆雜志,2009,31(1):19-21.
[11]項(xiàng)杰,王艷萍.酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)試驗(yàn)在結(jié)核病診斷中的應(yīng)用[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2011,24(1):62-63.
[12]KANG YA,LEE HW,HWANG SS,et al.Usefulness of wholeblood interferon-gamma assay and interferon-gamma enzymelinked immunospot assay in the diagnosis of active pulmonary tuberculosis[J].Ches,2007,132(3):959-965.
[13]農(nóng)初師.肺結(jié)核病不同治療周期血T淋巴細(xì)胞的測(cè)定[J].廣西醫(yī)學(xué),2006,28(3):435-436.
[14]李光明,陸小娜.結(jié)核抗體檢測(cè)在結(jié)核性胸膜炎診斷中的意義[J].廣東醫(yī)學(xué),2011,52(11):1426-1427.
[15]陽幼榮,吳雪瓊.兩種結(jié)核病抗體快速檢測(cè)試劑盒的對(duì)比研究[J].醫(yī)療器械,2011,8(28):129-130.
[16]MAEKURA T,OKUDA Y,NAKAGAWA M,et al.Clinical evaluation of antituber-culosis glycolipid immunoglobulin G antibody assay for rapid serodiagnosis of pulmonary tuberculosis.[J].JClin Microbiol,2001,39(10):3603-3608.
[17]魯啟超,董云秋.血清抗結(jié)核分枝桿菌抗體對(duì)結(jié)核病的診斷價(jià)值[J].中華結(jié)核和呼吸雜志,1998,46(2):82-84.
[18]GOLD JA,HOSHION Y,TANAKA N,et al.Surfactant protein A modulates the inglammarory response in macophages during tuberculosis[J].Infect Immun,2004,72(2):645-650.
[19]遲晶宇,胡華,楊燕,等.菌陰肺結(jié)核患者血清SP-A檢測(cè)及其相關(guān)因素分析[J].山東醫(yī)藥,2011,51(31):7-9.
[20]王瑛,樂軍,王洪秀,等.多表位融合抗原檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌抗體的應(yīng)用價(jià)值[J].臨床肺科雜志,2011,16(7):1058-1059.
[21]夏季,蔡晉,鄧少麗,等.蛋白芯片聯(lián)合檢測(cè)5項(xiàng)結(jié)核抗體在結(jié)核病診斷中的價(jià)值[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,31(3):220-222.
[22]張俊仙,吳雪瓊,邢婉麗,等.應(yīng)用基因芯片技術(shù)檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌耐異煙肼基因型[J].河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,29(4):491-494.
[23]YOSHINARI O,RYOJI M.Rapid serodiagnosis of active pulmonarymycobacterium tuberculosis by analysis of results from multiple antigen-specific tests[J].J Clin Microbiol,2004,42(3):1136-1141.
[24]白廣紅,李耀軍.結(jié)核生物蛋白芯片技術(shù)在結(jié)核病臨床診斷中的價(jià)值探討[J].國際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2011,32(5):597-599.
[25]劉尚武,李王平,鄒遠(yuǎn)嫵,等.膠體金與蛋白芯片結(jié)核抗體檢測(cè)方法在結(jié)核病輔助診斷中的臨床價(jià)值[J].中華肺部疾病雜志:電子版,2011,4(5):388-391.
[26]HAUSTEIN T,RIDONT DA,HARTLEY JC.The likelihood of an indeteruninate test result from a whole-blood interferon-release assay for the diagnosis ofmycobacterium tuberculosis infection in chlidren correlateswith age and immune status[J].Pediatr Infeat Dis J,2009,28(8):669-673.
(本文編輯:劉斯靜)
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A
1007-3205(2013)11-1475-06
2012-11-20;
2013-03-27
史玲莉(1977-),女,河北保定人,河北省出入境檢驗(yàn)檢疫局保健中心主管技師,醫(yī)學(xué)學(xué)士,從事衛(wèi)生檢疫研究。
10.3969/j.issn.1007-3205.2013.11.047