楊芳 ,張磊
結(jié)核病是威脅人類健康的重大傳染病之一,近年來由于結(jié)核分枝桿菌耐藥增多而導致結(jié)核病出現(xiàn)復燃之勢[1]。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計,目前全球約有5 000萬人受到耐藥結(jié)核分枝桿菌感染[2],我國結(jié)核分枝桿菌耐藥率約為37.8%,且初治結(jié)核病患者結(jié)核分枝桿菌耐藥率雖低于復治結(jié)核病患者,但耐藥率仍在35%左右[3],因此初治結(jié)核病患者結(jié)核分枝桿菌耐藥已成為重要的公共衛(wèi)生問題之一。近年研究發(fā)現(xiàn),在初治肺結(jié)核患者中不僅檢測到對一線抗結(jié)核藥物如利福平、異煙肼等耐藥的菌株,還檢測到對二線抗結(jié)核藥物耐藥的菌株[4],提示耐藥結(jié)核分枝桿菌于人際間傳播速度加快,給結(jié)核病的防控工作帶來了新的挑戰(zhàn)。本研究旨在探討初治肺結(jié)核患者耐藥情況、耐藥危險因素、耐藥基因及其輔助診斷技術(shù),為結(jié)核病的有效防控及減少結(jié)核分枝桿菌耐藥提供參考。
1.1 一般資料 選取2015年7—12月西安市胸科醫(yī)院收治的初治肺結(jié)核患者478例,均未進行過抗結(jié)核治療或治療時間<1個月,痰培養(yǎng)結(jié)核分枝桿菌陽性并完成藥敏試驗;排除標準:伴有嚴重心血管疾病、免疫系統(tǒng)疾病及糖尿病者。所有患者中男316例,女162例;年齡6~91歲,中位年齡36歲(Q131歲,Q462歲);常住人口450例,流動人口28例;城鎮(zhèn)居民211例,農(nóng)村居民267例。
1.2 痰培養(yǎng)及藥敏試驗 采用美國BD公司BACTEC MGIT 960系統(tǒng)進行痰培養(yǎng)及藥敏試驗,其中藥敏試驗采用美國臨床實驗室標準化委員會(NCCLS)推薦的比例法(method of proportion,MOP),檢測藥物包括4種一線抗結(jié)核藥物(包括異煙肼、利福平、乙胺丁醇及鏈霉素)和7種二線抗結(jié)核藥物(包括左氧氟沙星、利福噴丁、莫西沙星、對氨基水楊酸鈉、卷曲霉素、丙硫異煙胺、阿米卡星),判斷臨界值為1%。
1.3 耐藥類型判斷標準 結(jié)核分枝桿菌對1種一線抗結(jié)核藥物耐藥定義為單耐藥結(jié)核病(MR-TB),對1種以上一線抗結(jié)核藥物耐藥但不包括同時對異煙肼和利福平耐藥定義為多耐藥結(jié)核?。≒R-TB),至少同時對異煙肼和利福平耐藥定義為耐多藥結(jié)核?。∕DR-TB),對異煙肼和利福平耐藥同時對氟喹諾酮類藥物及二線抗結(jié)核藥物(卷曲霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素)中的至少1種耐藥定義為廣泛耐藥結(jié)核?。╔DR-TB)。本研究將出現(xiàn)MR-TB、PR-TB、MDR-TB、XDR-TB中的任1種者統(tǒng)稱為耐藥肺結(jié)核。
1.4 耐藥相關(guān)因素 于患者就診時采用標準問卷收集其人口學特征,包括性別、年齡、人口類型、受教育程度、家庭人均月收入、身高、體質(zhì)量并計算體質(zhì)指數(shù)(BMI),以BMI<18.5 kg/m2為 偏 瘦,18.5~23.9 kg/m2為 正 常,24.0~27.9 kg/m2為超重/肥胖;分析患者臨床特征,包括咳嗽時間、咯血或血痰、雙肺受累肺野數(shù)及肺結(jié)核患者接觸史;所有患者進行胸部X射檢查并由專業(yè)醫(yī)師判斷雙肺受累情況,以第2、4肋骨前端下緣水平線為界,將雙肺分為上、中、下3野,記錄雙肺受累肺野數(shù)。
1.5 耐藥基因檢測及輔助診斷技術(shù) (1)采用基因芯片法檢測利福平耐藥相關(guān)rpoB基因、異煙肼耐藥相關(guān)katG/inhA基因突變情況,所用儀器為晶芯 RTisochipTM-A恒溫擴增微流控芯片核酸分析儀(博奧生物集團有限公司生產(chǎn))。(2)采用熒光探針法進行雙通道聚合酶鏈反應(yīng)(PCR),擴增結(jié)核分枝桿菌DNA片段并采用恒溫擴增法檢測結(jié)核分枝桿菌RNA,TB-SAT試劑盒購自上海仁度生物科技有限公司,所用儀器為ThermoFisher生產(chǎn)的Veriti儀,以擴增CT值≥40為陽性。(3)采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)進行結(jié)核感染T細胞檢測,結(jié)核分枝桿菌免疫反應(yīng)檢測值〔TB(T-N)〕≥14為陽性,TB-IGRA試劑盒購自北京萬泰生物藥業(yè)股份有限公司。(4)采用蛋白芯片法檢測結(jié)核抗體三項,包括LAM抗體、38DKa抗體及16DKa抗體,TB03A試劑盒購自南京大淵生物技術(shù)工程有限責任公司。
1.6 統(tǒng)計學方法 采用EpiData 3.1軟件建立數(shù)據(jù)庫并雙人雙機錄入數(shù)據(jù),采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以(x ±s)表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料以百分數(shù)表示,采用χ2檢驗或Fisher's確切概率法;采用Kappa值判斷耐藥基因檢測與藥敏試驗的一致性,Kappa值≤0.20為一致性極低,0.21~0.40為一致性一般,0.41~0.60為一致性中等,0.61~0.80為一致性較高,0.81~1.00為幾乎完全一致;初治肺結(jié)核患者耐藥的危險因素分析采用多因素Logistic回歸分析(逐步法)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 耐藥情況 478例患者中126例耐藥,耐藥率為26.4%。478例患者中對一線抗結(jié)核藥物異煙肼耐藥64例(13.4%),利福平耐藥33例(6.9%),乙胺丁醇耐藥20例(4.2%),鏈霉素耐藥75例(15.7%);對二線抗結(jié)核藥物左氧氟沙星耐藥28例(5.9%),利福噴丁耐藥28例(5.9%),莫西沙星耐藥23例(4.8%),對氨基水楊酸鈉耐藥21例(4.4%),卷曲霉素耐藥7例(1.5%),丙硫異煙胺耐藥2例(0.4%),阿 米 卡 星 耐 藥2例(0.4%);MR-TB 50例(10.5%),MDR-TB 30例(6.3%),XDR-TB 21例(4.4%),其他25例(5.2%)。
2.2 耐藥危險因素 不同耐藥情況患者男性比例、人口類型、家庭人均月收入、BMI、咯血或血痰發(fā)生情況、肺結(jié)核患者接觸史比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);不同耐藥情況患者年齡、受教育程度、咳嗽時間≥3周者所占比例、雙肺受累肺野數(shù)比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,見表1)。將年齡(賦值:<30歲=0,30~59歲=1,≥60歲=2)、受教育程度(賦值:初中及以下=0,高中/中專=1,大學及以上=2)、咳嗽時間≥3周(賦值:否=0,是=1)、雙肺受累肺野數(shù)(賦值:1~5個=0,6個=1)作為自變量,將藥敏試驗結(jié)果(賦值:敏感=0,耐藥=1)作為因變量進行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示年齡、雙肺受累肺野數(shù)是初治肺結(jié)核患者耐藥的危險因素(P<0.05,見表2)。
表2 初治肺結(jié)核患者耐藥相關(guān)因素的多因素Logistic回歸分析結(jié)果Table 2 Multivariate Logistic regression analysis on related factors of drug resistance in untreated patients with pulmonary tuberculosis
2.3 耐藥基因檢測結(jié)果 478例患者中210例行利福平耐藥相關(guān)rpoB基因、異煙肼耐藥相關(guān)katG/inhA基因檢測,結(jié)果顯示利福平耐藥相關(guān)rpoB基因突變診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為83.3%,特異度為99.0%,陽性預(yù)測值為83.3%,陰性預(yù)測值為99.0%,Kappa值為0.823;異煙肼耐藥相關(guān)katG/inhA基因突變診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為58.6%,特異度為100.0%,陽性預(yù)測值為100.0%,陰性預(yù)測值為93.8%,Kappa值為0.709(見表3)。
表1 初治肺結(jié)核患者耐藥相關(guān)因素的單因素分析〔n(%)〕Table 1 Univariate analysis on related factors of drug resistance in untreated patients with pulmonary tuberculosis
表3 利福平耐藥相關(guān)rpoB基因、異煙肼耐藥相關(guān)katG/inhA基因突變對初治肺結(jié)核患者耐藥的診斷價值(例)Table 3 Diagnostic value of rifampin-resistant related rpoB and isoniazidresistant related katG/inhA gene mutation on drug resistance in untreated patients with pulmonary tuberculosis
2.4 輔助診斷技術(shù)檢測結(jié)果
2.4.1 雙通道PCR 37例患者雙通道PCR結(jié)核分枝桿菌RNA擴增結(jié)果缺失,雙通道PCR結(jié)核分枝桿菌RNA擴增診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為75.2%,特異度為34.9%,陽性預(yù)測值為27.5%,陰性預(yù)測值為81.1%,Kappa值為0.449;10例患者雙通道PCR結(jié)核分歧桿菌DNA擴增結(jié)果缺失,雙通道PCR結(jié)核分歧桿菌DNA擴增診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為82.4%,特異度為29.4%,陽性預(yù)測值為29.9%,陰性預(yù)測值為82.1%,Kappa值為0.436(見表4)。
2.4.2 結(jié)核感染T細胞檢測 71例患者結(jié)核感染T細胞檢測結(jié)果缺失;結(jié)核感染T細胞檢測診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為71.4%,特異度為22.7%,陽性預(yù)測值為26.0%,陰性預(yù)測值為67.7%,Kappa值為0.361(見表5)。
2.4.3 結(jié)核抗體三項 35例患者結(jié)核抗體三項結(jié)果缺失。LAM抗體診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為65.3%,特異度為39.7%,陽性預(yù)測值為28.2%,陰性預(yù)測值為75.9%,Kappa值為0.465;38DKa抗體診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為69.5%,特異度為43.7%,陽性預(yù)測值為30.9%,陰性預(yù)測值為79.8%,Kappa值為0.506;16DKa抗體診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為2.5%,特異度為92.2%,陽性預(yù)測值為12.0%,陰性預(yù)測值為72.5%,Kappa值為0.691(見表6)。
表4 雙通道PCR結(jié)核分枝桿菌RNA、DNA擴增對初治肺結(jié)核患者耐藥的診斷價值(例)Table 4 Diagnostic value of Mycobacterium tuberculosis RNA and DNA amplification on drug resistance in dual-channel PCR in untreated patients with pulmonary tuberculosis
表5 結(jié)核感染T細胞檢測對初治肺結(jié)核患者耐藥的診斷價值(例)Table 5 Diagnostic value of T cell test for tuberculosis infection on drug resistance in untreated patients with pulmonary tuberculosis
遏制耐藥結(jié)核病的流行是當前形勢下控制結(jié)核病傳播的關(guān)鍵,但耐藥結(jié)核病對常用抗結(jié)核藥物耐藥、治療困難、傳染風險大,可導致患者經(jīng)濟負擔加重,已成為我國公共衛(wèi)生問題之一[2]。由于初治肺結(jié)核患者未服用過抗結(jié)核藥物或治療時間<1個月,因此其體內(nèi)結(jié)核分枝桿菌耐藥并非藥物作用導致,而是直接感染了耐藥結(jié)核分枝桿菌[5]。了解初治肺結(jié)核患者耐藥情況、耐藥類型對了解肺結(jié)核傳播、流行規(guī)律并制定有針對性的防控措施具有重要意義。
表6 結(jié)核抗體三項對初治肺結(jié)核患者耐藥的診斷價值(例)Table 6 Diagnostic value of triune tuberculosis antibodies on drug resistance in untreated patients with pulmonary tuberculosis
本研究結(jié)果顯示,478例初治肺結(jié)核患者耐藥率為26.4%,對一線抗結(jié)核藥物異煙肼耐藥率為13.4%,利福平耐藥率為6.9%,與既往文獻報道相似[4,6-7]。MDR-TB具有治療成功率低、治療費用昂貴、致死率高、治療藥物毒副作用大等特點,是耐藥結(jié)核病研究熱點之一[8-9]。本研究結(jié)果顯示,478例初治肺結(jié)核患者中檢出MDR-TB 30例(6.3%),高于黃靜靜等[4]研究結(jié)果,提示該地區(qū)應(yīng)注意MDR-TB的流行。
研究表明,年齡較大、存在基礎(chǔ)疾病、免疫力低下者感染耐藥結(jié)核分枝桿菌的風險較大[10]。本研究進行的單因素分析結(jié)果顯示,不同耐藥情況患者年齡、受教育程度、咳嗽時間≥3周者所占比例、雙肺受累肺野數(shù)間存在差異,進一步行多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn),年齡、雙肺受累肺野數(shù)是初治肺結(jié)核患者耐藥的危險因素,與FURIN等[11]研究結(jié)果一致;本研究未發(fā)現(xiàn)不同藥敏試驗結(jié)果患者男性比例、人口類型、家庭人均月收入、BMI、咯血或血痰發(fā)生情況、肺結(jié)核患者接觸史間存在差異,可能與樣本量較小有關(guān),但需要指出的是,126例耐藥肺結(jié)核患者中年齡<30歲者所占比例為36.5%,而237例年齡<30歲的初治肺結(jié)核患者耐藥肺結(jié)核發(fā)生率為19.4%,提示初治肺結(jié)核患者應(yīng)積極行藥敏試驗及耐藥篩查并盡量覆蓋一線和二線抗結(jié)核藥物,而不應(yīng)依據(jù)年齡、生活習慣等忽視耐藥肺結(jié)核的篩查。
近年來,隨著基因測序技術(shù)發(fā)展,結(jié)核分枝桿菌耐藥基因檢測得以快速推廣應(yīng)用。本研究結(jié)果顯示,利福平耐藥相關(guān)rpoB基因診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為83.3%,特異度為99.0%,陽性預(yù)測值為83.3%,陰性預(yù)測值為99.0%,Kappa值為0.823,提示rpoB基因突變對利福平耐藥的診斷價值較高,基因檢測技術(shù)有望成為早期發(fā)現(xiàn)耐藥結(jié)核分枝桿菌的有力手段[12];異煙肼耐藥相關(guān)katG/inhA基因突變診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為58.6%,特異度為100.0%,陽性預(yù)測值為100.0%,陰性預(yù)測值為93.8%,Kappa值為0.709,低于耿紅等[13]研究結(jié)果,提示katG/inhA基因突變對異煙肼耐藥的診斷價值一般,或耐異煙肼結(jié)核分枝桿菌可能與katG/inhA基因之外的其他基因突變有關(guān),仍需進一步研究證實。
由于結(jié)核分枝桿菌痰培養(yǎng)所需時間較長,因此雙通道PCR、結(jié)核感染T細胞檢測、結(jié)核抗體三項等結(jié)核分枝桿菌檢測技術(shù)亦常應(yīng)用[14-15]。本研究結(jié)果顯示,雙通道PCR結(jié)核分枝桿菌RNA擴增診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為75.2%,特異度為34.9%,陽性預(yù)測值為27.5%,陰性預(yù)測值為81.1%,Kappa值為0.449;雙通道PCR結(jié)核分歧桿菌DNA擴增診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為82.4%,特異度為29.4%,陽性預(yù)測值為29.9%,陰性預(yù)測值為82.1%,Kappa值為0.436;結(jié)核感染T細胞檢測診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為71.4%,特異度為22.7%,陽性預(yù)測值為26.0%,陰性預(yù)測值為67.7%,Kappa值為0.361;LAM抗體診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為65.3%,特異度為39.7%,陽性預(yù)測值為28.2%,陰性預(yù)測值為75.9%,Kappa值為0.465;38DKa抗體診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為69.5%,特異度為43.7%,陽性預(yù)測值為30.9%,陰性預(yù)測值為79.8%,Kappa值為0.506;16DKa抗體診斷初治肺結(jié)核患者耐藥的靈敏度為2.5%,特異度為92.2%,陽性預(yù)測值為12.0%,陰性預(yù)測值為72.5%,Kappa值為0.691,提示雙通道PCR、結(jié)核感染T細胞檢測、結(jié)核抗體三項對初治肺結(jié)核患者耐藥的診斷價值一般,因此應(yīng)注意結(jié)合地區(qū)耐藥結(jié)核病流行規(guī)律及結(jié)核分枝桿菌輔助診斷技術(shù)的靈敏度、特異度等,以提高耐藥結(jié)核分枝桿菌檢出率。
綜上所述,初治肺結(jié)核患者耐藥率為26.4%,MDR-TB檢出率為6.3%,應(yīng)注意MDR-TB的流行;年齡、雙肺受累肺野數(shù)是初治肺結(jié)核患者耐藥的危險因素,應(yīng)加以重視并注意耐藥篩查;rpoB基因突變對利福平耐藥的診斷價值較高,但katG/inhA基因突變對異煙肼耐藥的診斷價值一般,雙通道PCR、結(jié)核感染T細胞檢測、結(jié)核抗體三項對初治肺結(jié)核患者耐藥的診斷價值亦一般,需結(jié)合地區(qū)耐藥結(jié)核病流行規(guī)律選擇應(yīng)用;但本研究為單中心研究且樣本量有限、部分患者信息不完整,存在一定選擇偏倚,結(jié)論仍需擴大樣本量、采用規(guī)范化的樣本處理方案等進一步證實。
作者貢獻:楊芳負責數(shù)據(jù)處理、分析、撰寫論文;張磊負責研究設(shè)計與實施、質(zhì)量監(jiān)督、審校。
本文無利益沖突。