魏 娟綜述,汪芳裕審校
(本文編輯:張仲書(shū))
隨著經(jīng)濟(jì)水平提高,衛(wèi)生條件改善,我國(guó)結(jié)核病的發(fā)病率有所下降,但結(jié)核感染的臨床表現(xiàn)也越來(lái)越不典型,為臨床診治帶來(lái)困難。對(duì)于接種過(guò)卡介苗、非結(jié)核桿菌感染、免疫缺陷人群,結(jié)核皮膚試驗(yàn)(tuberculin skin test,TST)的臨床診斷能力有限;對(duì)于潛在結(jié)核感染及細(xì)菌培養(yǎng)陰性的活動(dòng)性結(jié)核患者來(lái)說(shuō),也無(wú)檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”,臨床上確診結(jié)核桿菌感染也比較困難,因此需要敏感性、特異性更佳的新診斷方法。
1.1 IGRAs的定義 2001年美國(guó)食品藥品管理局(FDA)[1]將 IGRAs的第一代 Quanti FERON 結(jié)核檢測(cè)試驗(yàn)(Quanti FERON-TB test,QFT)作為結(jié)核感染的診斷方法之一,在這之前僅有結(jié)核皮膚試驗(yàn)廣泛地作為結(jié)核感染診斷的免疫試驗(yàn)。在發(fā)達(dá)國(guó)家,外周血IGRAs被應(yīng)用于結(jié)核感染診斷中,但外周血IGRAs尚不能鑒別潛在性與活動(dòng)性結(jié)核感染。有報(bào)道在活動(dòng)性肺結(jié)核患者中,T細(xì)胞同源擴(kuò)散能被招募至感染部位[2],因此通過(guò)酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)試驗(yàn)(enzymelinked immunospotassay,ELISPOT) 的方法,對(duì)感染局部的效應(yīng)T細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù),在提高活動(dòng)性肺結(jié)核診斷的特異性方面優(yōu)于外周血。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)結(jié)核感染局部的非血性體液進(jìn)行的IGRAs研究,可能有助于提高結(jié)核感染診斷的敏感性及特異性。
1.2 IGRAs的分類(lèi) γ-干擾素 (IFN-γ)在調(diào)節(jié)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)中起重要作用,故IGRAs通過(guò)檢測(cè)結(jié)核特異抗原誘導(dǎo)T細(xì)胞釋放IFN-γ來(lái)評(píng)估結(jié)核感染。第一代 IGRAs[3]是 Quanti FERON-結(jié)核試驗(yàn)(Quanti FERON-TB test,QFT),2001年由 FDA 允許作為診斷結(jié)核感染的方法之一,這是利用酶聯(lián)免疫法(ELISA)檢測(cè)由結(jié)核純蛋白衍生物(purified protein derivative,PPD)刺激所產(chǎn)生的 IFN-γ的量。第二代 IGRAs[4]是 QFT 膠體金試驗(yàn)(QuantiFERON-TB gold test,QFT-G),利用結(jié)核特異性抗原即早期分泌的抗 原 靶 點(diǎn) 6(early secretory antigenic target-6,ESAT-6)和培養(yǎng)濾過(guò)蛋白10(culture filtrate protein 10,CFP-10)刺激 IFN-γ 釋放的檢測(cè)。2007年第三代IGRAs誕生[5],即QFT膠體金試管內(nèi)試驗(yàn)(Quanti FERON-TB gold in-tube test,QFT-GIT),將預(yù)置有肝素、葡萄糖、植物素的試管加入混有試劑的外周血,并與結(jié)核特異抗原孵育,判斷對(duì)結(jié)核特異抗原的反應(yīng)。2008年7月,F(xiàn)DA 認(rèn)定第四代 IGRAs[5],即結(jié)核感染T細(xì)胞酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)法(T-ELISPOT tuberculosis,T-SPOT.TB),實(shí)驗(yàn)通過(guò)結(jié)核特異抗原即 ESAT-6和 CFP-10和外周血單核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)共同孵育,通過(guò)ELISPOT檢測(cè)分泌IFN-γ的細(xì)胞數(shù)來(lái)評(píng)估結(jié)核感染,其中每個(gè)斑點(diǎn)代表一個(gè)與相應(yīng)抗原反應(yīng)的T淋巴細(xì)胞。
1.3 外周血IGRAs診斷結(jié)核感染的價(jià)值評(píng)價(jià) 有研究[6]表明在培養(yǎng)陽(yáng)性的活動(dòng)性結(jié)核感染人群中,評(píng)價(jià) QFT-GIT的陽(yáng)性和陰性人數(shù),其敏感性為81%。有研究[7-9]表明在培養(yǎng)陽(yáng)性的活動(dòng)性結(jié)核感染人群中,評(píng)價(jià)T-SPOT.TB的陽(yáng)性以及陰性人數(shù),其敏感性為91%。在比較T-SPOT.TB和TST試驗(yàn)的敏感性研究中,T-SPOT.TB敏感性是90%,TST敏感性是89%。研究表明[7,11]在不可能感染結(jié)核的人群中,QFT-GIT特異性是99%,TST特異性是85%,TST 的特異性明顯比 QFT-GIT 和 T-SPOT.TB低,TST假陽(yáng)性的結(jié)果,可能因卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin,BCG)接種或暴露于非結(jié)核菌所致。
目前研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論是 TST,還是外周血的IGRAs,都不能準(zhǔn)確地鑒別潛在結(jié)核感染、活動(dòng)性感染以及抗癆治療后的感染。急性感染期間,有活性的T細(xì)胞主要積聚在炎癥反應(yīng)局部以對(duì)抗感染,故外周血中的效應(yīng)T細(xì)胞所占比例較少,研究炎癥局部的效應(yīng)T細(xì)胞的數(shù)量對(duì)診斷活動(dòng)性結(jié)核疾病可能更有意義。
2.1 胸腔積液和支氣管肺泡灌洗液 Wilkinson等[12]將10例結(jié)核患者的結(jié)核性胸腔積液濃縮后,測(cè)出其中T細(xì)胞比外周血的高15倍(標(biāo)準(zhǔn)差為6倍),同時(shí)行體外T-SPOT.TB分析,結(jié)果提示胸腔積液中ESAT-6抗原特異的T細(xì)胞數(shù)量明顯高于外周血,可為結(jié)核性胸膜炎診斷提供新方法。2006年某個(gè)案報(bào)道[13]一名64歲德國(guó)老年女性,既往有克羅恩病史,近期應(yīng)用了他克莫司、氫化可的松、驍悉、英夫利昔等免疫抑制藥物,因胸腔積液就診,結(jié)核菌培養(yǎng)陰性。胸腔積液以及肺泡灌洗液、胸膜活檢、胸腔鏡活檢均未檢出抗酸桿菌。僅在胸膜病理活檢提示干酪樣肉芽腫,對(duì)外周血以及胸腔積液行T-SPOT.TB檢測(cè),發(fā)現(xiàn)每250 000 PBMCs中含有104個(gè)ESAT-6特異T細(xì)胞,39個(gè)CFP-10特異T細(xì)胞;肺泡灌洗液中每250 000細(xì)胞中含178個(gè)ESAT-6特異T細(xì)胞,63個(gè)CFP-10特異T細(xì)胞,明顯高于外周血,經(jīng)胸膜組織活檢的結(jié)核特異PCR證實(shí)了結(jié)核感染,經(jīng)2周的抗癆治療后患者胸腔積液消失。說(shuō)明即使患者在可能有免疫抑制的情況下,T-SPOT.TB對(duì)診斷活動(dòng)性結(jié)核性胸膜炎也著重要作用,尤其是感染局部,對(duì)胸腔積液細(xì)胞的敏感性?xún)?yōu)于外周血2009年有研究[14]也發(fā)現(xiàn)肺結(jié)核感染患者肺泡灌洗液含有一定量的結(jié)核抗原特異性T反應(yīng)細(xì)胞。Jafari等[10]對(duì)37例疑似肺結(jié)核患者進(jìn)行研究,其中12例為痰涂片抗酸桿菌陰性的肺結(jié)核患者,25例為非肺結(jié)核患者。在12例肺結(jié)核患者中,每200 000 PBMCs中含有17 個(gè) ESAT-6 特異 T 細(xì)胞,24.5 個(gè) CFP-10 特異T細(xì)胞,在肺泡灌洗液中每200 000 PBMCs中含有含有37.5個(gè) ESAT-6 特異 T 細(xì)胞,49.5 個(gè) CFP-10特異T細(xì)胞;在對(duì)照組即非肺結(jié)核組中,每200 000 PBMCs中含有1個(gè) ESAT-6特異 T細(xì)胞,1個(gè) CFP-10特異T細(xì)胞,而在對(duì)照組的肺泡灌洗液中無(wú)活性細(xì)胞(P<0.01)。此研究表明了,痰涂片抗酸桿菌陰性的肺結(jié)核患者,通過(guò)肺泡灌洗液中特異細(xì)胞的鑒定有助于準(zhǔn)確診斷。2007年歐洲結(jié)核聯(lián)合機(jī)構(gòu)組織了由4個(gè)研究中心參與的研究[15],即選取20例具有臨床表現(xiàn)或影像學(xué)檢查懷疑的結(jié)核性胸膜炎患者為研究組,21例非結(jié)核所致的胸腔積液患者為對(duì)照組,對(duì)患者的 PBMCs及胸腔積液?jiǎn)魏思?xì)胞(pleural effusionmononuclear cells,PEMCs)分別進(jìn)行T-SPOT.TB檢查。研究組中有18例 PBMCs的 TSPOT.TB陽(yáng)性,占 90%;而有 19例 PEMCs的 TSPOT.TB陽(yáng)性,占95%。在對(duì)照組中有7例PBMCs的T-SPOT.TB檢測(cè)陽(yáng)性,占33%,而有5例PEMCs T-SPOT.TB 陽(yáng)性,占 23%。PEMCs 的 T-SPOT.TB對(duì)于診斷活動(dòng)性結(jié)核性胸膜炎的敏感性以及特異性分別是95%和76%,皆明顯優(yōu)于外周血。PEMCs中結(jié)核感染特異性細(xì)胞的計(jì)數(shù)在臨床上簡(jiǎn)易可行,更有利于結(jié)核性胸膜炎的快速而準(zhǔn)確的診斷。Dheda等[16]以91例疑似結(jié)核感染的南非患者為研究對(duì)象,利用 ESAT-6、CFP-10、血凝素作為刺激抗原,通過(guò) T-SPOT.TB、QFT-GIT 的方法進(jìn)行比較,結(jié)果提示,在明確診斷肺結(jié)核患者中T-SPOT.TB陽(yáng)性率(58%)比痰涂法(29%)更高,血凝素和PPD刺激反應(yīng)作用較差,說(shuō)明肺泡灌洗液細(xì)胞在結(jié)核特異抗原刺激下的IFN-γ反應(yīng)有助于快速診斷結(jié)核。
但同時(shí)有結(jié)果相悖的報(bào)道,2008年Chegou等[17]選取66例不明原因胸腔積液患者,抽取患者外周血和胸腔積液的樣本進(jìn)行游離IFN-γ水平檢測(cè)和QFT-GIT,比較兩者在結(jié)核診斷中的價(jià)值,結(jié)果提示,胸腔積液中游離IFN-γ水平是診斷結(jié)核性胸膜炎的更為準(zhǔn)確的生物標(biāo)記,優(yōu)于QFT-GIT。2009年Dheda等[18]選取南非78例疑似結(jié)核性胸膜炎所致的胸腔積液病例為研究對(duì)象,結(jié)果提示未行刺激的胸腔積液中IFN-γ水平的檢測(cè)對(duì)于結(jié)核感染的診斷更加精確,通過(guò)檢測(cè)特異性抗原刺激局部的T細(xì)胞IFN-γ分泌并不能增加其診斷價(jià)值。2009年Hooper等[19]綜述既往研究,認(rèn)為IGRAs比直接檢測(cè)胸腔積液中特征性的標(biāo)記物更加復(fù)雜和昂貴,檢測(cè)的結(jié)果多有波動(dòng),不穩(wěn)定,且不能排除活動(dòng)性結(jié)核感染。2010年Krenke等[20]認(rèn)為,目前在活動(dòng)性結(jié)核性胸膜炎的診斷中,無(wú)肯定的證據(jù)證明IGRAs診斷價(jià)值優(yōu)于胸腔積液中腺苷脫氨酶和IFN-γ水平檢測(cè)。
2.2 腦膜炎腦脊液的IGRAs 結(jié)核性腦膜炎患者中軟腦膜是結(jié)核感染的局部炎癥部位,其腦脊液可通過(guò)穿刺途徑獲得,故通過(guò)對(duì)腦脊液的分析,診斷結(jié)核感染是可行的。有報(bào)道[21]稱(chēng)11例疑似結(jié)核性腦膜炎患者中,9例腦脊液的T-SPOT.TB具有很高的T細(xì)胞反應(yīng)。以上研究提示腦脊液T-SPOT.TB具有較高的敏感性。2008年Luca等[22]研究比較了外周血和腦脊液的QTF在診斷結(jié)核性腦膜炎中價(jià)值,發(fā)現(xiàn)全血中QTF的敏感性為78.57%,QTF在腦脊液中的特異性高于血,陽(yáng)性預(yù)測(cè)率超過(guò)90%。腦脊液的QTF比腦脊液細(xì)菌培養(yǎng)速度更快,敏感性更高,是診斷結(jié)核性腦膜炎的好方法。2008年Kim等[23]以37例中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)核患者為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)PBMCs的 T-SPOT.TB的敏感性、特異性分別為91%和63%,而腦脊液T-SPOT.TB的敏感性和特異性均為75%。此報(bào)道提示腦脊液T-SPOT.TB在診斷結(jié)核性腦膜炎中具有很高的特異性,PBMCs和腦脊液T-SPOT.TB檢查能提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)核感染的準(zhǔn)確性。2010年P(guān)atel等[24]證明,利用腦脊液中單核細(xì)胞的結(jié)核特異抗原刺激的 T-SPOT.TB,在診斷結(jié)核感染方面具有快速準(zhǔn)確的特點(diǎn)。但是 Méndez Echevarría 等[25]指出 QFT-GIT 在某個(gè)患有結(jié)核性腦膜炎的兒童的診斷上缺乏敏感性。
2.3 腹水的IGRAs 2009年我國(guó)協(xié)和醫(yī)院張麗帆等[26]報(bào)道,利用結(jié)核特異抗原刺激外周血、胸腹水、腦脊液的單核細(xì)胞,計(jì)數(shù)釋放IFN-γ特異性T細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)腹水中斑點(diǎn)形成細(xì)胞數(shù)是外周血的31.9倍。與PBMCs的 T-SPOT.TB相比,腹水中的檢測(cè)可能更準(zhǔn)確地診斷腹膜結(jié)核感染。Lorenz等[27]報(bào)道某20歲女性,因腹水、乏力、盜汗、低熱等癥狀入院,痰涂片抗酸桿菌陰性,腹水和糞便結(jié)核PCR陰性,而腹水和PBMCs的QFT-G陽(yáng)性。腹膜活檢標(biāo)本的細(xì)菌培養(yǎng)陽(yáng)性和診斷性抗癆治療證實(shí)患者為結(jié)核性腹膜炎,說(shuō)明了腹水的QFT-G對(duì)診斷結(jié)核性腹水有一定的診斷價(jià)值。
結(jié)核桿菌培養(yǎng)周期長(zhǎng),盡管?chē)?guó)內(nèi)有報(bào)道[28]經(jīng)皮穿刺腹膜活檢結(jié)核明確診斷率為30.8%,但結(jié)核感染組織活檢標(biāo)本收集仍有難度,且抗酸桿菌檢測(cè)陽(yáng)性率低,結(jié)核的PCR檢測(cè)易污染、費(fèi)用高,多種因素導(dǎo)致臨床上結(jié)核感染診斷困難。目前在國(guó)際上外周血的IGRAs已是診斷結(jié)核感染的常用方法。結(jié)核感染時(shí),有活性的T細(xì)胞主要積聚在炎癥反應(yīng)局部如胸腔積液、支氣管肺泡灌洗液、腹水、腦脊液、腸道灌洗液,這些標(biāo)本較易獲得,故計(jì)數(shù)其中效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)診斷活動(dòng)性結(jié)核疾病顯得更有意義,有利于準(zhǔn)確診斷結(jié)核感染。但目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)非血性體液IGRAs研究樣本量偏小,代表性不強(qiáng),其真正的診斷準(zhǔn)確度尚無(wú)定論,且與外周血IGRAs比較,其陽(yáng)性的界定點(diǎn)尚需要統(tǒng)一,試驗(yàn)結(jié)果假陽(yáng)性代表何意義尚不明了。故需要大樣本多中心的研究,試驗(yàn)方法也應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化,為迅速準(zhǔn)確地診斷結(jié)核感染提供幫助。
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