Xpert MTB/RIF在結核性胸膜炎診斷中的研究進展

曾 路，王 曼，劉 俠，王水利

（1．西安醫學院，西安710068；2. 陜西省結核病防治院， 西安710100；3. 陜西省人民醫院 呼吸與危重癥一病區，西安710068）

結核性胸膜炎是導致胸腔積液的常見疾病，在結核病流行地區，50%的胸腔積液為結核性胸膜炎引起[1]。因胸膜腔細菌負荷量低、特征性病理改變少[2]，胸腔積液結核分枝桿菌涂片及培養、胸膜組織病理活檢陽性率不高，臨床診斷常受限。結核分枝桿菌/利福平耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測技術（Xpert MTB/RIF）是目前診斷結核病的分子生物學檢測方法之一，可同時檢測有無結核分枝桿菌感染及是否對利福平耐藥。與傳統核酸擴增檢測技術相比，Xpert MTB/RIF具有全封閉檢測系統、全自動操作過程、樣本交叉污染小、結果精確度高及檢測周期短等優勢[3]，2017年中華醫學會結核病學分會制定的《WS 288-2017 肺結核診斷》[4]，明確Xpert MTB/RIF結果陽性可作為診斷結核病依據，表明該檢查對診斷結核病的重要性。本文對Xpert MTB/RIF在結核性胸膜炎中的診斷價值回顧分析，綜述如下：

1 Xpert MTB/RIF檢測原理

Xpert MTB/RIF是以聚合酶鏈反應（PCR）為基礎的全自動半巢式實時檢測技術，有5個相互重疊探針（探針A～E），以rpoB基因為靶基因檢測其81bp利福平耐藥核心區間（RRDR）是否發生突變，可在2h內檢出有無結核分枝桿菌感染及是否對利福平耐藥。其操作簡單，將約2ml檢測標本置入試劑盒中，樣品自動洗滌、過濾、超聲破壁釋放出結核分枝桿菌DNA，DNA與試劑盒中的PCR試劑混合并進行擴增，最后可自動檢測結果。結果判讀可依據探針的循環閾值（Ct），當5個探針中至少2個探針Ct≥38，表明檢測結核分枝桿菌陽性?？蛇M一步根據Ct值進行半定量分析，Ct≤16為高荷菌量，Ct值16～22為中荷菌量，Ct值22～28為低荷菌量，Ct＞28為極低荷菌量。檢測利福平耐藥的基礎由結核分枝桿菌特異性分子信標早期Ct值與晚期Ct值之差，即△Ct值判斷。系統設置結果判斷標準：△Ct＞3.5提示對利福平耐藥，△Ct≤3.5提示對利福平敏感。Xpert MTB/RIF目前有 G1，G2，G3，G4四種版本，經研究四種不同版本間其特異度及敏感度無統計學差異，目前主要應用G4版本。Xpert MTB/RIF耗費人工時間少，其內的樣本試劑既可用來處理標本，也可殺滅結核分枝桿菌，環境污染少，無需高生物安全級別實驗室操作平臺[5]。2010年9月WHO建議Xpert MTB/RIF用于快速診斷結核分枝桿菌感染及耐多藥結核分枝桿菌的早期鑒定。

2 Xpert MTB/RIF診斷結核性胸膜炎的研究進展

2.1 Xpert MTB/RIF診斷結核性胸膜炎的價值 Xpert MTB/RIF以痰液、膿液、淋巴結活檢組織等作為檢測標本篩查結核病時具有較高敏感度及特異度。以胸腔積液為檢測標本時多項研究顯示Xpert MTB/RIF敏感度較差，波動在15%～54.8%，特異度在95%左右[6-8]，敏感度低可能與胸腔積液結核分枝桿菌負荷量少有關。SAEED[9]分析158例結核性胸膜炎患者胸腔積液，以羅氏培養為參考標準，Xpert MTB/RIF的敏感度約90%，特異度100%，較高的敏感度可能與巴基斯坦為結核病高流行區，且研究樣本入選標準較高有關。

2.2 影響Xpert MTB/RIF診斷結核性胸膜炎的因素 Xpert MTB/RIF檢測結果可受多種因素影響，包括耐藥細菌及不耐藥細菌混合感染、野生型rpoB基因[10]、標本采集儲存處理及送檢時間[11]、標本污染、技術人員操作不規范等[12]。選擇合適的標本可提高Xpert MTB/RIF檢測的敏感度。研究發現，與冷凍胸腔積液標本相比，送檢新鮮胸腔積液標本Xpert MTB/RIF檢測敏感度更高[新鮮胸腔積液59.0%（95%CI：41.0%～76.9%） vs 冷凍胸腔積液31.4%（95%CI：18.9%～43.9%）][13]。世界衛生組織指南也建議送檢新鮮標本以避免標本擱置過久變質引起結果誤差[14]。同時，世界衛生組織推薦Xpert MTB/RIF以胸膜活檢組織為檢測標本，DU 等[15]研究證實Xpert MTB/RIF以胸膜活檢為檢測標本時診斷結核性胸膜炎的敏感度和特異度分別為85.5%和97.2%，高于以胸腔積液為檢測標本時的敏感度43.6%和特異度98.6%。涂盛錦[16]發現將大量胸腔積液濃縮處理后再行Xpert MTB/RIF檢測，敏感度（64.6%）高于常規胸腔積液（27.8%）。Xpert MTB/RIF聯合其它檢測方法可提高結核性胸膜炎的診斷率，AREF等[17]研究表明胸腔積液Xpert MTB/RIF與胸腔積液腺苷酸脫氨酶（臨界值≥40U/L）聯合診斷結核性胸膜炎敏感度[96.78% (95% CI: 77.13%～99.66%]高于Xpert MTB/RIF單獨診斷的敏感度[47.83% (95% CI: 32.89%～63.05%)]。臨床可設計Xpert MTB/RIF聯合其它檢測方法，如γ-干擾素釋放試驗（IGRA）、胸腔積液中淋巴細胞比率等，以更好地診斷結核性胸膜炎。

2.3 Xpert MTB/RIF檢測利福平耐藥性的價值 Xpert MTB/RIF可在2h內檢出利福平是否耐藥，其檢測利福平耐藥的敏感度和特異度分別為95%和98%[18]。部分胸腔積液經規范抗結核治療后吸收不佳，在排除其它疾病可能性后需考慮耐藥結核分枝桿菌感染導致的胸腔積液，以胸腔積液為標本檢測利福平耐藥性時，Xpert MTB/RIF診斷效能是否受到影響值得商榷。多項研究均證實Xpert MTB/RIF檢測利福平耐藥性的陽性率與細菌負荷量高低有關[19-20]，因胸腔積液中結核分枝桿菌負荷量低，發生rpoB基因RRDR突變的細菌負荷量可能會更低，當低于Xpert MTB/RIF檢測利福平耐藥標準的最低限時，會出現假陰性結果。又有學者提出胸腔積液中可能存在聚合酶鏈式反應抑制物會影響Xpert MTB/RIF檢測結果。

2.4 Xpert MTB/RIF評估結核性胸膜炎治療效果的價值 結核分枝桿菌定量檢測有助于評估患者傳染性、疾病嚴重程度及治療效果，研究證實Xpert MTB/RIF結果可用來評估檢測標本中結核分枝桿菌負荷量的高低[21]，有報道Xpert MTB/RIF結果示高結核分枝桿菌負荷量者，其結核分枝桿菌培養陽性時間較低結核分枝桿菌負荷量者縮短，表明Xpert MTB/RIF可在一定程度上預測結核分枝桿菌培養的結果[3]。但臨床應用過程中不建議通過Xpert MTB/RIF定量結果監測結核性胸膜炎治療效果，原因有：監測胸腔積液中細菌負荷量的變化，需有創操作才能獲取檢測標本，結核性胸膜炎經有效治療后胸腔積液可明顯減少，檢測標本不易獲??；Xpert MTB/RIF檢測的是結核分枝桿菌的DNA，無法區分活菌與死菌，抗結核治療后患者體內失去活性的結核分枝桿菌DNA仍可長期存在，對評判治療效果意義不大；Xpert MTB/RIF檢測胸腔積液陽性率低，多次檢測性價比不高。這與世界衛生組織不建議用Xpert MTB/RIF評估結核病治療效果觀點相符[22]。

2.5 Xpert MTB/RIF診斷特殊人群結核性胸膜炎的價值 研究證實結核病患者并發HIV（人類免疫缺陷病毒）感染時機體的生理變化是不同于未合并HIV感染者的，合并HIV感染者其體內結核分枝桿菌負荷量減少且胸膜組織干酪樣壞死程度較低[23]。Xpert MTB/RIF檢測結果可能會受影響。Xpert MTB/RIF診斷兒童肺結核的敏感度為62%（95%CI：51%～73%），與Xpert MTB/RIF應用于成人肺結核敏感度89%（95%CI：85%～92%）相比稍低[24]，說明兒童結核病機體生理變化可能不同于成人。已有研究示兒童結核病相較于成人存在細菌負荷量低的特點[25]，因此Xpert MTB/RIF檢測兒童結核性胸膜炎標本時其敏感度也可能不同于成人。目前有關Xpert MTB/RIF診斷兒童結核病的研究多以誘導痰、胃液、糞便為檢測標本[26,27]，應用于結核性胸膜炎相關研究較少。少部分非結核分枝桿菌（NTM）感染引起的胸腔積液，臨床在無菌型鑒定結果時無法確診，但較多試驗已經證實Xpert MTB/RIF檢測結果與NTM之間無交叉[28-29]。

3 Xpert MTB/RIF展望

Xpert MTB/RIF診斷結核性胸膜炎敏感性低，其第二代Xpert MTB/RIF Ultra（Cepheid）已研制成功，用熔解曲線法檢測，檢測靶標除rpoB基因外，增加IS1081和IS6110基因，反應體系由原來的25μl增加至50μl，比Xpert MTB/RIF檢測所需時間縮短，敏感度更高[30-31]，且更適用于結核病并發HIV感染者的檢測[32]。在兒童結核病患者，Xpert MTB/RIF Ultra檢測效能也較Xpert MTB/RIF高[33-34]。WU等[35]發現Xpert MTB/RIF Ultra以胸腔積液為檢測標本的敏感度43.7% (45/103)及以細針穿刺活檢組織為檢測標本的敏感度78.9% (56/71)，均高于Xpert MTB/RIF以胸腔積液為檢測標本的敏感度20.4% (21/103)及以細針穿刺活檢組織為檢測標本的敏感度63.4% (45/71)，但 Xpert MTB/RIF Ultra特異性略低于Xpert MTB/RIF（92%vs 96%）。表明Xpert MTB/RIF Ultra診斷結核性胸膜炎的敏感度優于Xpert MTB/RIF，但特異度稍低，且細針穿刺活檢組織為理想檢測標本。PEREZRISCO 等[36]通過108例結核病患者不同部位組織標本，證實Xpert MTB/RIF Ultra對細菌負荷量少的標本仍有較高敏感度及特異度，其中對胸腔積液檢測敏感度高達47.6%。隨著Xpert MTB/RIF Ultra在臨床的廣泛應用，結核性胸膜炎診斷率可能會有所提高。

總之，Xpert MTB/RIF在結核病領域是一項前景廣闊的檢測方法，因結核性胸膜炎發病機理及特點因人而異，Xpert MTB/RIF在結核性胸膜炎的應用仍需不斷探索，本文對Xpert MTB/RIF對結核性胸膜炎的診斷價值進行綜述，有助于臨床更好地應用Xpert MTB/RIF。