编者按：结核性胸膜炎（TP）的诊断因胸腔积液（PE）样本中细菌载量低而面临挑战。传统方法如Xpert MTB/RIF和分枝杆菌培养灵敏度有限，易导致漏诊或误诊，尤其在儿童及临床疑似病例中更为突出。近年来，游离结核分枝杆菌DNA（cf-TB）检测因其对微量病原体的高敏感性，被视为潜在的诊断突破口。在本期“结核之窗”栏目中，卢水华教授团队将分享一项覆盖中国6省11个中心的大规模研究，该研究系统评估了cf-TB检测在PE样本TP诊断中的效能。

 

研究简介

 

一、研究背景

 

由于胸腔积液（PE）样本中的细菌载量较低，结核性胸膜炎（TP）的诊断面临重大挑战。PE样本中的游离结核分枝杆菌 DNA（cf-TB）被认为是诊断TP的最佳生物标志物。本研究旨在评估cf-TB检测在样本量相对较大的不同研究地点的适用性。

 

二、研究方法

 

2020年4月至2022年8月期间，来自中国6个省份11个研究中心的医师连续入组了疑似TP并出现PE临床症状和放射学证据的患者。离心后，从PE获得的沉积物用于Xpert MTB/RIF（Xpert）和分枝杆菌培养，同时对上清液进行cf-TB检测。本研究采用复合参考标准来确定TP，其特征是通过PE培养、PE Xpert或胸膜活检获得结核分枝杆菌 （MTB）的任何阳性结果。

 

三、结果

 

共有1 412例参与者接受了筛选，其中1 344例（95.2%）被纳入本研究。分析了1 241例（92.3%）参与者的数据，包括284例确诊TP、677例临床诊断为TP和280例无TP。cf-TB检测对确诊TP的灵敏度为73.6%（95%CI：68.2～78.4），显著高于Xpert（40.8%，95%CI：35.3～46.7，P＜0.001）和分枝杆菌培养（54.2%，95%CI：48.4～59.9，P＜0.001）。 当临床诊断的TP被纳入用于灵敏度分析的复合参考标准时，cf-TB检测显示灵敏度为46.8%（450/961，95%CI：43.7～50.0），显著高于Xpert（116/961，12.1%，95%CI：10.2～14.3，P＜0.001）和分枝杆菌培养（154/961，16.0%，95%CI：13.8～18.5， P＜0.001）。 cf-TB检测、Xpert和分枝杆菌培养的特异度均为100.0%。

 

共筛选了1 412例疑似TP的潜在参与者。其中，68人因先前的抗结核治疗持续时间超过一周（n=63）或拒绝参加研究（n=5）而被认定为不符合资格。因此，入组共有1 344例符合条件的受试者。随后，由于各种原因，例如没有样本采集（n=43）、cf-TB检测结果不完整（n=2）和诊断不确定（n=58），103人被排除在最终分析之外。最终分析包括1 241例参与者，包括284例明确TP病例、677例临床诊断的TP病例和280例非TP病例（图1）。

 

图1. 研究流程图

 

参与者大多为男性（72.1%，895/1241），平均年龄为50.3±20.7岁（范围：3～96岁）（表1）。儿童（18岁以下）占比不足5%（4.6%，57/1241）。登记人群的吸烟状况包括吸烟者（27.1%）、既往吸烟者（8.9%）、从未吸烟者（58.3%）和未知状态（5.7%）。人类免疫缺陷病毒（HIV）阴性参与者占92.3%，阳性和未知参与者分别占0.2%和7.6%。服用免疫抑制的参与者比例为4.8%，而未服用的参与者占95.2%。糖尿病患病率为12.9%，非糖尿病患者占81.6%，病情不明者占5.5%。PE分布如下：右侧（48.0%）、左侧（34.7%）和双侧受累（17.3%）。平均ADA水平为40.0±27.4 U/L，51.3%（632/1241）的参与者表现出低于40 U/L的ADA水平。

 

在280例非TP参与者中，恶性肿瘤是最常见的诊断（52.1%，146/280），其次是肺部感染（28.6%，80/280）、心源性疾病（2.9%，8/280）、自身免疫性疾病（2.1%，6/280）和其他疾病（14.3%，40/280）。

 

表1. 研究参与者的人口统计学和临床特征

 

使用复合参考标准比较cf-TB检测与PE分枝杆菌培养和Xpert的诊断性能（表2），该标准考虑了分枝杆菌培养、Xpert或胸膜活检的所以阳性结果（分枝杆菌培养：n=154；Xpert：n=116；Xpert/分枝杆菌培养物：n=215；胸膜活检：n=84）。cf-TB检测在284例病例中准确识别了209例，灵敏度为73.6%（95%CI：68.2～78.4），特异度为100.0%（95%CI：98.7～100.0）。

 

表2. cf-TB、分枝杆菌培养和Xpert的PE样本TP诊断性能（%）

 

11家参与医院被分为7个中心，每个中心的结果见表 3。由于每家医院内的样本量有限，北京市的4家综合医院合并为一个中心。同样，河北省的两家医院也被合并为一个中心。不同中心的灵敏度从61.2%（辽宁沈阳市第十人民医院）到93.3%（河北省两家医院，包括河北省胸科医院和石家庄市第五医院）不等，不同中心或地区之间没有观察到显著差异（表 3）。此外，cf-TB检测的总体灵敏度超过了通过分枝杆菌培养（54.2%）或Xpert（40.8%）（表 2），如McNemar试验所示，TP患者阳性结果的比例存在显著差异（P＜0.001）。在确诊的TP患者中，共有89例cf-TB检测呈阳性但PE分枝杆菌培养呈阴性，而只有34例cf-TB检测呈阴性，但PE分枝杆菌培养呈阳性。同样，有104例cf-TB检测呈阳性但PE Xpert检测呈阴性，而只有11例cf-TB检测呈阴性但PE Xpert呈阳性。然而，在PE Xpert/分枝杆菌培养和cf-TB检测之间没有发现显著差异（P=0.50，表 4）。

 

表3. 不同中心cf-TB的PE样本TP诊断性能（%）

 

表4. TP患者中cf-TB与其他确诊方法的比较[n (%)]

 

在维恩图中，表明在通过胸膜活检确诊的84例明确的TP病例中，37例（44.0%）的cf-TB检测呈阳性，但胸膜Xpert/分枝杆菌培养呈阴性，而只有4例（4.8%）的胸膜Xpert/分枝杆菌培养呈阳性，但cf-TB检测呈阴性（图2a）。除了53例胸膜Xpert、分枝杆菌培养和cf-TB检测呈阳性外，还有67例胸膜分枝杆菌培养和cf-TB检测呈阳性，52例胸膜Xpert和cf-TB检测均呈阳性；然而，只有2例发现胸膜Xpert和分枝杆菌培养呈阳性（图2b）。基于人口统计学和临床特征的计划亚组分析揭示了灵敏度的差异。在儿童（＜18岁）中，cf-TB检测的灵敏度为100.0%（95%CI：77.2～100.0），而成人的灵敏度为72.3%（95%CI：66.7～77.3，P=0.02）。此外，痰液Xpert/分枝杆菌培养呈阳性的参与者的灵敏度显著更高（83.1% vs. 68.1%；P=0.02）。此外，观察到ADA≥40 U/L的参与者具有更高的灵敏度，尽管这种差异没有达到统计学意义（表 2）。

 

图2. cf-TB与其他确诊方法的性能比较维恩图

 

在677例临床诊断为TP但综合参考标准检测呈阴性的参与者中，241例（35.6%）在cf-TB检测中显示出积极的结果（表 1）。在将临床诊断的TP纳入复合参考标准的灵敏度分析中，cf-TB检测显示灵敏度为46.8%（95%CI：43.7～50.0，450/961），显著高于PE Xpert（12.1%，95%CI：10.2～14.3，116/961，P＜0.001）和PE 分枝杆菌培养（16.0%，95%CI：13.8～18.5，154/961，P＜0.001）（表 2）。

 

四、结论

 

cf-TB的检测性能明显优于Xpert和分枝杆菌培养方法，表明其可以被视为提高TP检测的主要诊断方法。

 

研究点评

 

在中国的多中心、前瞻性、横断面研究中，本研究发现cf-TB检测的灵敏度为73.6%，显著高于Xpert（40.8%，P＜0.001）和分枝杆菌培养（54.2%，P＜0.001）检测。当临床诊断的TP被纳入复合参考标准时，cf-TB检测的灵敏度下降到46.8%，但仍显著高于Xpert（12.1%，P＜0.001）和分枝杆菌培养（16.0%，P＜0.001）检测（表 2）。这些发现表明cf-TB检测比常规病因学检查更敏感，由于其在PE标本采集和检测中的便利性，可以被广泛推荐作为临床实践中增强TP诊断的一线诊断方法。

 

据报道，TP是结核病最常见的亚型，在许多发展中国家非常普遍。在中国，TP占所有肺外结核的49.4%，造成了沉重的社会负担。本研究包括来自6个省份11个研究地点的更大队列，提供了更具代表性的中国PE临床患者样本。既往，在一家结核病专科医院进行的单中心研究中，cf-TB检测的灵敏度为79.5%，而在该研究的不同中心，灵敏度从61.2%到93.3%不等（表 3）。根据先前公布的中国TP发病率，北京、河北和辽宁是高患病率地区，而山东、安徽和黑龙江是低患病率地区。然而，在TP患病率与cf-TB检测性能之间没有观察到显著关联。研究者假设诊断灵敏度的这种适度但不显著的变化可能归因于来自多个中心的随机误差和明确TP病例的有限样本量。因此，我们有信心推荐其在中国临床诊断TP中的应用。

 

本研究表明，大约70%[667/（667+284）]的TP患者在没有病因确认的情况下被临床诊断。这种缺乏确认可能会导致误诊，因为TP的临床表现可能类似于其他疾病的临床表现，例如胸膜感染和恶性胸腔积液。这可能会导致这些临床诊断的TP患者得到不适当的治疗。令人鼓舞的是，35.6%的临床诊断的TP患者使用cf-TB检测呈阳性（表 1）。通过在临床实践中将cf-TB检测与分枝杆菌培养和Xpert方法相结合，可以显著提高TP诊断的准确性。

 

值得注意的是，尽管样本量相对较小，但cf-TB检测在诊断儿童明确TP方面的灵敏度达到100.0%（n=13，表 1 和 2）。儿童TP是小儿肺外结核的第二临床表现，占19.1%。从儿童身上获取合适的样本具有挑战性，而且由于儿科病例的细菌载量有限，微生物学确诊率极低。在诊断儿科TP时，使用PE样本进行抗酸杆菌染色和培养的灵敏度并不令人满意。虽然胸膜活检是诊断儿童TP的有效方法，但其侵入性使其不适合常规临床实践。因此，迫切需要开发及时准确的诊断方法来管理儿童TP。本研究表明，cf-TB检测可有效检测PE样本中的MTB DNA片段，表明它可能是一种很有前途的诊断儿童TP的方法。

 

cf-TB检测在使用PE样本诊断TP方面表现出优异的性能，但本研究存在一些局限性。首先，在当地站点采集后，将用于cf-TB检测的PE样品在–80 ℃下冷冻，然后在–20 ℃下运送到北京胸科医院。在样品运输和冻融循环过程中，PE样品中的cfDNA可能会降解。以前的研究还表明，与新鲜样品相比，使用冷冻样品时，Xpert测试的Ct值可能会略有增加。其次，Vierron和Giraudeau提出的中心效应表明，来自同一中心的参与者可能比来自不同中心的参与者表现出更大的相似性，这可能导致多中心研究中出现类内相关性。根据类内相关系数调整样本量可以显著减轻这种中心效应并提高多中心研究的稳健性。然而，本研究最初并未考虑这个问题，导致某些研究地点之间的样本量不相等。

 

▌参考文献：

Du WL, Liang JQ, Yang XT, et al. Accuracy of cell-free Mycobacterium tuberculosis DNA testing in pleural effusion for diagnosing tuberculous pleurisy: a multicenter cross-sectional study. Mil Med Res. 2024;11(1):60. Published 2024 Aug 22. doi:10.1186/s40779-024-00567-y

 

更多精彩内容，请扫码订阅“深三院结核之窗”专栏

 

卢水华 教授

教授，主任医师，二级教授，博士生导师

国家感染性疾病临床医学研究中心副主任，深圳市第三人民医院肺病医学部主任

担任：中华医学会结核病分会候任主委，世界卫生组织全球儿童和青少年结核病工作组成员，中国防痨协会学校与儿童结核病分会主委，上海市医学会结核病学分会荣誉主委，广东省医学会结核病学分会主委，第二届国家名医获得者，上海市十佳医师，国家十三五传染病重大专项负责人，国家自然基金重大课题负责人，国家卫健委流感医疗救治专家组成员，国家自然科学基金评审专家，国家药监局新药评审专家，国家药监局医疗器械评审专家，中华医学会医疗鉴定专家，多杂志副主编、编委及审稿专家

长期致力于TB的发病机制、疫苗与诊断技术开发、流行病学及新药临床试验等领域的研究：深入开展大规模人群队列研究，明确我国大学生人群Mtb感染率和BCG保护效率；构建和组织实施“结核感染免疫诊断分层解决方案”，牵头完成我国40年来首个结核I类新药（EC）的临床试验及上市；积极探索TB防控“关口前移”新策略，建立和推广结核潜伏感染早期筛查和精准干预体系；针对当前TB防治瓶颈问题，提出的“一体化综合防控策略”为“End TB”贡献了中国原创理论和技术产品体系。主持包括国家“十三五”传染病重大专项、重大新药创制项目、国家自然基金重大课题在内的国家、省部和市级科研项目11项，合计研究经费超7260万元。在NEJM、Lancet、PNAS等顶级期刊发表学术论文73篇，组织撰写指南与专家共识3篇，主编专著1部。相关成果获“中国防痨协会科学技术奖”一等奖和“上海医学科技奖”三等奖，多次被WHO指南引用

 

王玉香

国家感染性疾病研究中心深圳市第三人民医院肺病科

主治医师

毕业于华中科技大学同济医学院呼吸内科、医学硕士

主要研究方向：结核性胸膜炎、特殊人群预防性抗结核治疗

从事结核病专业十年，对结核病（重症结核病、各系统结核病、结核性胸膜炎等）及并发症（大咯血、呼吸衰竭、抗结核药物不良反应等）、呼吸系统疾病（慢性阻塞性肺病、支气管哮喘、支气管扩张等）的诊治有丰富经验。

 

来源：《感染医线》

 

声 明

凡署名原创的文章版权属《感染医线》所有，欢迎分享、转载（开白可后台留言）。本文仅供医疗卫生专业人士了解最新医药资讯参考使用，不代表本平台观点。该等信息不能以任何方式取代专业的医疗指导，也不应被视为诊疗建议，如果该信息被用于资讯以外的目的，本站及作者不承担相关责任。

0