抽象的
的临床有用性体外干扰素-γ检测在很大程度上取决于检测格式和所研究地区结核病(TB)的流行病学状况。
从2004年7月到2005年6月,在韩国的一家高等教育医院进行了一项预期比较研究。在中间TB-Horden国家将结核蛋白皮肤测试(TST)和市售的Quantiferon-TB金(QFT-G)和T Spot-Tb(斑点)测定的结果进行比较。
在224名被研究的参与者中,所有三种测试(TST、QFT-G和SPOT)的结果在218人中可用;87例为活动性结核病,131例为低风险结核病。以10mm作为TST的临界值,SPOT的灵敏度(96.6%)显著高于TST(66.7%)和QFT-G(70.1%)。QFT-G特异性优于TST (91.6)与78.6%)。虽然QFT-G的特异性高于斑点(91.6)与84.7%),差异无统计学意义。
虽然在两种商业化的干扰素-γ检测方法的性能上发现了一些差异,但它们似乎在检测方面更优越结核分枝杆菌与结核菌素皮肤试验相比使用干扰素-γ试验的最适当选择可能取决于临床环境。
世界上三分之一的人口感染了艾滋病结核分枝杆菌(MTB)1结核病仍然是世界范围内发病率和死亡率的主要原因。在活动性疾病和潜伏性结核病感染(LTBI)普遍存在的结核病控制规划中,确定活动性疾病患者和疾病接触者具有发展结核病的高风险尤其相关。在韩国,结核病的发病率为中等(每10万人中有92人),而且强制性接种Calmette-Guérin杆菌(卡介苗)。2004年,据报每10万人中有65.4人患上某种形式的结核病,每10万人中有23.9人患上涂片阳性肺结核2.此外,随着活性结核病的患病率降低和结核病易受攻击的受试者的数量(如。老年人和免疫缺陷患者)的增加,医生对LTBI的化学预防越来越感兴趣。最近,韩国首次推出了LTBI指南3..化学丙基抑制的靶标复杂化,即结核蛋白皮肤测试(TST)在BCG接种植物中不可诊断LTBI。TST具有其他缺点,包括由于用于TST的纯化的蛋白质衍生物(PPD)而缺乏特异性(其与BCG的一些抗原和几个非结核分枝杆菌分享),并且由于最迫切需要预防的受试者的受试者的假阴性而导致的低灵敏度对于LTBI,如果感染MTB,例如免疫功能性的个体4.那5..
这两个商业化体外干扰素(IFN)-γ测定,Quantiferon-TB Gold(QFT-G; Cellestis Limited,Carnegie,Victoria,澳大利亚)和T Spot-TB(现货; Oxford Immunotec,牛津,英国),使用早期分泌抗原靶6(ESAT-6)和培养滤液蛋白10(CFP-10)分别为ELISA和酶联免疫蛋白酶测定(ELISPOT)的MTB特异性刺激剂。最近,两者都被批准为MTB感染的诊断工具6..虽然几项研究表明了它们对MTB感染和非暴露的健康受试者的高敏感性和特异性7.-9.,这些结果可能取决于MTB感染,免疫状态,种族等人口中的患病率10-12.测定相关因素也可能影响IFN-γ测定性能和解释。迄今为止,之前没有完全研究两种商用的研究体外TST联合IFN-γ检测在特定人群结核分枝杆菌感染诊断中的应用为了确定这些因素的影响,本研究直接比较了两种商业IFN-γ检测和TST在确定的流行病学背景下诊断结核分枝杆菌感染的效果。
方法
主题
2004年7月至2005年6月,在每年治疗约1000名结核病患者的三级转诊医院峨山医院(蔚山医科大学)进行了前瞻性临床研究。由于缺乏诊断结核分枝杆菌感染的确认性试验,因此假定结核分枝杆菌感染在活动性结核受试者中存在,而在低结核风险的受试者中不存在9..筛选患有活性Tb或相关材料(痰或活检标本)的高临床怀疑的患者可用于微生物或病理诊断。健康,BCG接种,第一年或第二年高中生(15-16岁),具有正常的胸部射线照片,没有已知接触患者的历史,并且没有包含活性TB的症状作为较低风险的基团结核病。
在活动性结核病亚组分析中,“培养确认结核”受试者被定义为结核分枝杆菌培养阳性;“临床结核病”包括经组织学诊断或具有适合诊断活动性结核病的症状和体征,并在临床和放射学上对整个疗程的抗结核病治疗有反应的患者。“免疫缺陷”受试者被定义为具有免疫抑制状态,包括那些正在服用免疫抑制药物(移植后、抗癌化疗、>15 mg·day)的受试者-1强的松治疗>1个月),接受血液透析,有血液系统恶性肿瘤(白血病,淋巴瘤)或糖尿病4.那9.那13.
所有受试者均通过胸片和临床检查进行筛查,并询问其结核病患者暴露史和卡介苗接种史。对HIV血清学检测结果进行了评估。所有受试者均提供书面知情同意,牙山医疗中心机构审查委员会批准了该研究。
结核菌素皮肤试验
TST采用2TU PPD RT23(丹麦哥本哈根Statens血清研究所)和Mantoux法4..48-72 h后用圆点法测量硬度大小14那15.采用5 mm、10 mm和15 mm的不同硬度对TST结果进行解释。本研究采用10 mm的硬化尺寸作为截断值。原因如下。1)韩国仍然是结核病流行的国家,美国胸科协会指南建议在高流行国家的受试者中以10mm作为临界值4..2)亚洲国家发表的其他报告也使用10mm作为检测结核分枝杆菌感染的临界值9..3)韩国的LTBI指南也推荐10毫米作为截止值3..
QuantiFERON-TB Gold和T SPOT-TB
这两种IFN-γ测定是根据制造商的说明进行的7.那9.那16那17.TST前立即采集外周静脉血,并在4 h内进行处理。样品孵育20 h。
对于QFT-G,从抗原刺激样本中获得的IFN-γ值中减去每个受试者阴性对照的IFN-γ值。如果特异性抗原反应≥0.35 IU·mL,则认为为“阳性”-1,无论积极对照的价值如何;如果对特定抗原的反应<0.35 IU·mL,则“阴性”-1和阳性对照的IFN-γ水平≥0.5iu·ml-1;如果抗原刺激的样品均为<0.35 IU·mL,则“不确定”-1阳性对照值<0.5 IU·mL-19..
对于现场,使用自动化ELISPOT读者(AID系统,德国德国)进行现场计数。ESAT-6-或CFP-10刺激的孔,至少有五个斑点超过阴性对照(其中阴性对照少于或等于五个斑点)被认为是阳性的。在阴性对照孔具有六到10个斑点的情况下,当ESAT-6-或CFP-10刺激的良好含有至少两种斑点时,结果定义为阳性作为阴性控制孔。如果阴性控制孔> 10个斑点,则结果被认为是不确定的7.那16那17.
为研究人群确定新的临界值
QFT-G和SPOT的最佳临界值是根据受试者操作特征(ROC)曲线分析得出的,使用的数据来自87名活动性结核病患者和131名低风险参与者。对于SPOT,简化了诊断标准:以抗原刺激样本与阴性对照样本之间的点数差异作为临界值,而不考虑阴性对照井的点数。使用这些新的临界值,重新计算了两种IFN-γ检测方法的敏感性和特异性。
统计方法
使用卡方检验分析测试成绩的差异。使用kappa系数评估测试之间的一致性。在整个文本中,置信区间(CI)为95%。
结果
基线特征
224名受试者中包括93名活动性结核病患者和131名低结核病风险受试者。由于未能测量TST硬化大小,6名活动性肺结核受试者被排除在外,218名受试者被纳入分析。受试者平均年龄为28.6±19.0岁(15-83岁),男女比例为6.5:1。176例(80.7%)受试者接种过卡介苗(155例有卡介苗疤痕),42例(19.3%)受试者未接种或不知道自己的卡介苗接种情况。对31名结核病活动性患者进行了血清学艾滋病毒检测,结果均为阴性。其他受试者似乎没有感染艾滋病毒的临床症状。所有受试者的人口统计学特征见表1⇓.结核活动性组87例,其中培养证实结核55例(63.2%),临床结核32例(36.8%)。在这87例患者中,81例(93.1%)患有肺结核,3例(3.4%)患有肺结核胸膜炎,另外3例(3.4%)患有肺结核淋巴结病。29例(33.3%)活动性肺结核患者存在免疫缺陷,其中糖尿病(37.9%)、使用免疫抑制药物(48.3%);移植后3例,抗癌化疗9例,泼尼松使用> 15mg·天-1> 2例1个月),血液透析患者为血液恶性肿瘤(10.3%)和慢性肾功能衰竭(3.4%)。131名低风险受试者比活动性结核病组的受试者更年轻,而且都是男性,因为他们是从一所男性高中的学生中挑选出来的(15-16岁)。在低风险受试者中,没有报道有任何影响宿主免疫的系统性疾病。低危人群BCG接种率(100.0%)高于活动性肺结核人群(51.7%);p < 0.001)。
PPD皮肤测试的结果和IFN-γ测定
表2给出了三种不同截止值的TST结果⇓.在218个受试者中,八(3.7%),来自活性TB组,显示出不确定的QFT-G结果。相比之下,在现场分析中没有不确定结果。
当10毫米用作TST中的截止时,斑点比TST(66.7%)或QFT-G更敏感(96.6%)(每个;每次为70.1%;表3⇓)和QFT-G的特异性优于TST (91.6 .与78.6%;p = 0.005)。虽然QFT-G的特异性高于斑点(91.6)与84.7%),差异没有统计学意义(p = 0.13;表3⇓).三种试验的敏感性在培养证实的和临床结核病患者之间以及在接种卡介苗和未接种结核病患者之间没有显著差异(数据未显示)。免疫缺陷组SPOT的敏感性(100.0%)明显高于TST(34.5%)或QFT-G(62.1%),且QFT-G的敏感性有高于TST的趋势(p = 0.065)。
即使在TST中使用5毫米作为截止值,斑点仍然比TST更敏感(96.6%),TST和QFT-G(70.1%)的敏感性彼此相当。当15mm在TST中用作截止时,即使TST的特异性高于斑点(84.7%),TST的特异性均可彼此相媲美(95.4%)和QFT-G(91.6%).然而,当在TST中使用15mm作为截止时,TST显示出的灵敏度水平过低(43.7%)。
测试结果不一致
剔除QFT-G结果不确定的8名受试者后,测试结果总体上一致良好。TST与QFT-G、TST与SPOT、QFT-G与SPOT的kappa值分别为73.3% (kappa = 0.431)、75.2% (kappa = 0.496)、79.0% (kappa = 0.569)。
79例活动性肺结核患者中,17例(21.5%)QFT-G与SPOT结果不一致。大多数(94.2%)为QFT-G-/SPOT+,只有1个(5.8%;结果表明,与QFT-G相比,SPOT对MTB感染的诊断更为敏感(图1)⇓).在60例QFT-G + /斑点+受试者中,14个(23.3%)是TST阴性的,其中许多(64.3%)是免疫脯制的受试者,表明IFN-γ测定比TST更敏感,特别是在诊断MTB感染时更敏感免疫功能性的受试者。
在131个低风险的受试者中,两次(1.5%)是TST + / QFT-G + /斑点+,表明它们实际上可能感染MTB或其他含ESAT-6-或含CFP-10的非结核分枝杆菌(图2⇓).102例QFT-G-/SPOT-结果中,有17例出现TST+结果,提示TST+结果可能是以前接种卡介苗所致。131名受试者中,QFT-G与SPOT结果不一致的有27人(20.6%),其中QFT-G+/SPOT- 9人,QFT-G-/SPOT+ 18人。9例QFT-G+/SPOT-被试中有8例为TST-,提示QFT-G结果可能为假阳性。18例QFT-G-/SPOT+受试者中TST+ 8例(44.4%),TST- 10例(55.6%)。造成这种差异的原因尚不清楚;可能的解释是SPOT结果为假阳性或受试者确实感染了MTB或其他ESAT-6-或cfp -10含非结核分枝杆菌。
最佳截止值测定
以上分析是使用制造商推荐的截止值进行的(图3)⇓).为了检验人群特异性临界值的应用是否可以改善这些分析,我们使用ROC曲线分析来确定既具有较高的敏感性又具有较高的特异性的最佳临界值(图4)⇓).对于QFT-G,截止值> 0.13 IU·mL-1IFN-γ水平的敏感性提高86.2%;95% CI 77.1-92.7),特异性轻微下降(87.0%;95%可信区间80.0 - -92.2)。对于SPOT而言,截断值大于7个点计数可提高特异性(91.6%;95% CI 85.5-95.7),敏感性略有下降(92.0%;95%可信区间84.1 - -96.7)。在本研究人群中采用ROC分析计算的截断水平,SPOT(92.0%)和QFT-G(86.2%)的敏感性具有可比性,高于TST(66.7%)。SPOT(91.6%)和QFT-G(87.0%)的特异性具有可比性,SPOT的特异性高于TST (78.6%;p = 0.005)。
讨论
目前的研究报告的结果,有史以来第一次比较两个商业体外ELISA-和ELISPOT-based IFN-γ TST检测用于中等负担国家结核分枝杆菌感染的诊断。虽然以前的研究比较了ELISA和ELISPOT-based IFN-γ检测18那19,没有其他研究对本文考虑的两种商业可用的分析方法进行严格比较。在本研究中,当采用厂家推荐的临界值时,SPOT的敏感性明显高于TST或QFT-G,尤其是在免疫功能低下的受试者中,而QFT-G的特异性明显高于TST。
两种商业化的IFN-γ检测方法在抗原(ESAT-6和CFP-10)和潜伏期(过夜或16-24小时)方面相似。两种方法的主要区别在于IFN-γ检测技术(ELISA)与ELISPOT)和标本(全血)与单核细胞)。在这两种方法中,QFT-G似乎比SPOT更方便,因为它检测全血而不是单核细胞,而且ELISA比ELISPOT更常用,操作更简单。此外,ELISPOT检测需要昂贵的ELISPOT识别器。然而,ELISPOT检测足以检测单个IFN-γ产生细胞。
使用MTB特异性抗原的IFN-γ测定的主要理论优势是MTB感染诊断中的高特异性9.那20.-22.然而,对于IFN-γ检测的敏感性超过TST的程度存在争议。在本研究中,当采用厂家推荐的截止值时,QFT-G在特异性方面优于(91.6%),SPOT在敏感性方面优于(96.6%)。然而,当新的临界值(>0.13 IU·mL-1QFT-G和spot超过7个点位计数时,QFT-G的灵敏度提高到86.2%,特异性损失最小(91.6 ~ 87.0%),spot的灵敏度提高到91.6%,敏感性损失最小(96.6 ~ 92.0%)。结果表明,QFT-G和SPOT检测具有相似的敏感性和特异性。QFT-G与SPOT的整体一致性由79.0% (kappa = 0.569)提高到83.8% (kappa = 0.665)。最近,原田et al。23还建议当检测应用于“高流行”情况时,QFT-G的截止值应复位在较低的水平。这些发现表明体外IFN-γ检测对结核分枝杆菌感染的诊断优于TST检测。然而,IFN-γ检测的效果可能取决于流行病学状况、种族、基础疾病等。因此,在临床实践中使用这种新的临界值之前,应该进行前瞻性的验证。还需要进一步的研究,以比较两种商业化IFN-γ检测方法在临床实践中的适用性(设备、劳动时间、等。)以及测试的表现。
IFN-γ法和TST法的数据比较受到固有的限制,因为缺乏诊断结核分枝杆菌感染的金标准方法。尽管活动性肺结核患者中QFT-G-/SPOT+结果的差异似乎是由于两种检测方法的敏感性不同,但不可能清楚地解释低风险受试者中两种IFN-γ检测方法结果差异的原因。这些问题只能通过长期的随访研究来解决。
IFN-γ测定的一个缺点是它们可能产生不确定的结果。费拉拉et al。24发现使用QFT-G测定时不确定结果是常见的(21%)。然而,其中大多数是tst-或免疫抑制的24.在本研究中,218名受试者中只有8人(3.7%)QFT-G结果不确定,其中5人免疫功能低下。与QFT-G相比,本研究中SPOT检测未获得不确定结果。
与TST相比,IFN-γ测定具有更高成本和实验室要求的增加的缺点。然而,这些较高的成本应该通过节省源于避免不必要的化学缺陷并减少活性TB的病例数量来抵消。目前的研究未解决此问题。进一步的研究重点研究了商业化IFN-γ测定的成本和适用性。
目前的研究有几个局限性。首先,一些低风险的受试者可能实际上已经感染了结核分枝杆菌,这可能导致低估IFN-γ检测的特异性。据1995年全国调查结果显示,15岁年龄段的MTB感染率为~ 15%,18 ~ 33岁年龄段为52 ~ 60%,急剧上升25.因此,15 ~ 16岁的学生感染结核分枝杆菌的几率较低,因此被列为低危人群。结果,在131名受试者中,只有两名在所有三次测试中都显示出阳性结果。
对本研究的第二个可能的局限性是,虽然MTB的阳性培养是诊断活性TB的标准,但基于临床疗地而不是细菌确认诊断有活性TB的情况。这可能导致低估IFN-γ测定的敏感性。然而,即使分析限于培养证实的TB患者,也没有显着差异在三次测试中的比较结果。
总之,虽然两种商业化的干扰素-γ检测方法(T-SPOT-TB的高灵敏度和QuantiFERON-TB Gold的可能高特异性)的性能存在一些差异,但它们似乎在检测方面更优结核分枝杆菌与结核菌素皮肤试验比较。使用最合适的检测方法可能取决于临床环境。与结核菌素皮试一样,应谨慎解释每项试验的结果,考虑到所研究地区的结核病流行病学状况和个体免疫条件,这可能会降低每项试验的响应性。
致谢
作者要感谢Woongbe Meditech(首尔,韩国)的QuantiFERON-TB金检测试剂盒和ResearchNET Inc.(首尔,韩国)的捐赠和技术支持。最后,作者还对同意参与这项研究的志愿者表示感谢。
- 收到了2006年2月4日。
- 公认2006年4月4日。
- ©ERS期刊有限公司