摘要
肺外结核(EPTB)占结核病例的20%以上。Xpert MTB/RIF (Xpert) (Cepheid, Sunnyvale, CA, USA)是一种全自动扩增系统,最近报道了其在结核病高流行国家诊断肺结核的良好结果。我们旨在评估Xpert系统在低发病率环境下诊断EPTB的性能。
我们用Xpert研究了大量连续的肺外临床标本(1476例,对应1068例患者),包括儿科(494例)和成人样本。
我们发现,与结核培养和临床诊断相结合的参考标准相比,Xpert的总体敏感性和特异性分别为81.3%和99.8%,而显微镜的敏感性为48%。活检、尿液、脓液和脑脊液的敏感性超过85%,而胃吸液的敏感性略低于80%。相比之下,空腔液的比例低于50%。对儿科标本也有较高的敏感性和特异性(分别为86.9%和99.7%)。
虽然培养在EPTB的微生物诊断中仍然起着核心作用,但Xpert在快速诊断疾病方面的敏感性使其成为比涂片显微镜更好的选择。排除这种疾病的能力仍然不够理想。
在工业化国家,肺外结核(EPTB)的比例相当高。在美国,它正在稳步增长,根据最新数据(2005年),它占所有结核病病例的21% [1].2009年,在欧盟国家(包括意大利,不包括五个世界卫生组织(世卫组织)-欧洲高度优先国家),四分之一的结核病病例(24.4%)是肺外疾病,另有4.9%的患者同时患有肺部和肺外疾病[2].与肺结核相比,在工业化国家,EPTB的诊断仍然是一个严重的问题,在相当多的病例中,它在很长一段时间内都没有被发现。诊断EPTB的一个主要障碍是不典型表现,通常模拟瘤变和/或炎症性疾病。此外,在非呼吸标本中细菌负荷通常很低,因此强烈影响快速检测的敏感性,如抗酸显微镜和核酸扩增(NAT)。
绝大多数商业上可用的NATs仅对肺部样本进行了验证,疾病控制和预防中心(CDC)即使在其最新的建议中,也认为已发表的数据不足以促进其在常规诊断测试中的使用[3.].
Xpert MTB/RIF (Xpert) (Cepheid, Sunnyvale, CA, USA)是一种全自动实时半巢式PCR系统,采用分子信标技术诊断肺结核感染,最近被世界卫生组织科学和技术咨询委员会认可为在少杆菌呼吸样本中诊断结核病最敏感的快速检测方法[4].目前在流行国家,当快速检测结果对艾滋病毒感染者的结核病诊断或对耐多药结核病病例的适当管理至关重要时,建议将该检测作为“一线”快速诊断检测。最近的论文研究了Xpert测定法在结核病高负担国家诊断肺结核的能力[5,6].在这项研究中,我们在一个结核病发病率低的国家评估了Xpert系统在大量不同肺外标本上的性能。大量的数据收集,以及评估显微镜和培养性能的肺外样本。
材料与方法
8个意大利实验室通过提供用于诊断EPTB的一系列连续肺外标本的回顾性结果,为调查做出了贡献。Xpert系统已在5个实验室投入使用;在另外三个病例中,它被添加到结核病诊断的常规工作流程中。参与Xpert检查和报告的人员对显微镜和培养结果一无所知。所有提供服务的中心都获得意大利卫生部的结核病实验室诊断(包括分子检测)认证。该研究得到了该研究牵头机构(意大利米兰圣拉斐尔科学研究所)的伦理委员会的批准。
每个实验室处理的样本数量从34到376不等,总共1493个,对应1068个患者。样本主要包括活组织切片、胸膜液和胃吸液,但有相当数量的样本代表每种形式的EPTB被纳入研究(表1).胸腔和脑脊液(CSF)以外的体液被归类为空腔液。胃吸物也包括在研究中;虽然通常用于诊断肺结核,但它们与痰有很大的不同,在Xpert试验中的产量尚不清楚。
在获得有效结果的1,476份样本中,494份来自儿科患者(年龄范围0-18岁)。
根据样品类型采用不同的前处理方法;非无菌样品用标准NALC NaOH(1%终浓度)程序去污,离心浓缩[7],而对于无菌样品,在盐水和浓度中重新悬浮之前,只进行机械均质(如果需要)。
对所有标本进行抗酸显微镜(金胺-罗丹明染色)和培养,包括固体(Lowenstein-Jensen)和液体(MGIT 960;Becton Dickinson Biosciences, Sparks, MD, USA)进行了培养基检测。在培养物中生长的分枝杆菌是使用市售DNA探针测定鉴定的。表型敏感性测试由“金标准”自动MGIT 960 SIRE (Becton Dickinson)进行。
本研究只包括至少0.5 mL浓缩样品可用于Xpert测试的样品。提供“不确定”Xpert结果(“错误”、“无效”或“无结果”)的样本不进行重新测试。严格遵循生产商建议的非呼吸道样品制备和检测程序。
Xpert结果与培养结果进行比较。对于xpert阳性和培养阴性的患者,检查其病历以临床诊断结核病[8,9].放射学和/或组织学征象提示结核的患者,只有在抗结核治疗后有临床改善记录时才被认为是结核病例。未接受结核病治疗或治疗后无明显改善的患者不被视为结核病病例。
统计学分析包括特异性、敏感性、阳性和阴性似然比的测定。似然比优于阳性和阴性预测值,因为与后者不同,似然比不受患病率的影响[10].分类变量之间的比较采用Fisher检验;p值<0.05为有统计学意义。
结果
测试结果相当一致,在参与研究的不同中心之间没有观察到显著的性能变化。
在很小比例的样本中(17;1.1%),得到不确定的Xpert结果。
显微镜下检出抗酸杆菌128例(培养阳性116例),涂片阴性183例培养中分枝杆菌生长。在61个培养阳性样本(其中18个也是涂片阳性)中鉴定出一种非结核分枝杆菌(NTM)。
与培养相比,显微镜的灵敏度为48%,与Xpert相比,灵敏度为47.0%。在检查的样本中(包括培养阳性和临床诊断阳性的样本),培养的敏感性为81.3%。
238个培养阳性样本中结核分枝杆菌Xpert阳性188例,阴性50例(表1).34例MTC培养阴性标本Xpert阳性;在收集到的登记患者中,有30人被临床证实为结核病,而有2人被排除。其余2例因未随访而缺乏可靠诊断,仅纳入Xpert与培养结果比较分析。
与培养相比,Xpert的总体敏感性和特异性分别为79.0和97.3%;一旦考虑到临床诊断的差异得到解决,这些差异分别上升到81.3%和99.8% (表2).
儿科样本的单独分析显示(表2)敏感性和特异度均高于来源于成人的。
正如预期的那样,涂片阴性样本的敏感性明显低于涂片阳性样本(p<0.0001),但特异性更高(表2).
在考虑不同临床标本的收率时,脑脊液、活检、尿液、脓液标本和细针抽吸的敏感性为>85%,而体液的敏感性则很差(表2).所有类型样本的特异性都很好,范围从99.1到100%;在培养中生长ntm的样品在Xpert试验中均未呈阳性。
Xpert仅在7例患者中检测到利福平耐药;所有结果均与全自动MGIT 960药敏表型试验结果完全一致。
Xpert测试还提供了样品中检测到的DNA副本数量的半定量报告;正如预期的那样,在绝大多数(78.4%)得分为阳性的样本中,它是“非常低”或“低”的。
讨论
这是首次在一个非结核病流行国家对来自成人和儿科患者的大量样本进行Xpert性能评估。
由于研究设计存在重大差异,因此不可能将Xpert在肺外临床样本上的表现与之前的两项研究进行公平的比较。第一项研究与我们的流行病学背景相似,在评估中省略了临床诊断[11],而另一项研究是在结核病高发国家进行的[12].此外,两项研究都没有针对儿科人群。在考虑整体敏感度时(图1)和特异性,我们的结果与V得到的结果也没有显著差异adwaiet al。[12),或Hillemannet al。[11],在德国(p=0.53)。在第一项研究中,对体液和脓液的诊断准确度高于我们,在第二项研究中,对尿液和胃吸物的诊断准确度高于我们。相比之下,与上述两项研究相比,我们的活检和CSF结果的诊断准确性更高。
在第三篇论文中,340个肺外标本报告了优秀的Xpert结果(95%敏感性和100%特异性);然而,并没有就不同类型的标本提供单独的分析[13].
最近的一篇论文评估了Xpert诊断50例细针抽吸结核性淋巴结炎的能力,报告了96.7%的敏感性和88.9%的特异性[14].119针抽吸,我们的敏感性显著降低(84.8%),但特异性为100%。
对于使用Xpert以外的商业NATs获得的肺外标本数据,只有两项研究调查了大量样本[15,16];与本研究相似,在这两项研究中,分子结果与结合培养结果和临床诊断的金标准进行了比较。第一项研究在682个标本上评估了AMTD (Gen-Probe, San Diego, CA, USA) [15],而其余918个样本则由ProbeTec ET (Becton Dickinson)测定[16].两种方法对重要类别的标本,如csf、胃吸液和组织样本均报告了非常好的结果,并且两种方法的总体敏感性都很高(分别为89.3%和82.7%)。论文由Laraque等.[15],然而,高敏感性被非常差的特异性(74.5%)所抵消。
有大量研究评价Xpert对肺标本的作用[5,6,17- - - - - -23];痰涂片阳性患者的敏感性为95% ~ 100%,痰涂片阴性患者的敏感性为47% ~ 77%。我们的数据在这些范围内得分很高,尽管众所周知肺外样本的灵敏度较低。
相当大比例的测试(494;33.5%)在儿科样本上进行。在该亚组中,敏感性和特异性(分别为86.9%和99.7%)甚至高于成人(差异无统计学意义;p = 0.1)。与成人标本相比,儿科标本出人意料地获得了更好的敏感性,这很可能是由于两组中低产量物质(胸膜和其他空腔液)的分布不同;事实上,在儿童中占9.1%,在成人中占38.7%。
在唯一一篇针对儿科标本的论文中,研究了诱导痰诊断肺结核的方法[22];因此,结果不能与我们的比较。在本研究中,唯一旨在诊断儿童肺结核的标本是胃抽吸物(n=174)。灵敏度为88%,与Nicol等.[22)(74.3%)。
在两个Xpert假阳性结果中,一个是从一位膀胱癌患者的尿液样本中获得的。不能排除因膀胱内灌注bacillus Calmette-Guérin导致Xpert阳性,因为患者曾在一家实施膀胱癌免疫治疗的医院就诊。不幸的是,患者的记录无法证实这一假设。尽管Xpert系统所依赖的技术可能是无污染的,但对于这个假阳性结果的另一种解释(关于一个排除了结核病的儿童的脑脊液)仍然是交叉污染。
据其他人报道[12可能非无菌样品培养所需的去污步骤已经确定了细菌负荷的降低,从而降低了测试灵敏度。
由于在我们的流行病学环境中,耐利福平结核病的患病率很低,因此本研究的范围超出了Xpert检测利福平耐药性的性能评估。常规药敏试验证实了Xpert所揭示的7例利福平耐药。
结核病的诊断,特别是EPTB的诊断,是基于多种检测的结合;其中,文化的主要作用再次得到证实,Xpert在排除EPTB方面的潜力较高,但在排除EPTB方面的潜力并不理想。在本文研究的快速检测中,Xpert的灵敏度与显微镜相比高出一倍,因此快速诊断的比例翻了一番,对患者的预后有重要的反弹。
致谢
作者非常感谢Cepheid提供了50%折扣,Xpert试剂用于非常规测试。
脚注
支持声明
这项工作得到了欧洲共同体第七框架计划(FP7-223681 to D.M. Cirillo)的部分支持。
权益声明书
这项研究的兴趣声明可以在www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml
- 收到了2011年10月11日。
- 接受2011年11月24日
- ©2012人队