GeneXpert MTB/RIF系统检测对治疗后痰菌阳性肺结核患者的临床价值

童涌 钟剑峰 童照威 宋群 王新霞 王伟洪

GeneXpert MTB/RIF系统检测对治疗后痰菌阳性肺结核患者的临床价值

童涌 钟剑峰 童照威 宋群 王新霞 王伟洪

目的 探讨GeneXpert MTB/RIF系统对规范治疗疗效不佳肺结核患者的检测价值和预警价值。方法 选取经规范治疗2个月痰结核杆菌（MTB）仍阳性的52例肺结核患者（实验组）和痰菌转阴的140例患者（对照组），采用GeneXpert MTB/RIF系统对痰液进行痰找MTB、利福平耐药基因检测，同时予以痰培养药敏试验。并比较两组患者GeneXpert MTB/RIF系统的MTB检出率及利福平耐药基因检出率，比较GeneXpert MTB/RIF系统检测结果与痰培养检测结果的差异。治疗至5个月末时，进一步对实验组的疗效与治疗2个月末时GeneXpert MTB/RIF系统的预测结果进行比较。结果 GeneXpert MTB/RIF系统在实验组的MTB检出率达96.2%（50/52），利福平耐药基因检出率达94.3%（33/35）。对痰培养阳性、痰涂片阳性的MTB检出率为96.2%（50/52），痰培养阳性、痰涂片阴性的MTB检出率为50.0%（5/10）。实验组GeneXpert MTB/RIF系统检测与痰培养对利福平耐药结果相似，差异无统计学意义（χ2=0.15，P＞0.05）。5个月末实验组临床治疗有效率25.0%（13/52），与GeneXpert MTB/RIF系统的预测有效率34.0%（17/50）相当，差异无统计学意义（χ2=0.99，P＞0.05）。对照组临床治疗有效率82.1%（115/140），与GeneXpert MTB/RIF系统的预测有效率100.00%（5/5）相当，差异无统计学意义（χ2=1.08，P＞0.05）。结论 GeneXpert MTB/RIF系统对临床治疗不佳肺结核具有重要的检测和预警价值。

GeneXpert MTB/RIF系统 利福平耐药基因 结核分枝杆菌

据估计，全球1/3人口受到过结核分枝杆菌（mycobacterium tuberculosis，MTB）感染，全世界每年都有新增结核病例960万。我国是22个肺结核高负担国家之一，每年肺结核发病率位居全球第3位[1]。据国家卫生计生委2014年度调查结果显示，我国肺结核报告发病数据居全球甲乙类传染病第2位，约占甲乙类传染病报告发病总数的28.9%[2]。可见我国目前结核病疫情严重。然而，因MTB生长缓慢，检出速度较慢，常规的痰涂片法找MTB阳性率低，临床诊治耐药结核病的诊断受到限制，药物调整时机亦相应滞后。GeneXpert MTB/RIF系统能够在2h内从患者标本中检测是否含有MTB并在检出的MTB中检测是否存在利福平耐药基因[3]。研究表明该检测系统对MTB及利福平耐药基因的检出率及特异度均较高[4]。

抗结核治疗2个月末是化疗后首个评估患者痰涂片阴转与否的观测点[5]，同时也是强化期与巩固期过渡的分界点[6-7]。本研究通过GeneXpert MTB/RIF系统对经过规范治疗2个月痰涂片仍阳性的肺结核患者进行检测，结合痰培养药敏情况及后期治疗效果，分析该检测系统对疗效不佳患者的临床价值，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2014年7月至2015年10月本院感染科结核门诊辖区内（吴兴区、南浔区）登记的肺结核痰涂片阳性患者873例。入组标准：治疗开始时痰涂片找MTB确诊为肺结核；规范治疗2个月；无难以控制的感染；肝功能：丙氨酸转氨酶（ALT）、天门冬氨酸转氨酶（AST）、总胆红素（TBIL）在正常值上限2倍以内；血常规：绝对中性粒细胞计数（N）≥1.5×109/L，血小板（PLT）≥100×109/L；肾功能：肌酐（Cr）、尿素氮（BUN）在正常范围以内；尿常规、心功能正常；无不能耐受抗结核化疗的其他情况。按4.5：1完全随机化原则选择192例患者（共收录194例，其中2例为非结核分枝杆菌感染，退出方案），根据规范治疗2个月末痰涂片找MTB阳性与否，分为实验组（痰菌阳性）52例和对照组（痰菌阴性）140例。实验组男23例，女29例，年龄24～75（42.8±12.47）岁；对照组男64例，女76例，年龄22～68（40.6±11.64）岁；两组患者性别、年龄比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。本研究得到本院医学伦理委员会批准，并与所有患者签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 标本采集 所有对象在实验开始时（即治疗2个月末）进行第1次痰液采集。第2次采集痰液为实验结束时（即治疗5个月末）。在实验期间更改治疗方案的患者，不进行第2次痰液检测（更改治疗方案者结果登记为临床疗效不佳，详见1.2.3.2更改治疗方案者记录）。

1.2.2 治疗2个月末临床疗效记录

1.2.2.1 GeneXpert MTB/RIF系统评估疗效 采用瑞士Cepheid AB公司产GeneXpert全自动一体化实时荧光定量GeneXpert-IV PCR仪及试剂（批号：1000017765，规格：10人份/盒）对第1次痰液进行检测。该系统检测结果为检测出或未检测出MTB，检测出MTB者再进行利福平耐药基因检测，结果为敏感者提示未检出利福平耐药基因，结果为耐药者提示检出利福平耐药基因。

1.2.2.2 痰培养药敏评估疗效 对第1次痰液MTB培养情况进行记录。计算MTB检出率，并对检出MTB的痰液标本挑选菌株进行利福平药敏检测，计算耐利福平MTB检出率。

1.2.3 治疗5个月末临床疗效记录 对第2次痰液进行痰涂片找MTB评估疗效并统计总体治疗有效率，治疗有效率=（未更改方案人数+5个月末痰菌阴性人数）/组内人数×100%。

1.2.3.1 痰涂片找MTB检测结果记录 痰液中未检测出MTB者记录为临床疗效良好，检测出MTB者记录为临床疗效不佳。

1.2.3.2 更改治疗方案者记录 将治疗过程中更改方案者记录为临床疗效不佳，更改治疗方案的原因：（1）经临床诊断为单耐药、多耐药、耐多药、广泛耐药感染需要进行规范治疗；（2）病灶经过规范治疗后仍然明显进展，需要加强抗结核治疗；（3）反复出现咳嗽、咳痰、发热、咯血等症状，需要加强抗结核治疗。以下几种情况不属于更改治疗方案：（1）因自身原因（如服药不规律）更改药物；（2）未经医生同意自行更改治疗方案；（3）出现药物不良反应更改治疗方案。

1.3 临床治疗方案 根据肺结核诊疗规范的要求[7]，实验组与对照组按初定方案继续进行（更改治疗方案的患者以个体化治疗方案为主）。利福平耐药基因检测为耐药患者，表明GeneXpert MTB/RIF系统检测到rpoB基因突变，根据我国现有诊疗规范要求，为不影响观测结果，暂不作为更改方案条件。

1.4 统计学处理 应用SPSS 19.0统计软件，计量资料以表示，组间比较采用t检验；计数资料以百分率表示，组间比较采用χ2检验。

2 结果

2.1 两组患者第1次痰液GeneXpert MTB/RIF系统检测结果比较 见表1。

表1 两组患者第1次痰液GeneXpert MTB/RIF系统检测结果比较[例（%）]

由表1可见，实验组MTB检出率高于对照组，差异有统计学意义（χ2=159.0，P＜0.05）。实验组利福平耐药基因检出率34.0%（17/50），对照组检出率100.0%（5/5），两组差异有统计学意义（χ2=8.25，P＜0.05）

2.2 两组患者第1次痰培养药敏结果比较 见表2。由表2可见，实验组痰培养法MTB检出率高于对照组（χ2=149.5，P＜0.05）。实验组利福平耐药率67.3%（35/52），高于对照组0.0%，差异有统计学意义（χ2=15.45，P＜0.05）。

表2 两组患者第1次痰培养药敏结果比较[例（%）]

2.3 GeneXpert MTB/RIF系统与痰液检测结果比较GeneXpert MTB/RIF系统对痰培养阳性、痰涂片阳性患者的MTB检出率为96.2%（50/52）；对痰培养阳性、痰涂片阴性患者的MTB检出率为50.0%（5/10）。GeneXpert MTB/RIF系统对痰培养药敏提示耐利福平患者的利福平耐药基因检出率为94.3%（33/35）。GeneXpert MTB/ RIF系统对利福平耐药基因的检出率66.0%（33/50），与痰培养利福平耐药率67.3%（35/52）相似，差异无统计学意义（χ2=0.15，P＞0.05）。

2.4 治疗5个月末对两组患者临床疗效及GeneXpert MTB/RIF系统预测疗效比较 见表3。

表3 治疗5个月末对两组患者临床疗效及GeneXpert MTB/RIF系统预测疗效比较[例（%）]

由表3可见，实验组治疗有效率为25.0%。GeneXpert MTB/RIF系统预测敏感率为34.0%（17/50）。对照组治疗有效率为82.1%，GeneXpert MTB/RIF系统预测敏感率为100.0%（5/5）。实验组和对照组治疗有效率与GeneXpert MTB/RIF系统预测敏感率相似，差异均无统计学意义（χ2=0.99、1.08，均P＞0.05）。

3 讨论

根据2010年全国第五次结核病流行病学抽样调查报告，分离菌株对11种抗结核药物耐药情况分析发现：初治患者的耐药率为42.7%，复治患者的耐药率为38.5%[8]。我国目前肺结核的耐药情况依然严峻。传统的肺结核诊断方式依赖于痰涂片找MTB，虽检测时间较短，但敏感度不高，仅为20%，且无法进行药敏检查，而痰培养虽能检测MTB药敏情况，但检测时间较长[9]。潜在耐药结核不能得到及时的治疗。

GeneXpert MTB/RIF检测技术是一种半巢式的荧光定量PCR体外诊断技术，能够自动完成样品制备、核酸纯化浓缩、定量PCR扩增检测，并输出分析结果，整个过程只需要数十分钟[10]。与传统的免疫学、荧光定量PCR相比，该检测拥有更准确、快速简便，安全性高的特点[11]。GeneXpert MTB/RIF系统对治疗期间（治疗2个月末）痰涂片阳性肺结核患者具有较好的检测价值。本研究中，实验组（治疗2个月末痰培养阳性）患者的MTB检出率达96.2%（50/52）。GeneXpert MTB/RIF系统在痰培养药敏提示耐利福平患者中利福平耐药基因检出率为94.3%（33/35），结果与国外相关研究结论相似[4]。在对照组（治疗2个月末痰菌阴性）患者中，GeneXpert MTB/ RIF发现5例有效治疗的患者痰液中仍存在MTB，检测灵敏度相对痰涂片法更高（5/140 vs 0/140）。与痰培养相比，利福平耐药检出情况相似，差异无统计学意义，说明GeneXpert MTB/RIF对利福平耐药性的检测与痰培养结果相似。但本研究也发现对痰培养阳性，痰涂片阴性的MTB，GeneXpert MTB/RIF检出率不高（50.0%），结果与国内有关报道一致[9]，可能与样本量选择、未多次反复GeneXpert MTB/RIF检查有关。

治疗5个月末，实验组治疗有效率低于对照组（25.0%vs 82.1%）。对比治疗2个月末时GeneXpert MTB/RIF系统的预测结果，差异无统计学意义，说明该检测能提示患者3个月后的治疗效果。GeneXpert MTB/ RIF系统对患者的治疗效果有较好的预警价值。临床上也亟待探索出一套对2个月末肺结核治疗效果不佳患者的治疗方案，使药物调整时机前移，让患者得到及时有效的抗结核治疗。

GeneXpert MTB/RIF系统在治疗后痰菌阳性肺结核患者（治疗2个月末痰涂片阳性）中具有较好的应用价值。该系统较痰涂片对MTB的检测阳性率有了一定提高，且快速的耐药性检测为预期疗效不佳的肺结核患者的药物调整时机前移提供了可能性。但由于检测费用昂贵、引进时间不长、临床尚未普及，GeneXpert MTB/RIF显然不适用于初治痰涂片阳性肺结核患者治疗前的耐药性评估及治疗效果良好的肺结核潜在MTB筛查。故本研究推测，GeneXpert MTB/RIF检测是治疗期间痰涂片找MTB仍阳性、肺部病灶进展、临床症状反复的肺结核患者的推荐检查。

[1]World Health Organization.Global tuberculosis report 2015[M]. Geneva:World Health Organization,2015:1-30.

[2]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.2014年度全国法定传染病疫情.(2015-02-16)[2015-02-16]http://www.moh.gov.cn/ jkj/s3578/201502/847c041a3bac4c3e844f17309be0cabd.shtml.

[3]Moore C.Point-of-care tests for infection control:should rapid testing be in the laboratory or at the front line[J].J Hosp Infect, 2013,85:1-7.

[4]Boehme C C,Nabeta P,Hillemann D,et al.Rapid moleculat detection of tuberculosis and rifampin resistance[J].N Engl J Med, 2010,363:1005-1015.

[5]中华人民共和国卫生部医政司医疗处.肺结核门诊诊疗规范(2012年版)[DB/OL].http://www.nhfpc.gov.cn/zwgkzt/lclj/201306/ b9eefe2a94404ff3ac612ba4a022f4f2.shtml.

[6]严碧涯,端木宏谨.结核病学[M].北京:北京出版社,2003:402-404.

[7]肖和平.临床结核病学[M].北京:人民卫生出版社,2011:185-191.

[8]全国第五次结核病流行病学抽样调查技术指导组,全国第五次结核病流行病学抽样调查办公室.2010年全国第五次结核病流行病学抽样调查报告[J].中国防痨杂志,2012,34(8):485-508.

[9]张贺秋,赵雁林.现代结核病诊断技术[M].北京:人民卫生出版社, 2013:5.

[10]Raja S,Ching J,Xi L,et al.Technology for automated rapid and quantitative PCR or reverse transcription-PCR clinical testing [J].ClinChem,2005,51:882-890.

[11]刘家云,郝晓柯.感染病原体新型分子检测技术GeneXpert[J].中华检验医学杂志,2014,37(11):820-823.

Application of GeneXpert MTB/RIF testing for patients with smear-positive pulmonary tuberculosis after treatment

TONG Yong, ZHONG Jianfeng,TONG Zhaowei,et al.Department of Infectious Diseases,Huzhou Central Hospital,Huzhou 313000, China

【 Abstract】 Objective To evaluate the application of GeneXpert MTB/RIF testing in patients with smear-positive pulmonary tuberculosis after treatment. Methods Fifty two pulmonary tuberculosis patients with positive smear at the end of 2 months of treatment(study group)and 140 patients with negative-smear after treatment(control group)were enrolled in the study. The GeneXpert MTB/RIF system was used to detect the mycobacterium tuberculosis and Rifampin(RFP)-resistance genes,and the results were compared with those of mycobacterium tuberculosis culture and drug sensitivity testing by chi-square.The detection rates of mycobacterium tuberculosis and rifampicin-resistance genes by GeneXpert MTB/RIF were compared between study group and control group.The consistency of GeneXpert MTB/RIF testing with mycobacterium tuberculosis culture and drug sensitivity test was analyzed.In study group,the therapeutic effect at the end of 5 months was compared to those at the end of 2 months as predicted by GeneXpert MTB/RIF testing. Results In study group,the positive rate of mycobacterium tuberculosis was 96.2%(50/52)and the positive rate of RFP-resistance gene was 94.3%(33/35).The rate of mycobacterium tuberculosis was 96.2%(50/52)by GeneXpert MTB/RIF for patients with positive culture and positive smear,while the rate of mycobacterium tuberculosis was 50.0%(5/10)for patients with positive culture and negative smear.In study group there was no significant difference in RFP-resistance rate between the results detected by GeneXpert MTB/RIF and by mycobacterium tuberculosis culture(χ2=0.15,P＞0.05).The study showed no statistical significance between the treatment effect and predicted effect by GeneXpert MTB/RIF Conclusion GeneXpert MTB/RIF system is of detecting and predicting value for pulmonary tuberculosis patients with poor therapeutic effects.

GeneXpert MTB/RIF Rifampin resistant gene Mycobacterium tuberculosis

2016-05-05）

（本文编辑：马雯娜）

湖州市科技局项目（重点）（2014GZ10）

313000 湖州市中心医院感染科

王伟洪，E-mail：wangweihong660606@163.com