GeneXpert MTB/RIF在HIV感染者中诊断结核感染效能的Meta分析

吴芳妮 黎友伦



·论著·

GeneXpert MTB/RIF在HIV感染者中诊断结核感染效能的Meta分析

吴芳妮 黎友伦

目的 评估GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的临床价值。方法 检索 PubMed、《西文生物医学期刊文献数据库》(ForeignMedicalJournalService，简称FMJS)、考克兰图书馆(The Cochrane Library)、中国知网、万方数据库、维普数据库等，收集 GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染患者中诊断结核病的文献，检索起止时间均为建库至2016年3月。初步检索到相关文献170篇。对纳入文献进行资料提取和质量评价，采用评价诊断准确性质量研究工具(quality assessment of diagnostic accuracy studies，QUADAS)量表进行文献质量评价，使用 Meta-Disc 1.4软件和Stata 12.0软件进行 Meta 分析。结果 共纳入10篇文献，涉及到6个国家，包含了来自临床的1878 例患者的检测标本。Meta 分析结果显示，GeneXpert MTB/RIF在HIV感染者中诊断结核病的汇总敏感度为69%(95%CI：65%～72%)，汇总特异度为97%(95%CI：95%～98%)，汇总受试者工作特征(summary receiver operating characteristics，SROC)曲线下面积(area under the curve，AUC)为98%。按照收集到的标本类型进行亚组分析，GeneXpert MTB/RIF在呼吸道标本中诊断结核病的汇总敏感度及特异度分别为76%(95%CI：71%～80%)和98%(95%CI：97%～99%)，明显高于非呼吸道标本的62%(95%CI：57%～67%)和94%(95%CI：91%～96%)。其中6项研究比较了GeneXpert MTB/RIF与痰涂片抗酸染色镜检的诊断效能，发现其敏感度[69%(95%CI：65%～72%)]高于痰涂片抗酸染色[53%(95%CI：47%～58%)]。结论 GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的临床价值较高，其对呼吸道标本的诊断效能明显高于非呼吸道标本，并且其敏感度高于痰涂片抗酸染色镜检。

结核； HIV； 诊断技术和方法； 评价研究； Meta分析

结核病是全球范围内主要威胁人类健康的传染病之一，也是人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)感染者和艾滋病(acquired immune deficiency syndrome，AIDS)患者最易发生的机会性感染和最常见的死亡原因之一。HIV感染可以促使结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis，MTB)潜伏感染发展成为活动性结核病，同时也增加了外原性再感染导致继发结核病的风险[1]。每年HIV感染者继发结核病的风险达2%～15%[2]，二者相互促进，使病情进展、恶化，并迅速导致患者死亡。据WHO报告，2015年全球新发结核病患者约1040万例，其中120万例为HIV感染患者(约占11%)，因结核病死亡的患者中有40万例同时并发HIV感染[3]。感染HIV的结核病患者由于细胞免疫功能受损，改变了结核病的临床特征，缺乏一般结核病的渗出、增生、钙化等同时存在的多形态特征性表现，且病灶进展快，播散型病灶多，并常伴有肺外结核，导致其诊断难度加大。GeneXpert MTB/RIF检测技术因其可在2 h内同时检测出MTB和利福平耐药而受到广泛关注[4-5]。同时，近年已开展评价GeneXpert MTB/RIF检测对结核病诊断价值的研究，但研究结论多不一致，尤其是其在HIV感染者中的应用价值尚缺乏循证医学的证据，故笔者采用 Meta分析评估GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的价值。

资料和方法

1.检索策略：以GeneXpert MTB/RIF、GeneXpert、Tuberculosis、HIV-infected patients、HIV-positive patients、AIDS等为英文检索词，检索PubMed数据库、《西文生物医学期刊文献数据库》(ForeignMedicalJournalService，简称FMJS)、考克兰图书馆(The Cochrane Library)；以GeneXpert MTB/RIF、结核分枝杆菌、HIV感染者、艾滋病患者等为中文检索词，检索中国知网、万方数据库、维普数据库。布尔逻辑关系表达式为“GeneXpert MTB/RIF” 与“结核分枝杆菌”与“HIV感染者”或“艾滋病患者”，检索时间起止均为建库至2016年3月，语种限定为中文和英文，共检索到相关文献170篇。

2.文献纳入和排除标准：(1)纳入标准：①公开发表的采用GeneXpert MTB/RIF检测诊断结核病的临床研究；②研究对象为临床疑似MTB感染的HIV感染者或AIDS患者；③能从全文或摘要中获取诊断性试验的四格表数据。(2)排除标准：①综述、病案报道、会议、评论等非诊断性试验研究的文献；②研究中未采用细菌培养(MTB固体或液体培养)的方法作为诊断结核病的金标准；③无法提取四格表数据；④重复发表的文献。

3.文献质量评价及资料提取：根据Whiting 等[6]制定的评价诊断准确性质量研究工具(quality assessment of diagnostic accuracy studies，QUADAS)量表中的14个条目评价诊断性试验文献的质量，每一个条目以“是”、“否”、“不清楚”评价，分别计1、0和 0分，总分为14分。由2名研究者以统一制定的资料独立提取表格进行资料提取，提取的资料包括作者、发表年限、研究对象、国家、参考标准、样本类型、样本量、真阳性值、假阳性值、假阴性值、真阴性值，交叉核对确保结果一致性，若有不一致则通过讨论解决或由第3位研究者解决分歧。

4.统计学分析：使用Meta-Disc 1.4软件进行分析，提取各独立研究的诊断性试验四格表数据，绘制敏感度与特异度的森林图，根据P值和I2值评估异质性；P>0.05，无异质性；P≤0.05，存在异质性；I2<25%，异质性较小；25%≤I2≤50%，异质性中等；均采用固定效应模型进行分析；I2>50%，异质性明显，则采用随机效应模型，分析计算纳入研究的敏感度、特异度、阳性似然比(positive likelihood ratio，PLR)、阴性似然比(negative likelihood ratio，NLR)、诊断比值比(diagnostic odd ratio，DOR)，绘制汇总受试者工作特征(summary receiver opera-ting characteristics，SROC)曲线及计算曲线下面积(area under the curve，AUC)等指标估计实验的总准确精度。

用 Begg检验对文献发表偏倚进行分析，使用Stata 12.0软件进行计算，得到Kendall评分为17分(P>0.05)，差异无统计学意义，尚不能认为纳入研究存在发表偏倚，但是因纳入的研究数量少，可能影响其检验效能，故结果存在一定的局限性。将纳入的每项研究逐一剔除后进行敏感性分析，结果提示整体结果受单篇文章影响可能性小，敏感性小，结果稳定可靠。

结 果

1.文献检索结果：检索到的相关文献170篇，剔除重复文献后得到初始文献140篇；通过阅读题目摘要排除114篇明显不符合的文献，纳入26篇文献；通过进一步阅读全文，排除无法提取四格表数据的文献和没有使用固体或液体培养作为金标准的文献，最终10篇符合纳入标准的文献进入Meta分析。

2.纳入文献基本特征：10篇纳入分析文献的研究对象分别来自6个国家，其中南非5篇，坦桑尼亚、智利、秘鲁、乌干达、美国各1篇；共纳入1878份标本。有6篇文献仅采用呼吸道标本，2篇文献同时纳入了呼吸道标本与非呼吸道标本，2篇文献仅纳入了非呼吸道标本。纳入文献的基本信息见表1，四格表数据见表2。

3.所有类型标本诊断效能的比较：从纳入文献中提取四格表数据，用Meta-Dis 1.4软件进行Meta分析。各个研究间异质性检验I2>50%，P值均<0.05，提示研究间存在异质性，均采用随机效应模型进行分析。通过分析得到GeneXpert MTB/RIF检测在HIV患者中诊断结核病的汇总敏感度为69%(95%CI：65%～72%)，汇总特异度为97%(95%CI：95%～98%)，AUC为0.98，Q指数为0.95，PLR为28.68(95%CI：13.38～61.47)，NLR为0.21(95%CI：0.10～0.44)，DOR为145.08(95%CI：63.11～333.50)，见图1～3。

表1 纳入文献的基本特征

表2 纳入文献中的四格表数据情况

图1 GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的敏感度分析

图2 GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的特异度分析

4.不同样本类型诊断效能的比较：纳入研究的样本包括痰液、尿液及淋巴结细针抽吸物等，故按不同标本类型进行亚组分析。其中6项研究检测的标本为呼吸道标本，4项研究为非呼吸道标本。分析GeneXpert MTB/RIF检测这2种类型标本的诊断效能，各研究间异质性检验I2值均>50%，P值均<0.05，提示研究间存在异质性，均采用随机效应模型进行分析。结果表明，GeneXpert MTB/RIF检测呼吸道标本的敏感度为76%(95%CI：71%～80%)，特异度为98%(95%CI：97%～99%)，AUC为0.98，Q指数为0.95，见图4～5。GeneXpert MTB/RIF检测非呼吸道标本的敏感度为62%(95%CI：57%～67%)，特异度为94%(95%CI：91%～96%)，AUC为0.96，Q指数为0.91，见图6～7。

5.GeneXpert MTB/RIF与痰涂片抗酸染色镜检诊断效能的比较：纳入的研究中，有6篇文献比较了痰涂片抗酸染色镜检与GeneXpert MTB/RIF 在HIV感染者中诊断结核病的价值，提取这6项研究的诊断试验四格表数据，分析显示各研究均有异质性，采用随机效应模型合并分析，结果显示，痰涂片抗酸染色镜检诊断结核病的敏感度为53%(95%CI：47%～58%)，特异度为99%(95%CI：98%～99%)，与GeneXpert MTB/RIF在呼吸道标本中诊断结核病的敏感度和特异度相比，提示GeneXpert MTB/RIF检测诊断结核病的敏感度高于痰涂片抗酸染色镜检，但其特异度无明显差别。

图4 GeneXpert MTB/RIF检测在呼吸道标本中诊断结核病的敏感度分析

图5 GeneXpert MTB/RIF检测在呼吸道标本中诊断结核病的特异度分析

图6 GeneXpert MTB/RIF检测在非呼吸道标本中诊断结核病的敏感度分析

图7 GeneXpert MTB/RIF检测在非呼吸道标本中诊断结核病的特异度分析

讨 论

中国属于结核病高负担国家，AIDS疫情的蔓延使得结核病发病人数持续增长。近年来，HIV并发MTB感染者数量在我国呈现增长的势头。有数据显示，中国HIV感染者及AIDS患者中，MTB的感染率约为7%，其中，AIDS患者MTB感染率为20%左右[17]。更为严重的是，HIV感染者正面临耐多药结核病(multidrug-resistant tuberculosis，MDR-TB)及广泛耐药结核病(extensively drug-resistant tuberculosis，XDR-TB)感染的风险[18]。南非的一项临床研究表明，AIDS并发MDR-TB或XDR-TB者的病死率分别达98%和100%[19]。而传统的检测方法如痰涂片镜检法、结核菌素皮肤试验、MTB培养法等均因敏感度和特异度低而不能满足临床快速诊断的需求。新近的结核感染T细胞斑点试验(T-SPOT.TB)检测HIV并发MTB感染者的研究表明，其虽有较高特异度，但敏感度不足以支持其用于在HIV感染者中进行MTB感染者的筛查[20-21]。目前，GeneXpert MTB/RIF检测因具有较好的敏感度、特异度、安全性及时效性而在结核病的临床诊断中被广泛使用[22]。相关研究提示，GeneXpert MTB/RIF检测对成年人结核病[23]、儿童结核病[24]及肺外结核[25]等有较好的诊断价值。因此，笔者采用Meta分析方法来评价GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的价值。

笔者从报告质量、偏倚、变异等方面对检索文献进行评价，遴选出的进行Meta分析的10篇文献均以MTB培养为诊断MTB感染的金标准，并详细描述了金标准及待评价试验的实施，提示其研究质量较好。10篇文献对偏倚评价的6项条目(金标准、疾病进展偏倚、部分参照偏倚、多重参照偏倚、混合偏倚及退出病例)均进行了描述，其中6篇文献存在部分参照偏倚，2篇文献存在实验解读偏倚，提示其存在一定的偏倚，但控制较好。10篇文献对变异评价的 2项条目(疾病谱组成和选择标准)均进行了描述，只有1篇文献的选择标准不明确，提示纳入研究的变异较小。

在临床上MTB培养的阳性率与疾病的严重程度、标本的细菌载量、标本的存储时间有一定关系，因而存在变异大的可能。本研究纳入的10篇文献虽均以MTB培养为结核病诊断的金标准，但存在固体与液体培养的差异，标本包括痰液、尿液及淋巴结穿刺液等，并且纳入人群疾病严重程度不一，导致其金标准不完美，从而引起敏感度变化较大，但其特异度持续较高，汇总敏感度为69%，汇总特异度为97%；提示当GeneXpert MTB/RIF检测为阳性时，基本可以确诊MTB感染，但不能完全筛查出所有HIV感染者中的结核病患者。本研究中 GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的AUC为0.98，接近1，提示其诊断的正确性高；Q值为0.95，表示GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的最大联合敏感度和特异度为0.95。以上均说明GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的临床价值较高。

研究发现，GeneXpert MTB/RIF检测不仅可应用于痰液、肺泡灌洗液等呼吸道标本，也可应用于包括脑脊液、尿液、胸腔积液、腹腔积液、胃液及淋巴结抽吸物等非呼吸道标本；并且，对于不同类型临床标本其检测敏感度和特异度并不一致[26]。因此，笔者进一步对不同类型标本进行分析，发现其检测呼吸道标本的敏感度和特异度明显高于非呼吸道标本；并且敏感度和特异度的异质性也降低，提示其对呼吸道标本诊断价值明显高于非呼吸道标本；标本类型是其异质性的来源之一，这可能与呼吸道标本中细菌载量较高及标本易获取有关，提示在标本采集中应尽可能选择呼吸道标本。

此外，笔者还比较了GeneXpert MTB/RIF检测与痰涂片抗酸染色镜检在HIV感染者中诊断MTB感染的价值，结果表明，其诊断敏感度高于痰涂片抗酸染色镜检法，但特异度无明显差别，提示可以通过GeneXpert MTB/RIF检测联合痰涂片抗酸染色镜检来提高在HIV感染者中诊断MTB感染的敏感度，降低漏诊率。

本次研究也存在不足之处。首先，文献的异质性较强，虽然分组分析降低了异质性，但并未完全消除。其影响因素可能包括人群差异、仪器设备差异，以及固体与液体培养之间存在的差异。其次，由于存在检索范围不全，仍有部分文献无法获取，仅纳入了英文文献。再次，对HIV感染者并发结核病领域研究较少，且部分文献存在参照偏倚及变异。同时，诊断试验本身还受到待诊疾病发病率的影响。本研究中，纳入的研究大部分来自结核和HIV感染高发的亚洲及拉丁美洲等发展中国家。因此，本次分析的结果可能受到上述因素的影响，明确结论仍需进一步探索。

总之，本研究肯定了GeneXpert MTB/RIF检测在HIV感染者中诊断结核病的临床价值，并且发现其诊断价值受到不同标本类型的影响，其中，对呼吸道标本诊断价值明显高于非呼吸道标本，并且检测敏感度高于痰涂片抗酸染色镜检法。

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(本文编辑：李敬文)

Diagnosis value of GeneXpert MTB/RIF assay for tuberculosis in HIV-infection patients: a Meta-analysis

WUFang-ni,LIYou-lun.

DepartmentofRespiratoryMedicine,theFirstAffiliatedHospital,ChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China

Correspondingauthor:LIYou-lun,Email:liyoulun83@163.com

Objective To evaluate the clinical value of GeneXpert MTB/RIF assay in diagnosis of tuberculosis in HIV-infection patients. Methods Studies about the value of GeneXpert MTB/RIF assay in diagnosis of tuberculosis in HIV-infected patients were searched in PubMed,ForeignMedicalJournalService(FMJS), the Cochrane Library, China National Knowledge Infrastructure (CNKI), Wanfang data base and VIP Journal Integration Plaform (VIJP), etc., from establishment to March 2016. A total of 170 relevant documents were preliminary retrieved and were assessd using quality assessment of diagnostic accuracy studies (QUADAS) Meta-Disc 1.4 software and Stata 12.0 software were used for Meta analysis. Results A total of 10 studies from six different countries were recruited in the analysis, including 1878 specimens from clinical patients. Meta-analysis showed that the pooled sensitivity and specificity of GeneXpert MTB/RIF test for the diagnosis of tuberculosis among patients with HIV-infection were 69% (95%CI: 65%-72%) and 97% (95%CI: 95%-98%), respectively; and the area under the curve (AUC) of summary receiver operating characteristics (SROC) was 98%. According to different types of specimens collected from the subgroup analysis, GeneXpert MTB/RIF test pooled sensitivity and specificity for diagnosis tuberculosis in respiratory specimens were significantly higher than those in non-respiratory specimens (76% (95%CI:71%-80%) vs. 62% (95%CI: 57%-67%) and 98% (95%CI: 97%-99%) vs. 94% (95%CI: 91%-96%)). Six studies compared the GeneXpert MTB/RIF diagnostic performance with sputum smear acid-fast staining microscopic examination in HIV-infected patients and found that the sensitivity (69% (95%CI: 65%-72%)) was higher than sputum smear acid-fast staining microscopic examination (53% (95%CI: 47%-58%)). Conclusion GeneXpert MTB/RIF test was of high clinical value in diagnosis of tuberculosis in HIV-infected patients. It was more sensitive and specific in respiratory specimens than in non-respiratory specimens, and the dif-ferences were statistical. Furthermore, the sensitivity of GeneXpert MTB/RIF test was higher than sputum smear acid-fast staining microscopic examination.

Tuberculosis; HIV; Diagnostic techniques and procedures; Evaluation studies; Meta-analysis

10.3969/j.issn.1000-6621.2017.03.014

400016 重庆医科大学附属第一医院呼吸科

黎友伦，Email：liyoulun83@163.com

2016-07-23)