GeneXpert MTB/RIF检测技术在结核性胸膜炎诊断中的应用价值

孟素华

结核性胸膜炎(tuberculous pleurisy,TBP)是最常见的一种胸膜炎症性疾病，临床发病率较高，是胸腔积液的主要病因，目前诊断结核性胸膜炎以胸腔积液中找到抗酸杆菌或病理提示典型的干酪样肉芽肿性炎症，作为确定诊断的依据，但其阳性率不高。胸腔积液抗酸杆菌染色涂片镜检(简称“涂片法”)阳性率<10%，BACTEC MGIT 960液体培养法(简称“MGIT 960培养”)的阳性率仅为40%[1]，而胸膜组织活检具有一定的创伤性。临床有50%～70%的患者查不到结核分枝杆菌，故结核性胸膜炎在临床上易产生误诊和漏诊。

随着分子生物学技术的发展， GeneXpert MTB/RIF(简称“GeneXpert”)检测因具有较高的敏感度和特异度，且操作简单，受到广泛关注。笔者对2017年鞍山市结核病医院内科收治的180例疑似结核性胸膜炎患者，对穿刺获取的胸腔积液进行涂片法、MGIT 960培养和GeneXpert检测，并以临床诊断结果为参考标准，对上述检测方法进行诊断效能的评价和比较，以评估GeneXpert检测在诊断结核性胸膜炎中的临床价值。

资料和方法

一、 一般资料

收集2017年1—12月我科收治的初诊疑似结核性胸膜炎患者180例，18例最终排除结核性胸膜炎，临床确诊结核性胸膜炎患者162 例，其中并发肺结核121例，男 98例(60.49%)，女64例(39.51%)，年龄13～83岁，平均年龄(49±13)岁。

二、诊断标准[2]

确定诊断：胸腔积液培养见结核分枝杆菌生长或胸膜病理学检查明确结核病变。

临床诊断符合以下几点：(1)临床有发热、咳嗽、盗汗、消瘦等结核中毒症状。(2)胸腔积液符合渗出性改变，细胞数以淋巴细胞为主(≥75%)，腺苷脱氨酶(ADA)明显增高(≥40 U/L)。(3)血结核分枝杆菌特异性细胞免疫反应(QFT)阳性或结核抗体阳性，PPD试验中度以上阳性。(4)胸部影像学检查提示结核改变，部分患者痰结核分枝杆菌阳性。(5)规律抗结核药物治疗后胸腔积液吸收，临床症状改善。

三、标本采集

180例胸腔积液患者均在超声引导下首次胸腔穿刺后留取胸腔积液，并立即送检，分别进行涂片法、MGIT 960培养和GeneXpert检测。并发肺部病变者，入院当天进行痰GeneXpert检测。

四、实验室技术和方法

分枝杆菌涂片镜检采用萋尼染色方法，培养采用MGIT 960培养系统，均购自珠海贝索生物技术有限公司。GeneXpert检测仪器及检测盒及样品试剂均购自美国Cepheid公司。

涂片法检查：一次性吸管吸取0.01 ml标本涂于载玻片上进行荧光染色，置光学显微镜下观察计数，以100个视野抗酸杆菌≥3个为阳性。

MGIT 960培养：取2 ml标本，严格按照MGIT 960系统操作说明书进行前处理，液体培养时间设定45 d。仪器自动报告阳性后，取培养液涂片镜检，若查到抗酸杆菌则为阳性，若未见抗酸杆菌则为阴性。

GeneXpert检测：胸腔积液20 ml经3000×g离心15 min，弃上清，加入2 ml的标本处理液，涡旋振荡1 min，静置5 min后，取2 ml混合液放入仪器中进行核酸扩增，仪器开始进行自动化检测，2 h内仪器自动输出检测结果。

结果判定：GeneXpert检测结果的判断依照探针的循环阈值(Ct值)，当内对照探针Ct值≤38即为检测到结核分枝杆菌，其中Ct值<16为结核分枝杆菌高含量，Ct值在16～22为结核分枝杆菌中等含量，Ct值在22～28为结核分枝杆菌低含量，Ct值>28为结核分枝杆菌极低含量[3]。

五、统计学处理

用SPSS 22.0软件进行统计学分析，方法学之间效能比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。诊断效能以敏感度、特异度、一致率、阳性预测值和阴性预测值评价。

结 果

一、患者检测结果

180例患者中，162例临床确诊结核性胸膜炎，其中MGIT 960培养阳性61例(37.65%)，阴性101例(62.35%)；涂片法检查阳性0例(0.00%)，阴性162例(100.00%)；GeneXpert检测阳性89例(54.94%)，阴性73例(45.06%)。MGIT 960培养阴性的101例患者中，GeneXpert检测阳性41例(40.59%)，阴性60例(59.41%)。18例诊断为非结核性胸膜炎患者分别是肺癌胸膜转移9例，结节病1例，系统性红斑狼疮1例，胸膜间皮瘤2例，肾病综合征2例，心功能不全2例和低蛋白血症1例。

二、三种检测方法效能评价

以临床确诊为参考标准，比较三种检测方法的效能。涂片法检测的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为0.00%(0/162)、100.00%(18/18)、0.00%(0/0)和10.00%(18/180)；MGIT 960检测的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为37.65%(61/162)、100.00%(18/18)、100.00%(61/61)和15.13%(18/119)；GeneXpert检测的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为54.94%(89/162)、100.00%(18/18)、100.00%(89/89)和19.78%(18/91)。GeneXpert检测的敏感度明显高于涂片法和MGIT 960培养，差异有统计学意义(χ2=119.82，P=0.000)。涂片法、MGIT 960培养和GeneXpert检测与临床诊断结果的一致率分别为10.00%(18/180)、43.89%(79/180)和59.44%(107/180)。在MGIT 960培养阴性的101例患者中，GeneXpert检测阳性41例(40.59%)，阴性60例(59.41%)(表1)。

三、GeneXpert检测阳性的89例结核性胸膜炎患者中结核分枝杆菌含量结果

结核性胸膜炎患者采用GeneXpert检测阳性比例占54.94%(89/162)，其分布在极低浓度(67.42%，60/89)和低浓度(32.58%，29/89)中，而中浓度和高浓度均为0例。

讨 论

结核性胸膜炎是发生在胸膜的结核病变，是胸膜对结核分枝杆菌的高强度变态反应的结果，是临近胸膜的结核病灶直接侵犯胸膜或结核分枝杆菌经淋巴道或血行播散至胸膜而引起的渗出性炎症。由于进入胸膜的结核分枝杆菌数量少，在胸腔积液中很难找到细菌学证据，在未进行抗结核治疗患者中65%在5年内发生活动性肺结核或肺外结核[4]。快速诊断和积极治疗对结核性胸膜炎至关重要。

GeneXpert检测具有较高的诊断准确度，是近年迅速发展的基因诊断技术。GeneXpert检测是以PCR技术为基础，针对结核分枝杆菌的利福平耐药基因rpoB作为靶基因，设计引物和探针，检测是否发生基因突变来判断是否含有结核分枝杆菌及是否对利福平耐药的全自动一体化半巢式荧光PCR检测系统，整个过程只需2 h。大部分利福平耐药株相关研究表明，GeneXpert检测技术在胸腔积液中诊断结核性胸膜炎的敏感度在14.2%～43.6%，特异度均在98%以上[6]。本研究显示，以临床确诊作为参考标准，GeneXpert检测结核分枝杆菌的敏感度为54.94%，高于MGIT 960培养的敏感度(37.65%)和涂片法的敏感度(0.00%)，与相关报道的GeneXpert检测结核分枝杆菌的汇总敏感度(51.4%)相近[7]。相比MGIT 960培养，GeneXpert检测时间明显缩短，提示GeneXpert检测早期临床应用价值高于传统涂片法和MGIT 960培养。本研究培养阳性率较高，考虑与选取的患者例数较少且多数初诊为结核性胸膜炎并发肺结核有关。

表1 以临床诊断为参考标准评价三种检测方法的诊断效能

注敏感度=真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)×100%；特异度=真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数)×100%；阳性预测值=真阳性例数/(真阳性例数+假阳性例数)×100%；阴性预测值=真阴性例数/(真阴性例数+假阴性例数)×100%；一致率=(真阳性例数+真阴性例数)/总例数×100%

(约86%)同时对异烟肼耐药[5]。尽早发现耐药患者，调整为敏感合理的抗结核药物，可减少耐多药的传播。

本研究中，三种诊断方法中，涂片法敏感度最低，可能是因为胸腔积液标本载菌量低，且对颗粒型结核分枝杆菌不能检出。MGIT 960培养与GeneXpert检测比较，敏感度略低，考虑培养过程中可能会杀死一些活细菌，部分患者可能在院外应用了抗结核药物，且GeneXpert检测对活菌及死菌的DNA均能检出，导致其敏感度增高。

本研究中有1例患者胸腔积液MGIT 960培养阴性，而GeneXpert检测阳性，这主要是培养液敏感度低所致，也可能与培养前应用抗结核药物导致标本中结核分枝杆菌生长能力下降，或形成死菌有关。且GeneXpert检测能区分开结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌感染。

本研究中，胸腔积液结核分枝杆菌含量以极低量为主，占67.42%(60/89)，也证明胸膜腔含菌量低，GeneXpert检测能检测出结核分枝杆菌含量较低的标本，提高低含菌量标本的阳性率。李辉等[8]报告GeneXpert检测的临床检出限为131菌落形成单位(CFU/ml)，涂片法检出限为5×103CFU/ml以上，培养法为10～100 CFU/ml。

GeneXpert检测为一种敏感度较高的检测技术，可提高胸腔积液的病原学检出阳性率，更好地辅助结核性胸膜炎的诊断。杨元利等[9]提出样本前处理中加入涡旋混匀步骤，其敏感度提高了20.6%。李成俊等[10]提出胸腔镜活检组织研磨悬液，进行GeneXpert检测的敏感度为64.7%，特异度为100.0%，对提高结核性胸膜炎的诊断有明确的意义。笔者工作中发现，后期浑浊的胸腔积液阳性率增高，在经济允许的情况下，建议多次进行胸腔积液GeneXpert检测，且后期沉积的胸腔积液查到结核分枝杆菌的几率更大。杨新婷等[11]的研究指出，41.9%的结核性胸膜炎患者可通过痰、气管镜检查和胸腔积液获得病原学依据，其中痰液的阳性率最高，可达73.5%。本研究通过GeneXpert检测痰菌阳性胸膜炎患者70 例，阳性率为43.21%(70/162)，与王桂荣等[12]报道结核性胸膜炎并发肺实质病变的患者GeneXpert联合检测痰及胸腔积液阳性率(47.62%)相近。

综上所述，结核性胸膜炎临床缺乏特异性，易误诊，早期进行胸腔积液的GeneXpert检测获得病原学依据，并根据利福平耐药结果，调整敏感方案，对于阳性率较低的结核性胸膜炎早期诊断和治疗，具有临床应用价值。