结核抗体检测联合结核菌纯蛋白衍生物试验辅助诊断肺结核的价值

龚清河

上海市崇明区传染病医院（上海202150）

结核病是严重威胁人类健康的重要传染性疾病之一，目前已成为高于艾滋病的全球第九大死因［1］。全球新发结核病患者约l 040 万，因结核病死 亡 的 人 数 约167 万［2］。根 据2018年WHO 报告［3］：2017年，全球范围内结核病新发病例中，2/3患者来自于以下8 个国家：印度、中国、印度尼西亚、菲律宾、巴基斯坦、尼日利亚、孟加拉国和南非。目前，结核病的诊断主要依赖于临床症状和体征、X 线摄影和传统的实验室检查进行综合诊断［4］，但由于涂片镜检敏感度低、液体培养耗时长（2 ～6 周）等局限，使得结核病的早期诊断难以符合临床实际需求，尤其在我国，目前菌阴结核病患者占50% ～70%［5］。这种情况下，对肺结核做出快速、准确的诊断是临床研究重点［6］。目前流行的T-SPOT、GeneXPert、线性探针等现代分子检测技术可快速检测结核分枝杆菌，但这些检测方法成本较高，且需要复杂的技术设备，给基层单位广泛开展结核病诊疗带来很大的局限性。结核抗体检测因其血液标本来源方便，检测简便、快速，价格低廉，已成为结核病尤其是菌阴肺结核、肺外结核辅助诊断的重要手段。而联合结核菌纯蛋白衍生物（purified protein derivative，PPD）试验，加强结核抗体对肺结核检测的敏感度，更为临床提供了新的有价值的诊断手段。本研究旨通过分析评价血清结核抗体联合PPD 试验对于活动性肺结核诊断的临床价值，以提高肺结核的临床诊断水平。

1 对象与方法

1.1 研究对象回顾性、连续性收录2014年1月1日至2018年10月31日期间上海市崇明区传染病医院的住院患者562 例。其中活动性肺结核患者（观察组）244 例，男192 例，女52 例，年龄17 ～92 岁，平均（62.4 ± 20.7）岁；非肺结核患者（对照组）318 例，男222 例，女96 例，年龄22 ～106 岁，平均（73.7 ± 12.7）岁。观察组患者（活动性结核病）：菌阳肺结核患者152 例，男124 例（81.6%），女28 例（18.4%）；菌阴肺结核92 例，男68 例（73.9%），女24 例（26.1%）。对照组患者：非肺结核病患者318 例，包括肺恶性肿瘤（34 例）、肺炎（62 例）、慢性阻塞性肺病（102 例）、支气管扩张（64 例）、慢性支气管炎（40 例）、支气管哮喘（10 例）、肺脓肿（4 例）、间质性肺病（2 例）等呼吸疾病患者。所有患者并发疾病包括高血压116 例（20.6%）、糖尿病102 例（18.1%）、心脏疾病32 例（5.7%）、低蛋白血症18 例（3.2%）、肝功能异常8 例（1.4%）。该研究取得上海市崇明区传染病医院伦理委员会批准。

1.2 纳入与排除标准（1）观察组患者：所有肺结核诊断均符合《肺结核诊断标准》（WS288-2008）。活动性肺结核包括涂阳、培阳、涂阴、培阴肺结核，患者均具有肺结核相关临床表现或胸部影像学异常，实验室检查包括痰或支气管肺泡灌洗液涂阴培阴、涂阳培阳、基因检测阳性（如GeneXpert）、γ-干扰素释放实验（T-SPOT.TB），或诊断性抗结核药物治疗有效。（2）对照组患者：肺恶性肿瘤、肺炎、慢性阻塞性肺病、支气管扩张、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺脓肿、间质性肺病等非结核疾病；排除肺结核稳定期、肺结核并发肺部其他感染、HIV 感染者。

1.3 方法

1.3.1 实验操作程序结核分枝杆菌（TB）抗体检测：检测血清标本中的结核抗体IgG，应用上海粤普生物医药有限公司生产的结核分枝杆菌抗体胶体金斑点渗滤法诊断试剂盒，操作过程严格按照试剂盒说明书进行。结果按说明书判断：阳性（质控点显示红色，反应孔中间有红色斑点出现），阴性（质控点显示红色，反应孔中间无红色斑点出现或仅为痕迹）。

PPD 试验：卡介菌纯蛋白衍生物的稀释剂（50 IU/mL），由成都生物制品研究所提供。取受试者左前臂掌侧下1/3 处皮内注入上述稀释液0.1 mL，72 h 后检查注射部位反应，测量浸润硬结横径及垂直径的平均值。判断标准：若直径＜5 mm，记为阴性；若直径为5 ～9 mm，记为弱阳性；若直径为10 ～19 mm，记为阳性；若直径≥20 mm 或局部出现明显坏死、水泡，记为强阳性［7］。

1.3.2 相关公式敏感度= 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%；总符合率=（真阳性例数+真阴性例数）/所有患者例数× 100%；约登指数=（敏感度+ 特异度）-1。

1.4 统计学方法收集纳入研究患者的年龄、性别、临床诊断、涂片、液体培养、结核抗体、PPD 检测结果。采用SPSS 19.0 统计学软件对研究对象临床资料进行统计学分析，血清结核抗体及联合PPD 组合的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、ROC 曲线下面积等资料采用χ2检验，以P＜0.01 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者血清结核抗体、PPD 检测情况两组患者血清结核抗体检测阳性结果：244 例观察组（活动性肺结核）患者中，血清结核抗体阳性率为45.1%（110/244）。其中菌阴肺结核患者结核抗体阳性率为26.1%（24/92），菌阳肺结核患者的检测阳性率为56.6%（86/152）。菌阳肺结核患者血清结核抗体阳性率明显高于菌阴肺结核患者，差异有统计学意义（χ2= 10.76，P＜0.01）。318 例对照组（非肺结核病）患者中，血清结核抗体阳性者22例，阳性率为6.9%。观察组血清结核抗体敏感度（45.1%）高于对照组（6.9%）比较，差异有统计学意义（χ2= 111.9，P＜0.01）。

两组患者PPD 检测结果：观察组（活动性肺结核）患者中，PPD试验阳性率为72.1%（176/244）。其中菌阳肺结核患者的PPD试验阳性率为73.7%（112/152），菌阴肺结核患者PPD试验阳性率为69.6%（64/92），观察组中合并糖尿病的患者PPD 阳性率仅为9.0%（22/244）。318例对照组（非肺结核病）患者中，PPD 试验阳性者78 例，阳性率为24.5%。观察组PPD 试验敏感度（72.1%）明显高于对照组（24.5%），差异有统计学意义（χ2=126.3，P＜0.01）。

2.2 两组患者结核抗体联合PPD 试验组合检测情况两组患者不同检测组合（结核抗体、PPD 试验）阳性例数及阳性率（表1）。观察组中以TB-Ab和PPD 并联阳性患者最多，阳性率高达86.1%，明显高于相应对照组的阳性率（30.2%），差异有统计学意义（χ2= 173.8，P＜0.01）。

表1 两组患者血清结核抗体与PPD 试验组合检测情况Tab.1 Detection of combined serum tuberculosis antibody with PPD tests in two groups 例（%）

2.3 两组患者联合检测（结核抗体、PPD 试验）诊断效能评价分析本研究将结核抗体与PPD 试验进行串联、并联组合，进行诊断效能评价比较（表2）。结果显示，TB-Ab/PPD 串联检测数据优于单一的结核抗体、PPD 试验诊断效能，辅助诊断活动性肺结核敏感度为86.1%，特异度为69.8%，阳性预测值为68.6%，阴性预测值为86.7%，符合率为76.9%，约登指数为0.56，相应的ROC 曲线面积0.779。通过比较ROC 曲线面积（图1），TB-Ab/PPD 串联检测相对于单一的血清结核抗体（0.691，χ2=19.8，P＜0.01）、PPD 试验（0.738，χ2=13.2，P＜0.01）为大，具有更好的辅助诊断价值。

表2 结核抗体与PPD 试验对活动性肺结核的诊断效能评价对比分析Tab.2 Comparative analysis of diagnostic efficacy of tuberculosis antibody and PPD test in active pulmonary tuberculosis

3 讨论

图1 TB-Ab 和PPD 并联检测与血清结核抗体、PPD 试验的ROC 曲线对比Fig.1 Comparison of ROC curves of TB-Ab and PPD parallel detection and serum tuberculosis antibody and PPD test

临床上，虽然结核分枝杆菌涂片和培养是诊断结核病的金标准，但是其存在检出率低和检测周期长的难题，从收集标本到准确获取病原菌的类型通常需要几天到1 周左右［8-10］。众多检查中：影像学缺乏特异性；基因检测对低荷菌量的检测敏感度不高；γ-干扰素释放实验因不能鉴别活动性结核病和潜伏结核感染而不推荐用于活动性结核病的诊断［11］，当前欧美等发达国家均已将T-SPOT.TB 试验列入结核病诊疗指南，成为替代诊断结核病的主要方法［12］，但其昂贵的费用让基层医院望而却步；GeneXPert、线性探针等现代分子检测技术对实验室要求及操作人员有较高的要求，费用较昂贵，很多基层无法开展相应检查。

PPD 试验是最常见的一种筛查肺结核的方法，操作十分简便，它是有效判断肺部是否发生结核病变的方法［13］。本研究显示，观察组患者中，PPD 试验阳性率为72.1%。其中菌阳肺结核患者的PPD 试验阳性率为73.7%，菌阴肺结核患者PPD 试验阳性率为69.6%。合并糖尿病、低蛋白血症的观察组患者，PPD 试验阳性率仅为9.0%，提示PPD 对菌阴肺结核、合并糖尿病的活动性肺结核诊断，易受到免疫抑制剂使用、糖尿病及营养状况等的影响，可出现假阴性，大大降低诊断的灵敏度。相比结核抗体检测在对照组的阳性率6.9%，同组的PPD试验阳性率24.5%可能是因TB-PPD 的纯蛋白衍生物与卡介苗、环境中的非结核分枝杆菌存在一些相同的抗原成分，易产生交叉反应，导致假阳性的出现。

结核抗体检测对活动性结核病的诊断具有重要意义，尤其对涂阴、培阴、无痰、少痰及肺外结核是首选的检测手段［14-15］。本研究显示，结核抗体检测判断活动性肺结核的敏感度为45.1%，特异度为93.1%，与世界卫生组织报道相一致（世界卫生组织曾对结核抗体的有效性进行过系统性回顾研究，显示血清结核抗体的敏感度范围波动在1% ～60%，而特异度波动在53% ～99%［16］）。虽然观察组血清结核抗体阳性率（45.1%）与对照组（6.9%）之间差异具有统计学意义（χ2= 111.9，P＜0.01），提示该方法对活动性肺结核患者具有一定辅助诊断的价值，但与刘晓燕等［17］对785 例肺结核涂阴患者抗体检测的阳性率（71.6%）相比还是存在有一定差异，笔者分析本研究血清结核抗体敏感度低的原因如下：（1）不同厂家，抗原的制备方法、纯度、浓度、活性影响试剂盒的质量［18］。（2）部分患者在结核分枝杆菌感染早期，抗体未产生或水平低。（3）与被检测人群的年龄分布有关，JACKSONSILLAH 等［19］研究发现，肺结核患者血清结核抗体检测有22%出现假阴性，其中近2/3 的患者为61 ～83 岁的老年患者，可能与其免疫功能低下有关。（4）并发糖尿病或者其他导致免疫功能低下的疾病。此类患者产生抗体的能力较低，易出现假阴性。本研究中18.1%的患者并发糖尿病，3.2%的患者并发低蛋白血症，也可能是导致本研究的结核抗体敏感度降低的原因之一。（5）不同地理区域（结核病发病率相关）的差异性。（6）样本量偏低，不排除样本选择偏倚所致差异。

单一的结核抗体检测特异度虽高，但敏感度较低、波动幅度大，容易导致假阴性。目前医学界普遍认为，是T 淋巴细胞催生了结核病的免疫反应［20］，病变越严重，越容易诱导免疫应答，结核抗体相对阳性率也越高。因此，本研究采取联合结核抗体、PPD 试验，将两项结核特异性检测并联、串联组合，对活动性肺结核的诊断效能评价进行对比分析。研究结果提示以TB-Ab/PPD 并联检测方法可以更好地提高其敏感度：在组合数据分析中，TB-Ab/PPD 并联检测诊断效能最佳，敏感度为86.1%，特异度为69.8%，约登指数为0.56，相应的ROC 曲线面积0.779。通过比较ROC 曲线面积，TB-Ab/PPD 并联检测相对于单一的血清结核抗体检测、PPD 试验为大，弥补了单一结核抗体、PPD 试验敏感度低的局限性，具有更好的辅助诊断价值。当然样本量偏低，不排除样本选择偏倚所致差异；回顾性研究，也导致验证强度欠佳，让本研究设计上存在一定的局限性。

综上所述，本研究显示联合血清结核抗体和PPD 试验能提供较高的敏感度、特异度和符合率，加上其成本低廉、标本易得、操作简便、检测快速、重复性好，更让其成为结核病重要的辅助诊断方法之一。虽然结核抗体联合PPD 不能代替痰结核分枝杆菌涂片及培养作为结核病诊断的金标准，但它对活动性肺结核的早期诊断、体检筛查、鉴别诊断等可以发挥较好的作用，适合在基层单位广泛开展。