北京地区2008-2010年肺结核病复发流行病学和机制分析

张旭霞 梁晨 姚丛 李传友 刘毅

首都医科大学附属北京胸科医院 北京市结核病胸部肿瘤研究所细菌免疫室101149

肺结核病 (tuberculosis，TB)是由结核分枝杆菌导致的威胁人类健康的慢性传染病。中国是结核病30个高负担国家之一，全球TB 发病人数中国仅次于印度，排名第二[1]。虽然按照标准的治疗流程TB 绝大多数病例都可以治愈，但仍有部分TB患者治愈后复发。复发是影响TB 传播和流行的重要因素[2]，复发结核病患者往往需要花费更长的时间完成额外的治疗，导致更低的治疗成功率，并加剧TB 的传播和流行[3]。调查分析TB 的复发，特别是复发的原因对于控制TB是非常关键和有意义的。

TB复发一般有2种状况，内源性复燃和外源性再感染，外源性再感染一般说明近期存在TB的传播，通过基因分型方法可鉴别TB复发来源。在TB发病率低的欧美等发达国家，患者的复发主要是由于内源性复燃引起[4-5]，外源性再感染比例很低；而在TB发病率较高的亚洲以及南非等地的报道[6-7]显示患者外源性再感染的比例显著增加。譬如上海市分别针对1999-2004年度和2000-2012年度收集的菌株研究[8-9]中，发现外源性再感染比例分别可以达到61.5%和41.8%，说明存在很大概率的传播，更说明了开展TB 复发研究的重要性。北京是我国的超大型城市，目前约有2 100万常住人口[10]，TB的发病率约为32/10万，处于较低的水平，但目前仍然缺乏对北京地区TB复发状况的系统性研究工作。为了更好地预防和控制TB，急需了解和认识北京市的TB 复发情况，以及复发TB中内源性复燃和外源性再感染的比例。

本研究通过对2008-2010年来源于北京地区各区县的4 694例TB 临床患者背景资料分析判断TB复发的风险因素，应用数目可变串联重复序列(variable number of tandem repeats，VNTR)基因分型方法对复发患者的病原菌进行了基因分型，分析北京地区TB复发的主要原因。

1 材料与方法

1.1 菌株来源 结核分枝杆菌复发菌株来源于北京地区2008-2010年4 694例痰中检测到结核分枝杆菌的TB 患者临床分离株，并收集了患者的年龄、性别、治疗史等病例资料。其中3 976例治疗成功，复发病例数为265例，复发率为6.7%；192例为在2个培养阶段均呈阳性，其中134株因为无法再培养或基因分型数据不全而被排除，最终剩余58株可用于分析的病例和菌株。本研究符合 《赫尔辛基宣言》的原则。

1.2 TB复发定义 过去有明确的TB史，曾经完成预定的化疗疗程，医师已确认为治愈，但间断6个月以上再次入院，痰液中再次检测到结核分枝杆菌(或病变又出现明显活动)的TB患者。

1.3 VNTR 基因分型 冻存菌株接种于罗氏固体培养基进行复苏，细菌培养至指数生长期，刮取菌落置于TE缓冲液中，30 min煮沸裂解菌株获得基因组DNA。应用24个位点的MIRU-VNTR[11]进行扩增，电泳后比较片段大小，计算VNTR 位点的拷贝数，比较复发前后菌株的拷贝数是否有差异。前后一致的为内源性复燃，前后基因型不一致的为外源性再感染。

1.4 统计学分析 使用SPSS 22.0软件，采用χ2检验或Fisher精确概率检验比较各组统计结果。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 人口学特征与复发风险分析 无论是总病例中还是复发病例中男性发病人数虽明显高于女性，但是不同性别中复发的比例差异无统计学意义。30～59岁年龄段人群和初始入院为复治的患者更容易再次出现TB的复发。常住人群与流动人群复发水平差异无统计学意义。见表1。

2.2 内源性复发和外源性再感染的分析 265例TB患者出现复发，复发患者中192例为培养阳性病例，在192例中126例不能前后2次同时培养阳性，8例没有基因分型数据，总计134 例被排除，最终58例获得完全配对。基因分型结果显示21例(36%)为外源性再感染，37例 (64%)为内源性复发。

2.3 基因分型完全配对的复发菌株与全部复发菌株的关联分析 基因分型完全配对的复发菌株与全部复发菌株的关联分析见表2。265例复发病例背景资料与最终配对完全的58例病例从性别、年龄、治疗史和居住情况等方面通过发病风险分析其差异均无统计学意义，说明本研究58例病例的结果可以反映总体复发病例的风险趋势。

3 讨论

结核病复发是目前TB疫情加重的一个重要原因，复发TB 患者的耐药率往往较高，病情复杂，且都难以治愈，造成疾病的迁延不愈和进一步传播，给TB的预防和控制带来了很多难题。因此，了解和认识当地的结核病复发状况对于结核病的预防和控制至关重要。

北京地区一直缺乏系统的研究，因此笔者对该地区结核病复发状况开展了研究工作。本研究发现该地区的复发比例为6.7%，这个结果与中国其他地区的研究结果相一致[8]。笔者也分析了该地区的人口学特征与复发风险因素。统计结果显示在北京地区TB患者中男性发病人数2 倍于女性发病人数，男性的复发总数也高于女性，但是复发的比率差异无统计学意义，说明在该地区男女的复发风险一致。这与已报道的研究结果[4，8，12-14]不太一致，研究多数报道在复发人群中男性比女性更易出现复发[15]。这可能和北京地区TB 的发病率较低、治愈率较高有关；另一个原因是虽然男性相比女性更容易感染和发病，但一旦在TB治愈后男性和女性将面临相同的TB复发风险。在年龄相关风险因素分析显示30～59岁年龄段人群感染结核分枝杆菌更容易复发，属于高风险人群，这说明在北京地区该年龄段的人群需要重点关注。

在对初治和复治患者中复发结核病的比率进行比较分析时，发现入院即为复治病例的复发比率更高，这与国内外的报道[3，12]相一致。原因可能为初始为复治患者的感染菌株再次复发概率更高，另外一个原因是反复多次显示为复治结核患者机体抵御结核分枝杆菌的入侵能力明显弱于其他人。在对本市户籍和流动人群的发病风险比较中，笔者发现复发率差异无统计学意义。

表1 2008-2010年北京地区4 694例肺结核病患者一般资料

表2 2008-2010年北京265例肺结核病复发病例的特性比较

笔者对复发病例中内源性复燃和外源性再感染的比例进行了重点研究。通过对复发病例前后的配对菌株进行基因型比对，结果显示：64% (37/58)为内源性复燃，36% (21/58)为外源性再感染，北京地区复发TB主要为内源性复燃，同时也说明有一定程度的结核分枝杆菌感染和传播的存在。此结果与国外[16]和国内之前的上海的复发情况[8，15]基本一致。但复发菌株中外源性再感染的比例在不同的研究中也会有不同程度的变化[17-18]，15%～41.8%不等[17，19-20]，上海地区在2个年度的研究[8]中也显示了外源性再感染的比例的变化，说明即便在同一地区的研究结果可能也会受到时间跨度和样本量的影响。同属于TB高发的南非开普顿在2014年开展的一项研究[21]进行了12年跨度的长时间纵向回顾性调查，结果显示：在130 例配对病例中49%为内源性复燃，而51%为外源性再感染，显示了较为严重的外源性TB传播。在病例选择和界定上的不同也可能会对最终结果产生影响，英国医学研究委员会的研究表明内源性复燃病例主要发生在治疗后6～12个月，相关的南非和中国的复发病例的内源性复燃多发生于治疗结束的早期，而外源性再感染的2 次发病间隔时间更长[16，22]。结核病复发的研究结果在不同地区会受到时间跨度、样本量以及当地的TB 发病率的影响[21]，这就需要在未来开展更为系统和完整的研究工作。

本研究中用于基因型分析的虽然只有58例病例，但经过统计学分析后发现其和全部的复发菌株之间没有显著性的差异，说明对这58例菌株的研究可以代表该地区复发菌株的状况，研究具有重要的价值。但本研究在病例的背景资料收集上不够全面，诸如是否酗酒、是否有其他免疫疾病、是否感染艾滋病、糖尿病等因素未能全部收集完整，而这些不确定性的因素可能会对研究结果产生一定的影响，造成结论有一定的偏差；二是研究时间跨度也比较短，一些复发病例可能因为患者死亡或者搬出该城市导致丢失，如能获得更长时间跨度的病例可能会减少结论的偏差；三是背景资料中显示的流动人口是指登记籍贯为非北京地区，并不能体现在北京实际居住的时间长短，这种分类方法不能准确有效地区分常住人群与流动人群，对研究结果会产生一定的影响，导致出现一定的偏差。在后续的研究中将尽可能地避免这些因素的影响，进而更全面和准确地反映北京地区的TB复发状况。

总之，北京地区短期内的复发结核病中内源性复燃的比率明显更高，说明TB临床治疗需要更加规范，患者的依从性需要提高，从而降低TB内源性复燃；同时也存在着一定的外源性再感染，说明存在一定的传播性，控制传染源、阻断传播途径也是必须开展的工作。本研究结果将为北京地区更好地预防和控制TB起到重要的作用，提供重要的科学依据。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突