Xpert®MTB/RIF对我国人群活动性肺结核和利福平耐药肺结核诊断准确性的meta分析

冯菁楠，高 乐，孙一鑫，杨继春，邓思危，孙 凤，詹思延

(北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系，北京 100191)

肺结核(tuberculosis，TB)是全球主要公共卫生问题之一，据世界卫生组织(World Health Organization，WHO)估计，2016年全球约新增1 040万肺结核病例[1]，同时，耐药肺结核的威胁依旧严峻，2016年新增60万利福平(最有效的一线抗结核药物)耐药肺结核病例，其中49万为耐多药肺结核(multidrug-resistant tuberculosis，MDR-TB)。

《WHO全球范围内消除结核病策略》(WHO End TB Strategy)明确要求，通过建立和扩大基于分子诊断方法的结核病诊断体系，确保结核病早期、准确诊断[2]。结核病的实验室诊断方法主要包括细菌学检查、免疫学检查等传统诊断技术和分子生物学诊断方法[3]。与传统的诊断技术相比，分子生物学诊断方法具有快速、准确、受实验室条件影响较小等特点。美国Cepheid公司的结核分枝杆菌/利福平耐药实时荧光定量核酸扩增检测(Xpert®Mycobacteriumtuberculosis/rifampicin，Xpert®MTB/RIF)技术是WHO推荐使用的活动性肺结核/耐药肺结核的分子诊断方法之一，并推荐在有症状人群中首先使用该方法。Xpert®MTB/RIF方法是一种自动聚合酶链式反应测试，以rpoB基因为靶基因，可在2 h内同时检测结核分枝杆菌复合物和利福平耐药性[4]。

我国是结核病高负担国家之一，2016年约有新发结核病89.5万人，新发MDR-TB人数约为7.3万人[5]，Xpert®MTB/RIF方法作为一种结核病快速诊断技术，其应用对于我国结核病防治具有较大意义。目前，国内外有多项研究报道了应用Xpert®MTB/RIF方法诊断活动性肺结核及利福平耐药，目前尚未见针对中国人群开展的、总结Xpert®MTB/RIF方法准确性的研究，此外，评估不同国家间该方法的总体准确性对研究耐药基因突变频率的地理差异也十分重要。本研究利用循证医学与系统综述的方法，评价Xpert®MTB/RIF方法对中国人群活动性肺结核以及利福平耐药肺结核的诊断准确性，从而为政策制定提供证据支持。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

1.1.1研究类型 公开发表的有关Xpert®MTB/RIF方法诊断准确性的横断面研究、队列研究、随机对照试验，发表年代为2000—2017年，语言为英文、中文。

1.1.2研究对象 肺结核患者(包括临床确诊以及疑似患者)和中国人群(包括成人和儿童)。

1.1.3检测方法 采用Xpert®MTB/RIF方法，诊断金标准：(1)活动性肺结核：结核杆菌培养(固体培养与液体培养)；(2)利福平耐药肺结核：结核杆菌培养药敏试验和/或基因测序。

1.1.4结局指标 计算灵敏度和特异度的指标：真阳性、假阳性、假阴性、真阴性数目。

1.1.5排除标准 (1)综述或评论性文献；(2)动物实验或基础研究；(3)经济学评价类文献，如成本效益、成本效用等；(4)无法获得全文的文献；(5)凡是重复收录的，仅保留发表年份新近的、样本量较大的且信息全面的一篇。

1.2 文献检索策略

基于中国临床使用的肺结核分子诊断方法对活动性肺结核/耐药肺结核诊断准确性的循证评价课题，对自2000年起，国家食品药品监督管理总局批准的分子诊断方法合并检索，研究方案已在PROSPERO网站注册(CRD42018093417)[6]，本文取其中的Xpert®MTB/RIF方法。

检索数据库包括：中文数据库(SinoMed、CNKI、万方、维普)和英文数据库(PubMed、Embase、The Cochrane Library)。中文检索词包括：活动性肺结核、耐药肺结核、肺结核、各类分子诊断方法；英文检索词包括：Tuberculosis、Tuberculous、TB、Antitubercular、Molecular diagnosis；检索时间为2000年1月1日—2017年9月15日。

1.3 文献筛选与资料提取

由两名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对，如有分歧，则通过讨论或与第三方协商解决。文献筛选时首先通过阅读文题与摘要排除不相关的文献，进一步阅读全文以确定是否纳入。

使用Epidata 3.1数据库编制资料提取表和质量评价表格，由两位研究者独立对每一篇符合纳入标准的文献进行资料提取和质量评价。提取的信息包括：文献基本信息(作者、发表年代、语言)，研究设计(研究设计类型、收集数据类型、患者纳入方式)，患者人口特征(性别比例、年龄、疾病特征、伴随疾病、省份)，活动性肺结核/耐药肺结核特征与基本信息(样本量等)，结局(真阳性、真阴性、假阳性、假阴性)。

1.4 纳入文献质量评价

采用诊断试验准确性研究的偏倚评估工具(Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies，QUADAS)-2[7]对纳入的准确性试验进行质量评价。QUADAS-2工具主要由4个评价域组成：病例选择、待评价诊断试验、金标准试验、研究流程和进展情况。每个评价域各有3～4个标志性问题，分别评价每个域的偏倚风险高低，前3个域还用于评价所纳入文献的适用性。

1.5 统计学分析

首先对各研究的基本信息进行描述性统计，通过I2判断统计学异质性。若研究数大于4个，采用双变量模型(STATA “midas”程序包)合并灵敏度与特异度，反之则采用单变量模型(STATA “metan”程序包)；其次根据患者类型(肺结核疑似患者与确诊患者)、样本类型(痰液、支气管灌洗液及其他)进行亚组分析，同时用Deeks法[8]对整体的发表偏倚进行评估。此外，利用似然比点状图对该诊断方法的临床适用性进行相应评价：左上限表示可以确诊和排除诊断，右上限表示可以确诊，左下限表示可以除外诊断，右下限表示既不能确诊也不能除外诊断。

2 结果

2.1 文献筛选流程及纳入研究的基本特征

文献纳入、排除流程见图1。本研究共纳入47篇文献[9-55]，其中英文9篇、中文38篇，发表时间为2014—2017年，样本量范围为31～3 151，关于活动性肺结核的有40篇(共42个比较组)，关于利福平耐药肺结核的有33篇(共38个比较组)。

TB, tuberculosis; MTB/RIF, Mycobacterium tuberculosis/rifampicin; DST, drug sensitivity test.图1 文献纳入、排除流程图Figure 1 Flow diagram showing study selection process

2.2 文献质量评价结果

根据QUADAS-2工具进行的质量评价汇总结果见图2。对于偏倚风险，活动性肺结核和利福平耐药肺结核纳入的文献在病例流程和时间间隔域、金标准域中，大多数为“不清楚”，在待评价诊断试验域均为“低风险”文献占多数。对于适用性问题，活动性肺结核和利福平耐药肺结核纳入的文献在三个域均为“低风险”文献较多。

图2 文献质量评价结果Figure 2 Quality assessment of included articles

2.3 Meta分析结果

采用meta分析Xpert®MTB/RIF方法对于活动性肺结核检测的灵敏度为 0.94(95%CI：0.92，0.95)，合并特异度为 0.87(95%CI：0.84，0.91)。亚组分析显示，不同患者类型对灵敏度与特异度无显著影响。对于不同的样本类型，灵敏度无明显差异，但痰液样本的特异度高于支气管灌洗液样本。Xpert®MTB/RIF方法检测利福平耐药肺结核的灵敏度为 0.92(95%CI：0.89，0.94)，特异度为 0.98(95%CI：0.97，0.99)，亚组分析未发现不同患者类型和不同样本类型间灵敏度和特异度的差异。亚组分析显示，活动性肺结核的异质性来源可能为研究人群的选择不同，对其他因素分析后未发现异质性降低；利福平耐药肺结核的异质性可能由不同研究间样本不同导致。Meta分析以及亚组分析结果见表1。

表1 Meta分析与亚组分析结果Table 1 Meta-analysis results and subgroups analysis

Deeks法漏斗图显示，检测活动性肺结核方面可能存在发表偏倚(P=0.08)，利福平耐药肺结核方面均不存在发表偏倚(P=0.24，图3)。似然比点状图结果表明，在临床中使用Xpert®MTB/RIF方法检测活动性肺结核具有较好的排除诊断能力，而在检测利福平耐药方面具有较好的临床诊断价值，即可以确诊和排除诊断(图4)。

A, active tuberculosis; B, rifampicin-resistant tuberculosis. ESS, effective sample size.图3 发表偏倚的评价结果Figure 3 Results of publication bias tests

A, active tuberculosis; B, rifampicin-resistant tuberculosis. LUQ, left upper quadrant; RUQ, right upper quadrant; LLQ, left lower quadrant; RLQ, right lower quadrant; LRP, positive likelihood ratio; LRN, negative likelihood ratio.图4 似然比点状图Figure 4 Likelihood ratio scatter gram

3 讨论

本研究结果显示，Xpert®MTB/RIF方法对于活动性肺结核检测的灵敏度为0.94(95%CI：0.92，0.95)，合并特异度为0.87(95%CI：0.84，0.91)，与纳入本研究中的Liu等[9](n=3 096)和Ou等[10](n=2 094)两个样本量较大的研究结果相似，其灵敏度分别为0.93和0.94，特异度分别为0.91和0.90。Steingart等[56]的研究纳入的人群为肺结核疑似患者，未对地域进行限制，其灵敏度为0.89(95%CI：0.85，0.92)，与本研究亚组分析中疑似患者的结果近似，但特异度0.99(95%CI：0.98，0.99)高于本研究结果，可能是由于不同研究的样本来源差异造成的。

本研究中Xpert®MTB/RIF方法检测利福平耐药肺结核的灵敏度为0.92(95%CI：0.89，0.94)，特异度为0.98(95%CI：0.97，0.99)，与Steingart等[56]的研究结果较为一致[灵敏度为0.95(95%CI：0.90，0.97)，特异度为0.98(95%CI：0.97，0.99)]。

本研究在中国人群中对Xpert®MTB/RIF方法检测活动性肺结核和利福平耐药肺结核的灵敏度和特异度进行了分析，并针对不同的样本以及患者类型进行了亚组分析，结果表明，对于中国人群，该方法能快速、准确地诊断活动性肺结核与利福平耐药肺结核，具有较高的临床应用价值。

本研究仍存在一些局限性：首先，多数文献纳入的研究对象为临床确诊的肺结核患者，虽然后续根据研究对象类型进行了亚组分析，但多数文章在描述研究对象来源时不清楚，可能会对结果造成影响；其次，一些中文文献对样本类型的描述不够详细，仅描述为痰标本，而无法进一步判断是否为新鲜咳出痰或是陈旧痰标本，对咳出痰的检测时间也无法确定，因此亚组分析的分组可能不够细致；第三，大多数文献为中文文献，在研究设计的描述方面较为简略，因此部分质量评价方面的结果不清楚。

综上所述，Xpert®MTB/RIF方法在检测肺结核和利福平耐药肺结核方面有较高的灵敏度与特异度，并且在检测利福平耐药方面的临床价值更高。