GeneXpert MTB/RIF技术在肺结核诊断及规范治疗中检测价值

朱夫俊 张威 高勇 马小兰 张玉梅

结核病属于慢性传染性疾病，已成为全球公共的卫生问题［1］。随着环境的污染与人们生活方式的变化，我国肺结核发病率及死亡率居高不下，已成为主要的传染病之一［2］。肺结核的广泛耐药可能导致其成为不治之症，故对肺结核进行早期诊断、早期预防与治疗是关键，也是我国结核病防治的重点［3］。痰涂片抗酸染色与痰培养是常用的诊断手段，但部分患者无法通过单纯的细菌学检测确诊，且痰培养耗时较长，无法及时对患者的病情进行诊断，从而耽误治疗，导致细菌扩散，影响患者健康［4］。随着肺结核疾病诊断技术的发展与临床的重视增加，新型的诊断方式应运而生。GeneXpert MTB/RIF 技术是一种高效、间接的分子诊断方式，在2 h 内即可完成标本的检测，具有较好的敏感度与特异度［5］，被广泛应用在结核病的诊断中。但目前将其应用在肺结核诊断并与传统检测方式进行对比的研究较少，且关于其对耐药性诊断的分析少见。本研究通过对96 例患者的临床资料进行分析比较，为结核患者早诊治提供帮助，研究报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年1月至2021年11月阜南县人民医院检验科收治的96 例肺结核患者作为研究对象，分析其临床资料及疾病检测结果。纳入标准：①符合《WS 288⁃2017 肺结核诊断》诊断标准［6］，经影像学检查确诊或存在肺结核症状；②临床资料完整；③未接受抗结核相关治疗；④无妊娠、哺乳期妇女；⑤无其他的呼吸道感染疾病；排除标准：①合并免疫功能障碍；②合并既往存在结核病史；③合并严重的心肺功能障碍；④合并肿瘤；⑤合并认知障碍。96 例患者中男性59 例、女性37 例，平均年龄（51.20±10.39）岁，平均病程（2.50±0.67）年。研究符合《赫尔辛基宣言》中的伦理审查标准。所有患者及家属均鉴署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 痰涂片抗酸染色镜检

依据《中国结核病防治规划痰涂片镜检标准化操作及质量保证手册》［7］的要求进行检测，报告标准依据有关文献的光学显微镜报告标准并由具备相关检测经验人员进行。

1.2.2 痰培养

依据《结核病诊断实验室检验规程》［8］准备培养器材，使用4% NaOH 法对痰液样本进行处理，时间约为15 min，取0.1 mL 无菌操作接种在酸性罗氏培养基斜面，将其放在适当温度（36℃左右）的培育箱中进行培养，观察阳性结果，若8 周依然未出现菌落生长则判定为阴性。

1.2.3 比例法体外药敏试验

用过接种环在培养基上取所需的菌落，进行研磨操作，与标准麦氏管比较，调配1 mg/mL 菌悬液，将其依据梯度稀释并将其接种在含利福平（40 μg/mL）的罗氏固体培养基与空白管培养基中，在37℃室温条件下培育4 周并观察培育结果。

1.2.4 GeneXpert MTB/RIF 技术

在1 mL 的痰液样本中加入2 mL 标本缓冲剂，将样本容器盖紧并通过旋涡振荡器振荡30 s，在36℃室温环境静置15 min，待其充分液化而后将其放入反应试剂盒，采用Xpert 检测系统进行操作（全自动医用PCR 分析系统GeneXpert Dx System，上海生科仪器有限公司），样本的反应时间为120 min，在检查结束后通过检测窗口观察检测结果。当内对探针的循环阈值≤38 时判断为阳性反应，若存在≥2 个探针的循环阈值≤38 则检测出结核分枝杆菌。

1.2.5 质量控制

阜南县人民医院检验科每年均进行结核分枝杆菌涂片镜检、药敏试验及结核分枝杆菌分子诊断技术能力的检测工作，工作完成较好，成绩有效且合格。本研究中相关的检验均由同一组经验丰富的检测人员进行，能够保证检测的质量。

1.3 观察指标

比较痰培养、痰涂片、GeneXpert MTB/RIF 技术检测痰样本的阳性、弱阳性及阴性检测率；比较GeneXpert MTB/RIF 技术、痰培养检测痰结核分枝杆及菌GeneXpert MTB/RIF 技术与传统比例法检测利福平耐药的敏感度、特异度。

1.4 统计学处理

采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析；计数资料用n（%）表示，进行χ2检验；以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 96 例痰样本采用痰培养、痰涂片、GeneXpert MTB/RIF 的检测结果

痰培养检测痰结核分枝杆菌阳性率40.63%显著高于痰涂片检测阳性率20.83%，差异有统计学意义（χ2=8.833，P<0.05）；GeneXpert MTB/RIF 技术检测阳性率39.58%显著高于痰涂片检测阳性率20.83%，差异有统计学意义（χ2=8.004，P<0.05）；痰培养检测阳性率40.63%高于GeneXpert MTB/RIF技术检测阳性率39.58%，差异无统计学意义（χ2=0.022，P>0.05），见表1、图1。

表1 96 例痰样本采用痰培养、痰涂片、GeneXpert MTB/RIF 的检测结果比较Table 1 Comparison of the detection results of 96 sputum samples by sputum culture，sputum smear and GeneXpert MTB/RIF

图1 痰涂片、抗酸染色、找抗酸杆菌，经抗酸染色后镜检Figure 1 Sputum smear，acid⁃fast staining，looking for acid⁃fast bacilli，and microscopic examination after acid⁃fast staining

2.2 痰结核分枝杆菌采用GeneXpert MTB/RIF 技术、痰培养的检测结果

将痰培养结果作为金标准，GeneXpert MTB/RIF检测痰涂片阳性患者痰结核分枝杆菌的敏感度为93.75%（15/16）、特异度为25.00%（1/4），检测痰涂片阴性患者检测的敏感度为55.00%（11/20）、特异度为85.71%（48/56），检测所有患者的敏感度为72.22%（26/36）、特异度为81.67%（49/60）。见表2。

表2 痰结核分枝杆菌采用GeneXpert MTB/RIF 技术、痰培养的检测结果Table 2 Sputum Mycobacterium tuberculosis detection results using GeneXpert MTB/RIF technology and sputum culture

2.3 利福平耐药采用GeneXpert MTB/RIF 技术与传统比例法检测结果比较

将传统比例法药敏试验作为检测的金标准，GeneXpert MTB/RIF 技术检测痰涂片阳性患者利福平耐药敏感度为100.00%（1/1）、特异度为50.00%（1/2）；检测痰涂片阴性患者利福平耐药敏感度为75.00%%（3/4）、特异度为100.00%（3/3），GeneXpert MTB/RIF 技术检测所有患者利福平耐药的敏感度为80.00%（4/5）、特异度为96.77%（30/31）。见表3、图2。

表3 利福平耐药采用GeneXpert MTB/RIF 技术与传统比例法检测结果比较Table 3 Comparison of rifampicin resistance detection results using GeneXpert MTB/RIF technology and traditional ratio method

图2 抗酸杆菌阳性Figure 2 Acid⁃fast bacilli positive

3 讨论

结核病在我国高发，其中以肺结核为常见疾病，该类疾病的传染性较高，若病情未得到有效控制将导致患者的生命安全受到威胁［9］。结核分枝杆菌是肺结核的病因，该类细菌可以随着患者的痰液排出体内，故对痰液样本中是否含有结核分枝杆菌进行判定是诊断患者是否确诊为肺结核的关键［10］。痰涂片抗酸染色镜检的要求严格，只有当菌落数量不少于5 000 条/mL 的时候才能显示出阳性结果，故严重影响患者的疾病检出率［11］。痰培养亦为诊断结核病的传统方式，但分枝杆菌的生长需要较长的时间，常见痰培养与药敏试验均耗时久，虽有一定的诊断效果，但效率较低［12］。与前者相比，GeneXpert MTB/RIF 技术的操作便捷，其检测时间仅为2 h，对操作者只要通过基础培训即可，故适用范围较广［13］。本研究中，Gen⁃eXpert MTB/RIF 技术在诊断肺结核展现出较为理想的诊断价值。

以往研究结果表明［14］，基于GeneXpert MTB/RIF 技术的结核病诊断，能够有效缩短患者耐药筛查的时间，优化诊断流程，对于基层医院来说手术的操作性能够较好的掌握，提高了基层医院对于结核病检测的阳性检出率，与本研究结果具有相似性。范国萍等［15］研究结果指出，GeneXpert MTB/RIF 技术对于新发活动性肺结核具有较好的诊断价值且诊出速度较快，与比例法药敏试验诊断结果具有一致性。本研究结果提示GeneXpert MTB/RIF技术与痰培养对肺结核分枝杆菌的诊断阳性率均较高，以痰培养为金标准时，GeneXpert MTB/RIF 技术诊断的敏感度与特异度均较高，究其原因在于：该系统是一种基于巢式实时PCR 的检测方式，其具备样品准备、定量PCR 扩增及荧光检测等功能于一体，能够自动进行操作，将检测时间缩短，节约等待的时间，且具有良好的检测效能。该技术的实施较为便捷，检测中避免形成气溶胶，降低了分枝杆菌的生物危害性，且其试剂盒是单独存放的，能够降低DNA 污染的可能性［16］，比起传统检测来说更适用于临床检测；痰培养的诊断阳性率也较高，但其检测的时间久，无法及时获取患者诊断的结果。GeneXpert MTB/RIF 检测中具有多种分子信标且检测多种分子探针，能够对检测的区域进行选择性的覆盖，故具有较高的敏感度，能够很好诊断出肺结核分枝杆菌。除此之外，本研究结果，提示GeneXpert MTB/RIF 技术对于肺结核耐药性的诊断效能较好，究其原因在于：大部分的利福平敏感菌株均有共同的核酸序列，且利福平耐药菌株中超过95%均因为rpoB 基因的变异引起，故该基因与利福平相关，且能够作为评价利福平耐药菌株能力的依据，因此GeneXpert MTB/RIF 技术对利福平耐药的敏感度较高。

综上所述，肺结核患者通过GeneXpert MTB/RIF 技术确诊的敏感度、特异度相较于痰涂片抗酸染色与痰培养要好，且其对利福平耐药的敏感度与特异度也较好，能够为肺结核患者早期诊治提供有效参考。但本研究存在一些不足之处，例如样本数量有限，且仅为单中心的回顾性分析，在今后的研究中将会进一步扩大样本数量并增加实验的设计性，使研究结果更具说服力与科学性。