結(jié)核病的實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)及應(yīng)用

關(guān)于結(jié)核病的實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)及應(yīng)用第一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三全球范圍內(nèi)結(jié)核病疫情急劇惡化

全球1/3人口（約20億）已感染了結(jié)核菌，人口的大規(guī)模流動(dòng)

結(jié)核病與艾滋病同時(shí)流行結(jié)核菌耐多藥菌株的出現(xiàn)我國是世界上僅低于印度和印尼的第三結(jié)核病大國

患病率高，新發(fā)患者93萬/年，結(jié)核菌感染率為約40％

死亡率高，每年死亡人數(shù)達(dá)13萬

耐藥率高早期快速診斷與治療成為制約結(jié)核病防控的關(guān)鍵因素

常規(guī)結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法診斷陽性率不到60％。

《摘自2014年中國結(jié)核病監(jiān)測(cè)報(bào)告》第二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三結(jié)核病檢測(cè)技術(shù)發(fā)展歷程分子診斷時(shí)代DNA診斷：PCRLAMPGeneXpert基因芯片RNA診斷：TMANASBA免疫學(xué)檢測(cè)：AbAgPPDT-SPOT細(xì)菌法：直接鏡檢體外培養(yǎng)SAT19世紀(jì)中葉20世紀(jì)60年代20世紀(jì)80年代20世紀(jì)90年代靈敏度低檢測(cè)周期長成本低交叉污染儀器要求復(fù)雜反應(yīng)抑制高靈敏度高特異性交叉污染少血清學(xué)檢測(cè)WHO不推薦r-干擾素釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)核病檢測(cè)技術(shù)發(fā)展歷程第三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三一、細(xì)菌法直接涂片

（陽性率低—5000以上細(xì)菌/ml；

不能區(qū)分真假、死活）第四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三一、細(xì)菌法結(jié)核菌的培養(yǎng)

結(jié)核病病原學(xué)診斷的金標(biāo)準(zhǔn)(培養(yǎng)時(shí)間長是其軟肋)第五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三一、細(xì)菌學(xué)檢測(cè)的新方法

—提高陽性率發(fā)光二極管熒光顯微鏡（LED）液體培養(yǎng)（可同時(shí)縮短培養(yǎng)時(shí)間）自動(dòng)化涂片/染色技術(shù)（夾層杯法）不能區(qū)分真假、死活；培養(yǎng)仍是金標(biāo)準(zhǔn)但耗時(shí)長、第六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三分枝桿菌固體培養(yǎng)與液體培養(yǎng)比較液體培養(yǎng)（BDMGIT960）固體培養(yǎng)（羅氏L-J）疑似新發(fā)患者報(bào)陽時(shí)間（d）13.63±7.1428.67±10.04復(fù)診患者報(bào)陽時(shí)間(d)22.94±9.5528.53±10.40疑似新發(fā)患者陽性率32.00%17.90%復(fù)診患者陽性率9.30%2.60%污染率6.57%4.0%液體培養(yǎng)在提高陽性率、縮短報(bào)陽時(shí)間上均優(yōu)于固體培養(yǎng)。吳學(xué)兵，陸彬，桂曉虹等。液體MGIT培養(yǎng)法在結(jié)核分枝桿菌檢測(cè)中的應(yīng)用評(píng)估。檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2013,3（28）：211-214仍然不能滿足臨床快速診斷的需要第七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三二、免疫學(xué)檢測(cè)

血清學(xué)檢測(cè)（抗體、抗原）結(jié)核菌素試驗(yàn)（靈敏度、特異性？）結(jié)核感染T細(xì)胞檢測(cè)（γ-干擾素檢測(cè)）第八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三WHO關(guān)于血清學(xué)檢測(cè)聲明2011年7月20日，世界衛(wèi)生組織（WHO）正式聲明，要求禁止將血清學(xué)檢測(cè)方法（抗原，抗體，蛋白芯片等）用于肺結(jié)核和肺外結(jié)核的診斷。WHOwarnsagainsttheuseofinaccuratecommercialserologicaltestsforpulmonaryandextra-pulmonaryTB.蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展

3、4、7種結(jié)核桿菌優(yōu)勢(shì)表位抗原（16KD、38KD、MPT64、ESAT-6、CFP10、Mtb8、Mtb8.4、Mtb16.3）制備多靶點(diǎn)蛋白微陣列大量的文獻(xiàn)報(bào)道其敏感性特異性均顯著高于涂片與培養(yǎng)法可用于結(jié)核病的臨床輔助診斷，提高痰涂片和痰培養(yǎng)假陰性的檢測(cè)率參考文獻(xiàn)略第九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三γ-干擾素釋放實(shí)驗(yàn)（IGRAs)10Interferon-GammaReleaseAssays第十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三結(jié)核桿菌特異抗原：ESAT-6與CFP10由結(jié)核桿菌基因組RD1區(qū)相同的操縱子編碼的蛋白所有的卡介苗（BCG）均丟失RD1和RD2絕大多數(shù)的環(huán)境分枝桿菌(NTM)也不存在RD1和RD2區(qū)11ESAT-6

:早期抗原靶6（EarlySecretedAntigenicRarget6）CFP10

:培養(yǎng)濾液蛋白10（CultureFiltrateProtein10）第十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三12結(jié)核桿菌特異抗原：ESAT-6與CFP10結(jié)核菌群抗原ESAT6CFP-10Mtuberculosis++Mafricanum++Mbovis++BCGsubstrain

gothenburg--moreau--tice--tokyo--danish--glaxo--montreal--pasteur--抗原

ESAT6CFP-10Mabcessus--Mavium--Mbranderi--Mcelatum--Mchelonae--Mfortuitum--Mgordonii++Mintracellulare--++Mmalmoense--Mmarinum++Moenavense--Mcrofulaceum----Mszulgai++Mterrae--Mvaccae--Mxenopi--環(huán)境分枝桿菌MsmegmatisMkansasii--第十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三準(zhǔn)確—T-SPOT臨床診斷性能

特異性只針對(duì)結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群敏感，與絕大多數(shù)環(huán)境分枝桿菌和卡介苗（BCG）無交叉反應(yīng)美國FDA數(shù)據(jù)：特異性97.1%(297/306)國內(nèi)臨床數(shù)據(jù)：特異性94.1%(478/508)

靈敏度基本不受免疫力低下/受抑制影響，在肺外結(jié)核患者中有很高的檢出率美國FDA數(shù)據(jù)：靈敏度95.6%(175/183)國內(nèi)臨床數(shù)據(jù)：靈敏度95.3%(624/655)13陰性預(yù)測(cè)值：93.9%（478/509）陽性預(yù)測(cè)值：95.4%（624/654）第十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

T-SPOT相關(guān)指南T-SPOT?.TB是采用γ-干擾素釋放試驗(yàn)（IGRA）原理，獲得美國FDA認(rèn)證、歐盟CE認(rèn)證和首個(gè)中國CFDA認(rèn)證的商業(yè)化產(chǎn)品列入歐美25個(gè)國家結(jié)核診療指南2011年英國NICE指南、2010年美國最新結(jié)核診療指南、2010年加拿大結(jié)核指南美國CDC推薦—卡介苗（BCG）接種人群結(jié)核感染檢測(cè)首選國內(nèi)風(fēng)濕科和消化科已列入專家共識(shí)14第十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三快速—T-SPOT的實(shí)驗(yàn)步驟用BDCPT管或Ficoll提取液收集外周血單個(gè)核細(xì)胞結(jié)核特異抗原（ESAT-6/CFP10）刺激結(jié)核特異的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞使其分泌γ-干擾素效應(yīng)T淋巴細(xì)胞分泌的γ-干擾素與膜板預(yù)包被的抗γ-干擾素抗體結(jié)合并固定在細(xì)胞周圍1個(gè)斑點(diǎn)=1個(gè)效應(yīng)T細(xì)胞加入顯色液，觀察結(jié)果過夜孵育，洗板，加入酶標(biāo)二抗15第十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)效果圖陰性結(jié)果陽性結(jié)果空白對(duì)照抗原AESAT-6抗原BCFP10陽性對(duì)照（PHA）一個(gè)斑點(diǎn)=一個(gè)結(jié)核效應(yīng)淋巴細(xì)胞第十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三T-SPOT結(jié)果的解讀-陽性結(jié)果活動(dòng)性結(jié)核病

—典型結(jié)核中毒癥狀

—影像學(xué)支持

—排除其他診斷MTB感染狀態(tài)

—典型結(jié)核中毒癥狀

—未發(fā)現(xiàn)結(jié)核患病證據(jù)潛伏性結(jié)核感染

—無結(jié)核中毒癥狀

—無其它結(jié)核患病證據(jù)陳舊性結(jié)核

—無結(jié)核中毒癥狀

—既往TB史或明確TB證據(jù)NTM（四種）感染高孟秋，γ-干擾素釋放試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的臨床意義解讀，中華結(jié)核和呼吸雜志，2014第十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三T-SPOT結(jié)果解讀-陰性結(jié)果除外結(jié)核感染

—所用抗原為MTB特異性抗原

—機(jī)體沒有結(jié)核特異抗原致敏的T淋巴細(xì)胞

—

目前未感染結(jié)核分枝桿菌假陰性：感染階段不同（窗口期）少數(shù)免疫系統(tǒng)功能不全/基礎(chǔ)疾病的情況，如HIV感染者、腫瘤患者、嬰幼兒等特殊肺外結(jié)核：結(jié)核性腦膜炎、粟粒性結(jié)核靈敏度相對(duì)較低實(shí)驗(yàn)非正常操作：細(xì)胞計(jì)數(shù)不夠等高孟秋，γ-干擾素釋放試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的臨床意義解讀，中華結(jié)核和呼吸雜志，2014第十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三T-SPOT的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：使用血液標(biāo)本，取樣簡單；可用于肺內(nèi)和肺外結(jié)核檢測(cè)；陰性預(yù)測(cè)值很高，可用于排除結(jié)核感染。缺點(diǎn)：

陽性預(yù)測(cè)值約80%，不能用于結(jié)核的確診

不能確定是否是肺結(jié)核（肺外）

不能區(qū)分是活動(dòng)性和潛伏性結(jié)核不能區(qū)分某些非結(jié)核分枝桿菌（堪薩斯、蘇氏、戈登、海分枝桿菌）操作復(fù)雜，時(shí)間長；對(duì)于原發(fā)感染初期或免疫低下人群，可能存在假陰性。能否療效監(jiān)測(cè)？——無大量數(shù)據(jù)第十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

三、結(jié)核DNA檢測(cè)技術(shù)測(cè)序——金標(biāo)準(zhǔn)熒光定量PCR環(huán)介導(dǎo)恒溫?cái)U(kuò)增法（LAMP）基因芯片檢測(cè)鑒定技術(shù)基因XpertMTB/RIF檢測(cè)技術(shù)第二十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三1.熒光定量PCR是應(yīng)用最為廣泛的TB-DNA定量PCR檢測(cè)方法具有靈敏度高（10CFU/ml）、特異性強(qiáng)、線性關(guān)系好、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。第二十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三

2.環(huán)介導(dǎo)恒溫?cái)U(kuò)增法（LAMP）

是在恒溫下進(jìn)行PCR擴(kuò)增，因此操作更為簡便，反應(yīng)更加快速。65℃擴(kuò)增40min即可用肉眼觀察結(jié)果。擴(kuò)增陽性標(biāo)本呈現(xiàn)綠色熒光，反之為陰性。是結(jié)核分枝桿菌DNA檢測(cè)技術(shù)的代表-靈敏、快速、特異、簡捷將會(huì)極大地推動(dòng)結(jié)核病的防治工作第二十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三DNA檢測(cè)---LAMP結(jié)果判讀：顯色目測(cè)或SYBRGreenI等熒光染料第二十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三LAMP法和其他PCR法的比較第二十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三LAMP法在結(jié)核菌檢測(cè)中的應(yīng)用臨床試驗(yàn)——

LAMP法和對(duì)照試劑（BD快速培養(yǎng)）對(duì)比結(jié)果靈敏度＝89.54%陽性結(jié)果預(yù)期值＝98.13%特異性＝98.93%陰性結(jié)果預(yù)期值＝93.77%總符合率＝95.31%第二十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三26

JournalofClinicalMicrobiology.2010,48(10):3654–3660.結(jié)核

胞內(nèi)通量：可同時(shí)檢測(cè)16-22種常見分枝桿菌速度：6小時(shí)靈敏度：103CFU/ml可自動(dòng)或肉眼判讀結(jié)果

3.基因芯片檢測(cè)技術(shù)第二十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三檢測(cè)全程僅需6小時(shí)第二十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三同時(shí)鑒定MTC與21種NTM第二十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三4.XpertMTB/RIF檢測(cè)技術(shù)

第二十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三GeneXpert應(yīng)用1、TB復(fù)合群鑒定。2、利福平耐藥檢測(cè)。3、WHO推薦4、Xpert?MTB/RIF檢測(cè)試劑的陽性檢出率低于人們對(duì)分子生物學(xué)診斷試劑高敏感度的預(yù)期值，（1000CFU/ml）第三十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三DNA用于臨床檢驗(yàn)的不足“死菌檢測(cè)呈陽性”，與臨床相關(guān)性差不能區(qū)分“潛伏感染”“活動(dòng)性感染”

易交叉污染

反應(yīng)易受抑制第三十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三NASBA（國外）TMA（國外）SAT（國內(nèi)）四、常見的RNA檢測(cè)技術(shù)第三十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三SAT技術(shù)是將核酸恒溫?cái)U(kuò)增和實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)相結(jié)合的一種新型RNA檢測(cè)技術(shù)。TB—SAT檢測(cè)技術(shù)第三十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三TB-RNA釋放恒溫?cái)U(kuò)增實(shí)時(shí)檢測(cè)超聲波（300W）15min痰液預(yù)處理42℃40min與反應(yīng)液混合60℃10min42℃5minTB-SAT操作流程50μl稀釋液全程2小時(shí)，會(huì)做PCR，就學(xué)的會(huì)SAT第三十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三TB-SAT檢測(cè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)第三十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三RNA診斷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)靈敏度高：RNA≥DNA拷貝數(shù)與臨床相關(guān)性好：區(qū)分“死活菌”：

減少抗生素濫用可以診斷“活動(dòng)性感染”：

活動(dòng)性感染：RNA轉(zhuǎn)錄活躍

潛伏感染：RNA不轉(zhuǎn)錄不易污染：靶標(biāo)和擴(kuò)增產(chǎn)物都是RNA第三十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三TB-SAT檢測(cè)區(qū)分MTB和NTM結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群（MTB）：人型結(jié)核分枝桿菌牛型結(jié)核分枝桿菌非洲型結(jié)核分枝桿菌非結(jié)核分枝桿菌（NTM）：研究表明，TB-SAT可以區(qū)分如下NTM：堪薩斯分枝桿菌、胞內(nèi)分枝桿菌、龜分枝桿菌、戈登分枝桿菌、海分枝桿菌等18種NovelReal-TimeSimultaneousAmplificationandTestingMethodToAccuratelyandRapidlyDetectMycobacteriumtuberculosisComplexJ.Clin.Microbiol.2012,50(3):646.DOL:10.1128/JCM.05853-11.第三十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三活菌檢測(cè)技術(shù)，可用作肺結(jié)核治療效果評(píng)估據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道：每個(gè)結(jié)核分枝桿菌含有約2000個(gè)拷貝rRNA研究表明：rRNA與結(jié)核分枝桿菌的生活力有著很好的相關(guān)性，rRNA可以反映結(jié)核分枝桿菌的死菌活菌狀態(tài)研究表明：在用藥治療期內(nèi)，隨著結(jié)核分枝桿菌的死亡，rRNA大約在7天左右時(shí)間全部降解。而DNA含量幾乎保持不變VIVIANJONAS,etal.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY,Sept.1993,p.2410-2416CLAUDIOPIERSIMONI,etal.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY,Jan.1997,p.193–196.GABRIELLEM.E.ANTIMICROBIALAGENTSANDCHEMOTHERAPY,Sept.1994,p.1959-1965

第三十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三免疫法常有既往感染問題SAT更有利于治愈判斷窗口期時(shí)間示意相對(duì)濃度示意抗體RNADNA病原體感染前后各檢測(cè)靶標(biāo)的含量變化死菌的RNA快速降解，有助治愈判斷用藥治療DNA需要一段時(shí)間降解RNA快速降解第三十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三相比DNA,RNA檢測(cè)能更好的體現(xiàn)療效服用利福平和氧氟沙星后，第三天和第七天DNA和RNA的滴度變化，相比DNA,RNA與藥物濃度變化的符合率更高，RNA檢測(cè)能更好的進(jìn)行療效評(píng)估。GABRIELLEM.E.Assessment

of

Mycobacterial

Viability

by

RNA

Amplification.ANTIMICROBIALAGENTSANDCHEMOTHERAPY,Sept.1994,p.1959-1965

DNARNA第四十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三SAT與培養(yǎng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果一致，可應(yīng)用于療效評(píng)估胡永領(lǐng)，劉成永，成松.應(yīng)用RNA恒溫?cái)U(kuò)增實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)技術(shù)觀察抗結(jié)核藥物的療效.海峽藥學(xué),2015年第27卷第1期SAT在抗結(jié)核治療藥物效果檢測(cè)方面，雖不能直接作出藥物敏感試驗(yàn)，但可以最快地直接判斷所用藥物的療效，及時(shí)調(diào)整藥物使用，可大大降低醫(yī)療成本和耐藥產(chǎn)生的機(jī)會(huì)，大幅度減少醫(yī)療時(shí)間和費(fèi)用。第四十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三TB-SAT檢測(cè)體液、病灶組織標(biāo)本的靈敏度蔡杏珊,馬品云,張?jiān)毫迹T耀駒

中國防癆雜志,2014,36(6):458-461第四十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三小結(jié)TB-SAT是國內(nèi)唯一的結(jié)核分枝桿菌RNA檢測(cè)產(chǎn)品，2小時(shí)報(bào)告結(jié)果，可以快速對(duì)開放性肺結(jié)核患者進(jìn)行排查。TB-SAT可以區(qū)分結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群和非結(jié)核分枝桿菌，準(zhǔn)確鑒別出肺結(jié)核患者。中國防癆協(xié)會(huì)與結(jié)核病權(quán)威專家推崇TB-SAT用于早期發(fā)現(xiàn)傳染性肺結(jié)核，減少肺結(jié)核導(dǎo)致的公共衛(wèi)生安全問題。第四十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三美國CDC關(guān)于RNA檢測(cè)技術(shù)

在TB診斷的指南1996：美國首個(gè)結(jié)核病的RNA檢測(cè)技術(shù)通過FDA認(rèn)證，配合培養(yǎng)法對(duì)涂陽患者進(jìn)行診斷2000：美國CDC指出RNA檢測(cè)技術(shù)用于TB疑似患者(涂陽、涂陰)痰液檢測(cè)、DNA檢測(cè)技術(shù)僅用于涂陽患者的痰液檢測(cè)2009：更新關(guān)于分子診斷技術(shù)在TB實(shí)驗(yàn)室診斷的指南至少一個(gè)痰液樣本使用分子診斷技術(shù)檢測(cè)TB實(shí)驗(yàn)室初步診斷同時(shí)參照分子診斷和涂片的結(jié)果第四十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三中國結(jié)核病診斷專家共識(shí)結(jié)核病診斷專家組：莊玉輝、萬利亞潘毓瑄、成詩明趙雁林、王國治吳雪瓊、萬康林周林、許衛(wèi)國居金良、胡忠義專家共識(shí)：TB-SAT顯著提高結(jié)核分枝桿菌的陽性檢出率，對(duì)早期發(fā)現(xiàn)傳染性肺結(jié)核患者，控制結(jié)核病傳染源有極其重要的意義中國防癆協(xié)會(huì)，2012年6月第四十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三結(jié)核實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法中推薦SAT胡忠義.實(shí)驗(yàn)結(jié)核病學(xué).軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社.2014.趙雁林.結(jié)核病實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)規(guī)程.中國防癆協(xié)會(huì).2015第四十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三47五、耐多藥結(jié)核病診斷現(xiàn)狀

固液體培養(yǎng)（時(shí)間、生物安全等）分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用使快速檢測(cè)耐藥成為可能MDR、XDR的出現(xiàn)對(duì)結(jié)核病的防控提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)第四十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期三48結(jié)核耐藥分子診斷技術(shù)測(cè)序（金標(biāo)準(zhǔn)-檢測(cè)突變的理想方法）實(shí)時(shí)熒光PCR探針溶解曲線法實(shí)時(shí)PCR技術(shù)（GeneXpert）線性探針雜交（HainLPA）基因芯片（Gene