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现阶段结核抗体检测在我国临床应用的专家共识
《中国防痨杂志》编辑委员会
我国第四次和第五次全国结核病流行病学调查
结果显示,我国活动性肺结核患病率下降缓慢,但涂
阳或培阳患者的比例下降显著Ll。2]。第五次全国结
核病流行病学抽样调查了252 940人,发现活动性
肺结核患者1310例,其中涂阳患者188例,菌阳患
者347例[1],由此推测我国菌阴肺结核患者约占活
动性肺结核患者的70%。根据2011—2016年出版
的全球结核病报告,2010--2015年我国涂阳结核病
患者的患病率分别为49%、44%、37%、35.5%、
31.7%和31%,逐年降低[3_8]。菌阴结核病患者比
例显著增加已是我国结核病疫情的一个重要特点,
给我国结核病防治工作带来巨大挑战。
结核病诊断除了依靠临床症状、体征、影像学、
病理学依据外,还有病原学诊断和免疫学诊断。病
原学诊断(包括抗酸染色涂片镜检、结核分枝杆菌培
养和分子生物学检测)是活动性结核病确诊的重要
手段,但对菌阴肺结核难以发挥作用,免疫学诊断则
是很好的补充。结核病免疫学诊断主要包括血清结
核抗体检测、结核变态反应原皮肤试验和结核特异
性7干扰素体外检测,三者均可辅助诊断结核病,特
别是对菌阴结核病诊断的敏感度普遍高于病原学诊
断[9。1 3|。其中,血清结核抗体检测技术因具有较好
的诊断特异度和敏感度,且操作简单、检测快速、实
验条件要求低、易于自动化等优点,曾作为我国结核
病重要的辅助诊断方法[1 4。引。然而,近些年血清结
核抗体检测面临临床不满意、世界卫生组织(WH())
不推荐的尴尬局面。考虑到该方法作为活动性结核
病的辅助诊断简便易行,特别适合于基层结核病防
治机构,笔者希望通过广泛讨论,形成现阶段结核抗
体检测在我国临床应用的专家共识,以期对血清结
核抗体检测寻找问题之所在、探索解决之办法、指出
研究之方向。
血清结核抗体检测的临床诊断价值与国内应用现状
一、血清结核抗体检测的临床诊断价值
抗体是抗原诱导B淋巴细胞产生的具有免疫
活性眄免疫球蛋白(immunoglobulin,简称Ig),其主
要作用是与抗原发生免疫反应,阻断病原体的致病
作用。结核抗体阳性对活动性结核病具有辅助诊断
价值,尤其是对于那些诊断困难的菌阴肺结核、儿童
结核病或肺外结核(如脊柱结核)具有实用价
值[14 16]。但极少数结核感染高危人群进行血清结核
抗体检测也呈阳性反应,在健康人群中血清结核抗体
筛查的特异性优于7干扰素释放试验(IGRA)E17]。
结核病患者治愈后血清结核抗体可持续存在约
12~15个月‘18I。
二、我国结核病血清学检测试剂的研发现状
血清学检测是我国结核病辅助诊断的重要手段
之一,市场上销售的结核病血清学诊断试剂有近百
家,截止到2017年11月20日,经国家食品药品监
督管理总局(CFDA)批准的国产诊断制品结核抗体
检测试剂盒30个、抗原检测试剂盒3个,进口诊断
制品结核抗体检测试剂盒3个、抗原检测试剂盒
1个(http://www.crude.org.cn/CL0039/)。通过
收集到的各企业申请注册时的临床研究资料,显示
我国血液诊断试剂的敏感度平均在80%左右,高于
70%者占79%;特异度平均值为92%,高于90%者
占95%[19];该结果与国内报道的多数结核抗体检测
研究结果接近。但临床医生却普遍认为血清学诊断
试剂的敏感度与特异度并不理想,其中,假阳性和假
阴性问题是临床医生反映最强烈、也是最关注的问
题。其中原因值得我们认真分析、追踪并改善。
结核抗体检测的影响因素和存在问题
总体上,大家认为结核抗体检测的敏感度和特
异度不稳定,不同研究报道的差异较大。近年来,国
内外对结核抗体检测呈现一片悲观甚至全盘否定的
态势。事实确实如此吗?笔者在广泛征求专家意见和认真会商的基础上,对影响结核抗体检测发展的
因素概述如下。
一、WHO对结核病血清学检测的建议
WHO通过对94项商业化结核血清学检测研
究报告的评估(包括67项肺结核和27项肺外结
核),于2011年发布了《关于活动性结核病检测手段
的建议》(以下简称《建议》)。《建议》认为:与WHO
推荐的检测方法相比,结核血清学检测产生大量假
阳性或假阴性的错误结果[2叩;血清结核抗体检测的
“敏感度低”,大量患者被漏诊,呈假阴性;血清结核
抗体检测还显示“低特异度”,大量患者被误诊,呈假
阳性;WHO敦促各国采用推荐的准确的微生物或
分子检测方法,禁止使用不准确的和未经批准的血
液检测方法。
《建议》对我国结核病血清学诊断试剂的推广应
用产生较大影响。认真分析WHO发布的《建议》
及相关研究,不难发现WH0评估中所用的标准并
不适用于我国结核病疫情及防控,如果我们直接套
用其结论将有失客观。首先,WHO评估中对肺结
核患者主要以痰液的结核分枝杆菌培养结果作为参
考标准;对肺外结核患者以抗酸染色镜检、分枝杆菌
培养或组织病理检查作为参考标准[20I。由于临床
上菌阴结核病患者的诊断主要依据影像学检查、临
床表现和诊断性治疗效果观察,因此,如果仅依靠
WH()推荐的“准确的微生物或分子检测方法”,临
床上可能会产生大量假阴性结果,造成大量菌阴结
核病患者的漏诊。其次,WHO对67项肺结核患者
的评估结果表明:血清学检测试剂的敏感度(0%~
100%)和特异度(31%~100%)高度可变[2 0|,显而
易见敏感度为0%的试剂是“假试剂”,将假试剂与
正常试剂不分“伪”与“劣”同时分析比较,不严谨也
不科学,同时影响了分析结果的可信度。
二、诊断试剂的生产和质量控制对结核抗体检
测结果的影响
诊断试剂因其使用目的不同,对敏感度和特异
度的要求不同。用于结核病初筛需要较高的敏感
度,而用于结核病辅助诊断则需要较高的敏感度和
特异度,然而追求高特异度往往会降低一部分敏感
度,反之亦然。国内临床使用单位在对国内诊断试
剂的质量评估中发现,同一生产厂家不同批次产品
进行临床检测的敏感度和特异度均存在明显差
异[21-23]。通常在获得客户单位准入前进行评估时
具有较好的敏感度和特异度,而一旦准入后在日常
使用中,敏感度或特异度均出现显著下降。由于试
剂盒生产的重要原材料(如抗原)的来源、纯度、用量
等对试剂盒的敏感度和特异度都会产生显著影响,
国内某些诊断试剂生产厂商采用外购抗原,在这种
情况下如何保证主要原材料的质量和批次间的一致
性至关重要。另外,批生产过程中保持工艺的一致
性,特别在抗原配制用量方面需要保持一致。从目
前临床使用单位的评估结果来看,不能排除生产厂
商根据使用对象或用途不同调整抗原用量的可能
性。诊断试剂的生产厂家有责任和义务对试剂生产
中原材料、生产工艺等进行严格的质量控制,使用单
位应该对试剂盒进行定期评估后及批次性能验证,
及时向生产企业反馈评价结果;做好该项的室内质
量控制工作。总之,全程的质量保证体系对于结核
抗体检测的临床诊断价值至关重要。
三、抗原选择对结核抗体检测结果的影响
肝炎、艾滋病等病毒性疾病的血清学诊断通常
具有很高的敏感度和特异度(95%以上),但结核抗
原和机体对结核分枝杆菌的免疫应答过程较复杂,
以目前已发现的抗原和血清学诊断技术,结核抗体
诊断要实现类似肝炎和艾滋病等抗体检测的敏感度
和特异度非常困难。
用于血清学检测试剂的抗原存在很大差异,包
括抗原组成、来源、化学构成(蛋白、碳水化合物、脂
质等)、抗原的纯度和纯化方法等均对结核抗体检测
的敏感度与特异度产生影响,临床上不同诊断试剂
的诊断效果差异显著[21 24]。早期用于血清学检测
的抗原主要是结核分枝杆菌纯蛋白衍生物(PPD)及
其他细菌粗提取物,但由于这些抗原与其他细菌抗
原具有较多的交叉反应,故特异度较差。随着分子
生物学技术的提高,越来越多纯化的特异性抗原、以
及不同生长阶段的特异抗原得到研究者的关注[25-27],
以期提高血清学检测的效果和扩展血清学检测的作
用。由于结核病患者免疫功能不同导致对结核分枝
杆菌抗原识别的差异,以及结核病患者对抗原的识
别存在阶段特异性,其抗体反应针对多种结核分枝
杆菌抗原。因此,任何一个单一抗原的检测试剂盒
都无法检测出所有结核病患者血清中的结核抗体,单
一抗原的试剂盒逐步被多种抗原混合、融合或组合检
测的试剂盒所代替,以期提高临床检测的敏感度。
四、检测技术对结核抗体检测结果的影响
抗体检测技术不断在创新发展,新的免疫标记、
放大检测系统(如化学发光标记系统、液晶光学传感
器、磁珠微芯片、间接免疫PCR试验等)的引入显著
提高了结核抗体检测的敏感度,我国自主研发的选
用5个结核抗原的化学发光法结核抗体诊断平台已
问世,但目前临床上仍以酶联免疫吸附试验
(EI。ISA)、酶联免疫胶体金渗滤法(DIG-FA)、胶体
金免疫层析法(GICA)、蛋白芯片技术为抗体检测
的主要技术。尤其是胶体金抗体检测方法简便、快
速、无需特殊仪器而在临床上广泛应用;但其检测结
果的可靠性受到临床质疑,其通过肉眼定性判断,结
果弱阳性时准确性较差。此外,不同试剂盒包被的
抗原种类、抗原浓度、显色液质量的稳定性、硝酸纤
维膜的质量差异、胶体金的质量稳定性、包被工艺的
差异、滤纸的吸水度好坏,甚至试纸条的宽窄等都可
能导致试剂检测质量的差异。检测用二抗同样有可
能影响检测效果,某些学者认为以新型抗体结合分
子为靶标的酶标二抗的创新研发可能有助于提高结
核抗体检测的准确度Ee7]。如果以定量检测产品代
替胶体金技术的定性产品,并且应用于临床,必将极
大地提高结核抗体检测的可靠性。
五、临床评价的规范性不足对结核抗体检测的影响
临床使用单位一个普遍感受是,部分诊断试剂
注册时的临床研究结果的敏感度与特异度优于其临
床实际使用的效果。原因何在?诊断制品临床评价
的基本原则是,被评估试剂的受试人群应与临床实
际使用人群相一致一2引。结核病血清学检测的临床
定位应该是主要用于“菌阴肺结核和肺外结核”的辅
助诊断,因此鉴别结核病患者与非结核的其他疾病
患者应作为此类试剂临床研究中的主要评估内容。
临床研究中,受试者入组应遵循如下原则:就诊疑似
结核病患者随机入选,最终以临床诊断为结核病患
者结核抗体检测的阳性检出率判定试剂的敏感度,
以临床诊断为非结核的其他疾病的患者结核抗体检
测的阴性符合率判定试剂的特异度。按此要求入选
人群的结核病患者与非结核病患者应符合一定的比
例;健康志愿者的检测结果可作为参考数据纳入分
析。但不少研究在特异度评估时,除选择非结核呼
吸疾病患者外,还有大量健康者入组,甚至以健康志
愿者为主,需要评估特异度的非结核呼吸疾病患者
很少、甚至缺乏,导致临床研究中特异度虚高[293。
而对敏感度的评价,不少研究仅以菌阳患者为评价
对象卫9I,忽视了存在大量菌阴结核病患者的事实,
造成敏感度虚高的结果。正是因为这些有意或无意
的临床设计,导致临床研究时报告的血清结核抗体
检测的敏感度和特异度都非常好,引起人们对该类
检测试剂结果的误读,形成或提供了不充分甚至错
误的信息。
对结核病血清学抗体检测的建议和展望
综上分析,结核病血清学检测的真实情况并不
像WH(×(建议》中所述的那么糟糕。参考我国已发
表的数据,推测WHO在做结核病血清学检测试剂
时所采用的对照方法(病原学检测)和参考标准(菌
阳患者)与中国结核病疫情有较大出入。由于病原
学检测对菌阴结核病和肺外结核患者的诊断效能
差,而我国菌阴结核病在结核病患者中占有相当大
的比例,结核病血清学抗体检测依然是结核病诊断
的一个重要辅助手段,临床上主要用于菌阴肺结核
和肺外结核的辅助诊断。对我国结核抗体检测的真
实情况应客观分析、理性采纳,对该方法存在的问题
应深入研究、探寻解决问题的途径,而不是武断地全
面否定结核抗体检测技术。
一、对检测用抗原进行筛选或优化
合适的抗原或抗原组合是血清学检测的关键,
应用客观准确的评价体系寻找和发现具有明确诊断
价值的抗原是个重要的研究方向心7’3嗍1|。不同抗原
组合对不同人群或不同疾病状态有不同的敏感度和
特异度,寻找敏感度和特异度较高、稳定性较好且具
有互补性的抗原组合,有可能提高检测试剂的敏感
度和特异度,也可为菌阴肺结核和肺外结核患者的
辅助诊断提供重要依据。
二、加强结核抗体检测产品的质量保证
对结核抗体检测产品应该从研发、生产、检测、
应用等多方面提高血清学检测的敏感度、特异度及
其稳定性,特别是生产企业应严格按照良好的生产
规范[药品生产质量管理规范(GMP)]组织生产。
结核抗体检测产品的生产企业应严格按照批准的生
产工艺进行生产,对原材料选择、抗原纯度和用量等
实施严格的质量控制;对产品的质量控制应统一和
规范评价指标,以提高结核抗体检测产品的稳定性、
减少产品批次间的质量差异;保证提供给临床单位
日常使用的产品与注册申报和市场招标时产品工艺
和质量的一致性,确保不同时间生产的同一产品具
有一致的诊断效果,确保其对菌阴肺结核和肺外结
核患者的辅助诊断作用。
三、建立科学的评价体系
从一定程度上,临床评价的不规范、不严谨是目
前结核抗体检测结果的不精确性和不一致性的原因
之一[22’27‘2引。首先,研发阶段对结核抗体检测试剂
的临床评价,应根据试剂的检测目的纳入不同感染
类型、不同免疫状态、不同病程等的患者。
次,对已获批上市的结核抗体检测试剂在临床应用
过程中的质量控制应有统一标准,对上市后产品应
进行独立的第三方评价。用于评价的血清应包括使
用经过标准化及严格质量控制的低、中、高等不同效
价梯度的阳性血清和阴性血清,必要时对不同厂家、
不同制剂的试剂盒进行系统的比对和评价,评价过
程也应严格按照事先制定的标准操作方法进行。另
外,使用单位在选择产品前和使用过程中可对不同
厂家的诊断试剂进行科学评估,选择质量稳定的产
品应用于临床诊断。
四、临床使用时作为辅助诊断试剂与其他检测
手段联合使用
血清学检测方法主要用于临床上菌阴肺结核和
肺外结核患者的辅助诊断,虽然与结核菌素皮肤试
验(TST)及IGRA同样不能作为诊断结核病的金
标准,但其对菌阴肺结核和肺外结核患者的诊断可
能具有较好的敏感度,与其他检测方法适当联用有
望提高菌阴肺结核和肺外结核的辅助诊断价值。
五、加强结核抗体检测对菌阴肺结核患者和结
核潜伏感染者的研究
目前研究显示,MTB潜伏感染者的结核抗体
水平显著低于活动性结核病患者,2。3 3I,抗体水平增
高是MTB活动感染的标志。根据有关文献,在菌
阴肺结核的诊断中,血清结核抗体阳性也是其诊断
标准之一[34-3j]。因此,结核抗体检测最大的优点是
可以对菌阴肺结核和肺外结核进行辅助诊断,以及
可能对结核潜伏感染者进行鉴别诊断。然而,关于
结核抗体对结核潜伏感染者的鉴别诊断,迄今为止,
国内外均缺乏这方面系统、科学、大规模的临床研
究。结核抗体检测的最大特点是已有成熟、敏感、简
便易行的检测技术(如El。ISA),越来越多的优异抗
原被开发;特别是我国存在大量的菌阴肺结核和肺
外结核患者,如果通过了大量、科学、客观的研究,结
核抗体检测能对这部分人群的诊断和筛查有所突
破,对我国结核病控制将具有重要意义。
参与讨论与撰写本共识的主要单位和专家(排名不分先
后):102629北京,中国食品药品检定研究院(徐苗、王国
治);100091北京,解放军第三。九医院全军结核病研究所
(吴雪琼、梁建琴、安慧茹);200433,同济大学附属上海市肺
科医院结核病临床研究中心(肖和平、范琳);101149北京市
胸科医院(逢宇、张宗德、李自慧);102206北京,中国疾病预
防控制中心结核病预防控制中心(赵雁林);100710北京,中
国防痨协会秘书处(成诗明);100095北京,北京老年医院检
验科(刘佳文);100050北京结核病控制研究所(王廷民);
510095广州市胸科医院检验科(谭耀驹);450016郑州,河南
省疾病预防控制中心结核病参比实验室(李辉);201508
上海市公共卫生临床中心(范小勇);410013长沙,湖南省胸
科医院湖南省结核病防治所检验科(谭云洪);710061西安
市结核病胸部肿瘤医院(党丽云);300011天津市结核病控
制中心结核参比实验室(王春花);150500哈尔滨,黑龙江省
传染病防治院结核病实验室(侯艳杰);1 10044沈阳市胸科
医院中西医结合病房(梁秋);400020重庆市肺科医院结核
基因诊断中心(钟敏)
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