在一家三级医疗机构中，新型Xpert分枝杆菌结核病/利福平（MTB/RIF）Ultra检测方法与Xpert MTB/RIF检测方法在诊断肺外结核方面的比较

《Microbiology Spectrum》：Comparison between the new Xpert Mycobacterium tuberculosis/Rifampicin (MTB/RIF) Ultra assay and Xpert MTB/RIF for diagnosis of extra-pulmonary tuberculosis in a tertiary care center

肺外结核诊断中Xpert MTB/RIF Ultra显著优于传统镜检和旧版Xpert MTB/RIF，在低细菌载量样本中灵敏度达93.9%，特异性100%，有效减少漏诊。

　　 tuberculosis 是全球范围内仍然存在的重大公共卫生挑战，其病原体 *Mycobacterium tuberculosis*（MTB）的再次流行尤其令人担忧，特别是在非肺部形式的病例中。快速而准确的诊断对于有效管理至关重要。本研究评估了 Xpert MTB/RIF Ultra 试剂盒在印度北部一家三级医院中对非肺部结核（EPTB）的诊断性能，并将其与传统的 Xpert MTB/RIF 和 Ziehl-Neelsen 染色法进行比较。研究共收集了 100 份样本，时间为 2024 年 9 月至 2025 年 2 月，这些样本来自临床疑似 EPTB 的患者。研究结果显示，Xpert MTB/RIF Ultra 在检测 EPTB 方面表现出更高的敏感性和可靠性，相比之下，传统的 Ziehl-Neelsen 染色法效果最差。这是印度首次进行此类研究，突显了 Xpert MTB/RIF Ultra 在 EPTB 诊断中的增强能力。

在全球范围内，尽管新型诊断和治疗手段不断涌现，结核病仍然是一个持续的威胁。自 2020 年新冠疫情后，结核病再次成为单一传染病导致死亡的主要原因，其疫情仍在持续。每年约有 1000 万人死于结核病，且这一数字自 2021 年以来持续上升。根据世界卫生组织（WHO）发布的《2024 年全球结核病报告》，2023 年有 1080 万人新发结核病，其中大部分来自东南亚（45%）和非洲（24%）。全球 87% 的病例集中于前 30 个结核病负担最重的国家，印度（26%）是其中五个国家之一，这五个国家共同贡献了全球 56% 的结核病病例。面对如此高的疾病负担，分子检测技术已成为结核病诊断的主要手段。

非肺部结核（EPTB）占所有报告病例的 15%（文献 2,3），其中大多数为细菌载量较低的少菌型病例，使得其诊断变得困难。在大多数情况下，结核病的治疗是基于临床判断、接触史、临床症状和影像学检查进行的。然而，这种诊断空白在 2010 年 12 月 WHO 推出 Xpert MTB/RIF 试剂盒后有所改善。Xpert MTB/RIF 是首款能够在 2 小时内完成的快速、点对点分子检测方法，用于检测 MTB 及其对利福平（RIF）的耐药性。随后，该试剂盒被纳入印度国家结核病消除计划（NTEP）中使用（文献 4）。尽管其在涂片阳性痰液样本中表现出色，但在涂片阴性样本和低菌载量样本中灵敏度有限（文献 5），并且在不同类型的非肺部样本中结果存在差异（文献 6）。

为了克服这些局限性，2017 年 Xpert MTB/RIF 技术得到了改进，推出了 Xpert MTB/RIF Ultra 试剂盒。该试剂盒具有更快的检测速度和更高的灵敏度，其最低检测限（LOD）比 Xpert 低（Xpert LOD 为 112.6 CFU/mL，Xpert MTB/RIF Ultra LOD 为 15.6 CFU/mL），这是由于使用了多拷贝插入元件（IS1081 和 IS6110）作为 MTB 的靶标。此外，该试剂盒还提供了额外的半定量“微量”结果（文献 7,8），在涂片阴性患者、低菌载量患者以及 HIV-结核病共感染患者中表现尤为突出。

目前，印度的大多数研究主要集中在成人肺结核患者身上，而国家结核病消除计划（NTEP）仍使用 Xpert MTB/RIF 试剂盒。因此，本研究旨在比较 Xpert MTB/RIF Ultra 与早期分子检测方法（Xpert MTB/RIF）在不同类型的样本中对 EPTB 的检测能力。研究在印度北部一家三级教学医院进行，样本涵盖了多种非肺部样本类型，包括胸膜液、脓液、支气管肺泡灌洗液、胃液、腹水及其他类型。

在研究过程中，所有样本首先通过传统的 Ziehl-Neelsen 染色法进行检测，随后再通过 Xpert MTB/RIF 和 Xpert MTB/RIF Ultra 进行分子检测。研究样本的收集时间跨度为 6 个月，共涉及 100 份样本。这些样本在年龄分布上，1-25 岁占 37%，26-49 岁占 33%，50 岁及以上占 30%。性别分布方面，男性占 62%，女性占 38%。样本类型中，胸膜液和脓液各占 25%，支气管肺泡灌洗液占 20%，胃液占 15%，腹水占 8%，其余占 7%（见表 1）。

在检测结果方面，传统 Ziehl-Neersen 染色法仅在 1% 的样本中检测到抗酸杆菌，即 1 份样本（95% CI: 0.1, 7.0）。相比之下，Xpert MTB/RIF 在 16% 的样本中检测到 MTB，即 16 份样本（95% CI: 10.0, 24.7）。这些 16 份阳性样本中，7 份被归类为中等载量，7 份为低载量，2 份为极低载量。其中，1 份在中等载量的样本中检测到利福平耐药性。而 Xpert MTB/RIF Ultra 在 31% 的样本中检测到 MTB，即 31 份样本（95% CI: 22.6, 40.9）。这些 31 份阳性样本中，3 份为高载量，3 份为中等载量，10 份为低载量，4 份为极低载量，11 份为微量类别。所有微量类别的样本在利福平耐药性检测中均显示为不确定，这表明在检测利福平耐药性方面，仍需进一步进行药物敏感性测试。此外，在 Xpert MTB/RIF Ultra 的 31 份阳性样本中，仅 2 份检测到利福平耐药性，其中 1 份为低水平耐药，1 份为高水平耐药。

在检测方法的一致性方面，传统 Ziehl-Neelsen 染色法与 Xpert MTB/RIF 之间的一致性较低（Kappa 值为 0.1007，85% 一致，P=0.011），而与 Xpert MTB/RIF Ultra 之间的一致性更低（Kappa 值为 0.044，70% 一致，P=0.067）。相比之下，Xpert MTB/RIF 与 Xpert MTB/RIF Ultra 之间的一致性较高（Kappa 值为 0.5955，85% 一致，P≤0.001）。表 3 显示了不同 MTB 检测方法在一致性和准确性方面的显著差异。

在考虑 CRS（综合参考标准）作为金标准的情况下，三种 MTB 检测方法的诊断性能得到了评估（见表 4）。传统 Ziehl-Neelsen 染色法表现出较低的敏感性（3.0%，95% CI: 0.2-30.2），但具有完美的特异性（100%，95% CI: 95.7-100），因此其总体准确率为 68%（95% CI: 58.9-77.1）。相比之下，Xpert MTB/RIF Ultra 表现出最佳的诊断效果，其敏感性高达 93.9%（95% CI: 79.8-99.3），特异性同样为 100%（95% CI: 94.6-100），总体准确率为 98%（95% CI: 93.0-99.8）。值得注意的是，所有具有完美特异性的检测方法的阳性预测值均为 100%，确保没有假阳性结果，而 Xpert MTB/RIF Ultra 的阴性预测值为 97.1%（95% CI: 89.9-99.6），表明其在检测 MTB 病例方面的可靠性最高。

图 1 展示了不同 MTB 检测方法的 ROC 曲线，以 CRS 作为参考标准。Xpert MTB/RIF Ultra 的 ROC 面积（AUC）为 0.9697，显示出最高的诊断准确性。而传统 Ziehl-Neelsen 染色法的 ROC 面积仅为 0.5152，表现出极低的敏感性，几乎无法有效检测 MTB。总体而言，基于 Xpert MTB/RIF Ultra 的 CBNAAT（携带式核酸扩增检测）是最有效的诊断工具，而传统 Ziehl-Neelsen 染色法则效果最差，仅略优于随机猜测。

本研究的独特之处在于，它是印度首次对 Xpert MTB/RIF 和 Xpert MTB/RIF Ultra 进行比较，以评估其对 EPTB 的检测能力。研究涵盖了 100 份可解释结果的非肺部样本，尽管样本数量有限，但研究结果显示出显著的差异。根据《2024 年全球结核病报告》，结核病对男性的影响大于女性，这在本研究中也得到了验证，男性占总样本的 62%。

在 100 份非肺部样本中，Xpert MTB/RIF Ultra 比 Xpert MTB/RIF 多检测出 16 份 MTB 复合病例。传统 Ziehl-Neelsen 染色法在 1 份样本中检测到抗酸杆菌，仅被归类为少量。Xpert MTB/RIF Ultra 的提高灵敏性（93.4%）与 Xpert MTB/RIF（48.5%）之间的差异，可解释为 Xpert MTB/RIF Ultra 更低的检测阈值。Xpert MTB/RIF Ultra 的提高灵敏性归因于使用了特定于 MTB 的多拷贝插入元件（IS1081 和 IS6110）作为靶标，使得低菌载量样本的检测成为可能。一致性方面，15 份在 Xpert MTB/RIF 中呈阴性的非肺部样本在 Xpert MTB/RIF Ultra 中呈阳性，进一步验证了其在 EPTB 检测中的提升能力。这对于非肺部样本尤为重要，因为这些样本通常为少菌型，诊断难度较大。

此外，在 Xpert MTB/RIF Ultra 检测出的 31 份 MTB 复合阳性样本中，有 11 份被归类为微量类别，其中 45% 为胸膜液样本，其余为支气管肺泡灌洗液和脓液样本。这表明在处理这些样本时，临床医生需要格外谨慎。微量类别是 Xpert MTB/RIF Ultra 提供的额外半定量结果，这一功能在 Xpert MTB/RIF 中并不存在。所有 11 份微量类别的样本在利福平耐药性检测中均显示为不确定，强调了进一步进行药物敏感性测试的必要性。此外，在 Xpert MTB/RIF Ultra 的 31 份阳性样本中，仅有 2 份检测到利福平耐药性，其中 1 份为低水平耐药，1 份为高水平耐药。

Xpert MTB/RIF Ultra 的引入有助于减少对多种诊断方法（如显微镜检查和培养）的依赖，从而缩短诊断时间并降低因长期疾病和经验性治疗带来的成本。然而，要在实际应用中推广该技术，需要对基层医疗机构进行培训、提高意识并改善后勤条件。尽管 Xpert MTB/RIF Ultra 在检测性能上显著优于传统方法，但在实际操作中仍需考虑其他因素，如测试条件和操作人员的专业水平，这些因素可能会影响诊断的准确性。对于微量类别的样本，由于其在利福平耐药性检测中显示为不确定，仍需进一步进行药物敏感性测试。

本研究的局限性在于，数据仅来自一家医院，样本数量有限，尤其是关于腹水、尿液和心包液等类型的样本较少。因此，未来需要更大规模的多中心研究，以更全面地评估 Xpert MTB/RIF Ultra 在这些样本类型中的诊断性能。此外，测试条件和操作人员的技能差异可能会影响检测结果的准确性，因此在推广过程中，应确保标准化的操作流程和足够的培训支持。对于微量类别的样本，由于其在利福平耐药性检测中显示为不确定，仍需进一步进行药物敏感性测试以确认耐药情况。

总之，Xpert MTB/RIF Ultra 在非肺部结核的诊断中表现出更高的灵敏性和可靠性，为临床医生提供了更准确的检测结果。尽管其在某些情况下仍需结合其他方法进行进一步确认，但其在减少诊断时间、提高检测效率和降低误诊风险方面具有重要价值。这一研究结果不仅为印度的结核病诊断提供了新的视角，也为全球范围内非肺部结核的检测提供了参考。未来的研究应继续探索 Xpert MTB/RIF Ultra 在不同样本类型和不同人群中的表现，以进一步优化其在结核病诊断中的应用。