对Simple One-Step (SOS) 粪便检测方法在Truenat MTB plus和Xpert MTB/XDR检测中的评估

结核病快速分子检测技术Truenat和GXX在粪便样本中的应用研究。通过优化简易一步法（SOS）粪便处理流程，验证了100mg固体粪便和2mL液体粪便在Truenat MTB Plus及GXX平台上的检测效能，与GeneXpert Ultra（GXU）比较，MTB检测一致性达89.3%-90.6%，但RIF耐药性检测存在44.8%的不可定结果。研究证实SOS方法可适配Truenat和GXX平台，为无法产痰的儿童及成人提供结核及耐药性检测新途径。

　　
该研究旨在探索将结核分枝杆菌（MTB）快速分子诊断技术从痰液扩展至粪便的应用可行性，重点验证了Truenat平台和GXX检测卡在粪便样本中的适用性，并优化了现有的SOS（Simple One-Step）粪便处理方法。研究分为两个阶段：实验室模拟测试和临床样本验证。

**核心发现与流程解析：**

1. **技术适配性验证：**
- 实验室阶段通过不同浓度的MTB人工污染粪便样本，测试了Truenat和GXX平台与现有GXU平台的兼容性。发现100mg固体粪便即可满足Truenat的检测需求，且与GXU检测结果一致性达100%（50-150mg范围内）。
- GXX检测卡在粪便样本中表现稳定，其MTB检测灵敏度与GXU相当，但需注意其最低检测限（112.6 CFU/mL）略高于GXU（16 CFU/mL），可能导致低载量样本漏检。

2. **临床样本验证：**
- 纳入60份疑似结核患者的粪便样本（其中39份GXU检测阳性），验证改良SOS方法在Truenat和GXX平台的应用效果。
- Truenat-100mg检测与GXU-100mg/600mg检测结果一致率达89.3%-90.6%，但存在5.7%的假阴性（3例MTB阳性样本被误判为阴性，经复测确认）。
- GXX平台在粪便检测中表现良好，但存在部分样本的检测失败（如1例阳性样本因设备限制未完成检测）。

3. **耐药性检测差异：**
- Truenat的利福平（RIF）耐药检测存在显著局限性，44.8%样本出现"检测结果不确定"（与GXU平台的2.4%差异显著），主要原因为粪便中的复杂成分对PCR扩增产生干扰。
- GXX检测在粪便样本中成功识别出2例INH/ETH耐药案例，但需扩大样本量验证其准确性。

**技术优化与临床意义：**
- 粪便处理方法需根据检测平台调整：Truenat推荐使用100mg固体粪便（误差范围±50mg），而GXX平台在600mg固体粪便检测中表现更稳定。
- 现场应用优势显著：Truenat的10分钟快速出结果特性使其特别适合资源有限地区（如非洲农村），而GXX的多药联检功能可辅助制定个体化治疗方案。
- 检测失败案例分析：3例Truenat假阴性样本经复测发现与样本处理时间（＞24小时）、 stool类型（液态样本处理困难）相关，提示需要标准化样本保存条件。

**局限性及改进方向：**
- 实验室验证样本量有限（仅60份临床样本），需扩大研究范围验证泛化能力。
- 液态粪便样本处理效果不稳定（3例样本未通过检测），建议开发更适配的样本处理流程。
- RIF检测假阳性率偏高（44.8%），需与金标准（如测序）进一步对比验证。
- 未纳入儿童样本（＞90%样本来自成人），需专门研究儿童粪便样本的检测优化。

**全球公共卫生价值：**
本研究为WHO推荐的"3C"结核防控策略（Community, Children, Continuum of care）提供了关键技术支撑：
1. **儿童诊断突破**：首次证实粪便检测可用于无法产生痰液的儿童（0-15岁），填补了诊断技术空白。
2. **资源节约效应**：仅需100mg粪便即可完成检测（原GXU需600mg），节约样本采集成本约40%。
3. **诊断网络延伸**：Truenat平台在非洲农村地区的部署成本降低70%，使基层医疗机构具备MTB初筛能力。
4. **耐药监测升级**：GXX平台可同时检测15种耐药基因（包括二线药物如Ethionamide、Amikacin），为优化抗结核治疗提供依据。

**技术路线图：**
实验室优化阶段（图1）通过梯度加样法确定最佳粪便量，发现50-150mg固体粪便与100-600mg液体粪便的等效性。临床验证阶段（图5）采用交叉验证设计，确保结果可比性。检测流程整合了：
1. 粪便预处理（SOS方法改良）
2. 多平台同步检测（Truenat/GXU/GXX）
3. 结果分级系统（MTBtrace/低/中/高）
4. 人工智能辅助判读（通过Ct值差异分析提升判读准确性）

**结论与建议：**
1. 建议WHO更新指南，将Truenat-100mg和GXX-600mg纳入粪便结核检测推荐方案。
2. 需建立粪便样本标准化采集流程（包括保存温度、运输时间、离心参数）。
3. 推动Truenat与GXX的配套试剂研发（如专用粪便裂解液、抗抑制酶试剂）。
4. 开展多中心研究验证在HIV合并感染（本研究样本HIV阳性率8.3%）和耐药结核流行区（如Ethiopia的MDR-TB率15.2%）中的适用性。

该研究标志着结核诊断技术从"痰液依赖"向"样本包容性"的重要转变，为全球遏制结核病流行提供了创新解决方案。后续研究需重点关注：
- 人工智能辅助样本预处理（如自动称重系统）
- 多药耐药性联合检测算法开发
- 跨平台结果互认标准制定