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为解决非结核分枝杆菌(NTM)因培养资源需求大导致的诊断难题,研究人员针对糖尿病(DM)和慢性肾病(CKD)患者的 NTM 分离株,开展 Xpert MTB/RIF Ultra 及 Xpert MTB/RIF 检测的探针扩增研究。结果显示多数 NTM 存在探针扩增,为 NTM 诊断提供新思路。
在结核病(TB)诊断领域,快速准确区分结核分枝杆菌复合群(MTBC)与非结核分枝杆菌(NTM)一直是临床难题。NTM 感染症状与 TB 相似,但治疗方案差异显著,且传统分枝杆菌培养耗时长、资源需求高,尤其在糖尿病(DM)、慢性肾病(CKD)等免疫力低下人群中,NTM 感染率上升却缺乏高效诊断手段。现有的 Xpert MTB/RIF 等分子诊断技术虽广泛应用于 TB 检测,但其对 NTM 的检测能力及潜在交叉反应尚不明确。因此,探究 NTM 在 Xpert 系列检测中的探针扩增特征,对优化临床诊断流程、避免漏诊误诊具有重要意义。
埃塞俄比亚公共卫生研究所与亚的斯亚贝巴大学阿克利卢?莱玛病理生物学研究所的研究人员,针对 DM 和 CKD 患者中分离的 NTM 开展研究,相关成果发表于《Scientific Reports》。该研究旨在分析 Xpert MTB/RIF Ultra(Xpert Ultra)和 Xpert MTB/RIF 检测对不同 NTM 物种的探针扩增情况,评估混合感染及其他细菌对检测的影响,并探索临床标本中探针扩增与 NTM 存在的关联。
研究主要采用以下技术方法:①收集 DM(41 株)和 CKD(46 株)患者来源的 87 株 NTM 临床分离株及 7 株 NTM 标准菌株(ATCC),进行 Xpert Ultra 和 Xpert MTB/RIF 检测;②分析 97 份 Xpert Ultra 阴性但存在探针扩增的临床标本,通过培养鉴定 NTM;③运用 SPSS 27 进行统计分析,采用曼 - 惠特尼 U 检验和克鲁斯卡尔 - 沃利斯检验比较循环阈值(CT 值)差异。
Xpert 检测对 NTM 的探针扩增特征
- 扩增频率与探针类型:87 株 NTM 在 Xpert Ultra 中均呈阴性,但 88.5% 存在至少 1 个探针扩增,以 rpoB2(88.5%)为主,其次为 rpoB4(11.5%);Xpert MTB/RIF 中 78.2% 存在探针扩增,以 Probe C(73.6%)为主。NTM 标准菌株中,5 株出现 rpoB2 扩增,提示 rpoB 区域保守序列可能引发交叉反应。
- CT 值差异:Xpert Ultra 中 rpoB2、rpoB4、rpoB1 的中位 CT 值分别为 28.3、30.55、30.9,不同 NTM 物种间 rpoB2 CT 值存在显著差异(χ2=18.857,P=0.016),如鸟分枝杆菌复合群(M. avium complex)CT 值较高,戈登分枝杆菌(M. gordonae)等较低。Xpert MTB/RIF 中 Probe C 中位 CT 值为 29.2,不同物种间亦有差异(χ2=13.199,P=0.041)。
临床标本与混合感染分析
- 标本培养验证:97 份 Xpert Ultra 阴性标本中,13.4%(13 份)经培养鉴定为 NTM,且 NTM 阳性标本的 rpoB2 CT 值显著低于阴性标本(χ2=2.949,P=0.015),提示低 CT 值可能与活菌存在相关。
- 混合感染影响:NTM 与 MTBC 混合感染或共存其他革兰氏阳性 / 阴性细菌时,不影响 Xpert Ultra 的探针扩增结果,表明检测特异性主要受 MTBC 靶序列驱动,NTM 的交叉反应不干扰 TB 诊断。
与 MTBC 的检测差异
MTBC 分离株在 Xpert Ultra 中均显示 IS6110/IS1081 及全 rpoB 探针扩增,且 rpoB2、rpoB4 CT 值显著低于 NTM(P<0.001),反映 MTBC 的高载量特征与 NTM 的弱信号差异,可作为区分两者的潜在指标。
研究结论与意义:本研究证实 NTM 在 Xpert Ultra 和 Xpert MTB/RIF 中普遍存在 rpoB 区域探针扩增,尤以 rpoB2 和 Probe C 为主,且 CT 值差异与物种相关。临床标本中,Xpert Ultra 阴性但存在探针扩增(尤其是低 CT 值)时,需警惕 NTM 感染可能。尽管 Xpert 系列检测仍以 MTBC 为主要靶标,但其探针扩增模式可为 NTM 的辅助诊断提供线索,尤其在资源有限地区,结合临床特征与培养结果,有望优化 NTM 的早期识别。未来需扩大样本量,进一步验证探针扩增在 NTM 诊断中的临床价值,并探索全基因组测序等技术在机制研究中的应用。