尼日利亚巴耶尔萨州GeneXpert MTB/RIF与TB-LAMP对肺结核诊断准确性的头对头比较研究

《Discover Public Health》：Diagnostic accuracy of GeneXpert MTB/RIF and TB-LAMP for pulmonary tuberculosis in Bayelsa State, Nigeria

　　

摘要 背景：结核病（Tuberculosis，TB）仍是单一传染源导致死亡的首要原因，而在资源有限的环境中，准确诊断是瓶颈所在。Xpert MTB/RIF和环介导等温扩增技术（TB-LAMP）均获世界卫生组织（WHO）认可，但针对培养法的头对头比较研究甚少，且尼日利亚尼日尔三角洲地区尚无此类研究。 目的：比较Xpert MTB/RIF与TB-LAMP在尼日利亚巴耶尔萨州疑似肺结核病例中，以罗氏（L?wenstein–Jensen，LJ）培养法为参照标准的诊断准确性及一致性。 方法：本横断面研究中，研究人员从4,312例筛查的疑似病例中连续纳入392例（年龄6–80岁；咳嗽并伴有≥1项全身症状），来源于40个直接督导治疗（DOT）点（2025年1月至6月）。每份痰标本并行接受Xpert MTB/RIF、TB-LAMP及LJ培养检测；分离株经SD Bioline MPT64进行菌种鉴定，培养读片人员对指数检测结果设盲。计算灵敏度、特异度、预测值、似然比、κ系数及McNemar精确检验（Wilson 95%置信区间）。报告遵循STARD 2015规范。 结果：培养法在41/392份标本（10.5%）中鉴定出结核分枝杆菌复合群（MTBC）。Xpert MTB/RIF灵敏度为97.6%（95% CI 87.4–99.6），特异度为98.9%（97.1–99.6）；TB-LAMP灵敏度为92.7%（80.6–97.5），特异度为94.3%（91.4–96.3）。Cohen's κ分别为0.934（Xpert）和0.735（TB-LAMP），不一致结果偏向培养未确认的阳性（20 vs. 3；p = 0.00049）。阳性预测值分别为90.9%和65.5%；阳性似然比分别为85.6和16.3。 结论：Xpert MTB/RIF与培养法高度吻合。TB-LAMP作为排除性检测表现相当，适用于Xpert不可获得的场景，但其阳性结果仅将培养确诊结核病的检测后概率提升至约66%，治疗前需进行确认。TB-LAMP多余的阳性结果究竟是假阳性还是反映了固体培养漏检的疾病，需借助复合参考标准加以判定。

尼日利亚巴耶尔萨州肺结核分子诊断准确性研究解读

一、研究背景与问题

结核病（Tuberculosis，TB）再次成为全球单一传染源导致死亡的首要原因。2023年世界卫生组织（WHO）估计结核病死亡人数达125万，其中109万发生于HIV阴性人群，几乎是同期HIV/AIDS死亡人数（63万）的两倍。在资源有限的环境中，结核病诊断仍是瓶颈。尽管核酸扩增检测技术（NAAT）相较痰涂片镜检大幅提升了检测速度与准确性，可在数小时内出具结果，但误诊后果严重，包括治疗结局不佳、耐药菌株出现及治疗失败。耐药结核病负担上升已构成全球公共卫生紧急事件，使准确早期诊断与及时治疗启动更为紧迫。反之，假阳性诊断会使无结核病患者接受长达六个月的肝毒性治疗，浪费项目资源并延误正确诊断。

WHO已认可环介导等温扩增技术（TB-LAMP）作为肺结核诊断中痰涂片镜检的替代方法。该检测无需复杂仪器、可处理未经处理的标本、结果肉眼可见、交叉污染风险较低。然而，不同研究及环境中报告的灵敏度、特异度、阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV）差异显著。Xpert MTB/RIF是一种封闭式卡盒NAAT平台，所需技术培训极少，但其性能同样具有环境依赖性。例如，在马来西亚监狱人群中，单次Xpert MTB/RIF检测仅正确识别15例培养阳性结核病中的8例，灵敏度为53.3%。这种变异性说明性能估计不能在不同人群间不加批判地移植。

尽管两种平台应用日益广泛，其比较性能及与培养法的一致性仍存疑问。基于相同标本的头对头评估罕见；多数比较为跨研究间接汇总，受人群、标本处理及参考标准差异混杂。尼日利亚等高负担环境中，实验室能力、患者特征及疾病表现差异可能影响检测准确性，因此有必要开展情境特异性评估。本研究即在尼日利亚巴耶尔萨州，以同一痰标本并行评估Xpert MTB/RIF与TB-LAMP相对分枝杆菌培养的诊断准确性及一致性，为快速分子诊断整合入尼日利亚国家结核病控制规划提供依据。

二、研究设计与主要技术方法

研究人员开展了一项横断面诊断准确性研究，于2025年1月至6月在尼日利亚巴耶尔萨州40个直接督导治疗（DOT）点招募参与者，覆盖公立（初级、二级和三级）及私立卫生机构。共筛查4,312例疑似肺结核病例，连续纳入392例（9.1%）。纳入标准为年龄6–80岁、咳嗽（尤其持续两周以上）并伴有胸痛、呼吸困难、咯血、发热、厌食、不明原因体重下降或盗汗中至少一项；排除无法产生合格痰标本及前60天内接受过抗结核治疗者。每份单一痰标本并行接受Xpert MTB/RIF、TB-LAMP及罗氏（LJ）固体培养检测。培养读片人员对指数检测结果设盲。研究遵循STARD 2015报告规范。

主要技术方法包括：TB-LAMP检测采用Loopamp? PURE DNA提取试剂盒及Loopamp? MTBC检测试剂盒（Eiken Chemical Co.，东京，日本），引物靶向旋转酶B亚基（gyrB）基因及插入序列IS6110，在HumaLoop T仪器上65°C等温扩增，以绿色荧光有无判读结果。Xpert MTB/RIF检测（Cepheid）按厂家说明操作，标本以样品试剂（SR）按2:1比例处理，孵育后移入卡盒，系统自动完成核酸提取、扩增及检测，靶向rpoB基因并同步以分子信标探针识别利福平耐药相关突变。培养法采用N-乙酰-L-半胱氨酸–氢氧化钠（NALC–NaOH）法去污染，3,500×g离心15分钟，接种LJ斜面，37°C孵育最长八周；分离株以SD Bioline MPT64快速检测区分结核分枝杆菌复合群（MTBC）与非结核分枝杆菌（NTM）。参考标准定义为LJ培养基上MPT64阳性MTBC生长。统计分析使用Stata 16.0，计算灵敏度、特异度、预测值、似然比、Cohen's κ及McNemar精确检验，置信区间采用Wilson评分法。

三、研究结果

3.1 参与者与检测流程

4,312例筛查对象中392例（9.1%）入组，全部392份标本均纳入分析。11次Xpert MTB/RIF检测（2.8%）出现错误或无效结果，6份培养（1.5%）污染，均在同一标本上重复检测获得有效结果，无参与者被排除。培养法在41/392份标本（10.5%；95% CI 7.8–13.9）中鉴定出MTBC；351份（89.5%）为参考标准阴性。9份标本（2.3%）培养出MPT64阴性分枝杆菌，归类为NTM，计入参考标准阴性。Xpert MTB/RIF阳性44例（11.2%），TB-LAMP阳性58例（14.8%）。

3.2 诊断准确性

Xpert MTB/RIF灵敏度97.6%（95% CI 87.4–99.6），特异度98.9%（97.1–99.6），PPV 90.9%，阳性似然比85.6；TB-LAMP灵敏度92.7%（80.6–97.5），特异度94.3%（91.4–96.3），PPV 65.5%，阳性似然比16.3。Xpert MTB/RIF与培养法一致性几乎完美（κ = 0.934；95% CI 0.877–0.991），仅5份标本不一致。TB-LAMP与培养法一致性为实质水平（κ = 0.735；95% CI 0.630–0.840），不一致显著偏向培养未确认的阳性（20 vs. 3；McNemar精确p = 0.00049）。

3.3 两种指数检测比较

在41份培养阳性标本中，Xpert MTB/RIF检出40例，TB-LAMP检出38例，配对差异不显著（McNemar精确p ≥ 0.50）。在351份培养阴性标本中，Xpert MTB/RIF阳性4例，TB-LAMP阳性20例，差异高度显著（McNemar精确p ≤ 0.001）。两种检测灵敏度无显著差异，但特异度相差4.6个百分点，相当于每351份培养阴性标本多出16个假阳性结果（χ2 = 9.80，df = 1，p = 0.002）。

四、讨论与结论

Xpert MTB/RIF在本研究中与培养法几乎完美一致，灵敏度97.6%、特异度98.9%、阳性似然比85.6。TB-LAMP灵敏度92.7%与Xpert无显著差异，但特异度94.3%显著较低。TB-LAMP阳性结果在10.5%检测前概率下仅将培养确诊结核病的检测后概率提升至约66%，因此阳性结果不应单独触发抗结核治疗，在可行情况下应以Xpert MTB/RIF或培养法确认后再行治疗。TB-LAMP阴性似然比0.078支持其在Xpert不可获得场景中作为排除性检测使用。研究优势包括三种检测在同一标本同一检测时段内并行完成，避免了部分或差异性验证偏倚；配对比较均采用McNemar精确检验；报告了似然比以便跨患病率场景转移；培养读片人员设盲；40个覆盖各级公立系统及私立部门的招募点提高了代表性。局限性包括：LJ固体培养作为参考标准可能漏检少菌量疾病，灵敏度低于液体（MGIT）培养，无法检测非活性菌体，因此特异度估计为下限值；每例仅培养单一痰标本和单一LJ斜面；研究仅针对特异度而非灵敏度设力，41例培养阳性标本导致灵敏度置信区间较宽；9株NTM分离株与指数检测结果的对应关系未报告，TB-LAMP假阳性机制仍未解决。

研究结论：在392份并行检测的标本中，Xpert MTB/RIF与分枝杆菌培养几乎完全一致（κ = 0.934），而TB-LAMP为实质一致（κ = 0.735），不一致显著偏向培养未确认的阳性（McNemar精确p = 0.00049）。两种指数检测灵敏度无显著差异，但特异度差异显著。TB-LAMP因此在Xpert MTB/RIF不可获得时仍具排除性检测价值，但本研究中其阳性结果仅将培养确诊结核病的检测后概率提升至约66%，治疗启动前应予确认。TB-LAMP多余的阳性结果究竟是检测假阳性还是固体培养漏检的真实结核病，现有数据无法判定，需以临床随访的复合参考标准进行评估。