结核感染T细胞TB-IGRA检测及意义

干扰素释放试验（ IGRAS） 临床应用 南京医科大学第二附属医院 呼吸科 沈 红 contents 目录 1. 结核病的诊断现状 2. TB-IGRA产品介绍 3. TB-IGRA的临床应用 4. TB-IGRA检测方法及结果解释 3 结核病现状 结核病 (tuberculosis)是由结核分枝杆菌 (tubercle bacillus)引起的一种慢性肉芽肿性炎。 以 肺结核最常见 ，死亡人数仅次于艾滋病。也 可见于全身各器官 。 肺外结核 占整个发病率的 10%-20%，死亡率 占结核病全部死亡率的 14.1%-17.6%。 全世界约三分之一的人群感染， 2014年全球结核病报告 显示： 2013年有 900万新发病例， 150万人死亡。 中国是结核病高发区 ， 发病数居全球第二 ，现有 600万活动性肺结核，且患者人数逐年增加，始终位居全国甲乙类传染病的前列。 电镜下的结核杆菌 World Health Organization.Global tuberculosis control:epidemiology,strategy, financing:WHO report 2011(WHO/HTM/TB/2011.16).Geneva:WHO,2011 2010年新发 880万例结核患者， 59%在亚洲 ， 26%在非洲 发病人群前五位的国家 India(2.0 million2.5 million) (26%) China (0.9 million1.2 million) South Africa (0.40 million0.59 million) Indonesia (0.37million0.54 million) Pakistan (0.33 million0.48million). 38% 结核病现状及危害 -传播范围广 World Health Organization.Multidrug and extensively drug-resistant TB (M/XDR-TB): 2010 global report on surveillance and response. WHO/HTM/TB/2010.3. 逐年 增加 全球 27个 MDR-TB流行严重 的国家之一， 中国尤其严重 HIV 感染和艾滋病破坏了机体的免疫系统，加剧了结核的发病， 1/3HIV病人死于结核 多菌耐药的结核菌感染率增加 贫困、移民等 细菌学涂片率低， 2/3TB病人菌阴性 原 因 结核发病机理 LTBI 结核分枝杆菌（ MTB） 暴露 感染 自愈 90% 不发展为结核病 Latency 2-5% 疾病进展 1% 活动性结核病 细菌全部被清除 一直存在活菌 需预防性服药 不需要预防性服药 潜伏 9% 复燃 注：感染后发病与否和机体易感性有关！ 5-10% HIV10% 治愈 活动性结核： 发病状态 潜伏性结核感染（ LTBI）： 是宿主感染结核杆菌后尚未发病 的一种特殊状态 未根治 结核病的免疫主要是细胞免疫 Dheda K, et al.The immunology of tuberculoisis:From bench to beside.Respirogy,2010,15:433-450 11 耗时长 4-8周 检出率低 50% 涂阴检出低22%-38% 肺外结核难 结核检测的方法比较 结核 诊断 X射线 分子诊断 涂片 镜检 细菌培养 特异性差 误诊肺炎、肺癌 肺外结核难 操作复杂 技术要求高 涂阴检出低34% 肺外结核 难 不能区分 NTM 检出率低 20% 肺外结核难 假阳 /假阴多； （涂阴 45%/35%） WHO建议禁用 抗体检测 TST（结核菌素皮试） 不能区分卡介苗接种者 不能区分 NTM 48-72小时复诊 取样操作简便 检出率高（活动结核和潜伏结核） 区分 BCG、 NTM 检测肺外结核 IGRA方法 接触史 临床症状 病原 /病理 12 TB-IGRA Tuberculosis（结核 TB） Interferon（干扰素） Gamma（ ） Release（释放） Assay（测定） 原理 : 感染者体内被结核菌 （ TB） 抗原致敏的 效应 T细胞 ，在体外受到相同抗原的刺激（在 APC辅助下）后，会分泌大量 IFN- (细胞因子 )。通过 IFN- 的检测，判断结核感染情况。 contents 目录 1. 结核病的诊断现状 2. TB-IGRA介绍 3. TB-IGRA的临床应用 4. TB-IGRA检测方法及结果解释 APC T cell TB-IGRA方法介绍 细胞因子 活化 /细胞因子 细胞因子 ELISA ELISPOT 流式 细 胞 术 细胞因子 活化标志物IGRAs IFN-g release assay TNFa IFNg CK 体外刺激：RD1抗原 原理 : 机体内被结核菌抗原致敏的 效应 T细胞 ，在体外受到相同抗原的刺激（在 APC辅助下）后，会分泌大量 IFN- (细胞因子 )。 通过 IFN- 的检测，判断结核感染情况。 两种 TB-IGRA比较 高孟秋 ,刘菲 ,纪滨英等 .两种 -干扰素释放分析在结核病临床诊断中的比较研究 .中华结核和呼吸杂志， 2012， 35（ 10）： 762-765 TB-IGRA 产品特性 高灵敏度，检出率 85%以上 高特异性 RD1区编码的 ESAT-6和 CFP-10两个特异性抗原 该抗原具 有较强的 Thl细胞免疫原性，且在所有制备卡介 苗的菌株及环境中绝大多数非结核分枝杆菌中均不存在该抗原，不受卡介苗和非分支杆菌影响 TNFa IFNg CK 国内外相关研究 TB-IGRA快速简便 ，是一种值得推广的检测方法： 张华，黄圣文，罗振元 .结核分枝杆菌 r-干扰素体外释放定量试验诊断结核感染的临床应用 .中华医学院感染学杂志 2009年第 19卷第 14期 国内外相关 研究 国内文章 sensitivity 结核分枝杆菌 -干扰素体外释放定量试验诊断结核感染的临床应用 90.24%（ 74/82） TB-IGRA与 TST检测菌培阳性肺结核患者比较 80.3%（ 118/147) -干扰素释放试验诊断结核分枝杆菌感染的临床意义 88.64%（ 39/45） 结核分枝杆菌相关 -干扰素体外释放试验在结核病诊断中的应用价值 90.7%（ 243/268） 两种结核分枝杆菌相关 -干扰素定量检测试剂盒检测结核分枝杆菌感染结果比较研究 90.9%（ 290/319） 体外释放酶联免疫法检测结核杆菌 -干扰素的实验研究 89.11%（ 90/101） 干扰素释放酶联免疫法（ TB-IGRA）用于检测结核分枝杆菌的优越性 96.12%(99/103) 体外 -干扰素检测结核分枝杆菌不同方法的应用价值比较 90.1%(308/342 干扰素体外释放酶联免疫法在结核潜伏感染诊断中的价值 88.6%(39/44) 国外同类试剂 优势 A Three-Way Comparison of Tuberculin Skin Testing, QuantiFERON-TB Gold and T-SPOT.TB in Children Latent TB检出高 Positive Tuberculin Skin Test or Interferon-Gamma Release Assay in Patients with Radiographic Lesions Suggesting Old Healed Tuberculosis Latent TB检出高 Estimating diagnostic accuracy of tests for latent tuberculosis infection without a gold standard among healthcare workers 特异性 93.6% Clinical Utility of Interferon Gamma Assay in the Diagnosis of Tuberculosis 灵敏度 90%,特异性 97% contents 目录 1. 结核病的诊断现状 2. TB-IGRA介绍 3. TB-IGRA的临床应用 4. TB-IGRA检测方法及结果解释 临床应用案例 肺结核辅助诊断： 某院呼吸科病人 ， 男 临床 症状： 发热 1周，咳嗽 检测结果： TB-IgG(-)， TB-IGRA（ +） T-N的值是 21.5pg/ml 结果分析： TB-IgG灵敏度低，易漏检。 临床诊断： 肺结核 备注： 2011年， WHO建议不再使用结核抗体检测结核 感染 临床应用案例 肺外结核辅助诊断： 某院感染科，女， 75岁 临床症状： 发热数日，胸痛，干咳 检测结果： X射线胸腔积液影像，积液涂片（ -）、积液培养（ -）、 TB-IGRA T-N 350pg/ml， 积液 单核细胞增多， 血沉 快 结果分析： 对于肺外结核的诊断，涂片与培养的阳性率极低，TB-IGRA（ +），结合其他非特异辅助指标可明确诊断肺外结核。 临床诊断： 结核性胸膜炎 临床应用案例 肺炎与肺结核的鉴别诊断： 某医院呼吸内科，男， 59岁 临床症状： 肺部 有胸水 ，高烧发热，初步认定肺炎，抗生素治疗1周不见效果，高度怀疑 结核。 检测结果： 痰涂片（ -），结核抗体（ -）， TB-IGRA（ -） 结果分析： 传统结核检测检出率在 20%-40%，灵敏度低。 IGRA检出率 在 90 以上，阴性排除意义高于涂片和抗体。患者继续用药3周，病情好转。 临床诊断： 肺炎 23 MTB与其他杆菌感染的鉴别诊断： 某院呼吸内科病人，男 临床 症状： 发热、咳嗽、咳痰、呼吸困难，乏力，多汗，关节疼痛 检测结果： 痰涂片（ -），菌培（ -），肺部 X射线可见肺结节，胸腔积液 诊断过程： 该院诊断为结核但治疗无好转，患者转院检测 IGRAs（ -），试管凝集实验 +，布病抗体 +，确诊布氏杆菌感染，与该院打官司胜诉。 结果分析： 由于痰涂片和菌培检出率低，阴性也未能引起重视，只凭 X片和症状诊断为结核并治疗。治疗无效后，病人转院，检测 IGRAs阴性，考虑排除结核，且病人为牧民，确诊布氏杆菌病。官司败诉后，该院才开始重视 IGRAs检测 。 最终确诊： 布氏杆菌病 临床应用案例 MTB与 NTM的 鉴别诊断： 某院感染科病人，男 临床 症状： 发热 1周，咳嗽，少量痰 检测结果： 两次痰涂片（ +），两次 TB-IGRA（ -），肺部 X射线无异常，后经菌培鉴定为菌培（ -） 结果 分析： 痰涂片不能区分非结核 分枝杆菌 ，造成假阳性，而TB-IGRA与菌培结果相符，对结核 分枝杆菌 有很好的特异性 。 临床诊断： 鸟型分枝杆菌感染 临床应用案例 NTM（ 非结核分枝杆菌 ） 比例增高 2000 年全国流调分离的 抗酸杆菌菌株中， NTM 菌株占 11. 1% ，其中 90% 为非结核分枝杆菌肺病。 NTM 肺病的临床表现与结核病相似 ， 既可有全身中毒症状，亦有局部损害表现。但症状和体征缺乏特异性， 20%-50% 的病人无明显症状，除非做菌型鉴定，凭临床表现 难与 肺结核病相鉴别。 PPD 试验 ： 弱 阳性多 见， 但不能 鉴别 MTB和 NTM感染 。 细菌学 检查 ： 常规痰 涂片无法 鉴别 MTB和 NTM。 培养 特性：固体培养基 上， NTM菌落常光滑，部分菌落有色素产生，生长迅速，且在含 PNB(对硝基苯甲酸 )和含 TCH (噻吩二羧酸肼 )选择性培养基上均可生长，而结核分枝杆菌只在 TCH选择性培养基上 生长。 使用 抗 TNF药物前排查结核的意义 06.16.2011 26 13614. 4020406080100抗 T N F 药物 英国普通人群发病率 /100.000 患者 /年 Dixon W G et al. Ann Rheum Dis 2010;69:522528. Tubach et al. Arthritis & Rheum 2009; 60: 1884-1894 发病率 /100.000 患者 /年 潜伏性感染监控 某中学高三年级小规模结核爆发 初始病例 1例（ 7班） 6月初 第一批疫情 5例（ 7班） 8-9月 第二批疫情 10例（ 8例 7班） 9月 对师生采血进行IGRA检测 IGRA阳性者进行预防性服药 疫情控制 自行住院 全年级师生胸透，胸透阴影预防性服药 全年级师生 PPD试验 疫情发展阶段 结核病例及分布 疫情时间 疫情初处理 一起小规模结核暴发流行的调查与控制 潜伏性感染、抗结核治疗监控 定量检测 干扰素释放强度，可用于持续监控： 国内潜伏性感染人群占结核感染人群 40%以上； 无干预情况下 2年内发展成活动性结核的比例为 5%-10%； 使用 IGRAs可以有效发现潜伏性感染，通过定量检测 IGRAs强度，可以监控病人病情发展状态，防治潜伏性感染发展成为活动性结核。 潜伏性感染 耐药结核比例逐渐增加，主要由于抗结核治疗不规范； TB-IGRA具有宽泛的 干扰素定量量程，可跟踪抗结核治疗效果，为临床治疗方案调整做参考。 抗结核治疗 抗结核治疗效果辅助评估 Kobashi等利用 IGRA对 50例结核患者的治疗进行追踪检测： 治疗开始后，结核患者中 IGRA的敏感性和反应强度均有明显的下降趋势 综上， TB-IGRA： 高特异性，高灵敏性，体外，全血，定量检测 应用方向： 肺结核辅助诊断 肺外结核辅助诊断 结核感染排查 潜伏性感染监控，抗结核治疗追踪 TB-IGRA的临床应用 TB-IGRA应用汇总 肺结核的辅助诊断，尤其是细菌学检测阴性的肺结核的辅助诊断： TB-IGRA从细胞水平上检测结核感染，检出率高，早期感染即可检出，实现早诊断早治疗。 肺外结核的辅助诊断 ： TB-IGRA取静脉血进行检测，克服肺外结核患者痰样找不到结核菌，病灶部位取样难的问题。 呼吸系统疾病与结核的鉴别诊断： 发热、咳嗽、咳痰 2周；咯血；胸痛等症状疑似结核，胸片 /CT不能明确诊断者；抗炎治疗治疗效果不佳患者的结核排查，阴性结果在很大程度上可以排除结核。 2周以上不明原因发热病人的结核感染排查： 有研究发现其中 20%是结核引起的，大部分是肺外结核。 高危人群的结核感染筛查： 如使用生物制剂 /免疫抑制剂、大剂量激素患者， HIV患者，糖尿病患者，血液病和癌症放化疗之前患者进行结核筛查，以防陈旧性结核、潜伏性结核爆发以及近期结核感染。 抗结核治疗效果跟踪以及潜伏性结核定期监控： TB-IGRA结果是一个定量值，活动性结核患者随治疗进行阳性强度降低甚至转阴；潜伏感染患者若发生阳性强度明显升高，有发展成活动性结核风险。流调显示有 85% 90%新诊断的活动性肺结核由潜伏性结核演变而来。 已有 25个国家发布了 IGRAs 应用指南： 美国、加拿大、英国、巴西、法国、西班牙、意大利、德国、澳大利亚、葡萄牙、爱尔兰、瑞士、丹麦、挪威、芬兰、捷克、斯洛伐克、波兰、保加利亚、克罗地亚、沙特、 奥地利、南韩、日本、 中国 潜伏性感染和活动性结核的辅助诊断 （美国 CDC，英国 NICE ， 中国 ） 疑似结核的辅助诊断，阴性结果排除感染 （ 中国 ） 在所有人群中可以完全代替 PPD试验 （美国 CDC，日本厚生省） 接受抗 TNF-a治疗前必须用 IGRA进行结核杆菌感染的筛查， PPD筛查不再使用 （瑞士卫生署和肺科协会） 两个国际组织 WHO、 ECDC也发布了应用指南。 万泰 TB-IGRA试剂是“中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 结核分枝杆菌 -干扰素体外检测方法”中唯一提到的结核检测试剂。 contents 目录 1. 结核病的诊断现状 2. TB-IGRA产品介绍 3. TB-IGRA的临床应用 4. TB-IGRA检测方法及结果解释 万泰 TB-IGRA 北京万泰生物药业股份有限公司 国家传染病诊断试剂与 疫苗工程技术研究中心 厦门大学 研制历经 6年， 2012年 4月获得 SFDA认证 国食药监械（准）字 2012第 3400557号 TB-IGRA检测方法 阴性对照管 N 阳性对照管 P 检测管 T 培养液 无刺激原 培养液 刺激抗原 培养液 PHA TB特异性刺激抗原（ RD1区：ESAT-6、CFP-10） 无刺激效应 非特异性刺激抗原（ PHA） 评估 -IFN升高水平 评估 -IFN本底水平 评估 T淋巴细胞活性 ELISA定量分析 TB-IGRA结果判定 T：测试培养管（ T）含量值 N：本底对照培养管（ N）含量值 P：阳性对照培养管（ P）含量值 N P-N T-N 结果判定 结果解释 400 任何值 14 且 N/4 阳性 感染结核分 枝 杆菌 （ 结核活动期感染 、 潜伏感染 ） 20 400 任何值 任何值 不确定 TB-IGRA结果判定 全自动酶免平台系统 TB-IGRA注意事项 采血管推荐使用 BD或 Gre