γ干扰素释放试验(IGRA)
(一) 概述
MTB感染后,患者的外周血中会产生特异性活化的效应T细胞,经MTB特异抗原[ESAT—6、CFP—10和(或)TB7.7]刺激后,可分泌γ 干扰素( IFN—γ),通过体外检测γ 干扰素分泌水平或分泌γ干扰素的T细胞,来判断机体是否处于MTB感染状态。这些特异性抗原是在结核分枝杆菌基因组的差异区域(RD1)中编码的抗原,包括早期分泌的抗原靶标6(ESAT—6)、TB7.7和培养滤液蛋白10(CFP—10)等。这些蛋白质不存在于牛分枝杆菌BCG的所有菌株和绝大多数非结核分枝杆菌中(除了堪萨斯分枝杆菌、苏尔加分枝杆菌和海分枝杆菌之外),但存在于结核分枝杆菌的分离株中。相比之下,TST使用混合的非特异性PPD,一种含有200多种抗原的结核分枝杆菌培养滤液,特异性远低于IGRAs。
目前,IGRAs商品化试剂盒主要以T—SPOT.TB试剂盒和QuantiFER ON-TBGold In Tube(QFT)试剂盒为代表,前者的原理为采用酶联免疫斑点技术,以MTB特异性抗原ESAT—6和CFP—10刺激外周血分离的单个核细胞,检测分泌IFN—γ的T细胞数量;后者的原理为采用酶联免疫吸附试验,以ESAT—6、CFP—10、TB7.7抗原刺激全血中致敏T细胞,测定全血中特异性T细胞所释放的IFN—γ水平。
(二) IGRA优点
国内外研究表明,IGRA显示出很多超越TST的优点。
1.由于使用了来自RD1区的结核分枝杆菌特异性抗原,使得IGRA不受卡介苗接种和大多数环境分枝杆菌的影响。
2.IGRA试验设置了阳性对照孔和阴性对照孔,以利于评价受试者的基础免疫状态(阳性对照孔无反应)和污染(阴性对照孔产生大量γ干扰素)所致的不准确结果,从而提高了方法的可靠性。
3.与TST不同的是,IGRA试验过程可在体外完成,结果判定无须回访且不受人为因素的影响;同时IGRA所需时间较TST短,结果获得较快。
4.IGRA由于有较高的阴性预测值(NPV),对排除非结核分枝杆菌意义较大。
(三) IGRA缺点
1.IGRAs同PPD皮肤试验阳性结果一样,IGRAs阳性结果仅能提示结核感染的存在,不能有效区分潜伏结核感染(LTBI)和活动性结核病(ATB),不能准确预测LTBI发生ATB的风险。
2.ESAT—6和CFP—10主要存在于MTB复合群,而在卡介苗和大多数NTM中缺失,因此IGRAs的特异度较好。但ESAT—6和CFP—10也存在于少数几种NTM中,如堪萨斯分枝杆菌、海分枝杆菌、苏尔加分枝杆菌、转黄分枝杆菌和胃分枝杆菌,故IGRAs阳性不能排除上述几种NTM感染的可能。
3.由于ELISPOT技术是从单细胞水平进行检测,可及时捕获细胞周围分泌的细胞因子,故敏感度更高。但在实际使用中发现,IGRAs在不同地区、不同人群中的特异度和敏感度均存在较大差异,在某些人群中并未显示其敏感度和特异度优于PPD试验。① IGRAs在HIV感染患者中的诊断价值明显降低。② 在儿童患者中,IGRAs敏感性和特异性较成人低,其敏感性与TST无明显差异,但特异性较TST有明显优势,且注射BCG与否对其特异性影响较小。③ IGRAs敏感性和特异性在TB高发区有一定程度下降,对敏感性影响更大,考虑与营养状况、HIV感染等有关。
4.IGRAs对试验技术和试验条件要求较高,价格昂贵,样本检测时限短,难以实现高通量检测,因而限制了在中低收入国家的推广应用。
5.不同IGRAs产品使用的抗原、检测试剂、检测参数和界值设定等可能存在差异,对最终检测结果及其判读有一定影响。
6.近些年的研究发现,在美国健康的医务工作者中开展系列IRGAs检测,出现假阳性和假阴性结果,而且这种现象比结核皮肤试验还要常见。此外,IGRAs价格昂贵,实验室工作量更大。
7.欧洲克罗恩病和结肠炎组织(ECCO)推荐应用TST进行TB患病风险的评估,而IGRAs用于BCG注射人群。在没有使用免疫抑制剂的患者中,如注射过BCG,则推荐使用IGRAs进行筛查。
(四) 临床应用
1.克罗恩病(CD)与肠结核(ITB)的鉴别诊断。
2.呼吸系统疾病与结核病的鉴别诊断。
3.胸片阴影待查患者的结核病排筛。
4.抗炎治疗效果不佳患者结核病排筛。
5.抑制剂治疗前后的结核病筛查。
6.大量激素治疗前后的结核病筛查。
7.自身免疫性疾病与结核病的鉴别诊断。
(五) QFT与T—SPOT方法区别
1.所采用的刺激抗原不同
(1) QFT:ESAT—6,CFP—10,TB7.7。
(2) T—SPOT:ESAT—6,CFP—10 。
2.检测IFN—γ方法不同
(1) QFT:酶联免疫吸附试验(ELISA)。
(2) T—SPOT:酶联免疫斑点试验(ELISPOT)。
3.结果报告指标不同
(1) QFT:IFN—γ浓度(单位:U/ml,1 U/ml=50 pg/ml),三种抗原混合在一起检测后报告结果。
(2) T—SPOT:斑点形成单位,也就是“点数”,抗原A和抗原B分别报告结果。(https://www.daowen.com)
4.诊断活动性结核(血液标本)敏感性和特异性不同
(1) QFT的敏感性为80% (95% CI:75%~84%),特异性为79%(95% CI:75%~82%)。
(2) T—SPOT的敏感性81% (95% CI:78%~84%),特异性为59% (95% CI:56%~62%)。
(3) 部分研究结果认为,重度免疫抑制患者(如HIV感染患者CD4<200 cells/μl),QFT的敏感性低于T—SPOT,但大多数结果未发现明显差异。
5.非血液标本检测方面
(1) QFT用于非血液标本检测,如肺泡灌洗液、脑脊液、胸水、腹水等,敏感性为48%(95%CI:39%~58%),特异性为82% (95% CI:70%~91%),QFT用于非血液标本检测,出现无法判定结果的比例较高,平均23.1%。
(2) T—SPOT用于非血液标本检测,敏感性为88% (95% CI:82%~92%),特异性为82%(95% CI:7886%),诊断效果高于QFT,也高于血液标本。
6.T—SPOT的点数和QFT的数值代表意义不完全相同
(1) QFT数值:代表受结核抗原刺激T细胞释放IFN— γ的量。
(2) T—SPOT点数代表受结核抗原刺激能够释放IFN—γ的T细胞数量。
(3) 两者之前具有显著相关性,r值显示中度相关,r=0.477 7 (95% CI~ 0.374 1~0.569 5)。
(4) T—SPOT与QFT结果的一致性较高,符合率>85% 。
7.无法判定结果
QFT出现无法判定结果的情况约为7%。
T—SPOT出现无法判定结果的情况约为3.4%。
(六) T—SPOT
1.概述 酶联免疫斑点试验(enzyme linked immunospot assay,ELISPOT),其商品化的试剂盒为T—SPOT.TB(T—SPOT),试验需要分离外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),然后与RD1区抗原同孵育,使用酶联免疫斑点法检查分泌干扰素的特异效应T细胞数量。
2.结果判断 一般可按如下表7—2—2—1判断结果,不同试剂盒可能略有差异。空白对照孔点数=N,检测孔点数=T,阳性质控孔点数=P。T—SPOT抗原A+抗原B >100,可认为是强阳性结果,特异性>90%(10个患者里9个以上为活动性结核病)。
表7—2—2—1 T—SPOT 结果判断标准

(七) QFT
1.概述 酶联免疫吸附试验,其商品化试剂盒为QuantiFERON—TB GOLD(QFT—G)和QuantiFERON—TB GOLD In Tube(QFT—GIT),其主要优势为不用分离PBMC,直接将肝素化的全血与RD1区抗原共同孵育,使用ELISA的方法检测弥散至血浆中IFN— γ的水平。
2005年,QFT—G成为FDA批准的第二个IGRA,用于诊断结核分枝杆菌感染。它评估了受试患者对ESAT—6和CFP—10的免疫反应性。对于QFT—G,将单独的新鲜全血等分试样与对照样和两种单独的肽(ESAT—6和CFP—10)混合物一起孵育。计算为抗原刺激的血浆中IFN— γ浓度减去阴性对照的血浆中的IFN —γ浓度。FDA批准的规定包括解释标准,见表7—2—2—2。
表7—2—2—2 QFT—G 解释标准

QFN—GIT是将肝素化的外周血分别置于阴性对照管,ESAT—6、CFP—10和TB7.7混合抗原管,以及阳性对照三个管中,37℃共孵过夜,抗原管与阴性对照管中IFN—γ水平之差>0.35 U/ml即为阳性。具体见表7—2—2—3,如阳性对照管IFN—γ<0.5 U/ml且混合抗原管无反应,则结果视为无法确定。此情况出现的原因可能是血样中淋巴细胞不足,或因送检延迟、样本保存不当致淋巴细胞活性降低,抑或患者淋巴细胞不能产生IFN—γ。
表7—2—2—3 QFT—GIT 解释标准

2.报告结果解读
(1) 检测结果阳性:其临床意义是指样本中存在针对MTB特异的效应T细胞,提示结核感染可能。同时,需要结合临床排除堪萨斯分枝杆菌、海分枝杆菌、苏尔加分枝杆菌、浅黄分枝杆菌和胃分枝杆菌等非结核分枝杆菌感染可能。QFT结果>4 U/ml,可作为强阳性结果,特异性>90%。
(2) 检测结果阴性:是指样本中可能不存在针对MTB特异的效应T细胞,提示近期无结核感染可能,但需要结合临床,除外重症结核病、免疫缺陷者、接受免疫抑制剂或激素治疗患者所致假阴性。
(3) 检测结果为灰区:排除实验室技术原因外,则考虑是否是患者T细胞效能降低所致。
(4) 检测结果不确定:需要结合临床判断是否存在近期结核感染可能,并考虑患者是否有细胞免疫功能下降或T细胞数量减少。临床上发现,患者年龄越小,其检测所得不确定结果有增高趋势,但仍需要开展大样本量研究加以证明。
3.QFT出现无法确定结果的处理 QFT出现无法判定结果的情况约为7%,绝大多数是因阳性对照反应过低。高危因素包括:女性,年龄>60岁或者<5岁,淋巴细胞减少症,低蛋白血症,抽血操作不当,等等。如果出现无法判定结果的情况,需要重复进行检测,重复检测确定率58%。