恒温微流控系统检测及鉴定结核分枝杆菌复合群与非结核分枝杆菌的应用价值

doi:10.3969/j.issn.1000-6621.2021.08.012

摘要/Abstract

摘要：

目的评价恒温微流控系统检测分枝杆菌并鉴定结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex,MTBC)与非结核分枝杆菌(nontuberculous mycobacteria,NTM)的应用价值。方法收集新疆医科大学第八附属医院2018年9月至2019年12月间经抗酸染色镜检阳性的痰液标本,共624份。分别应用罗氏固体培养,对硝基苯甲酸(PNB)和噻吩-2-羧酸肼(TCH)生长试验,以及恒温微流控系统进行分枝杆菌检测和菌种鉴定;以罗氏固体培养和PNB/TCH生长试验菌种鉴定结果为参照,评价恒温微流控系统检测分枝杆菌和鉴定菌种的效能。结果 624份痰标本中,经罗氏固体培养法检测阳性612份(98.1%),恒温微流控系统检测阳性607份(97.3%),差异无统计学意义(χ²=0.021,P=0.950)。以罗氏固体培养法检测结果作为参照标准,恒温微流控系统检测抗酸染色镜检阳性的痰液标本中分枝杆菌的敏感度和特异度分别为99.2%(607/612)和100.0%(12/12),Kappa值为0.82。以PNB/TCH生长试验结果作为参照标准,恒温微流控系统检测痰液标本中MTBC的敏感度和特异度分别为99.6%(513/515)和100.0%(97/97),Kappa值为0.99;恒温微流控系统检测痰液标本中NTM的敏感度和特异度分别为96.9%(94/97)和100.0%(515/515),Kappa值为0.98。结论恒温微流控系统在以抗酸染色镜检阳性为诊断基础时,鉴定痰液标本中MTBC与NTM具有较好的性能。

关键词: 分枝杆菌,结核, 分枝杆菌,非典型性, 核酸扩增技术, 诊断,鉴别, 评价研究

Abstract:

Objective To evaluate the application value of thermostatic microfluidic system in detection and identification of Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) and nontuberculous mycobacteria (NTM). Methods A total of 624 sputum specimens positive in acid-fast staining were collected from the Eighth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University from September 2018 to December 2019. Roche solid culture, p-nitrobenzoic acid (PNB) and thiophene-2-carboxylic acid hydrazine (TCH) growth test, and constant temperature microfluidic system were used for mycobacterial detection and strain identification; bacterial species identification results of Roche solid culture and PNB/TCH growth test were used as reference to evaluate the efficiency of the thermostatic microfluidic system in detecting mycobacteria and identifying bacterial species. Results Among 624 sputum samples, 612 (98.1%) were positive using Roche solid culture, and 607 (97.3%) were positive by thermostatic microfluidic system. The difference was not statistically significant (χ²=0.021, P=0.950). Using the results of Roche solid culture method as the standard, the sensitivity and specificity of the thermostatic microfluidic system for detecting mycobacteria in sputum samples with positive acid-fast staining were 99.2% (607/612) and 100.0% (12/12), respectively, the Kappa value was 0.82. Using the results of the PNB/TCH growth test as the standard, the sensitivity and specificity of the thermostatic microfluidic system for detecting MTBC in sputum samples were 99.6% (513/515) and 100.0% (97/97), respectively, and the Kappa value was 0.99; the sensitivity and specificity of the thermostatic microfluidic system for detecting NTM in sputum samples were 96.9% (94/97) and 100.0% (515/515), respectively, and the Kappa value was 0.98. Conclusion The thermostatic microfluidic system has good performance in identifying MTBC and NTM in sputum specimens when based on acid-fast staining.

Key words: Mycobacterium tuberculosis, Mycobacteria,atypical, Nucleic acid amplification techniques, Diagnosis,differential, Evaluation studies

王泉, 马瑞瑛, 杨婷, 张亚丽, 许苗, 撒玉玲, 陈清波. 恒温微流控系统检测及鉴定结核分枝杆菌复合群与非结核分枝杆菌的应用价值[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 817-820. doi: 10.3969/j.issn.1000-6621.2021.08.012

WANG Quan, MA Rui-ying, YANG Ting, ZHANG Ya-li, XU Miao, SA Yu-ling, CHEN Qing-bo. Application value of thermostatic microfluidic system in detection and identification of Mycobacterium tuberculosis complex and nontuberculous mycobacteria[J]. Chinese Journal of Antituberculosis, 2021, 43(8): 817-820. doi: 10.3969/j.issn.1000-6621.2021.08.012

图/表 3

表1

表2

表3

参考文献 7

[1]	中华医学会结核病学分会, 《中华结核和呼吸杂志》编辑委员会. 非结核分枝杆菌病诊断与治疗专家共识. 中华结核和呼吸杂志, 2012, 35(8):572-580. doi: 10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2012.08.006.
[2]	唐神结, 朱友生, 张青. 非结核分枝杆菌肺病治疗面临的难点与困惑. 中华结核和呼吸杂志, 2012, 35(8):566-568. doi: 10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2012.08.004.
[3]	Zhang L, Tian F, Liu C, et al. Hand-powered centrifugal microfluidic platform inspired by the spinning top for sample-to-answer diagnostics of nucleic acids. Lab Chip, 2018, 18(4):610-619. doi: 10.1039/c7lc01234a. doi: 10.1039/c7lc01234a URL pmid: 29379939
[4]	何祥鹏, 邹秉杰, 齐谢敏, 等. 基于核酸等温扩增的病原微生物微流控检测技术. 遗传, 2019, 41(7):611-624. doi: 10.16288/j.yczz.19-051.
[5]	王建, 胡立珍, 张国翠, 等. PNB/TCH生长试验和DNA微阵列基因芯片鉴定非结核分枝杆菌的价值比较. 医学信息, 2019, 32(20):170-171. doi: 10.3969/j.issn.1006-1959.2019.20.054.
[6]	王桂荣, 付育红, 梁倩, 等. 应用多重PCR方法快速鉴定结核分枝杆菌复合群与非结核分枝杆菌的研究. 中国防痨杂志, 2013, 35(9):686-689.
[7]	张洁, 邢青, 王甦民, 等. 传统培养法与PCR-荧光探针法鉴定分枝杆菌的对比研究. 中国防痨杂志, 2015, 37(3):291-294. doi: 10.3969/j.issn.1000-6621.2015.03.014.

恒温微流控系统	罗氏固体培养(份)		敏感度 (%)	特异度 (%)	阳性预测值 (%)	阴性预测值 (%)	一致率 (%)	Kappa值
恒温微流控系统	阳性	阴性	敏感度 (%)	特异度 (%)	阳性预测值 (%)	阴性预测值 (%)	一致率 (%)	Kappa值
阳性	607	0	99.2	100.0	100.0	70.6	99.2	0.82
阴性	5	12
合计	612	12

恒温微流控系统	PNB/TCH生长试验(份)		敏感度 (%)	特异度 (%)	阳性预测值 (%)	阴性预测值 (%)	一致率 (%)	Kappa值
恒温微流控系统	MTBC	非MTBC	敏感度 (%)	特异度 (%)	阳性预测值 (%)	阴性预测值 (%)	一致率 (%)	Kappa值
MTBC	513	0	99.6	100.0	100.0	98.0	99.7	0.99
非MTBC	2	97
合计	515	97

恒温微流控系统	PNB/TCH生长试验(份)		敏感度 (%)	特异度 (%)	阳性预测值 (%)	阴性预测值 (%)	一致率 (%)	Kappa值
恒温微流控系统	NTM	非NTM	敏感度 (%)	特异度 (%)	阳性预测值 (%)	阴性预测值 (%)	一致率 (%)	Kappa值
NTM	94	0	96.9	100.0	100.0	99.4	99.5	0.98
非NTM	3	515
合计	97	515

[1]	夏辉, 赵雁林. 世界卫生组织《关于更新使用结核分枝杆菌及其耐药性核酸扩增检测技术的建议》的启示[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 761-765.
[2]	刘广天, 丁晓燕, 雷娟, 刘涛, 潘莉, 田晓梅, 陈琳琳, 王晓林. 2016年和2019年银川市三区肺结核患者医疗费用及筹资模式评价[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 766-771.
[3]	刘静, 肖慧霞, 田晓梅, 王福锐, 田旭升, 王晓平, 陈敏, 雷娟, 王晓林. GeneXpert MTB/RIF技术对宁夏地区快速发现肺结核及利福平耐药患者的应用效果评价[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 783-789.
[4]	柳正卫, 彭颖, 张明五, 张钰, 陈松华, 陈彬, 王晓萌. 浙江省推广基于GeneXpert MTB/RIF检测的结核病诊断流程的效果分析[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 790-795.
[5]	王丽, 熊坤龙, 朱长太, 范琳. T淋巴细胞耗竭在耐多药肺结核患者免疫表达中的初步研究[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 808-812.
[6]	杨晓丽, 何兵, 王皎磊, 张云云, 张春霞, 李月, 李建军, 史文韬. GeneXpert MTB/RIF检测技术在煤工尘肺并发肺结核患者中的诊断价值[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 821-825.
[7]	王亚翠, 孙琳, 申阿东. Xpert MTB/RIF Ultra在儿童结核病诊断中的应用进展[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(8): 843-846.
[8]	艾雅娟, 韩旭. 基于快速康复的系统模式在胸腰椎结核术后伴睡眠质量障碍患者治疗中的效果评价[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(5): 452-456.
[9]	陈科帆, 熊域皎, 焦家欢, 袁术生. CD44及相关细胞因子水平对活动性肺结核诊断及预后评估价值[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(5): 513-515.
[10]	段惠娟, 褚洪迁, 孔成成, 戴广明, 曹廷明, 孙照刚. 11种结核分枝杆菌抗原皮肤试验反应效果评价[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(3): 255-260.
[11]	邝浩斌, 谢育红, 冯治宇, 覃红娟, 廖雅怡, 汪敏, 张宏, 袁园, 吴迪, 陈泽莹, 谭守勇. 2014—2019年广州市耐多药肺结核管理策略实施效果分析[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(2): 113-118.
[12]	陆霓虹, 孙娅萍, 金媛, 夏加伟, 杨永锐. 早期分泌抗原靶6及基质金属蛋白酶9评估结核性毁损肺严重程度的应用价值[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(2): 139-142.
[13]	崔晓敬, 魏栋, 王春雷, 曹彬. 分子生物学和液体培养方法提高综合医院结核病病原学诊断能力的价值[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(2): 143-146.
[14]	刘轾彬, 吴敏, 吴小翠, 韩敏, 肖和平, 张青. PCR-反向点杂交法检测复治涂阳患者结核分枝杆菌耐药性的价值[J]. 中国防痨杂志, 2021, 43(1): 47-51.
[15]	南海, 张芸, 杨新婷, 段鸿飞. GeneXpert MTB/RIF对骨关节结核诊断价值的Meta分析[J]. 中国防痨杂志, 2020, 42(9): 973-980.