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【文献报导】TB-LAMP诊断成人及青少年肺结核和肺外结核的诊断准确性:一项系统评价和荟萃分析


这份由Leeberk Raja Inbaraj等学者撰写的系统评价和荟萃分析论文,发表于2025年的《柳叶刀·微生物学》(Lancet Microbe)杂志。该研究旨在综合证据,评估结核分枝杆菌环介导等温扩增(TB-LAMP)等低复杂度、手动核酸扩增检测(NAATs)在诊断成人和青少年肺结核及肺外结核方面的准确性,为2024年世界卫生组织(WHO)的结核病指南更新提供信息。

研究背景

结核病(TB)在全球范围内仍是严重的公共卫生问题。据WHO估计,2023年全球有1080万人受结核病影响,导致125万人死亡。诊断延迟是导致不良治疗结局和死亡的主要因素。尽管WHO推荐的快速分子诊断技术能提供早期准确诊断,例如Xpert MTB/RIF和Truenat MTB等低复杂度自动化核酸扩增检测,但其高昂的设备、试剂盒成本以及对实验室基础设施的要求,在资源有限地区(特别是中低收入国家)构成显著障碍。

环介导等温扩增技术(TB-LAMP)作为一种DNA扩增技术,不需要热循环仪,可在单一温度(65°C)下进行DNA扩增,且对特殊基础设施要求不高。其设备可便携运输,并在高达40°C的环境温度下运行,无需空调房,耗材成本也较低,使其非常适用于基层和资源受限地区。WHO曾在2016年有条件地推荐TB-LAMP作为成人(≥18岁)疑似肺结核患者痰涂片显微镜检查的替代方案。然而,该建议基于有限的13项研究,且当时的数据未能充分涵盖人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者,同时TB-LAMP无法检测利福平耐药性也是其重要局限。因此,为更新WHO关于结核病快速核酸扩增检测的政策指南,本研究旨在对市售的低复杂度手动核酸扩增检测(即TB-LAMP)的诊断准确性进行更全面的评估。

研究方法

本研究采用系统评价和荟萃分析设计。信息专家对Cochrane Central Register of Controlled Trials、MEDLINE、Embase、Science Citation Index和BIOSIS previews、WHO Global Index Medicus以及Scopus等数据库进行文献检索,时间范围为1946年1月1日至2023年10月2日,并结合特定搜索词(如“Tuberculosis”、“mycobacterium tuberculosis”、“pulmonary tuberculosis”、“extrapulmonary tuberculosis”、“Loopamp”、“diagnostic test”、“smear microscopy”、“TB-LAMP”)。此外,还通过人工检索纳入文章的参考文献、ClinicalTrials.gov、WHO Clinical Trials Registry Platform以及WHO在2023年11月30日至2024年2月15日期间的公开征集,以识别潜在的符合条件的研究。

纳入标准:研究对象为疑似肺结核或肺外结核的成人和青少年(≥10岁);评估已锁定设计、已上市的低复杂度手动核酸扩增检测(即TB-LAMP)的诊断准确性;对照标准为微生物学或复合参考标准;报告了真阳性、真阴性、假阳性和假阴性的数量或可推导的数据。肺结核评估采用呼吸道样本(如痰液、支气管肺泡灌洗液、气管抽吸物),肺外结核则采用非呼吸道样本(如脑脊液、胸腔积液、淋巴结穿刺液或组织),且每种肺外结核形式至少提供五例样本。本研究仅关注被动病例发现背景下的诊断准确性。

排除标准:采用病例对照设计的研究;使用自制方法的检测;旨在社区环境中识别活动性结核病的筛查研究;耐药性调查;若研究包含儿童和成人但无法提供分层数据且作者未能提供的情况。

Index检测: TB-LAMP。该检测包括样本转移和裂解、DNA提取、环介导等温扩增和结果判读四个步骤。结果判读可通过目视荧光检测或浊度仪实时量化浊度。

参考标准:

1.微生物学参考标准:分枝杆菌培养(自动化液体培养或固体培养)。阳性培养结果被认定为结核病诊断,阴性培养则表示无结核病。

2.复合参考标准:定义为阳性培养或临床决定开始结核病治疗(即临床诊断结核病)。该标准可基于微生物学检测、培养、除Index检测外的其他核酸扩增检测、影像学检查、组织病理学或临床特征的评估,且至少包含一项阳性组分检测。

数据提取与质量评估:五位作者以两人一组的形式独立提取数据,并使用修订后的诊断准确性研究质量评估工具(QUADAS-2)评估研究的偏倚风险和适用性。若研究报告样本层面数据或使用多个样本,则向作者索取参与者层面数据。分析单位为每人,而非每样本。

 

统计分析:荟萃分析采用双变量随机效应模型,估算肺结核和肺外结核的汇总敏感性(sensitivity)和特异性(specificity)及其95%置信区间(CI)。预测值(positive predictive value, PPV; negative predictive value, NPV)在10%的预测试概率下计算。进行亚组分析以探讨异质性来源,如痰涂片状态(阳性或阴性)、HIV状况、结核病高负担地区和实验室类型。通过排除具有高或不明确偏倚风险的研究进行敏感性分析。证据的确定性采用GRADE方法进行评估。本研究已在PROSPERO注册(CRD42023471548)。

研究结果

本研究共识别出2806条数据库记录和7条其他来源记录。经过筛选,最终纳入了29项研究进行系统评价,其中27项关于肺结核,3项关于肺外结核(一项研究同时评估了两者)。这些研究普遍存在低偏倚风险和适用性问题。

肺结核的诊断准确性:

·总体表现(针对呼吸道样本): 26项研究(涉及18,297名参与者,其中4108名[22.5%]患有肺结核)纳入了肺结核检测的荟萃分析。

o汇总敏感性为84.1% (95% CI 78.3–88.6),证据确定性为高(见表2,图4A)。

o汇总特异性为96.1% (95% CI 94.2–97.4),证据确定性为高(见表2,图4A)。

o在10%的预测试概率下(pre-test probability),阳性预测值为70.6% (95% CI 60.0–79.1),阴性预测值为98.2% (95% CI 97.5–98.7)(见表2)。

·敏感性分析:排除6项具有高或不明确偏倚风险的研究后,汇总敏感性略有下降至80.1% (75.5–84.0),而汇总特异性保持在96.7% (94.8–97.9),表明研究质量对总体结果影响不显著。

·HIV状况亚组分析:

o在HIV感染者中(8项研究,2991名参与者,460名[15.4%]患有肺结核),汇总敏感性为77.1% (95% CI 60.8–87.9),证据确定性为低。汇总特异性为95.9% (95% CI 84.9–99.0),证据确定性为中等(见表2)。

o在HIV阴性个体中(3项研究,1541名参与者,173名[11.2%]患有肺结核),汇总敏感性为76.7% (57.6–88.8),汇总特异性为98.9% (98.2–99.3)(见表2)。

oCD4计数低于200个/μL的HIV感染者中(1项研究,235名参与者),敏感性为60.9% (38.5–80.3),证据确定性非常低;特异性为96.2% (92.7–98.4),证据确定性中等。

·痰涂片状态亚组分析:

o在涂片阳性肺结核患者中(16项研究,1568名参与者,1425名[90.9%]患有肺结核),汇总敏感性为95.9% (95% CI 92.2–97.9)。汇总特异性为43.7% (95% CI 26.8–62.2)(见表2)。

o在涂片阴性肺结核患者中(22项研究,11,422名参与者,1283名[11.2%]患有肺结核),汇总敏感性为59.9% (95% CI 50.7–68.4)。汇总特异性为97.9% (95% CI 96.4–98.7)(见表2)。

·实验室环境与结核病负担亚组分析:

o在基层实验室进行的7项研究中,汇总敏感性为79.1% (73.1–84.0),汇总特异性为98.2% (96.8–99.0)。

o在“中心化”实验室进行的18项研究中,汇总敏感性为87.1% (79.4–92.2),汇总特异性为94.3% (91.4–96.3)(见表2)。

o来自结核病高负担国家的15项研究中,汇总敏感性为82.2% (72.6–89.0),汇总特异性为96.3% (93.2–98.0)(见表2)。

肺外结核的诊断准确性:

·肺外结核的证据数据普遍稀疏,难以进行全面荟萃分析。

·淋巴结结核(淋巴结活检组织): 3项研究(95名参与者,35名患有淋巴结结核)评估了TB-LAMP的准确性。汇总敏感性为94.3% (95% CI 79.8–98.6),证据确定性为低。汇总特异性为90.0% (95% CI 79.5–95.4),证据确定性为低(见图4B)。

·结核性脑膜炎(脑脊液): 2项研究(70名参与者,3名患有结核性脑膜炎),敏感性分别为0%和100%(证据确定性非常低),特异性分别为97%和100%(证据确定性低)。

·腹腔结核(腹水): 2项研究(67名参与者,8名患有腹腔结核),敏感性分别为17%和100%,特异性分别为94%和95%。

·胸膜结核(胸腔积液):2项研究(292名参与者,37名患有胸膜结核),敏感性分别为48%和75%,特异性分别为89%和96%。

·骨结核或关节结核(滑液): 1项研究(5名参与者,1名患有骨结核),敏感性和特异性均为100%。

·泌尿生殖系统结核(尿液): 1项研究,敏感性为50%,特异性为100%。

研究结论

TB-LAMP对成人和青少年肺结核具有满意的诊断性能,汇总敏感性为84.1%,特异性为96.1%,无论HIV状态如何。在HIV感染者中,其敏感性为77.1%,特异性为95.9%。肺外结核的数据总体稀疏,证据确定性较低。考虑到其基本的实施要求和较低的运行成本,TB-LAMP可以在资源有限但无法获得自动化核酸扩增检测的地区作为替代诊断工具。然而,TB-LAMP无法检测利福平耐药性是其一个重要局限。

不足之处

本研究的局限性包括:尽管大多数研究的偏倚风险较低,但仍有部分研究在患者选择、参考标准或流程和flow-and-timing domains存在高或不明确的偏倚风险。同时,少数研究在患者选择、index检测或参考标准领域存在高或不明确的适用性问题。然而,敏感性分析表明,这些质量问题并未显著影响肺结核的总体诊断结果。此外,TB-LAMP无法检测利福平耐药性,且缺乏数字结果输出,无法自动传输结果或进行存储。在后扩增分析中打开试管时,TB-LAMP还容易发生携带污染,可能导致假阳性结果。肺外结核的数据仍然稀疏,未能提供足够的证据来支持全面的WHO推荐。

该研究的影响及借鉴意义(展望)

本研究的发现对全球结核病防治规划具有重要意义,并已为WHO的政策建议提供了信息,包括针对HIV感染者的建议。鉴于TB-LAMP实施要求低、运行成本低廉,它可成为资源有限地区中仅能进行涂片显微镜检查或无法获得自动化分子诊断技术时的重要替代诊断工具。这有助于加速结核病的早期诊断,降低死亡率和传播风险。

展望未来,有几个关键领域需要进一步研究:

1.肺外结核诊断:需要更多设计良好、样本量充足的研究,以确立TB-LAMP在各种肺外结核部位的诊断准确性。

2.非痰样本评估:未来的研究应关注TB-LAMP对肺结核的非痰样本(如粪便、鼻咽抽吸物和胃抽吸物)的诊断评估,这些样本可能比痰液更易于采集。

3.技术改进:解决TB-LAMP的现有挑战,如实现数字结果输出、结果存储能力以及开发闭管可视检测方法以降低交叉污染风险,将有助于其更广泛的推广应用。

4.整合检测策略:探讨TB-LAMP在不同检测路径中的作用,例如作为涂片阳性或阴性结核病患者的辅助检测,或与耐药检测相结合的策略,以优化诊断流程。

通过持续的技术进步和深入研究,TB-LAMP有望在全球结核病防控中发挥更大的作用,尤其是在普及诊断、实现“End TB Strategy”目标方面。

 

Inbaraj L R, Srinivasalu V A, Sathyanarayanan M K, et al. Diagnostic accuracy of low-complexity, manual nucleic acid amplification tests for the detection of pulmonary and extrapulmonary tuberculosis in adults and adolescents: a systematic review and meta-analysis[J]. The Lancet. Microbe, 2025.

https://www.thelancet.com/journals/lanmic/article/PIIS2666-5247(25)00097-7/fulltext

 

 

转载自:《结核病研究新进展》

 原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/GxUHonpgDVWfU5QTz0MzJQ