三种商用实时荧光定量PCR试剂盒在肺及肺外临床样本中直接检测结核分枝杆菌复合群与非结核分枝杆菌的比较评估:来自低收入高负担地区的实践经验

《Microbiology Spectrum》:Comparative evaluation of three commercial real-time PCR kits for direct detection of Mycobacterium tuberculosis complex and non-tuberculous mycobacteria from pulmonary and extrapulmonary clinical samples: experiences from a low-income and high-burden setting

【字体: 时间:2026年05月20日 来源:Microbiology Spectrum 3.8

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  准确及时地检测结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex, MTBC)与非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria, NTM)仍是诊断领域的挑战,尤其在肺外样本与低资源环境中。研究人员

准确及时地检测结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex, MTBC)与非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria, NTM)仍是诊断领域的挑战,尤其在肺外样本与低资源环境中。研究人员旨在评估并比较三种商用实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction, PCR)检测试剂盒——VIASURE MTBC+NTM实时PCR检测试剂盒(“Viasure”)、分枝杆菌多重核酸检测试剂盒(“Sansure”)及Anyplex MTB/NTMe实时检测试剂盒(“Seegene”)——与传统诊断方法(涂片镜检与培养)在肺及肺外样本中检测MTBC与NTM的临床性能。研究共纳入407份疑似结核病或其他分枝杆菌病患者的临床样本,所有样本均行涂片镜检、分枝杆菌培养及三种实时PCR检测。首先,研究人员将各试剂盒分别与涂片、培养单独比较(方案1);其次,采用复合参考标准(composite reference standard, CRS),即任一检测阳性即判定为阳性,评估涂片、培养及三种PCR对MTBC与NTM的检测性能(方案2);第三,以Seegene为参照,排除Ct≥35的PCR阳性结果,聚焦高置信度结果进行比较(方案3)。总体阳性率最低为涂片(14.8%;41/278)与培养(32.7%;48/147),居中者为Sansure(18.7%;52/278),最高为Viasure(60.1%;167/278)与Seegene(53.2%;148/278),且在肺与肺外样本中趋势一致。方案1中,以涂片或培养为参照,Viasure与Seegene灵敏度高但特异度中等,这实际归因于参照方法的临床性能不足。方案2的CRS框架下,涂片与培养仅分别检出约20%与46%的CRS阳性病例,而Viasure与Seegene覆盖了大部分MTBC感染(总MTBC灵敏度分别为0.73与0.71)。在方案1与2中,Sansure检测MTBC的灵敏度显著低于其余试剂盒。针对NTM,Viasure显著优于其余试剂盒(总灵敏度0.88;特异度0.98),而Sansure与Seegene虽特异度接近完美,但NTM灵敏度极低(分别为0.19与0.13)。方案3中,限定Ct<35并以Seegene为参照,试剂盒间MTBC一致性极高:Viasure灵敏度更高(0.97)但特异度略低(0.89),Sansure灵敏度较低(0.84)但特异度几乎完美(0.99);该方案中因应用Ct过滤后Seegene NTM阳性稀缺,无法可靠评估NTM性能。研究结果表明,Viasure与Seegene在肺及肺外标本中对MTBC的检测均显著优于涂片镜检与培养,其中Viasure整体平衡性最佳且NTM检测优势明显。Sansure特异性强但灵敏度不足,相较传统方法新增诊断贡献有限。在中高负担地区,快速准确区分临床样本中的结核病与NTM至关重要,研究结果支持将高灵敏度PCR检测(尤其是Viasure与Seegene)作为诊断流程的核心工具,辅以培养用于药物敏感性试验与全物种鉴定。
本研究发表于《Microbiology Spectrum》,聚焦于低收入高负担地区肺及肺外样本中分枝杆菌检测的优化需求。结核病(tuberculosis, TB)由结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex, MTBC)引起,仍是全球发病与死亡的主要病因之一,2023年全球新发感染者约1080万例,达世界卫生组织(World Health Organization, WHO)自1995年监测以来的峰值。厄瓜多尔结核病发病率较2015年上升47%,防控形势严峻。非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria, NTM)为环境中广泛存在的分枝杆菌,部分物种可致肺、肺外及播散性感染,且随免疫受损人群扩大呈上升趋势,已成为新兴公共卫生问题。早期精准鉴别MTBC与NTM是启动有效治疗、阻断传播的核心,但传统方法存在显著局限:抗酸杆菌(acid-fast bacilli, AFB)涂片镜检灵敏度低,尤其对菌量少及HIV感染者;分枝杆菌培养虽为金标准,但耗时长、资源消耗大,且无法仅凭生长结果实现种水平区分。商用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qPCR)检测可提升灵敏度与特异度、缩短周转时间,但不同试剂盒在低资源环境下的性能差异尚缺乏系统评估。为此,研究人员针对厄瓜多尔临床场景,比较三种本地可及的商用qPCR试剂盒与传统方法的诊断效能,填补相关验证空白。
研究采用回顾性比较设计,关键技术方法包括:构建包含407份临床样本的队列,其中肺样本308份(主要为痰)、肺外样本99份(涵盖尿液、粪便、骨髓穿刺液、脑脊液等);设立三种评估方案——方案1以涂片镜检与培养为独立参照,方案2采用复合参考标准(composite reference standard, CRS,任一检测阳性即判定为阳性),方案3以Seegene为参照并排除Ct≥35的结果以降低低菌量扩增干扰;所有样本同步完成齐尔-尼尔森(Ziehl–Neelsen)染色涂片镜检、罗氏(L?wenstein-Jensen)固体培养及三种qPCR检测,通过交叉反应实验验证试剂盒分析特异性,采用统计学方法计算符合率、灵敏度、特异度、阳性预测值(positive predictive value, PPV)与阴性预测值(negative predictive value, NPV)。
研究结果按方案分述如下。方案1中,以涂片镜检为参照时,Viasure与Seegene灵敏度极高(分别为0.927与0.829),但特异度偏低(分别为0.456与0.519),此差异源于涂片镜检对真阳性样本的漏检;以培养为参照时,Viasure与Seegene仍能检出多数培养阳性病例,但Sansure灵敏度仅为0.479,显著低于前两者。方案2中,基于CRS的评估显示,涂片与培养对CRS阳性病例的检出率分别仅为19.4%与46.2%,而Viasure与Seegene对MTBC的总灵敏度达0.733与0.710,覆盖队列中大部分分枝杆菌感染;Sansure对MTBC灵敏度仅为0.209,表现欠佳。针对NTM,Viasure总灵敏度为0.875、特异度为0.980,显著优于Sansure(灵敏度0.188、特异度0.979)与Seegene(灵敏度0.125、特异度0.997)。方案3中,限定Ct<35并以Seegene为参照时,Viasure与Sansure的MTBC检测符合率分别达0.918与0.938,Viasure灵敏度更高(0.971)但特异度略低(0.889),Sansure则几乎无假阳性但漏检更多;因过滤后Seegene NTM阳性数极少,该方案未获得可靠的NTM性能数据。
讨论与结论部分指出,三种试剂盒的性能分层明确:Viasure与Seegene为高产出分子检测工具,其中Viasure对NTM的检出优势尤为突出;Sansure虽特异度高,但灵敏度不足,仅略优于传统涂片镜检,难以弥补传统方法的局限。研究局限性包括:涂片镜检采用齐尔-尼尔森法而非灵敏度更高的荧光染色,培养仅用罗氏固体培养基而未纳入液体培养系统,可能影响对传统方法性能的评估;样本类型分布不均,肺外样本中组织活检占比低,且未进行培养阳性株的种水平确认,限制了NTM物种特异性分析。尽管如此,研究结果反映了厄瓜多尔真实世界的实验室实践,为中高负担地区优化分枝杆菌诊断路径提供了依据:推荐将高灵敏度qPCR(尤其是Viasure与Seegene)作为核心初筛工具,快速区分MTBC与NTM,同时保留培养用于药物敏感性试验与物种鉴定,以提升诊断效率并改善患者预后。

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