γ-干扰素释放试验联合血小板及部分炎症指标检测在鉴别活动性结核中的临床应用价值

Clinical Value of Interferon-Gamma Release Assays Combined with Platelet and Some Inflammatory Index Tests in Identifying Active Tuberculosis

摘要: 目的：探讨γ-干扰素释放试验(IGRAs)联合外周血中血小板(PLT)和超敏C反应蛋白(hsCRP)检测对活动性肺结核(APTB)和非活动性肺结核(IPTB)的鉴别诊断价值。方法：回顾性收集2022年1月至2024年2月杭州师范大学附属医院肺结核临床病例294例(APTB患者207例，IPTB患者87例)，另收取同期本院107例健康体检人群作为对照，比较各组受试者临床信息，IGRAs及外周血中PLT、红细胞沉降率(ESR)、淋巴细胞(LY)、中性粒细胞(NEU)、hsCRP、单核细胞(MO)、中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)实验室结果，并分析各个指标单独或联合检测对APTB和IPTB的鉴别性能。结果：APTB组患者IGRAs水平与IPTB组相比无显著性差异；APTB组患者PLT计数、ESR、NEU、MO、hsCRP、NLR均较IPTB组升高；LY计数较IPTB组降低，差异具有统计学意义(P < 0.05)。IGRAs检测联合hsCRP和PLT水平在鉴别APTB和IPTB的AUC值为0.905，敏感度为81.2%，特异性为85.2%。结论：APTB和IPTB患者的PLT及部分炎症指标存在差异性，IGRAs + hsCRP + PLT联合检测对APTB和IPTB的鉴别诊断具有重要价值。

Abstract: Objective: To investigate the value of IFN-γ release assays (IGRAs) combined with platelet (PLT) and high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP) in peripheral blood for the identification of active pulmonary tuberculosis (APTB) and inactive pulmonary tuberculosis (IPTB). Methods: A total of 294 clinical cases of pulmonary tuberculosis (207 patients with APTB and 87 patients with IPTB) were retrospectively collected from January 2022 to February 2024 in The Affiliated Hospital of Hangzhou Normal University, and another 107 healthy medical checkups of the population in our hospital during the same period were collected as controls, and clinical information of the subjects in each group, IGRAs, and peripheral blood of PLT, erythrocyte sedimentation rate (ESR), neutrophils (NEU) were compared, lymphocytes (LY), hsCRP, monocytes (MO), and neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR) laboratory results, and to analyze the discriminatory performance of each index alone or in combination for APTB and IPTB. Results: There was no significant difference in the level of IGRAs in patients in the APTB group compared with the IPTB group; PLT count, ESR, NEU, MO, hsCRP, and NLR in patients in the APTB group were higher than those in the IPTB group; and LY count was lower than those in the IPTB group, and the difference was statistically significant (P < 0.05). The IGRAs in combination with the level of hsCRP and PLT was useful in distinguishing APTB and IPTB with an AUC value of 0.905, sensitivity of 81.2% and specificity of 85.2%. Conclusion: Differences in PLT and some inflammatory markers exist between APTB and IPTB patients, and IGRAs + hsCRP + PLT detection are valuable for differential diagnosis of APTB and IPTB.

1. 引言

结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)复合体引起的一种严重的空气传播疾病，是一直困扰人类的主要传染病之一[1]。据2023年世界卫生组织报道，2022年全球新发结核病患者为1060万，相当于每10万人中就有133例新发病例，其中约74.8万的新发患者来自于我国，占全球总新发结核病患者的7.1% [2]。目前对于结核病的诊断主要依靠患者临床症状、影像学检查、Mtb细菌培养、痰标本抗酸染色试验和分子诊断等方法，不同的检测方法各有优劣[3]。γ-干扰素释放试验(Interferon-gamma release assays, IGRAs)是通过检测Mtb特异抗原刺激T淋巴细胞释放的γ干扰素来判断是否存在Mtb感染的免疫检测技术。IGRAs试验阳性能够有效的诊断是否存在Mtb感染，并且具有较高的敏感性和特异性[4]。但目前的IGRAs仅依赖于位于MTB基因组差异区域1位点内基因编码的少数抗原，即早期分泌的抗原靶标6和培养滤液蛋白10 [5]，这一反应在结核病谱系中几乎所有阶段都会引发[6]，因此单独检测γ干扰素并不足以区分是否为活动性肺结核病(Active pulmonary tuberculosis, APTB) [7]。有研究表明，血小板(Platelet, PLT)的增高可作为鉴别APTB和非活动性肺结核病(Inactive pulmonary tuberculosis, IPTB)的重要指标[8]。此外，淋巴细胞(Lymphocyte, LY)、中性粒细胞(Neutrophil, NEU)、中性粒细胞与淋巴细胞比值(Neutrophil-to-lymphocyte ratio, NLR)、C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)对APTB也有较高的诊断效能[9] [10]。因此，本研究旨在探讨IGRAs联合PLT计数及部分炎症指标对APTB和IPTB的鉴别诊断价值。

2. 资料与方法

2.1. 研究对象

选取2022年1月~2024年2月期间杭州师范大学附属医院收治的294名肺结核患者为本次研究对象。根据肺结核诊疗规范(WS288-2017) [11]和肺结节分类标准(WS196-2017) [12]将患者分为APTB和IPTB组。APTB组患者纳入标准：(1) 具有明显的临床症状如咳嗽、低热、咳痰、咯血等；(2) 病原学或者组织病理学检查为阳性，且排除了其他的非结核性肺病。IPTB组患者纳入标准为：(1) 无活动性结核相关临床症状；(2) 细菌学检查结果为阴性；(3) 肺部影像学检查具有下列的一个或多个特点如钙化病灶，线索条状病灶，硬结状病灶，净化空洞或胸膜的增厚，粘连并伴钙化等，并排除了其他因素所引起的影像变化。APTB和IPTB组患者排除标准：(1) 年龄不足18周岁；(2) 合并原发性免疫系统病变；并发血液系统疾病；并发严重的心脏、肺、肾脏等功能障碍；进组前进行免疫、糖皮质激素、抗凝药治疗；并发严重精神系统疾病。根据诊断和分类标准将所有肺结核患者分为APTB组(207例)和IPTB组(87例)，另收取同期本院体检健康人群(107例)作为对照组。本研究经过了杭州师范大学附属医院伦理委员会批准，批准号：2024(E2)-KS-069。

2.2. 方法

2.2.1. IGRAs检测及结果判断

于清晨抽取所有肺结核患者的外周静脉EDTA抗凝全血5 ml，于2小时内分别将血液标本置于测试培养管、本底对照培养管及阳性对照培养管中，并在培养箱(37℃)中培养22 ± 2小时。培养后的全血在室温下离心10分钟，弃上清，采用化学发光仪(Caris200，中国，万泰凯瑞)进行检测。具体操作流程和结果判读严格按照Mtb特异性细胞免疫反应检测试剂盒(中国，万泰凯瑞)使用说明书进行。

2.2.2. 外周血细胞及NLR计算

通过全自动血细胞分析仪(BC-7500，中国，迈瑞医疗)直接计数得出PLT、NEU、超敏C反应蛋白(hsCRP)、LY、单核细胞(Monocytes, MO)数值，并计算NLR。

2.3. 统计学处理

采用SPSS 29.0和GraphPad Prism 9.5软件进行数据分析。服从正态分布的计量资料采用均数 ± 标准差(x ± s)表示，组间数据比较用独立样本t检验；非正态分布计量资料则采用中位数与四分位数间距M (P25, P75)表示，组间数据比较采用非参数检验。通过绘制ROC曲线计算AUC值，分析IGRAs、炎症指标及PLT检测对肺结核病的诊断及APTB与IPTB的敏感度与特异性分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

3. 结果

3.1. 三组患者一般情况的比较

本研究中，三组受检者的年龄、性别、Mtb检测结果及肺部影像学检查结果见表1。

Table 1. Comparison of baseline information among the three groups

表1. 三组受检者基线资料对比

观察指标	非活动性肺结核(n = 87)	活动性肺结核(n = 207)	健康对照(n = 107)
年龄/(岁，x ± s)	42.24 ± 17.39	50.77 ± 20.38	34.95 ± 20.67
性别(男/女)	52/35	147/60	53/54
结核菌素皮肤实验
+, n (%)	10 (11.5)	20 (9.7)	NA
++, n (%)	7 (8.0)	20 (9.7)	NA
+++, n (%)	18 (8.7)	35 (16.9)	NA
++++, n (%)	32 (36.8)	64 (30.9)	NA
−, n (%)	20 (23.0)	68 (32.9)	NA
结核分枝杆菌培养			NA
+, n (%)	25 (28.7)	84 (40.6)	NA
−, n (%)	62 (71.3)	123 (59.4)	NA
Xpert MTB			NA
+, n (%)	45 (51.7)	129 (62.3)	NA
−, n (%)	42 (48.3)	78 (37.7)	NA
肺部影像学检查
+, n (%)	87 (100.0)	207 (100.0)	0 (0.0)
−, n (%)	0 (0.0)	0 (0.0)	107 (100.0)

注：NA为不适用。

3.2. 两组结核患者IGRAs结果及血小板和部分炎症指标的比较

比较IGRAs在APTB和IPTB两组患者中的水平，结果表明IGRAs在两组中的水平无明显差异，且无统计学意义，见表2。PLT在两组结核患者中的水平存在统计学差异，APTB组的PLT水平明显高于IPTB组(P < 0.05，表2)，而健康对照组PLT水平最低。同样的，hsCRP在APTB组的水平明显高于IPTB组(P < 0.001，表2)，而在健康对照组中最低。此外，其余外周血指标，如红细胞沉降率(Erythrocyte sedimentation rate, ESR)、NEU、MO、NLR，APTB组均较IPTB组升高，LY值较IPTB组降低，差异有统计学意义(P < 0.05，表2)。

3.3. 感染性检测指标和血小板对结核患者鉴别诊断的性能分析

通过SPSS29.0软件分析得到感染性检测指标和血小板对结核患者鉴别诊断的ROC曲线。结果表明，hsCRP的AUC值最高为0.904，高于NLR (AUC = 0.800)、LY (AUC = 0.753)、ESR (AUC = 0.723)、MO (AUC = 0.699)、NEU (0.674)、PLT (AUC = 0.662)和IGRAs (AUC = 0.560)。综合分析，hsCRP (敏感度为89.9%，特异度为75.9%)和NLR (敏感度为69.6%，特异性为83.3%)对APTB具有很好的诊断价值，其余各指标对APTB有较好的诊断价值。(见图1，表3)。

Table 2. Comparison of peripheral blood cell count results in each group

表2. 各组受试者外周血细胞计数结果比较

观察指标	非活动性肺结核(n = 87)	活动性肺结核(n = 207)	健康组(n = 107)	t/χ2	P值
IGRAs (pg/ml)	276.55 (102.25, 555.91)	176.90 (73.74, 532.26)	NA	4924.00	0.178
PLT (10^9/L)	232.50 (192.25, 260.25)	271.00 (214.00, 326.00)	228.00 (189.00, 269.00)	7402.00	<0.05
NEU (10^9/L)	3.31 (2.65, 4.65)	4.43 (3.23, 5.87)	3.47 (2.38, 4.39)	7529.50	<0.05
hsCRP (mg/L)	1.23 (0.50, 3.70)	25.36 (6.49, 67.73)	0.50 (0.50, 1.74)	10108.50	<0.001
MO (10^9/L)	0.37 (0.24, 0.45)	0.46 (0.34, 0.63)	0.44 (0.36, 0.52)	7812.00	<0.05
LY (10^9/L)	1.48 (1.14, 1.81)	1.01 (0.69, 1.36)	2.75 (2.13, 6.05)	8418.00	<0.001
ESR (mm/h)	27 (15, 44)	45 (18.75, 71.25)	NA	5075.50	<0.05
NLR	2.17 (1.69, 2.94)	4.37 (2.63, 6.60)	1.53 (1.06, 2.33)	8940.00	<0.001

注：IGRAs为γ干扰素释放试验，PLT为血小板，NEU为中性粒细胞，hsCRP为超敏C反应蛋白，MO为单核细胞，LY为淋巴细胞，ESR为红细胞沉降率、NLR为中性粒细胞与淋巴细胞比值，P值为APTB组与IPTB组比较，NA为不适用。

Table 3. Comparison of AUC values for single indicator tests

表3. 单项指标检测AUC值比较

指标	AUC值	敏感度(%)	特异性(%)	95%CI	最佳截断值	诊断准确度
IGRAs	0.560	27.5	68.5	0.478, 0.642	0.090	−0.04
PLT	0.662	54.1	79.6	0.590, 0.735	0.337	0.337
NEU	0.674	40.1	87.0	0.598, 0.749	0.271	0.271
hsCRP	0.904	89.9	75.9	0.863, 0.946	0.639	0.658
MO	0.699	43.5	87.0	0.626, 0.772	0.305	0.305
LY	0.753	52.2	88.9	0.689, 0.772	0.411	0.411
ESR	0.723	64.4	76.9	0.645, 0.801	0.414	0.413
NLR	0.800	69.6	83.3	0.741, 0.858	0.529	0.529

注：IGRAs为γ干扰素释放试验，PLT为血小板，NEU为中性粒细胞，hsCRP为超敏C反应蛋白，MO为单核细胞，LY为淋巴细胞，ESR为红细胞沉降率、NLR为中性粒细胞与淋巴细胞比值。

Figure 1. ROC curve of peripheral blood inflammatory indicators and platelets predicting active pulmonary tuberculosis

图1. 外周血炎症指标及血小板预测活动性肺结核的ROC曲线

3.4. IGRAs联合hsCRP和PLT对APTB的诊断价值分析

选取炎症指标中AUC值最大的hsCRP及与结核患者凝血功能相关的PLT，绘制IGRAs分别联合hsCRP、PLT的ROC曲线以及IGRAs同时联合hsCRP和PLT曲线，并对比活动性肺结核的诊断效能。如图2所示，IGRAs与hsCRP进行联合的AUC值为0.898，敏感度为84.5%，特异性为77.8%；IGRAs与PLT进行联合的AUC值为0.662，敏感度为53.1%，特异性为81.5%；IGRAs同时联合hsCRP及PLT的AUC值为0.905，敏感度为81.2%，特异性为85.2%，证明联合诊断具有统计学意义(均P < 0.05)。联合诊断后对比IGRAs单个指标诊断，联合诊断更具有诊断价值，且IGRAs同时联合hsCRP和PLT检测的诊断价值更高。(见图2，表4)

Figure 2. IGRAS combined with hsCRP and PLT to predict the ROC curve of active pulmonary tuberculosis

图2. IGRAS联合hsCRP及PLT预测活动性肺结核的ROC曲线

Table 4. Joint detection of area under AUC curve comparison

表4. 联合检测AUC值比较

指标	AUC值	敏感度(%)	特异性(%)	95%CI	最佳截断值	诊断准确度
IGRAs + hsCRP	0.898	84.5	77.8	0.855, 0.940	0.623	0.623
IGRAs + PLT	0.662	53.1	81.5	0.589, 0.735	0.346	0.346
IGRAs + hsCRP + PLT	0.905	81.2	85.2	0.864, 0.946	0.663	0.664

4. 讨论

肺结核病是由Mtb感染的一种慢性传染病。有调查指出，绝大多数Mtb感染者将长期处于潜伏感染状态，并有5%~10%的患者可能在一生中发生结核病，我国15周岁及以上人群Mtb潜伏感染率为20.3%，并且呈现出随着年龄增加而升高的趋势[13]。对于患者是否存在Mtb感染，IGRAs检测具有较高的特异性(91%~100%)和敏感性(82%~97%) [14]，且不受患者免疫状态及卡介苗接种情况影响，而Xpert MTB提高了结核菌的检出率，但两者都只能检测宿主是否存在Mtb感染，无法区分感染后是否发展为活动性肺结核病，影响了临床医生对患者病情的判断，延误治疗时机，甚至造成结核病情的传播。

作为巨噬细胞内的一种兼性病原体，Mtb依靠吞噬作用进入宿主细胞[15]。在被感染者吸入体内后，滞留在肺泡表面活性物质磷脂层中的 Mtb 即可被表面活性物质蛋白A和D结合，从而被肺泡巨噬细胞间接吞噬，一旦被吞噬，Mtb会通过细胞壁糖脂干扰吞噬体的成熟[16]，从而在巨噬细胞中增殖。并且在吞噬过程中，Mtb还会触发一系列的模式识别受体，从而诱发促炎反应[17]。

外周血中的hsCRP通常作为反映组织损伤程度和感染炎症程度的敏感指标，同时也可以作为组织损伤和炎症疗效的判断指标。hsCRP因反应速度快于其他急性期标志蛋白且不受促肾上腺皮质激素和免疫抑制剂的影响，在临床上得到广泛的应用，检测hsCRP不仅能反映出是否存在Mtb感染，同时也能用于评估感染性疾病的严重程度[18]-[20]。而NEU在先天免疫反应中起着至关重要的作用，它是Mtb等传染性病原体的第一反应者[21]。功能上，NEU通过吞噬作用和破坏性颗粒的分泌等过程促进对Mtb的有效清除，在适应性免疫反应期间，NEU还调节与LY的通讯，以促进强烈的促炎反应，并通过肉芽肿的产生介导Mtb的遏制[22]。当机体感染Mtb并出现炎症反应时，NEU和hsCRP便会明显上升[23]。本研究数据分析显示，APTB组患者的NEU和hsCRP水平较IPTB患者均有明显升高，说明外周血部分指标对肺结核患者活动性的鉴别诊断具有一定意义，其中hsCRP对APTB患者鉴别的AUC值高于其余外周血指标，具有更好的诊断效能，这与严等[9] [10]报道一致。

有文献认为，NLR也可能是肺结核病的生物标志物，并与肺结核疾病严重程度和预后相关[24]。在对重症肿瘤患者的研究中发现，NLR是一个比白细胞计数升高更敏感的参数，此外还有研究证明NLR在肺癌患者、结直肠癌患者和原位肝移植原发性肝细胞癌患者中，其价值与总生存期和癌症特异性生存期密切相关[25]-[27]。我们的数据分析结果显示，APTB组的NLR明显高于IPTB组，差异具有统计学意义，说明NLR对鉴别结核活动性有较好的诊断潜能。

同时，Mtb感染后引起的炎症反应激活也可对机体的内皮功能造成损伤，并诱发患者局部血栓的形成[28] [29]。相关文献证明肺结核与血栓性疾病密切相关，APTB患者出现深静脉血栓甚至肺动脉栓塞的概率通常高于正常人，且在APTB患者的外周血中呈现出PLT的异常增高，与IPTB患者PLT计数有显著性差异[30]。本研究中。我们的数据分析结果显示，APTB组的PLT计数较IPTB组有明显升高，这与徐烨等人[31]的研究结果一致。

另外，研究人员发现结核病患者的免疫功能也存在不同程度的受损[32]，T细胞和自然杀伤细胞(natural killer cells, NK)亚群水平和功能与结核感染的严重程度显著相关，尤其在重症结核患者中，细胞凋亡途径显著被激活，Th1、CD8⁺T和NK细胞的广泛免疫衰竭，CD8⁺T细胞和NK细胞呈现高细胞毒性状态，可能导致重症患者的炎症细胞因子风暴[33]。有研究结果显示[34]，APTB患者的外周血CD3⁺、CD4⁺、CD8⁺T、CD4⁺/CD8⁺T淋巴细胞低于IPTB组，在血常规中表现为APTB组的LY总数低于IPTB组，与本研究的数据分析显示一致，差异有统计学意义，但本研究未具体阐述。各淋巴细胞分类在结核患者中的变化，还需进一步完善相关统计。

尽管已经开展了许多研究项目，但临床上并未明确鉴别APTB与IPTB的诊断金标准，本研究旨在从炎症、凝血及免疫功能等方面，通过对活动性和非活动性肺结核患者的实验室检测指标分析，能够快速且简易的区分患者感染Mtb后是否发展为APTB，以希提高诊断的特异性和敏感度，为临床工作提供便利。

基金项目

浙江省医药卫生科技计划基金资助课题(2023KY957，2023KY183)。

NOTES

^*通讯作者。