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  微生物与感染  2022, Vol. 17 Issue (6): 360-365      DOI: 10.3969/j.issn.1673-6184.2022.06.003
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Contents            PDF            Abstract             Full text             Fig/Tab
活动性肺结核密切接触者结核感染情况及随访分析
刘袁媛 1 *, 秦小雯 2 *, 陈华昕 2 , 于志明 2 , 欧勤芳 2 , 刘倩倩 1 , 许毓贞 1 , 杨清銮 1 , 张冰琰 1 , 高岩 1 , 张文宏 1 , 邵凌云 1     
1. 复旦大学附属华山医院感染科, 上海 200040;
2. 无锡市第五人民医院结核病科, 江苏 无锡 214007
摘要:本文筛查和随访结核密切接触者的潜伏感染情况和发病情况,并分析了相关的影响因素。首先,回顾性分析了2012年3月—2019年8月在无锡市第五人民医院结核科住院的活动性肺结核患者的临床资料,并随访了其中进行过γ干扰素释放试验(interferon-γ release assay, IGRA)的密切接触者。7年共完整随访到39例活动性肺结核患者及其74例密切接触者,74例密切接触者中27例IGRA阳性(36.5%),47例IGRA阴性(63.5%),且IGRA阳性密切接触者中无一例进展为活动性结核。单因素分析结果提示,IGRA阳性密接组和IGRA阴性密接组在吸烟(3/27 vs 0/47,P=0.045)、与结核患者接触时间>5 h/d (22/27 vs 23/47,P=0.007)、同屋居住(23/27 vs 20/47,P=0.001) 3方面的差异具有统计学意义。进一步比较发现,较于IGRA阴性密接组,IGRA阳性密接组接触的活动性肺结核患者痰涂片结核菌的负荷量更高(P=0.019)。多因素分析结果则显示,肺结核患者痰涂片结核菌量能够显著影响密切接触者的IGRA结果,痰结核菌量高的活动性肺结核密切接触者更容易出现IGRA阳性。
关键词结核密切接触者    潜伏结核感染    γ干扰素释放试验    筛查    随访    
Investigation and follow-up of tuberculosis infection among close contacts of active tuberculosis
LIU Yuanyuan 1 *, QIN Xiaowen 2 *, CHEN Huaxin 2 , YU Zhiming 2 , OU Qinfang 2 , LIU Qianqian 1 , XU Yuzhen 1 , YANG Qinluan 1 , ZHANG Bingyan 1 , GAO Yan 1 , ZHANG Wenhong 1 , SHAO Lingyun 1     
1. Department of Infectious Diseases, Huashan Hospital, Fudan University, Shanghai 200040, China;
2. Department of Tuberculosis, Wuxi No.5 People's Hospital, Wuxi 214007, Jiangsu Province, China
Abstract: This paper screened and followed up close contacts of active pulmonary tuberculosis to understand the latent infection and morbidity of close contacts and analyze related factors. It retrospectively analyzed the clinical data of patients with active pulmonary tuberculosis hospitalized in the tuberculosis ward of Wuxi No.5 People's Hospital from March 2012 to August 2019, and analyzed and followed up the close contacts who had conducted the interferon-γ release assay (IGRA). A total of 39 active pulmonary tuberculosis patients under initial treatment and 74 close contacts were included in the analysis. Of all the 74 close contacts, 27 contacts were IGRA positive (36.5%) and 47 contacts were IGRA negative (63.5%). None of the 27 IGRA-positive close contacts progressed to active tuberculosis, but the differences between the two groups in terms of smoking (3/27 vs 0/47, P=0.045), contact time with tuberculosis patients >5 h/d (22/27 vs 23 /47, P=0.007), living in the same house (23/27 vs 20/47, P=0.001) were statistically significant. Active tuberculosis patients corresponding to IGRA-positive close contacts and those corresponding to IGRA-negative close contacts were further compared, respectively, which found that the active TB patients corresponding to the IGRA positive group had more sputum smear tuberculosis bacteria load than that of the IGRA negative group (P=0.019). Multivariate analysis showed that the amount of tuberculosis bacteria in sputum smear of tuberculosis patients was a significant factor influencing IGRA results of their close contacts. Close contacts of active pulmonary tuberculosis with higher sputum tuberculosis load are more likely to be IGRA positive.
Keywords: Close contacts of tuberculosis    Latent tuberculosis infection    Interferon-γ release assay    Screening    Follow-up    

结核病是严重危害人类健康的全球公共卫生问题,联合国提出了2030年终止结核病流行的控制目标[1]。我国是30个结核高负担国家之一,结核病疫情依然严峻。机体感染结核分枝杆菌后,大多数处于潜伏感染(latent tuberculosis infection, LTBI)状态,大约5%~10%的潜伏结核感染者一生中发展为活动性结核,约50%在感染后5年内发病[2]。因此,管理高危人群中的潜伏结核感染者是遏制结核病的优先行动[3-5]

肺结核主要经呼吸道传播,活动性肺结核的密切接触者是潜伏结核感染的高危人群。对密切接触者定期进行筛查、监测、随访,及时识别其感染状态,并实施预防性干预,是控制结核传播与流行的有效方法。目前γ干扰素释放试验(interferon-γ release assay, IGRA)仍是检测LTBI的主要方法[6-7]。本研究对活动性肺结核的密切接触者进行了回顾性分析,比较IGRA阳性和IGRA阴性密切接触者的特征差异,并探讨其相关影响因素,旨在为结核病的防控提供依据。

1 对象与方法 1.1 研究对象

采用回顾性研究方法,选取2012年3月—2019年8月因活动性肺结核在无锡市第五人民医院结核科住院治疗的患者作为指示病例,对其中做过IGRA检测的密切接触者展开调查。活动性肺结核患者入选标准为痰抗酸杆菌涂片和(或)结核分枝杆菌培养结果为阳性/或MTB-DNA阳性,入选时未接受抗结核治疗或抗结核治疗不超过2周,未接受免疫抑制剂治疗。密切接触者均为活动性肺结核患者的家属,入选对象年龄均大于5岁,人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)抗体阴性,排除肿瘤、自身免疫性疾病、乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)等慢性感染,并签署知情同意书。

1.2 研究方法

收集并记录所有入组活动性肺结核患者及其密切接触者的临床资料。活动性肺结核患者的临床资料包括:性别、年龄、痰涂片结果、肺部计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)空洞情况、入选时抗结核治疗的时间等。密切接触者的临床资料包括:性别、年龄、身高、体重、卡介苗(Bacille Calmette-Guérin, BCG)接种、既往结核病史、糖尿病病史、是否吸烟、与活动性肺结核患者的接触时间以及入组时的IGRA结果。

1.2.2 IGRA检测

① T-SPOT.TB检测,按T-SPOT.TB试剂盒(英国Oxford Immunote有限公司)的说明书操作,固定读板人员,盲法使用酶联免疫斑点读板器(AID-Gmb-H,德国)统计斑点数。若A孔(ESAT-6)与B孔(CFP-10)达到以下标准即判读为阳性结果:阴性对照孔斑点数0~5个,测试孔斑点数与阴性对照孔斑点数的差值≥6个;或阴性对照孔斑点数≥6个,测试孔斑点数≥2倍阴性对照孔斑点数。②QFT-GIT检测,按QFT-GIT试剂盒(澳大利亚Cellestis公司)说明书进行操作。试验结果判定标准:阳性指结核抗原管与阴性对照管的差值≥0.35 U/mL;阴性指阳性对照管>0.5 U/mL,且结核抗原管与阴性对照管的差值0.35 U/mL;不确定指阳性对照管 < 0.35 U/mL,且结核抗原管与阴性对照管的差值< 0.35 U/mL或阴性对照管≥8.0 U/mL。

1.3 统计学分析

应用GraphPad Prism 6.0软件进行统计学分析,两组之间的比较采用Mann-Whitney U检验;分类变量采用Fisher确切概率法。采用SPSS 22.0软件进行Logistic回归,并进行多因素分析。P < 0.05代表差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 研究对象

本研究共纳入活动性肺结核患者112例,均为痰抗酸杆菌涂片阳性或痰MTB-DNA阳性的确诊患者。识别做过IGRA的密切接触者191人,多为夫妻、父母、子女关系,因1人年龄小于5岁剔除,最后纳入分析的密切接触者共190人。因纳入病例前后跨度7年,最终随访到活动性肺结核患者39例,其密切接触者74例。本研究纳入活动性肺结核及其密切接触者的情况具体如图 1所示。

图 1 活动性肺结核患者及密切接触者的纳入情况 Fig. 1 Inclusion of active tuberculosis patients and close contacts
2.2 密切接触者的基本特征及IGRA结果

190名密切接触者中,男性53名(27.9%),女性137名(72.1%)。年龄、体重指数数值表示方式为中位数(四分位间距)。年龄49(36,60)岁,范围为6~95岁。190名密切接触者中的157名采用T-SPOT.TB方法检测,33名采用QFT-GIT方法检测,未发现不确定结果。随访到的74名密切接触者中,男性18名,女性56名,年龄为50(33,60)岁,体重指数(body mass index,BMI)为22.1(20.3,24.8)kg/m2; 43名有卡介苗接种史,31名无卡介苗接种史。74人均否认既往结核病史,其中仅1人有糖尿病病史。密切接触者中58.1%(43/74)和肺结核患者共同居住,为夫妻或者父母子女关系。74名密切接触者中,27名IGRA阳性,占比36.5%,47名IGRA阴性,占比63.5%(见表 1)。

表 1 IGRA阳性和IGRA阴性结核密切接触者的基本情况 Tab. 1 Basic information of close contacts of IGRA-positive and IGRA-negative tuberculosis
基本情况 IGRA阳性
(n=27)
IGRA阴性
(n=47)
P
年龄(岁)a 50(47,61) 49(31,59) 0.394
男性(例) 8 10 0.574
BMIb 23.1 (3.3) 22.3 (3.2) 0.389
   < 18.5 17.3 (0.0) 17.5 (0.8) -
   18.5~23.9 20.9 (1.0) 21.2 (1.5) 0.524
   >23.9 26.1 (2.1) 25.9(1.9) 0.943
BCG接种(例) 21 38 0.771
既往结核病史(例) 0 0 1.000
HIV(例) 0 0 1.000
糖尿病(例) 1/27 0 0.365
吸烟(例) 3 0 0.045
与结核患者接触时间>5 h/d(例) 22 23 0.007
同屋居住(例) 23 20 0.001
注:a年龄的数值表示为M(QR),即中位数(四分位间距);bBMI的数值表示为M (SD),即平均数(标准差)。
2.3 IGRA阳性与阴性密切接触者的特征比较

截至2019年8月,随访到的74名密切接触者均未发现新发肺结核患者。进一步比较IGRA阳性的27例密切接触者和IGRA阴性的47例密切接触者,两组的年龄和性别没有统计学差异;两组的BMI值也没有显著差异,根据BMI值进一步分为 < 18.5、18.5~23.9、>23.9三个区间,亦未发现统计学差异。IGRA阳性组有12例接种BCG(12/27),IGRA阴性组有31例接种BCG(31/47),两组BCG接种率无统计学差异。两组密切接触者HIV均为阴性,否认既往结核病史。糖尿病患者仅有1例,在IGRA阳性组。但IGRA阳性组和IGRA阴性组在是否吸烟、密切接触时间、是否同屋居住3方面的差异有统计学意义(P < 0.05),如表 1所示。

2.4 IGRA阳性与阴性密切接触者对应结核患者的特征比较

27名IGRA阳性密切接触者对应15例活动性肺结核患者,47名IGRA阴性密切接触者对应24例活动性肺结核患者。两组活动性结核患者的年龄、性别、肺部空洞3个指标均无统计学差异。但IGRA阳性组对应的结核患者痰涂片的结核菌负荷量显著高于IGRA阴性组对应的结核患者(P=0.019)。具体数据如表 2所示。

表 2 根据密切接触者IGRA结果分组的结核患者的基本情况 Tab. 2 Basic information of tuberculosis patients according to IGRA results of close contacts
基本情况 IGRA阳性
(n=15)
IGRA阴性
(n=24)
P
年龄(岁)a 53 (29,67) 47 (33,59) 0.563
男性(例) 10 14 0.740
肺部空洞(例) 6 3 0.063
痰涂片b(例) 0.019
  4+ 8 2
  3+ 2 5
  2+ 1 5
1+/报告抗酸杆菌 4 12
注:a年龄的数值表示为M(QR),即中位数(四分位间距)。bZiehl-Neelson抗酸染色镜检结果分级报告标准:报告抗酸杆菌菌数:1~8条/300视野;1+:3~9条/100视野;2+:1~9条/10视野;3+:1~9条/每视野;4+:≥10条/每视野。
2.5 IGRA阳性与阴性密切接触者的多因素分析

将上述所有因素进行多因素的Logistic回归分析,结果显示活动性结核患者痰涂片的结核菌量显著影响了密切接触者的IGRA结果(P=0.035)(见表 3),即排菌量大的肺结核患者的密切接触家属IGRA阳性概率大。

表 3 多因素logistic回归分析IGRA阳性和阴性组 Tab. 3 Multivariate logistic regression analysis of IGRA positive and negative groups
Model Coefficientsa
Unstandardized B Coefficients Std. Error Standardized Coefficients β t Sig.
Constant 0.027 0.789 0.035 0.973
age 4.158×10-5 0.005 0.002 0.008 0.993
sex 0.252 0.220 0.227 1.149 0.260
BMI 0.108 0.145 0.122 0.739 0.465
BCG 0.089 0.247 0.070 0.361 0.721
smoke 0.292 0.366 0.132 0.798 0.431
time -0.238 0.344 -0.244 -0.692 0.494
house 0.691 0.367 0.708 1.883 0.069
sprum -0.144 0.065 -0.366 -2.204 0.035
a Dependent variable: IGRA.
3 讨论

活动性肺结核的密切接触者是潜伏结核感染的高危人群,定期筛查和随访密切接触者中的潜伏结核感染者,从而及时发现转变为活动性肺结核患者的人群,达到控制结核病传播的目的[8]。因此,在结核病低流行地区,肺结核患者的接触调查是结核病控制计划的推荐组成部分[9]。本研究对采用IGRA方法检测的结核密切接触者进行了回顾性分析,发现74例密切接触者中IGRA阳性占比36.5%,IGRA阴性占比63.5%。LTBI是宿主感染结核分枝杆菌后尚未进展为活动性结核的状态,IGRA阳性者中未发现活动性结核的依据,考虑其均处于LTBI状态;IGRA阴性者排除活动性结核依据,否认既往结核病史,则被认为是未感染结核分枝杆菌。结核病的发生是结核分枝杆菌和宿主基因调控免疫应答共同作用的结果,人类基因的多态性与结核易感性有关,这是一个非常复杂的过程,有待深入研究[10]

本文进一步分析了IGRA阳性和阴性密切接触者之间的差异。两组样本在年龄、性别、BMI方面均无统计学差异;所有的密切接触者均为HIV阴性,既往均无结核病史。糖尿病患者是结核病的易感人群,仅在IGRA阳性组发现一例糖尿病患者。既往研究报道,接种BCG疫苗对结核密切接触者有保护作用[11-12],本文对比2组样本接种BCG疫苗的情况,发现无统计学差异,可能与我国BCG接种率较高有关。两组样本之间有显著差异的指标包括吸烟(P=0.045)、接触时间(P=0.007)和同屋居住(P=0.001)。IGRA阳性组27人中有3人吸烟,而IGRA阴性组47人中则无人吸烟。流行病学研究和meta分析表明,吸烟是结核病流行的危险因素。有研究显示,一方面吸烟与贫穷、营养不良、生活条件拥挤相关,另一方面吸烟会导致免疫细胞缺陷[13]。最近,巨噬细胞的糖酵解重编程成为对结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tb)感染的早期宿主免疫反应的关键,吸烟者感染M.tb后,巨噬细胞的糖酵解反应受到显著抑制,从而影响了巨噬细胞清除结核菌的功能[14]

结核分枝杆菌感染主要通过空气传播,近距离的飞沫传播是肺结核的主要传播方式,因此与活动性肺结核患者共享同一空间存在很大的感染风险。本文的结果显示,和肺结核患者接触时间>5h/d的密切接触者较于<5h/d的密切接触者,其IGRA阳性的概率更高(P=0.007);同一房间居住的密切接触者IGRA阳性率明显高于不在同一房间居住的密切接触者(P=0.001)。由此可见,同一个房间居住的密切接触者、接触时间>5h/d的密切接触者的IGRA阳性率高,分别为85.2%、81.5%,这部分接触者是需要重点排查和随访的人群。既往研究也表明,家庭是结核病传播的重要场所[15]

通过分别比较IGRA阳性和IGRA阴性密切接触者所接触的活动性肺结核患者,发现两组样本在年龄、性别,甚至肺部空洞方面都没有显著性差异,但痰的排菌量差异具有统计学意义(P=0.019)。IGRA阳性组中有8例患者痰涂片结果为4+,2例患者结果为3+,1例患者结果为2+,4例患者结果为1+/报告抗酸杆菌;IGRA阴性组痰涂片结果为4+、3+、2+、1+/报告抗酸杆菌的例数则分别为2例、5例、5例、12例;IGRA阳性组53%的患者痰涂片结果为4+,而IGRA阴性组50%的患者痰涂片结果为1+/报告抗酸杆菌。因此,活动性肺结核患者的排菌量与其密切接触者IGRA的结果之间存在一定的关联。而且,经过多因素回归分析发现,活动性肺结核患者的排菌量是影响密接者IGRA结果的显著危险因素[16]

本文随访分析了2012—2019年在无锡市第五人民医院结核科做过IGRA的密切接触者,截至统计时最长随访时间为7年,最短随访时间为1个月,尚未发现一例密切接触者进展为活动性肺结核。对随访时间短的IGRA阳性密切接触者仍须继续随访。

综上所述,活动性肺结核的密切接触者存在潜伏结核感染的风险,排菌量大的肺结核患者是导致密切接触者IGRA阳性的危险因素。这就提示初治肺结核患者尤其排菌量较大的患者应住院隔离治疗,要对与这些患者同屋居住的密切接触者进行筛查及随访,并进行结核病传播知识的宣教。

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刘袁媛, 秦小雯, 陈华昕, 于志明, 欧勤芳, 刘倩倩, 许毓贞, 杨清銮, 张冰琰, 高岩, 张文宏, 邵凌云
LIU Yuanyuan, QIN Xiaowen, CHEN Huaxin, YU Zhiming, OU Qinfang, LIU Qianqian, XU Yuzhen, YANG Qinluan, ZHANG Bingyan, GAO Yan, ZHANG Wenhong, SHAO Lingyun
活动性肺结核密切接触者结核感染情况及随访分析
Investigation and follow-up of tuberculosis infection among close contacts of active tuberculosis
微生物与感染, 2022, 17(6): 360-365.
Journal of Microbes and Infections, 2022, 17(6): 360-365.
通信作者
欧勤芳
E-mail:oqinfang@163.com
基金项目
国家自然科学基金项目(81700009, 81801975)

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