抗结核分枝杆菌抗体检测蛋白芯片的临床应用

   摘要：目的  验证抗结核分枝杆菌多种抗原的抗体检测蛋白芯片的临床应用价值。  方法  结核病人和正常对照者的血清经芯片识别仪和ELISA同时检测，分析其敏感性、特异性和总符合率。  结果  结核芯片系统检测的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和诊断指数分别为6991%、8485%、9080%、5556%和15476%。而ELISA法检测的敏感性、特异性分别为6681%和8614%。两者检测的总符合率为8104%。检测结果间差异无显著性(χ2=15，P＞005)。  结论  芯片系统检测的敏感性和特异性符合临床检验要求，具有简便、快速和单人份操作的优点，可用于临床辅助诊断结核病人。

    关键词：结核分枝杆菌；结核蛋白芯片；血清学诊断   

    中图分类号：R378911    文献标识码：B    文章编号：1009-9727（2005）02-317-02

    Clinical application of the protein chip for detection of the antibody to multiple Mycobacterium tuberculosis antigens.WANG Hai-bo,ZHU Zhong-yuan,XIE Yong.(Affiliated Xinhua Hospital of Hainan Medical College,Haikou 570311,Hainan,P.R.China)

    Abstract  Objective  To evaluate the value of protein chip for clinical detection of multiple Mycobacterium tuberculosis antigen.  Methods  The sera from tuberculosis patients and normal controls were simultaneously detected by protein chips and ELISA,the sensitivity,specificity and total coincidence rate were analyzed.  Results  The sensitivity,specificity,positive and negative predicatives and diagnostic index detected by using protein chips were 69.91%,84.85%,90.80%,55.56% and 154.76%,respectively.While the sensitivity and specificity of ELISA were 66.81% and 86.14%,respectively. The total coincidence rate of the two methods was 81.04%,showing on significant difference(χ2=1.5,P>0.05).  Conclusion  The TB protein chip system is simple ,rapid,sensitive and specific,and suitable for detection of rapid serodiagnosis of tuberculosis.

    Key words:Mycobacterium tuberculosis,TB protein chip;Serodiagnosis.

    我国现有结核病人约450万例，每年病死近13万人［1］。造成上述严峻形势的重要原因之一是结核病的早期快速诊断技术不理想。目前已有的结核抗体检测试剂均为未纯化的结核菌菌液抗原，存在特异性差异的问题［2，3］。我们对南京大渊生物技术工程公司使用的基因工程表达的结核菌蛋白和脂多糖生产的结核芯片系统进行了检测实验，取得较理想的快速诊断效果。

    1  材料与方法

    11  结核病患者血清标本  由武汉钢铁公司第二职工医院、海口市结核病防治所、海南省农垦总局医院提供，共226份。其中活动性肺结核(痰涂片或者细菌培养结核菌阳性)病人血清113份，慢性肺结核病人血清90份，结核性胸膜炎、结核性脑膜炎、肾结核病人血清23份。正常对照血清由海南省农垦总局医院住院非结核病人血清48份，门诊体检病人血清53份，共101份。

    12  蛋白芯片  结核菌多抗原的IgG抗体芯片检测系统(简称：结核芯片系统)：南京大渊生物技术工程有限公司提供。

    13  结核抗体检测ELISA试剂由四川省绵阳市404医院科技开发部提供。

    14  PBT-X2蛋白芯片阅读仪由南京大渊生物技术工程有限公司提供。

    15  芯片系统实验方法  先在芯片上标记上样品编号，再在芯片盒窗口内滴加4滴试剂A，使膜表面完全浸湿。待完全渗入后，室温放置1min，加待检血清100μl。待血清完全渗入后，再滴加6滴试剂B。待试剂B完全渗入后，滴加10滴试剂C。待试剂C完全渗入后，最后滴加6滴试剂D。反应完毕后30min内，将芯片放入芯片阅读系统进行分析。阴性和阳性结果根据仪器生产厂家设置参数自动判别。

    2  结果

    21  结核芯片系统检测各种类型结核病人的阳性率  结核芯片系统检测活动型肺结核、慢性肺结核和其它结核病人的敏感性分别为7965%(90/113)、6444%(58/90)和4348%(10/23)。检测结核病人总的敏感性为6991%(见表1)。

    表1  不同类型结核病人芯片检测的结核抗体阳性率
    Table 1  The rates of M tuberculosis antibodies in
    different type tuberculosis detected by TB protein chip

    22  结核芯片系统各种指标检测的意义  见表2。抗结核菌单个抗原的抗体阳性率以抗38kDa的阳性率最高，为1549%，次之为抗LAM抗体阳性率(1062%)，最低为抗16kDa抗体的阳性率(841%)。三个单指标阳性率之和为3352%。

    抗结核菌三种抗原的抗体均阳性的比例最高，占2168%。其他各种抗原或者抗原组合的抗体阳性率的构成比见表2。

    表2  各种结核菌抗原的抗体阳性率构成比
    Table 2  The positive rates of TB antibodies to 3 kinds of M tuberculosis
    antibodies detected by TB protein chipmethod

    23  结核蛋白芯片的主要性能指标  敏感性为6991%(158/226)，特异性为8416%(85/101)。阳性预测值为908%(158/174)，阴性预测值5556%(85/153)。诊断效率为15476%。见表3。

    表3  结核蛋白芯片法检测结核病人和对照组的结果
    Table 3  Results of detection of TB patients and the controls

    24  结核芯片检测系统检测结果与ELISA法检测结果的比较  ELISA法检测结核病人标本的阳性率为6681%(151/226)。结核蛋白芯片法检测结核病人抗体的总阳性率为6991%(158/226，见表1)。两者之间差异无显著性(χ2=10,P＞005)。ELISA法检测对照组的结核抗体阳性率为1386%(14/101)，特异性为8614%。ELISA检测的特异性与结核芯片检测系统的特异性8485%(85/101)相当，二者之间差异无显著性(χ2=10,P＞005)。

    25  结核芯片系统检测与ELISA技术检测的总符合率  两种方法检测结核病人标本均阳性130例，均阴性47例，合计为177例，二者检测结核病人的符合率为7832%(177/226)。两种方法同时检测对照组标本101份，二法均阳性7例，均阴性81例，合计为94例。符合率为9307%。两法检测结核病人和对照组共327份标本，均阳性134例，均阴性131例，相符总数为265例。总符合率为8104%(265/327)。

    3  讨论

    检测结核菌抗体用于结核病的诊断一直是结核病防治研究追求的目标。抗结核分枝杆菌多种抗原的IgG抗体检测蛋白芯片系统点样了3种结核菌或者结核菌复合群特异性抗原，即脂阿拉伯甘露糖(LAM)［4，5］、16kDa［6］和38kDa［6，7］蛋白等三种抗原。这三种抗原的抗体检测对于结核菌感染的血清学辅助诊断具有很高的敏感性、特异性［6］。因此，检测可疑患者血清中检测此特异性抗体，而对结核病患者的早期诊断、机体免疫功能的动态监测以及结核病感染的大规模血清流行病学调查具有很高的应用价值。

    结核芯片系统检测抗多种结核菌抗原的抗体的敏感性为6991%，特异性为8485%，诊断指数为15476%。阳性预测值和阴性预测值分别为908%及5556%。结核芯片系统和ELISA检测的总符合率达8104%。表明该试剂符合临床诊断结核病的要求，可用结核病的血清学辅助诊断。

    参考文献：

    ［1］ 全国结核病流行病学抽样调查技术指导组第四次全国结核病流行病学抽样调查报告［J］中华结核和呼吸杂志，2002，25：3～7
    ［2］ 段蕴岫，宋鹏，刘东东ICT-TB卡在肺结核、肺癌和肺结节病鉴别诊断中的价值［Ｊ］北京医学，2000：22(3)：146～148

    ［3］ 鲁起超，董云秋血清抗结核分支杆菌抗体对结核病的诊断价值［Ｊ］中华结核和呼吸杂志，1998，21：82

    ［4］ 胡雷光，戴湘菇，叶宇冰用免疫滴金法检测结核病人抗LAM-B抗体的研究［Ｊ］中国免疫学杂志，2000，16(3)：155

    ［5］ Sada E,Brennan P J,Herrera T,et alEvaluation of lipoarabinomannan for the serological diagnosis of tuberculosis［Ｊ］J Clin Microbiol,1990,28(12):2857

    ［6］ 张小刚，庄玉辉，何秀云，等重组结核分支杆菌38kDa和16kDa蛋白用于结核病血清学诊断的价值［Ｊ］中国防痨杂志，2001，23(5)：281～283

    ［7］ C de RA,Lu HM,Shi YZClinical evaluation of a rapid immunochromatographic assay based on the 38 kDa antigen of Mycobacterium tuberculosis on patients with pulmonary tuberculosis in China［Ｊ］ Tubercle and Lung Disease,1996,77:363

作者单位：海南医学院附属新华医院，海南 海口  570311

    作者简介：王海波(1961～)，女，主管技师，检验医学专业

    通信作者：朱中元(1962～)，男，博士，主任技师，检验医学专业抗结核分枝杆菌抗体检测蛋白芯片的临床应用