© Borgis - Nowa Medycyna 1/2009, s. 32-36
*Jolanta Paluch-Oleś, Maria Kozioł-Montewka
Ocena przydatności interferonowego testu QuantiFERON-TB Gold in Tube i tuberkulinowego testu skórnego w immunodiagnostyce zakażeń Mycobacterium tuberculosis
Evaluation of usefulness of QuantiFERON-TB Gold in Tube assay and Tuberculin Skin Test for immunodiagnosis of Mycobacterium tuberculosis infection
Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie
Kierownik Katedry i Zakładu: prof. dr hab. Maria Kozioł-Montewka
Streszczenie
Targeted testing and treatment of latent tuberculosis infection (LTBI) is a key element of tuberculosis control. This strategy is powerful because preventive treatment of people with LTBI reduces the risk of subsequent development of active TB by about 90%. Until recently the tuberculin skin test (TST) has been the only available test used to detect LTBI despite its drawbacks and many limitations. The new interferon gamma based assays (IGRAs), used to detect tuberculosis infections, have been developed and obtained CDC approval last years. These tests measure the IFN-γ production by sensitized lymphocytes after stimulation with ESAT-6, CFP-10 and TB7.7 (p4) M. tuberculosis antigens. They may be successfully applied in BCG vaccinated populations because of their antigen´s specificity. The sensitivity of IGRAs are higher than TST in detecting people with active tuberculosis. The last decade of science research has shown that the introduction of new blood tests is the significant achievement in the diagnosis of M. tuberculosis infection.
Wstęp
Zgodnie z oceną Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) jedna trzecia ludzkiej populacji na świecie jest zakażona M. tuberculosis, przy czym ogromna większość tych zakażeń ma postać latentną (LTBI) (1).W odróżnieniu od aktywnej postaci gruźlicy, zakażenie latentne ma bezobjawowy przebieg i nie stanowi bezpośredniego zagrożenia epidemiologicznego. Szacuje się jednak, że w ciągu 5 lat od zakażenia u około 5% immunokompetentnych osób z LTBI dojdzie do rozwoju aktywnej gruźlicy, a u następnych 5% choroba rozwinie się w czasie dalszych lat życia. Od ponad trzydziestu lat identyfikacja i leczenie latentnych zakażeń M. tuberculosis jest jednym z podstawowych elementów w programach walki z gruźlicą w USA i innych państwach z niskimi wskaźnikami epidemiologicznymi. Strategia leczenia osób z LTBI zmniejsza w około 90% ryzyko rozwoju gruźlicy. Szczególne korzyści polegające na ochronie najbliższego otoczenia przed zakażeniem M. tuberculosis wynikają z leczenia osób z LTBI należących do grup wysokiego ryzyka. Grupę ryzyka stanowią osoby o niskim statusie społecznym, obciążone chorobą z uzależnienia, ludzie w podeszłym wieku, chorzy z cukrzycą, krzemicą, chorobami nowotworowymi, chorobami krwi, pacjenci po transplantacji, leczeni sterydami oraz leczeni immunosupresyjne, w tym pacjenci leczeni inhibitorami TNFα (2, 3).
Tuberkulinowy test skórny
Testem umożliwiającym identyfikację osób z LTBI, w grupach zwiększonego ryzyka rozwoju gruźlicy, był do tej pory tuberkulinowy test skórny (TST). TST był i nadal jest jedną z metod diagnostycznych aktywnej gruźlicy, testem sprawdzającym stan alergii tuberkulinowej przed planowanym szczepieniem oraz testem epidemiologicznym do oceny stopnia zakażenia populacji prątkiem gruźlicy. Wrażliwość na tuberkulinę po zakażeniu prątkiem gruźlicy po raz pierwszy stwierdził Pirquet w 1907 r. Wprowadził on do diagnostyki tuberkulinowy odczyn doskórny, skaryfikacyjny zwany odczynem Pirqueta. W 1908 r. Dora Mantoux wykonała odczyn śródskórny, który ze względu na sposób wprowadzenia tuberkuliny oraz ze względu na jej rodzaj (Renset Tuberkulin, seria 23) jest uważany za najbardziej czuły i swoisty. Aby wyniki próby tuberkulinowej miały właściwe znaczenie kliniczne i epidemiologiczne, wymagane jest poznanie podstaw reakcji immunologicznej wzbudzanej przez ten antygen, jak również stosowanie standardowej tuberkuliny i standardowej techniki wykonania i odczytu testu.
W Polsce od 1966 r. stosowana jest tuberkulina RT23, będąca przesączem zabitych na gorąco prątków gruźlicy typu ludzkiego. Podstawą odczynu tuberkulinowego jest rozwój nadwrażliwości typu późnego – DHT (delayed-type hypersensitivity), która jest możliwa do wykrycia w czasie od 2 do 4 tygodni od zakażenia. Po śródskórnym podaniu tuberkuliny już po 5-6 godz. zaczyna tworzyć się naciek, który po 72 godz. zostaje zmierzony i odczytany jako wynik próby. Interpretacja wyniku odczynu tuberkulinowego jest zależna od wielkości i typu powstałego nacieku. Zgodnie z zaleceniami CDC wynik od 0 do 4 mm uznawany jest za ujemny, od 5 do 9 mm za dodatni u osób z kontaktu z chorym prątkującym, u osób z immunosupresją (w tym z HIV), z nieprawidłowym rtg klatki piersiowej (stare zmiany po leczeniu p/gruźliczym), naciek większy od 15 mm uznawany jest za dodatni dla osób bez czynników ryzyka (2, 4, 5). Obecność w tuberkulinie PPD ok. 200 antygenów wspólnych dla prątków chorobotwórczych, szczepu BCG i mykobakterii z grupy NTM ( Nontuberculous Mycobacteria) sprawia, że test tuberkulinowy jest badaniem o niskiej specyficzności, czego wyrazem są wyniki fałszywie pozytywne. W populacjach poddawanych szczepieniom BCG istnieje zwiększone prawdopodobieństwo występowania wyników fałszywie dodatnich do 15 lat po szczepieniu. Do przyczyn niskiej czułości testu tuberkulinowego zalicza się upośledzenie odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego spowodowane wiekiem (dzieci do lat 5, osoby stare), zakażeniem HIV, leczeniem immunosupresyjnym, chorobą nowotworową itp. Fałszywie negatywne wyniki testu tuberkulinowego wykluczają go ze schematu diagnostycznego aktywnej gruźlicy w tych grupach chorych (3, 6, 7).
Testy interferonowe
W chwili obecnej stuletni test tuberkulinowy jest zastępowany przez nowoczesną generację immunologicznych diagnostycznych testów opartych na detekcji IFN-γ, a są to: QuantiFERON-TB Gold (QFT-G) australijskiej firmy Cellestis i T-SPOT.TB brytyjskiej firmy Oxford Immunotec. Testy te bazują na detekcji IFN-γ produkowanego przez limfocyty T w odpowiedzi na swoiste antygeny M. tuberculosis kodowane przez region RD1. Są dostępne komercyjnie i zostały zatwierdzone przez FDA jako testy diagnostyczne: QFT-G w 2005 r. i T-SPOT.TB w 2008 r.
W metodzie T-SPOT.TB, wykorzystującej technikę ELISPOT (Enzyme Linked Immunosorbent Spot), wyizolowane komórki jednojądrzaste krwi obwodowej są stymulowane przez swoiste antygeny prątka gruźlicy i po inkubacji oceniana jest liczba „plamek” (spots), które odpowiadają obecności immunokompetentnych limfocytów T wydzielających IFN-γ (8).
Test QuantiFERON-TB Gold in Tube
QuantiFERON-TB Gold In-Tube jest pośrednią metodą oceny latentnego zakażenia prątkami gruźlicy lub aktywnej choroby (w połączeniu z dotychczas używanymi metodami klinicznymi i mikrobiologicznymi). Test QFT-G stanowi przełom w rozpoznawaniu zakażeńM. tuberculosis. Został zatwierdzony i jest stosowany jako test diagnostyczny w wielu krajach Europy oraz w USA. Testem oznacza się poziom IFN-γ jako identyfikacjęin vitro odpowiedzi komórkowej na antygeny symulujące białka ESAT-6, CFP-10 i TB7.7 (p4) występujące u prątków gruźlicy. Białka ESAT-6, CFP-10 są kodowane przez region RD1 w genomie prątka gruźlicy i są nieobecne u szczepów BCG, jak również u szczepów należących do NTM z wyjątkiem: M. kansasii, M. szulgai i M. mariunum. W celu maksymalnego zwiększenia specyficzności testu QFT-G, do puli białek służących do stymulacji limfocytów dołożono jeszcze jedno, wysoce swoiste dla M. tuberculosis białko TB7.7 (p4) z regionu RD11 w genomie prątka. Spowodowało to znaczne zwiększenie swoistości testu wersji QuantiFERON-TB Gold In-Tube (2) w porównaniu do swoistości próby tuberkulinowej oraz eliminację fałszywie dodatnich wyników w populacjach poddanych wcześniej szczepieniom BCG (9, 10).
Oznaczenie stężenia IFN-γ wykonywane jest techniką ELISA, a do każdego testu załączona jest wewnętrzna kontrola ujemna i dodatnia. Krew od pacjentów pobierana jest do specjalnych probówek: Nil Control, TB Antygen i Mitogen, następnie inkubowana przez 16 do 24 godz. w temp. 37°C i wirowana w celu oddzielenia plazmy, w której oznaczany jest poziom specyficznego IFN-γ. Wyniki stwierdzające obecność lub wykluczanie zakażenia sporządzane są na podstawie kalkulacji komputerowej w oparciu o porównanie wartości IFN-γ dla TB Antygenu, kontroli ujemnej (Nil Control) i dodatniej (Mitogen) i są możliwe do otrzymania w ciągu 24 godzin od pobrania krwi. Dla wyniku pozytywnego przyjęto stężenie IFN-γ wyższe od 0,35 IU/ml (TB antygen minus Nil) przy Nil mniejszym lub równym 8,0 IU/ml oraz przy każdej wartości różnicy pomiędzy Mitogenem i Nilem. Pozytywny wynik wskazuje na obecność zakażenia M. tuberculosis i nie różnicuje LTBI od aktywnej postaci gruźlicy. W każdym przypadku powinna być przeprowadzona dalsza diagnostyka w celu wykluczenia aktywnej gruźlicy, a po jej wykluczeniu powinno być rozważone profilaktyczne leczenie zakażenia. Za wynik negatywny przyjęto stężenie IFN-γ mniejsze od 0,35 IU/ml. Wynik nieokreślony otrzymywany jest w przypadku gdy stężenie IFN-γ jest mniejsze od 0,5 IU/ML dla różnicy Mitogen minus Nil, oraz przy stężeniu IFN-γ dla NIL większym od 0,8 IU/ml.
Test QFT-G jest pośrednim testem jakościowym, w którym stężenie IFN-γ decyduje o wyniku dodatnim lub ujemnym, natomiast nie świadczy o masywności zakażenia, o poziomie wrażliwości immunologicznej oraz o prawdopodobieństwie rozwoju aktywnej postaci choroby.
Przydatność diagnostyczną testu QFT-G i jego przewagę nad próbą tuberkulinową w warunkach praktyki klinicznej potwierdzają liczne publikacje oraz wyniki badań wykonanych w Katedrze i Zakładzie Mikrobiologii Lekarskiej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie.
Dane literaturowe
Zastosowanie testu QuantiFERON TB Gold do diagnostyki latentnego zakażenia M. tuberculosis
Ocena dokładności testu QFT-G i innych pośrednich metod identyfikacji LTBI (w tym TST) jest utrudniona z powodu barku testów potwierdzających obecność latentnego zakażenia w przypadkach gruźlicy nie potwierdzonej metodami mikrobiologicznymi. Częściowym uzupełnieniem tego braku jest kalkulacja oparta na ocenie proporcji ujemnych wyników testów w grupie osób z niskim stopniem ryzyka zakażenia w stosunku do liczby dodatnich wyników testów u osób z aktywną gruźlicą, potwierdzoną metodami mikrobiologicznymi, oraz na podstawie wyliczonych wskaźników zgodności dla obydwu metod. Opublikowane wyniki badań (11, 12, 13), mające na celu porównanie wyników testu QFT-G do innych, pośrednich metod wskazują na wysoką specyficzność (98,1%) testu QFT-G uzyskaną dla grupy 218 studentów pielęgniarstwa. Wszyscy badani byli wcześniej poddani szczepieniom BCG oraz należeli do grupy niskiego stopnia ryzyka zakażenia prątkiem gruźlicy. Czułość testu wynoszącą 89,0 % uzyskano w badaniach 118 pacjentów z gruźlicą potwierdzoną hodowlą (11). W kolejnych badaniach wyniki testu QFT-G zostały porównane do wyników TST: w grupie 99 BCG szczepionych, koreańskich studentów po przeprowadzeniu badań uzyskano dla QFT-G wysoką specyficzność (96%) w porównaniu do niskiej specyficzności TST (49%). Wśród 54 pacjentów z gruźlicą płuc czułość QFT-G przewyższała czułość próby tuberkulinowej i wynosiła odpowiednio: 81% do 78% (12). Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić że test QFT-G charakteryzuje się większą specyficznością i czułością niż TST w identyfikacji LTBI, szczególnie w populacjach poddanych szczepieniom BCG. Procedura wykonania testu QFT-G eliminuje ryzyko powstawania błędów wynikających z subiektywnej oceny wielkości i rodzaju nacieku powstającego po próbie tuberkulinowej (fałszywy odczyt próby). Kolejnymi zaletami testu interferonowego są: wysoka korelacja z obecnością zakażenia M. tuberculosis u osób z grup wysokiego ryzyka zakażenia; brak reakcji krzyżowych ze szczepami prątków z grupy NTM; powtarzalność wyników; brak efektu wzmocnienia; do wykonania testu potrzebna tylko jedna wizyta pacjenta; krótki czas niezbędny do wykonania oznaczenia.
Ocena przydatności testuQuantiFERON-TB Gold do wykrywania LTBI u pacjentów z immunosupresją
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
24 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
59 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
119 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. World Health Oragnization. Global Tuberculosis Control: Surveillance, Planning, Finacing. WHO Report 2005, Geneva, Switzerland (2005). 2. Rothel James S, Andersen Peter (2006): Diagnosis of latent Mycobacterium tuberculosis infection: is the demise of the Mantoux test imminent? Expert Review of Anti-infective Therapy 2006; 3, 6: 981-993. 3. Targeted Tuberculin Testing and Treatment of Latent Tuberculosis Infection. American Thoracic Society. Am. J. Resir. Crit. Care Med. 2000; 161: 221-247. 4. Majewska-Zalewska Hanna: Technika wykonania próby tuberkulinowej i szczepienia BCG. Medycyna Praktyczna, Pediatria, 1999. 5. Zio-kowski Jerzy: Diagnostyka gručlicy pierwotnej. Klinika Pediatryczna 2007; Vol 15/2: 257-264. 6. Tissot F et al.: Influence of bacille Calmette-Guerin vaccination on size of tuberculin skin test reaction: to what size? Clin Infect Dis 2005; 40: 211-217. 7. Barnes PF: Diagnosing latent tuberculosis infection: the 100-year upgrade. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 807-808.8. Ajit Lalvani. (2004) Editorial Commentary: Counting Antigen-Specific T Cells: A New Approach for Monitoring Response to Tuberculosis Treatment? Clinical Infectious Diseases 2004; 38, 5: 757-759. 9. Mazurek GH et al.: Guidelines for using the QuantiFERON-TB Gold test for detecting Mycobacterium tuberculosis infection, United States. MMWR Recomm Rep; 54:49-55, 2005. 10. Mazurek GH, LoBue PA, Daley CL, et al. Comparison of a whole-blood interferon - assay with tuberculin skin testing for detecting latent Mycobacterium tuberculosis infection JAMA 2001; 286: 1740-1747. 11. Mori T et al.: Specific detection of tuberculosis infection: an interferongamma-based assay using new antigens. Am J Respir Crit Care Med. 2004; 170: 59-64. 12. Kang YA et al.: Discrepancy between the tuberculin skin test and the whole-blood interferon g assay for the diagnosis of latent tuberculosis infection in an intermediate tuberculosis-burden country. JAMA 2005; 293: 2756-61. 13. Ferrara G et al.: Routine hospital use of a commercial whole blood interferon-g assay for tuberculosis infection. Am J Respir Crit Care Med 2005; 172: 631-5. 14. Brock I et al.: Latent Tuberculosis in HIV positive, diagnosed by the M. tuberculosis Specific Interferon Gamma test. Respir Res. 2006; 7: 56. 15. Selwyn PA et al.: Clinical manifestations and predictors of disease progression in drug users with human immunodeficiency virus infection. N Engl J Med. 1992; 327: 1697-1703. 16. Ormerod LP et al.: BTS recommendations for assessing risk and for managing Mycobacterium tuberculosis infection and disease in patients due to start anti-TNF-alpha treatment. Thorax. 2005; 60: 800-805. 17. Ponce de León D et al.: Attenuated response to purified protein derivative in patients with rheumatoid arthritis: study in a population with a high prevalence of tuberculosis. Ann Rheum Dis. 2005; 64: 1360-1361. 18. Winthrop KL et al.: Tuberculosis associated with therapy against tumor necrosis factor alpha. Arthritis Rheum. 2005; 52: 2968-2974. 19. Libshitz HI et al.: Tuberculosis in cancer patients: an update. J Thorac Imaging. 1997; 12: 41-46. 20. Fietta A et al.: A comparison of a whole-blood interferon-gamma assay and tuberculin skin testing in patients with active tuberculosis and individuals at high or low risk of Mycobacterium tuberculosis infection. Amer J Infect Cont. 2003; 31: 347-353. 21. Nakaoka H et al.: Risk for tuberculosis among children. Emerg Infect Dis 2006; 12: 1383-8. 22. Dogra S et al.: Comparison of a whole blood interferon-gamma assay with tuberculin skin testing for the detection of tuberculosis infection in hospitalized children in rural India. J Infec 2007; 54: 267-76. 23. Detjen AK et al.: Interferon-gamma release assays improve the diagnosis of tuberculosis and nontuberculous mycobacterial disease in children in a country with a low incidence of tuberculosis. Clin Infect Dis 2007; 45: 322-8. 24. Okada K et al.: Performance of an interferongamma release assay for diagnosing latent tuberculosis infection in children. Epidemiol Infect 2007; 8: 1-9. 25. Mori M et al.: Usefulness of interferon-gamma based diagnosis of Mycobacterium tuberculosis infection in childhood tuberculosis. Kansenshogaku Zasshi 2005; 79: 937-44.
