耐藥性肺結(jié)核患者NTM感染風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)模型構(gòu)建與效能分析

黎夏,魏登軍,呂翻翻,沈大燕

非結(jié)核分枝桿菌(nontuberculous mycobacteria,NTM)在自然界中廣泛分布,主要是指除結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群即結(jié)核分枝桿菌、牛分枝桿菌、非洲分枝桿菌、田鼠分枝桿菌和麻風(fēng)分枝桿菌之外的分枝桿菌。近年來(lái)報(bào)道顯示[1-2],NTM在人群中的感染率呈上升趨勢(shì),已經(jīng)成為威脅人類公共衛(wèi)生健康的一大難題。NTM感染與結(jié)核分枝桿菌感染在臨床上無(wú)明顯的特性區(qū)分,且耐藥率較高[3-4]。研究NTM感染的特征及分析哪些人群易出現(xiàn)NTM感染已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)[5-6]。使用單一因素分析預(yù)測(cè)NTM感染風(fēng)險(xiǎn)受到的干擾較多,且缺乏科學(xué)性。通過(guò)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型的形式能夠?qū)⒍喾N因素結(jié)合起來(lái),提高評(píng)估準(zhǔn)確率,更好地指導(dǎo)臨床干預(yù),報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 納入2020年3月—2022年5月十堰市太和醫(yī)院呼吸內(nèi)科收治耐藥性肺結(jié)核患者230例,其中男126例,女104例,年齡25～70(51.23±17.51)歲。根據(jù)菌群培養(yǎng)鑒定耐藥性肺結(jié)核患者是否存在非結(jié)核分枝桿菌感染分為NTM組和無(wú)NTM組。本研究已經(jīng)獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(K20200223083),患者及家屬知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn):①均為經(jīng)醫(yī)院確診的耐藥性肺結(jié)核患者;②經(jīng)藥敏試驗(yàn)檢測(cè)均符合耐藥性結(jié)核分枝桿菌的診斷[7];③均能夠獲得理想的深部痰液或肺泡灌洗液。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①臨床資料不完整;②結(jié)核感染前確診為非結(jié)核分枝桿菌感染。

1.3 觀測(cè)指標(biāo)與方法

1.3.1 臨床資料收集:收集患者性別、年齡、職業(yè)、學(xué)歷、家庭年收入、合并癥、是否存在風(fēng)險(xiǎn)因素等臨床資料。

1.3.2 菌群培養(yǎng)及鑒定:(1)儀器設(shè)備與試劑:北京博奧生物有限公司生產(chǎn)的核酸提取儀(Extractor 36)、高速離心機(jī)(Sigma3K15);上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的電熱恒溫水槽(DK-8D);羅氏公司生產(chǎn)的實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(LightCycler480);改良羅氏培養(yǎng)基和含藥改良羅氏培養(yǎng)基均購(gòu)自珠海貝索有限公司。(2)細(xì)菌培養(yǎng):于患者入院時(shí)選擇合適時(shí)機(jī)采用纖維支氣管鏡獲得患者深部痰液或支氣管肺泡灌洗液,使用堿處理中和離心沉淀法對(duì)痰液或支氣管肺泡灌洗液進(jìn)行前消化處理,外送檢驗(yàn)菌株傳代處理,待生長(zhǎng)狀態(tài)良好后進(jìn)行藥敏試驗(yàn)。菌群培養(yǎng)操作均嚴(yán)格按照結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行培養(yǎng)[8]。(3)菌群鑒定:鑒定時(shí)結(jié)合分子診斷技術(shù),采用噻吩-2-羧酸肼(TCH,濃度5 mg/L)和對(duì)硝基苯甲酸(PNB,濃度500 mg/L)初步鑒定結(jié)核分枝桿菌和非結(jié)核分枝桿菌;試驗(yàn)方法及結(jié)果報(bào)告參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[9]。

2 結(jié) 果

2.1 2組患者臨床資料比較 耐藥性肺結(jié)核患者230例出現(xiàn)非結(jié)核分枝桿菌感染39例(16.96%),其中胞內(nèi)分枝桿菌13例(33.33%),膿腫分枝桿菌9例(23.08%),戈登分枝桿菌5例(12.82%),鳥(niǎo)分枝桿菌4例(10.26%),偶然分枝桿菌2例(5.13%),堪薩斯分枝桿菌、草分枝桿菌、母牛分枝桿菌、蟾蜍分枝桿菌各1例(2.56%),其他2例(5.13%),無(wú)混合感染患者。據(jù)此分為NTM組39例和無(wú)NTM組191例,NTM組患者男性、年齡>40歲、農(nóng)民、小學(xué)及以下文化程度、家庭收入<2萬(wàn)元/年、合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)、惡性腫瘤及應(yīng)用免疫抑制劑比例高于無(wú)NTM組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。

表1 無(wú)NTM組和NTM組患者臨床資料比較 [例(%)]

2.2 耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生非結(jié)核分枝桿菌感染的危險(xiǎn)因素分析 以耐藥性結(jié)核患者是否發(fā)生非結(jié)核分枝桿菌感染為因變量,以上述結(jié)果中P<0.05項(xiàng)目為自變量進(jìn)行多因素Logistic回歸方程分析,結(jié)果顯示,男性、年齡>40歲、農(nóng)民、患有COPD、合并惡性腫瘤是耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生NTM感染的危險(xiǎn)因素(P<0.01),見(jiàn)表2。

2.3 構(gòu)建列線圖模型及驗(yàn)證 將耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生NTM感染的影響因素納入列線圖,見(jiàn)圖1,列線圖預(yù)測(cè)NTM感染的C-index為0.904(95%CI0.862～0.961)。校正曲線與實(shí)際曲線的平均絕對(duì)誤差為0.022,列線圖模型預(yù)測(cè)NTM感染風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)際發(fā)生的一致性較好,見(jiàn)圖2。

圖1 耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生NTM感染風(fēng)險(xiǎn)列線圖預(yù)測(cè)模型

圖2 NTM感染風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型的校正曲線

Fig.2 Correction curve of NTM infection risk line graph model

3 討 論

本研究結(jié)果顯示,230例耐藥性肺結(jié)核患者體內(nèi)共分離出NTM菌株39例,略低于國(guó)家平均水平,考慮可能與地域差異有關(guān),也可能是本研究納入對(duì)象均為確診的耐藥肺結(jié)核患者。在菌株方面,排名前四位的NTM菌株分別為胞內(nèi)分枝桿菌(33.33%)、膿腫分枝桿菌(23.08%)、戈登分枝桿菌(12.82%)、鳥(niǎo)分枝桿菌(10.26%),上述4種菌株均為致病性菌株,說(shuō)明存在上述4種NTM菌群感染的患者容易合并肺結(jié)核。多因素Logistic回歸分析顯示,男性、年齡>40歲、農(nóng)民、存在COPD、合并惡性腫瘤是耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生NTM感染的危險(xiǎn)因素。另外,本研究通過(guò)繪制列線圖模型的方式預(yù)測(cè)NTM感染的一致性指數(shù)較高,顯示列線圖模型預(yù)測(cè)耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生NTM感染的風(fēng)險(xiǎn)與實(shí)際發(fā)生較為接近。環(huán)境中分枝桿菌的堿基序列存在高度同源性,種類繁多,分枝桿菌感染多數(shù)發(fā)生在免疫力低下的人群中。目前關(guān)于NTM感染人的機(jī)制尚不清楚,但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其主要是從環(huán)境中獲得NTM而導(dǎo)致感染,其中土壤和水為主要傳播途徑[10]。2010年全國(guó)第五次結(jié)核病流行病學(xué)調(diào)查顯示[11],NTM 的分離率從1990年的4.9%升高到2000年的11.1%,繼而升高到2010年的22.9%。且多數(shù)NTM菌株對(duì)常規(guī)的抗結(jié)核藥物天然耐藥,使許多NTM感染患者難以獲得有效的治療[12]。全國(guó)不同地域的調(diào)查顯示[13-14],沿海省份檢出率較高,內(nèi)陸省份檢出率較低;南方省份檢出率較高,北方省份檢出率較低。相關(guān)研究表明[15],耐藥性肺結(jié)核患者更易出現(xiàn)NTM感染,且NTM感染在不同人群中的分布也存在較大差異。

表2 耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生非結(jié)核分枝桿菌感染的Logistic回歸分析

研究耐藥性肺結(jié)核患者發(fā)生NTM感染的危險(xiǎn)因素,對(duì)于指導(dǎo)臨床早期預(yù)警和干預(yù)具有重要意義。有研究指出[16],農(nóng)民、低收入人群和肺部存在基礎(chǔ)疾病的人群NTM感染風(fēng)險(xiǎn)更高。年齡越大,患者的免疫力越低,本研究中以40歲為界值,雖然在正常人群中40歲是中青年,但本研究納入對(duì)象為耐藥性肺結(jié)核患者,且多數(shù)患者有多年的結(jié)核病史,其體質(zhì)相對(duì)較差,隨著年齡的增加,其機(jī)體的免疫力逐漸降低,與國(guó)內(nèi)相關(guān)研究相一致[17]。另外,男性多于女性,但安徽省的研究指出女性罹患率相對(duì)較高[18],后期還需進(jìn)一步研究。農(nóng)民患者的檢出率較高,可能與此類患者接觸土壤較多,環(huán)境較為惡劣有關(guān)。一項(xiàng)研究指出[19],81%的結(jié)核病患者來(lái)自農(nóng)村或從事體力勞動(dòng)的農(nóng)民或工人。因此在結(jié)核病防治方面加強(qiáng)基層特別是農(nóng)村的宣傳教育尤為必要。另外,患者存在肺部基礎(chǔ)疾病如COPD等,非結(jié)核分枝桿菌的定植幾率會(huì)大大增加;同時(shí)罹患惡性腫瘤的患者機(jī)體免疫力自然低下,在耐藥性肺結(jié)核患者中也易出現(xiàn)非結(jié)核分枝桿菌感染。

本研究的局限性在于僅對(duì)本地區(qū)在筆者醫(yī)院就診的人員進(jìn)行了分析,在患者的納入和菌種鑒定方法方面也可能存在一定局限性,但本研究的新穎點(diǎn)在于針對(duì)性地對(duì)耐藥性肺結(jié)核患者的NTM感染情況和耐藥情況進(jìn)行了分析,有一定的臨床價(jià)值。另外,隨著各種檢測(cè)技術(shù)的更新?lián)Q代,更多的NTM菌株被檢出,對(duì)NTM的臨床診斷造成了一定的干擾。

綜上所述,NTM感染在耐藥性肺結(jié)核患者中具有較高的檢出率,感染人群以男性、農(nóng)民及年齡>40歲的人群為主,并且以致病性NTM菌株居多。

利益沖突：所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

黎夏:設(shè)計(jì)研究方案,實(shí)施研究過(guò)程,論文撰寫(xiě);魏登軍:提出研究思路,分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),論文審核;呂翻翻:資料搜集整理,論文修改;沈大燕:進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析