一種新的血液檢測方法可幫助數(shù)百萬結(jié)核病感染者 二維碼
發(fā)表時(shí)間：2021-03-29 12:00 全世界有超過1000萬人患有活動(dòng)性肺結(jié)核(ATB)，每年死于該病的人數(shù)超過 100萬人。大多數(shù)患者生活在資源匱乏的國家，那里對ATB的診斷尤其具有挑戰(zhàn)性-更新的測試：需要昂貴的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，而這些設(shè)備通常不可用。此外，采集痰標(biāo)本并進(jìn)行培養(yǎng)的歷史標(biāo)準(zhǔn)很慢，而且通常靈敏度不足以正確識別ATB，這意味著許多需要治療的患者直到太遲才被識別。 為了幫助患ATB風(fēng)險(xiǎn)最高的患病患者獲得所需的護(hù)理，世界衛(wèi)生組織(WHO)呼吁開發(fā)一種 基于血液而不是基于痰的分類測試（Triage Test），并可以識別出發(fā)生ATB 的高風(fēng)險(xiǎn)患者，應(yīng)接受診斷測試。有幾種商業(yè)血液測試試圖填補(bǔ)這一空白，但世衛(wèi)組織根據(jù)這些測試過于不準(zhǔn)確的證據(jù)，強(qiáng)烈建議不要使用它們。 現(xiàn)在，來自Wyss生物激勵(lì)工程研究所、哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院博德研究所、布里格姆和婦女醫(yī)院以及其他幾家合作機(jī)構(gòu)的研究人員團(tuán)隊(duì)以一種快速、超靈敏的方式響應(yīng)了這一要求。他們采用多重血液結(jié)核分類試驗(yàn)，分析血液樣本中四種蛋白質(zhì)和抗結(jié)核抗體組合水平的“特征”，以確定可能患有ATB并需要進(jìn)一步診斷和治療的患者。它可以配置成一個(gè)只需2美元的POCT測試，大約30分鐘就能得到結(jié)果，降低了低資源環(huán)境下的護(hù)理障礙，并可能挽救數(shù)百萬人的生命。 “我們的測試表現(xiàn)了86%的敏感性和69%的特異性，非常接近世衛(wèi)組織對有效結(jié)核病分類測試90%敏感性和70%特異性的最低要求，”第一作者Rushdy Ahmad博士說，他是Broad Institute的前研究科學(xué)家，現(xiàn)在是True North Bio的總裁?！八€有效地識別了來自三個(gè)不同大陸的患者樣本中的ATB特征，這意味著它可以檢測出許多病原體菌株，并且在HIV陽性和HIV陰性樣本中都可以檢測到，這使得它廣泛適用于大多數(shù)ATB患者。” 強(qiáng)大的標(biāo)志物蛋白 該研究小組著手通過確定患者血液中始終表明很可能出現(xiàn)ATB的生物標(biāo)志物的特征集來創(chuàng)建他 們的基于血液的測試，然后開發(fā)可以檢測該特征的易于部署的測定法。他們首先使用傳統(tǒng)的微 生物學(xué)評估方法，從坦桑尼亞和菲律賓的大約400個(gè)樣本中測量了47種不同的血液蛋白質(zhì)水 平，這些樣本被診斷出患有ATB或非TB(OTB)以外的疾病。然后他們使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分 析了蛋白質(zhì)水平數(shù)據(jù)，該算法對ATB患者中持續(xù)升高的四種蛋白質(zhì)進(jìn)行了分析:白介素 (IL)-6，IL-8，IL-18和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF) 。基于此ATB標(biāo)志物，該算法正確地預(yù)測 了86%的陽性樣品中ATB的存在(敏感性)，以及65%的陰性樣品中ATB的缺失(特異性)。 它還可以正確鑒定出100%的HIV陽性樣本中的ATB。 為了提高他們的測試的檢測非常低濃度的四種蛋白質(zhì)的能力，他們開發(fā)的Simoa上的超靈敏免 疫?平臺(tái)，使蛋白質(zhì)水平的有效測量使用盡可能少的血從手指點(diǎn)下降。該測定將算法的靈敏度 提高到87%，將特異性提高到66%。此外，該測試未預(yù)測出19例潛在結(jié)核病樣本中的ATB，這 表明該方法可有效地將需要立即就醫(yī)的患者從不需要疾病干預(yù)的患者中分出來。 共同通訊的作者大衛(wèi)·沃爾特(David Walt)說:“我們分析的所有四種血液蛋白的水平都已在 多種不同的疾病中鑒定出來，但只有結(jié)合預(yù)測算法后，它們才有能力將ATB與其他疾病區(qū)分開 來。” 博士，威斯學(xué)院核心教員，哈佛醫(yī)學(xué)院漢斯約格·威斯生物啟發(fā)工程教授(HMS)，布 萊根大學(xué)病理學(xué)系資深研究員以及霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所教授。 更快，更好，更便宜 對于研究的第二階段，研究團(tuán)隊(duì)通過測試其從越南，南非和秘魯?shù)?/span>317個(gè)不同樣本中識別出 ATB的能力，驗(yàn)證了算法。他們還在這一組樣本中測試了第五種生物標(biāo)志物，以改善算法的性能：抗結(jié)核抗原Ag85B的抗體的存在。使用此附加參數(shù)，該測試能夠?qū)崿F(xiàn)86%的靈敏度和 69%的特異性。它還在HIV陽性和陰性樣本以及潛在結(jié)核病樣本中保留了其性能。研究中使用的設(shè)置每次測試的成本約為10美元，但可以使用較便宜的材料配置為2美元的可消耗版本。 “這種方法不僅是現(xiàn)有最快，最準(zhǔn)確的ATB分診測試之一，而且與其他現(xiàn)有方法相比，它更適合在資源貧乏的社區(qū)中進(jìn)行部署，它適用于不同結(jié)核病菌株的患者，其結(jié)果是通訊作者，邁克 爾·吉列特(Michael Gillette)博士，博德研究所蛋白質(zhì)組學(xué)和生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)計(jì)劃的高級研 究組負(fù)責(zé)人兼醫(yī)學(xué)副教授，醫(yī)學(xué)博士HMS和麻薩諸塞州綜合醫(yī)院的肺/重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)師。這些特點(diǎn)使它有可能成為病人的救命方法，因?yàn)樗芰⒓醋R別出需要進(jìn)行結(jié)核病診斷測試的患者，這將減少因未確診的抗結(jié)核抗體和過度使用抗生素造成的死亡，并降低對非抗結(jié)核抗體患者昂貴的診斷費(fèi)用。 該團(tuán)隊(duì)通過添加更多的診斷性生物標(biāo)記物(包括直接測量TB抗原)并進(jìn)一步復(fù)用該檢測方 法，從而可以同時(shí)檢測多達(dá)十種分析物，從而不斷完善和改進(jìn)其分類試驗(yàn)。 拓展閱讀：https://wyss.harvard.edu/news/a-timely-triage-test-for-tb/ |
