Mycobacterium Tuberculosis -soluttoman DNA:n (MTB cfDNA) diagnostinen käyttö tuberkuloosissa ja ei-tuberkuloosissa pleuraeffuusiossa (MYDNITE-2)

Tuberkuloosi (TB) on edelleen keskeinen tartuntatautitaakka maailmanlaajuisesti. Maailman terveysjärjestön (WHO) vuonna 2023 julkaiseman maailmanlaajuisen tuberkuloosiraportin mukaan tuberkuloosi on toiseksi yleisin tarttuva kuolinsyy COVID-19:n jälkeen vuonna 2022. Keuhkojen ulkopuolinen tuberkuloosi, jonka joukossa tuberkuloottinen keuhkopussintulehdus (TBP) on yksi yleisimmistä alatyypeistä, muodostaa lisäesteitä maailmanlaajuiselle tuberkuloosin hallinnassa sen diagnosointivaikeuksien vuoksi. TBP:n ilmaantuvuus vaihtelee suuresti maantieteellisesti, ja TBP:n osuus kaikista tuberkuloosipotilaista vaihtelee 2,2 prosentista 31,4 prosenttiin. Kahdessa suuressa retrospektiivisessä kiinalaisessa kohorttitutkimuksessa havaittiin TBP:n lisääntyvä ilmaantuvuus.

TBP:n pausibasillaarinen luonne johtaa sen diagnostiseen haasteeseen. Huolimatta kullan standardin diagnostisesta testistä, keuhkopussin nesteen Mycobacterium tuberculosis (MTB) -viljelmän diagnostinen herkkyys ei ole optimaalinen. Se vaihtelee 7,0 % ja 75,0 % välillä viljelyväliaineesta ja HIV-statuksesta riippuen. Sen pitkä, noin 4–8 viikon läpimenoaika heikentää myös sen kliinistä käytännöllisyyttä. Kaupalliset PCR-tekniikat, kuten Xpert MTB/RIF tai Xpert Ultra, ovat nopeita ja spesifisiä testejä, joiden tulokset ovat positiivisia. Niiden hyödyllisyyttä rajoittaa kuitenkin optimaalinen herkkyys. Keuhkopussin biopsia histologiaa ja yhdistettyä histologiaa/viljelyä varten saattaa nostaa herkkyyden 66 %:iin ja 79 %:iin, mutta tämä toimenpide on invasiivisempi kuin thoracentesis. Pleuranesteen adenosiinideaminaasi (ADA) on yleisimmin tutkittu biomarkkeri, jonka diagnostinen herkkyys ja spesifisyys ovat 0,93 ja 0,90 raja-arvolla 40 U/L. Sen raja-alue voi vaihdella potilaan ominaisuuksien (ikä, rinnakkaissairaus) mukaan. TBP:n diagnosoinnin vaikeus johtaa siksi viivästyneeseen anti-TB-hoidon aloittamiseen. Empiirinen anti-TB-hoito voidaan aloittaa yhteensopivien kliinisten esitysten perusteella ilman vahvistavia diagnostisia mikrobiologisia tuloksia, mikä voi aiheuttaa hoidon toksisuuden (esim. maksatoksisuus). Tämä viittaa tyydyttämättömään kliiniseen tarpeeseen paremmalle TBP:n diagnostiselle työkalulle.

MTB-soluttoman DNA:n (cfDNA) havaitseminen keuhkopussin nesteestä voi ratkaista yllä olevat ongelmat. Se on mahdollinen diagnostinen työkalu, jolla on minimaalinen invasiivisuus ja mikä tärkeintä, suora vahvistus MTB:stä keuhkopussin tilassa. Kuitenkin aiemmat PCR-pohjaiset menetelmät raportoivat TBP:n diagnosoinnissa olevan noin 40-80 % alioptimaalisen herkkyyden. Herkkyyttä voi rajoittaa MTB cfDNA:n ja yhden geenin kohteen (IS6110 tai devR) alhainen taso havaitsemisessa. Seuraavan sukupolven sekvensointitekniikan (NGS) kehittymisen myötä mikrobisen cfDNA:n havaitsemista metagenomisella NGS:llä (mNGS) on sovellettu infektiotautidiagnostiikassa. Chang et ai. ovat aiemmin arvioineet mNGS:n käyttöä veri- ja virtsanäytteissä tuberkuloosin diagnostiikassa. He paljastivat, että tällaista metodologiaa rajoittaa MTB:n alhainen pitoisuus ja kontaminoivan ei-tuberkuloottisen mykobakteerin (NTM) DNA:n tausta, jolla on samanlaiset sekvenssit kuin patogeenisellä MTB:llä.

Ryhmämme on äskettäin kehittänyt uuden laboratoriomäärityksen, joka mittaa MTB cfDNA -tasoja. Oletamme, että uudella MTB-cfDNA-määrityksellä on parempi diagnostinen suorituskyky kuin tavanomaisilla mikrobiologisilla menetelmillä TBP:stä johtuvan pleuraeffuusioiden erottamisessa ei-TBP:stä. Koska kehityskohortti sisältää vain rajoitetun määrän keuhkopussin nestenäytteitä, tarvitaan laajamittainen varmistustutkimus, joka sisältää keuhkopussin effuusioita, joilla on laaja kirjo syitä, jotta voidaan vahvistaa sen kliininen käyttökelpoisuus ennen kuin se otetaan käyttöön kliinisessä käytännössä. Tällä tutkimuksella on kolme päätavoitetta. Ensinnäkin uuden MTB cfDNA -määrityksen diagnostinen tarkkuus TBP:n diagnosoinnissa määritetään käyttämällä suurta kohorttia, joka sisältää eri syistä peräisin olevia keuhkopussin nestenäytteitä maista, joissa tuberkuloosi on erilainen. Toiseksi tunnistetaan kliiniset ja laboratoriotekijät, jotka määrittävät pleuranesteen MTB-cfDNA-tason. Kolmanneksi määrityksen kykyä siepata erilaisia ​​anti-TB-lääkeresistenssigeenejä tutkitaan keuhkopussin nesteessä DR-TB:n endeemisiltä alueilta.