Mycobacterium Tuberculosis -soluttoman DNA:n diagnostinen hyöty Hongkongissa (MYDNITE-3)

Tuberkuloosi (TB) on edelleen keskeinen tartuntatautitaakka maailmanlaajuisesti. Maailman terveysjärjestön (WHO) vuonna 2023 julkaiseman maailmanlaajuisen tuberkuloosiraportin mukaan yli seitsemän miljoonaa ihmistä sai tuberkuloositartunnan vuonna 2022 ja 1,3 miljoonaa kuoli tautiin. Kiina on kolmen suurimman tuberkuloositaakan joukossa, kun taas Hongkongissa tuberkuloosi on keskitasoa, keskimäärin 4 000 uutta tapausta vuodessa.

Tuberkuloosiinfektio voi aiheuttaa keuhkojen parenkyymin ulkopuolella eri ilmenemismuotoja noin 25 %:lla potilaista (keuhkojen ulkopuolinen tuberkuloosi, EPTB), ja siihen liittyy huonompi hoitotulos kuin keuhkotuberkuloosi. Tuberkuloottinen keuhkopussintulehdus (TBP) on sen yleisin muoto Hongkongissa ja Kiinassa (41–50 % kaikesta EPTB:stä). Vaikka TBP voi ilmetä akuutista subakuuttiin yksipuolisena pleuraeffuusiona, hengenahdistuksena ja kuumeina, sen esiintyminen on usein epäspesifistä. Kliinisestä ja epidemiologisesta merkityksestään johtuen TBP:n tarkka erottaminen muista pleuraeffuusion tyypeistä on ratkaisevan tärkeää diagnostisen prosessin lyhentämiseksi ja tulosten optimoimiseksi näille potilaille.

Laboratoriohaasteet TBP:n diagnosoinnissa TBP:n diagnosointi on haastavaa, koska taudin aiheuttaa pieni määrä bakteereja (luonneltaan pausibasillaarinen) keuhkopussin tilassa, mikä rajoittaa useiden tavanomaisten diagnostisten menetelmien diagnostista suorituskykyä. Näitä rajoituksia ovat alhainen herkkyys keuhkopussin nesteen mikrobiologisille testeille (haponkestävä basilli [AFB] värjäys, Mycobacterium tuberculosis [MTB] -viljelmä ja MTB-polymeraasiketjureaktio [PCR]) ja spesifisyyden puute keuhkopussin nesteen biomarkkereille (adenosiinideaminaasi [ADA]). erityisesti alueilla, joilla tuberkuloosin esiintyvyys on alhainen. Vaikka MTB-viljelmän ja PCR:n saannot keuhkopussin kudoksesta ovat korkeammat, keuhkopussin biopsia (sängyllä suoritettava toimenpide tai pleuroskopia) sisältää invasiivisuutta ja vaatii lisätoimenpiteen. Tällä hetkellä millään ihanteellisella testillä ei voida saavuttaa useita diagnostisia tavoitteita samanaikaisesti, mukaan lukien korkea havaitsemisherkkyys, korkea spesifisyys muiden sairauksien poissulkemiseksi, lyhyt läpimenoaika, alhainen invasiivisuus ja lääkeresistenssin havaitseminen. TBP:n diagnoosi perustuu käytännössä kliinisten, radiologisten ja laboratoriotulosten yhdistelmään. Diagnoosi voidaan toisinaan määrittää kliinisesti ilman mikrobiologista tai histologista näyttöä (todennäköinen TBP).

Viivästyneen TBP-diagnoosin seuraukset TBP-diagnoosin vaikeuden tärkeimpiä kliinisiä haittoja ovat tarpeettomat invasiiviset keuhkopussin interventiot ja parantavan hoidon viivästynyt aloitus. Sisäinen tarkastus paljasti äskettäin, että hoidon aloittaminen viivästyi odottaessaan vahvistavia testituloksia, ja potilaat vaativat keskimäärin yhden lisätoimenpiteen diagnoosin vahvistamiseksi, johon sisältyi invasiivisempi keuhkopussin biopsia. Nämä potilaat joutuivat olemaan pitkiä sairaalahoitoja hoitojen ja useiden antibioottien kokeiden vuoksi, jotta kuumetta ei voitaisi hoitaa. Jotkut potilaat voivat sen sijaan saada empiiristä anti-TB-hoitoa, joka perustuu yhteensopiviin kliinisiin esityksiin ilman vahvistavia diagnostisia tutkimustuloksia. Tämä ei kuitenkaan ole vaaratonta (esim. hepatotoksisuus), erityisesti vanhuksilla, jotka ovat herkempiä TBP:lle. Parempi diagnostinen työkalu TBP:lle lieventäisi näitä kliinisiä haasteita.

Nestebiopsia keuhkopussin effuusiossa: ryhmämme viimeisin kehitys Nestebiopsia havaitsemalla soluton DNA (cfDNA) kehon nesteistä on mahdollinen ratkaisu. Kun tuberkuloosibakteeri kuolee tai hajoaa, DNA-fragmentit leviävät keuhkopussin tilaan muodostaen Mycobacterium tuberculosis cfDNA:ta (MTB cfDNA). MTB cfDNA:n havaitseminen keuhkopussin nesteestä voi suoraan osoittaa tuberkuloosibasillien tai niiden alayksiköiden esiintymisen keuhkopussin tilassa, mikä on houkutteleva vaihtoehto. Aiemmissa tutkimuksissa oli käytetty MTB cfDNA:ta TBP:n diagnosoimiseen, mutta suorituskyky oli vaihteleva. Che et ai. mittasivat ensin MTB-cfDNA:n havaitsemalla IS6110-insertiosekvenssin. TBP:n diagnosoinnin herkkyys oli 75,0 % (95 %:n luottamusvälit [CI] 63,7-86,3 %) spesifisyyden ollessa 100,0 % (95 % CI 100,0-100,0 %), ja keuhkopussin nesteen MTB-viljelynegatiiviset tapaukset sisällytettiin TBP-ryhmään. MTB cfDNA:n diagnostinen herkkyys oli parempi kuin keuhkopussin nesteen ADA, MTB-viljely ja MTB PCR Xpert MTB/RIF:llä. Yang ym. käyttivät samaa laboratoriotekniikkaa ja havaitsivat korkean diagnostisen herkkyyden 96,6 %:lla (95 % CI 92,0-100,0 %) TBP-tapauksissa, jotka määriteltiin pleuranesteen MTB- tai PCR-positiivisen tilan perusteella. Diagnostinen herkkyys kuitenkin putosi 79,5 %:iin (95 % CI 72,4-86,7 %) jos pleuranesteen MTB-viljelmä tai PCR-negatiiviset tapaukset sisällytettiin TBP-ryhmään. Samanlaisia ​​havaintoja raportoivat myös Sharma et ai. Kaikki nämä tutkimustulokset heijastivat MTB cfDNA:n heterogeenista diagnostista suorituskykyä. Negatiivinen keuhkopussin nesteen MTB-viljelmä tai PCR-status, joka tarkoittaa alhaista bakteerikuormaa, voi heikentää MTB-cfDNA:n kliinistä käyttökelpoisuutta.

Ryhmämme on äskettäin kehittänyt uuden laboratoriomäärityksen, joka mittaa MTB-cfDNA-tasoja. Se sisältää kohdistetun sekvensoinnin sieppauskoetinjärjestelmän ja uuden bioinformatiikka-algoritmin avulla. Diagnostinen suorituskyky säilyi vakaana, vaikka keuhkopussin nesteen MTB-viljelynegatiiviset tapaukset sisällytettiin, mikä voi mahdollisesti välttää toisen invasiivisen diagnostisen toimenpiteen.

Validointikohortin tarve ennen kliiniseen käytäntöön siirtymistä Koska kehityskohortti sisältää vain rajoitetun määrän keuhkopussin nestenäytteitä, joilla on lopulliset diagnoosit, uuden MTB-cfDNA-määrityksen todellinen diagnostinen tarkkuus voidaan määrittää vain tulevassa, ei-selektiivisessä kohortissa, joka heijastaa todellisessa tilanteessa, mikä antaa realistisen diagnostisen suorituskyvyn. Tämä vahvistaa MTB-cfDNA-määrityksen kliinisen hyödyn ennen sen käyttöönottoa kliinisessä käytännössä. Oletamme, että uusi MTB-cfDNA-määritys pysyy vahvana tulevassa kohortissa ja ylittää aiemmin raportoidut menetelmät TBP:n aiheuttamien keuhkopussin effuusioiden erottamisessa ei-TBP:stä.