Diagnostisk nytta av Mycobacterium Tuberculosis Cellfritt DNA i Hong Kong (MYDNITE-3)

Tuberkulos (TB) är fortfarande en viktig börda för infektionssjukdomar globalt. Enligt den globala tuberkulosrapporten från Världshälsoorganisationen (WHO) 2023 smittades över sju miljoner människor med tuberkulos 2022 och 1,3 miljoner dog av sjukdomen. Kina är bland de tre bästa länderna med den högsta tuberkulosbördan, medan Hongkong har en mellanliggande tuberkulosbörda, med i genomsnitt 4 000 nya fall per år.

TB-infektion kan orsaka sjukdom av olika manifestationer utanför lungparenkymet hos cirka 25 % av patienterna (extrapulmonell TB, EPTB), och är förknippad med sämre behandlingsresultat än lung-TB. Tuberkulös pleurit (TBP) är dess vanligaste form i Hongkong och Kina (41 % till 50 % av all EPTB). Även om TBP kan uppträda med akut till subakut förekomst av unilateral pleurautgjutning, andfåddhet och feber, är dess presentation ofta ospecifik. På grund av dess kliniska och epidemiologiska betydelse är det avgörande att exakt särskilja TBP från andra typer av pleurautgjutning för att förkorta den diagnostiska processen och optimera resultaten för dessa patienter.

Laboratorieutmaningar för att diagnostisera TBP Att diagnostisera TBP är utmanande eftersom sjukdomen orsakas av ett litet antal bakterier (paucibacillär natur) i pleurautrymmet, vilket begränsar den diagnostiska prestandan för olika konventionella diagnostiska modaliteter. Dessa begränsningar inkluderar låg känslighet för mikrobiologiska tester av pleuravätska (syrafasta baciller [AFB] färg, Mycobacterium tuberculosis [MTB] kultur och MTB polymeraskedjereaktion [PCR]) och bristande specificitet för biomarkörer för pleuravätska (adenosin deaminas [ADA]) särskilt i regioner med låg TB-prevalens. Även om utbytena av MTB-odling och PCR på pleural vävnad är högre, har pleuralbiopsi (genom sängprocedur eller pleuroskopi) invasivitet och kräver ytterligare en procedur. För närvarande kan inget idealiskt test uppnå flera diagnostiska mål samtidigt, inklusive hög upptäcktskänslighet, hög specificitet för att utesluta andra sjukdomar, kort behandlingstid, låg invasivitet och upptäckt av läkemedelsresistens. Diagnosen TBP är praktiskt taget baserad på en sammansättning av kliniska, radiologiska och laboratoriemässiga effektmått. Diagnosen kan ibland fastställas kliniskt utan några mikrobiologiska eller histologiska bevis (trolig TBP).

Konsekvenser av försenad TBP-diagnos De viktigaste kliniska nackdelarna med svårigheter att diagnostisera TBP inkluderar onödiga invasiva pleurainterventioner och försenad initiering av kurativ behandling. Vår internrevision avslöjade nyligen att påbörjandet av behandling försenades i väntan på bekräftande testresultat, och patienter behövde en median på en ytterligare procedur för att fastställa diagnosen, vilket inkluderade pleuralbiopsi med mer invasiv karaktär. Dessa patienter hade långa sjukhusvistelser för upparbetningar och försök med flera antibiotika för olöst feber. Vissa patienter kan istället få empirisk anti-TB-behandling baserad på kompatibla kliniska presentationer utan bekräftande diagnostiska undersökningsresultat. Detta är dock inte utan risk (t.ex. levertoxicitet), särskilt hos äldre, som är mer mottagliga för TBP. Ett bättre diagnostiskt verktyg för TBP skulle mildra dessa kliniska utmaningar.

Flytande biopsi vid pleurautgjutning: senaste utvecklingen från vår grupp Flytande biopsi genom att detektera cellfritt DNA (cfDNA) i kroppsvätskor är en potentiell lösning. När TB-bakterier dör eller bryts ner, fälls DNA-fragmenten in i pleurautrymmet och bildar Mycobacterium tuberculosis cfDNA (MTB cfDNA). Att upptäcka MTB cfDNA i pleuravätskan kan direkt bevisa närvaron av TB-baciller eller deras subenheter i pleurautrymmet, vilket är ett tilltalande alternativ. Tidigare studier hade använt MTB cfDNA för att diagnostisera TBP, men prestandan var varierande. Che et al mätte först MTB-cfDNA genom att detektera IS6110-insertionssekvensen. Känsligheten för att diagnostisera TBP var 75,0 % (95 % konfidensintervall [CI] 63,7-86,3 %) med specificitet på 100,0 % (95 % KI 100,0-100,0 %), och pleuralvätska MTB kulturnegativa fall inkluderades i TBP-gruppen. Den diagnostiska känsligheten för MTB cfDNA var bättre än pleuralvätska ADA, MTB-odling och MTB PCR av Xpert MTB/RIF. Yang et al använde samma laboratorieteknik och fann en hög diagnostisk känslighet vid 96,6 % (95 % CI 92,0-100,0 %) i TBP-fall definierade av pleuralvätska MTB eller PCR-positiv status. Den diagnostiska känsligheten sjönk dock till 79,5 % (95 % KI 72,4-86,7 %). om pleuralvätska MTB-odling eller PCR-negativa fall inkluderades i TBP-gruppen. Liknande fynd rapporterades också av Sharma et al. Alla dessa studieresultat återspeglade den heterogena diagnostiska prestandan hos MTB cfDNA. En negativ MTB-odling eller PCR-status i pleuravätska, vilket innebär en låg bakteriell belastning, kan försämra den kliniska användbarheten av MTB-cfDNA.

Vår grupp har nyligen utvecklat en ny laboratorieanalys som mäter MTB-cfDNA-nivåerna, som involverar riktad sekvensering genom ett fångst-probsystem och en ny bioinformatikalgoritm. Den diagnostiska prestandan förblev robust även om MTB-odlingsnegativa fall av pleuravätska inkluderades, vilket potentiellt kan undvika en annan invasiv diagnostisk procedur.

Behov av en valideringskohort innan introduktion till klinisk praxis Eftersom utvecklingskohorten endast innehåller ett begränsat antal pleuravätskeprover med definitiva diagnoser, kan den verkliga diagnostiska noggrannheten för den nya MTB-cfDNA-analysen endast bestämmas i en prospektiv, icke-selektiv kohort som återspeglar den verkliga situationen, vilket kommer att ge en realistisk diagnostisk prestanda. Detta kommer att bekräfta den kliniska användbarheten av MTB cfDNA-analys innan den introduceras i klinisk praxis. Vi antar att den nya MTB-cfDNA-analysen förblir robust i en prospektiv kohort och överträffar tidigare rapporterade metoder för att skilja pleurautgjutningar på grund av TBP från icke-TBP.