一種新的血液檢測方法可幫助數百萬結核病感染者 二維碼
發表時間：2021-03-29 12:00 全世界有超過1000萬人患有活動性肺結核(ATB)，每年死于該病的人數超過 100萬人。大多數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性-更新的測試：需要昂貴的實驗室設備，而這些設備通常不可用。此外，采集痰標本并進行培養的歷史標準很慢，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風險最高的患病患者獲得所需的護理，世界衛生組織(WHO)呼吁開發一種 基于血液而不是基于痰的分類測試（Triage Test），并可以識別出發生ATB 的高風險患者，應接受診斷測試。有幾種商業血液測試試圖填補這一空白，但世衛組織根據這些測試過于不準確的證據，強烈建議不要使用它們。 現在，來自Wyss生物激勵工程研究所、哈佛大學和麻省理工學院博德研究所、布里格姆和婦女醫院以及其他幾家合作機構的研究人員團隊以一種快速、超靈敏的方式響應了這一要求。他們采用多重血液結核分類試驗，分析血液樣本中四種蛋白質和抗結核抗體組合水平的“特征”，以確定可能患有ATB并需要進一步診斷和治療的患者。它可以配置成一個只需2美元的POCT測試，大約30分鐘就能得到結果，降低了低資源環境下的護理障礙，并可能挽救數百萬人的生命。 “我們的測試表現了86%的敏感性和69%的特異性，非常接近世衛組織對有效結核病分類測試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的前研究科學家，現在是True North Bio的總裁。“它還有效地識別了來自三個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ATB患者。” 強大的標志物蛋白 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ATB的生物標志物的特征集來創建他 們的基于血液的測試，然后開發可以檢測該特征的易于部署的測定法。他們首先使用傳統的微 生物學評估方法，從坦桑尼亞和菲律賓的大約400個樣本中測量了47種不同的血液蛋白質水 平，這些樣本被診斷出患有ATB或非TB(OTB)以外的疾病。然后他們使用機器學習算法分 析了蛋白質水平數據，該算法對ATB患者中持續升高的四種蛋白質進行了分析:白介素 (IL)-6，IL-8，IL-18和血管內皮生長因子(VEGF) 。基于此ATB標志物，該算法正確地預測 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的能力，他們開發的Simoa上的超靈敏免 疫?平臺，使蛋白質水平的有效測量使用盡可能少的血從手指點下降。該測定將算法的靈敏度 提高到87%，將特異性提高到66%。此外，該測試未預測出19例潛在結核病樣本中的ATB，這 表明該方法可有效地將需要立即就醫的患者從不需要疾病干預的患者中分出來。 共同通訊的作者大衛·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，但只有結合預測算法后，它們才有能力將ATB與其他疾病區分開 來。” 博士，威斯學院核心教員，哈佛醫學院漢斯約格·威斯生物啟發工程教授(HMS)，布 萊根大學病理學系資深研究員以及霍華德休斯醫學研究所教授。 更快，更好，更便宜 對于研究的第二階段，研究團隊通過測試其從越南，南非和秘魯的317個不同樣本中識別出 ATB的能力，驗證了算法。他們還在這一組樣本中測試了第五種生物標志物，以改善算法的性能：抗結核抗原Ag85B的抗體的存在。使用此附加參數，該測試能夠實現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核病樣本中保留了其性能。研究中使用的設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。 “這種方法不僅是現有最快，最準確的ATB分診測試之一，而且與其他現有方法相比，它更適合在資源貧乏的社區中進行部署，它適用于不同結核病菌株的患者，其結果是通訊作者，邁克 爾·吉列特(Michael Gillette)博士，博德研究所蛋白質組學和生物標志物發現計劃的高級研 究組負責人兼醫學副教授，醫學博士HMS和麻薩諸塞州綜合醫院的肺/重癥監護醫師。這些特點使它有可能成為病人的救命方法，因為它能立即識別出需要進行結核病診斷測試的患者，這將減少因未確診的抗結核抗體和過度使用抗生素造成的死亡，并降低對非抗結核抗體患者昂貴的診斷費用。 該團隊通過添加更多的診斷性生物標記物(包括直接測量TB抗原)并進一步復用該檢測方 法，從而可以同時檢測多達十種分析物，從而不斷完善和改進其分類試驗。 拓展閱讀：https://wyss.harvard.edu/news/a-timely-triage-test-for-tb/ |
