潜伏感染者实施预防性治疗面临的几个科学问题

孙照刚

首都医科大学附属北京胸科医院国家结核病临床实验室

北京市结核病胸部肿瘤研究所耐药结核病研究北京市重点实验室

世界卫生组织(WHO)在2014年11月20日发布了作为“终止结核病战略”重要组成部分的《结核潜伏感染管理指南》，提出了对高风险结核潜伏感染(LTBI)人群开展检测、治疗和管理的建议。WHO强烈建议在人类免疫缺陷病毒(HIV)感染人群、与肺结核患者密切接触的成人和儿童、开始接受抗肿瘤坏死因子(TNF)治疗的患者、接受透析治疗的患者、准备接受器官或血液移植的患者以及矽肺患者中开展LTBI的系统检测和治疗；对于羁押人员、医务人员、来自结核病高负担国家的移民、无家可归者以及吸毒人员等结核高风险人群，可以有条件地开展LTBI的系统检测和治疗；对于糖尿病人、酒精依赖者、吸烟成瘾者和低体重者，如果他们不属于以上两种情况，并不建议常规开展LTBI的系统检测。由此可见预防性治疗优先适用于少数人群，同时还需要一定的筛查诊断流程和预防性治疗方案。同时WHO还对耐多药结核(MDR-TB)病人接触者给出了一些特别注意的问题和建议。

 

WHO对LTBI人群的预防性治疗提出审慎而有价值的指导意见。国内文献也对结核潜伏感染人群进行了相应的预防性治疗的探索，证明预防性治疗具有一定的效果，但是还需要更大样本量和更长时间的随访。本文在此不再复习和讨论实施预防性治疗的所应遵循的众多指导性原则，而是重点讨论基础科学研究给预防性治疗带来的一些启发。这是因为随着现代生命科学的发展，系统生物学和药物基因组学等新兴学科得到创立并日益完善，促进了人们对结核病预防性治疗问题的进一步深入认识。这些基础科学研究在《结核潜伏感染管理指南》中虽然没有得到提及，但是其包含的信息值得人们去深思。

首先，由LTBI发展成为活动性结核病的有预示意义的分子标识需要进一步研究。

潜伏感染的确定之前主要是采用皮下注射PPD的皮试方法(TST)，之后以γ一干扰素释放试验(IGRAS)为基本原理的检测方法受到追捧。然而这些检测方法都不能明确结核分枝杆菌的某次感染是导致活动性结核病还是造成潜伏感染，也不能用来鉴别诊断肺结核和肺外结核病 。在没有更有效的标识物和办法之前，IGRAS在《潜伏结核感染管理指南》中所推荐适用预防性治疗的结核高风险人群中值得推荐。结核分枝杆菌感染期初首先应该认定为结核病人，然后根据一系列的症状、影像、细菌学等的检查，最后才被认定为潜伏感染者。由LTBI发展成为活动性结核病的特异分子标识物成为基础科学研究的首要而又紧迫的任务。《潜伏结核感染管理指南》中指出实施预防性治疗时务必排除结核病人。

其次，最新研究发现：潜伏感染状态的结核分枝杆菌存在于干细胞内，抗结核治疗没能彻底清除结核分枝杆菌，预防性治疗效果也不容乐观。

即使采用了TST或者IGRAS方法等检测方法认定是潜伏感染，然而最新的研究结果显示潜伏感染状态的结核分枝杆菌能够在特定干细胞中安身立命。间充质干细胞便是其中之一，它是干细胞家族的重要成员，属于非造血干细胞的人体多能干细胞，最初在骨髓中被发现，具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点。研究表明，感染了结核分枝杆菌的间充质干细胞能够抑制免疫系统。间充质干细胞通过在结核肉芽肿周围分泌一氧化氮的方式抑制T细胞激活和增殖，从而保护结核分枝杆菌逃逸适应性免疫反应。这有可能是通过抑制并阻断了T细胞接近感染的巨噬细胞的方式来实现的。最近的研究表明，结核分枝杆菌利用机体自我更新的机制潜伏下来。结核分枝杆菌优先感染表达CD271的间充质干细胞，如果干细胞受到刺激而分化为其他类型的细胞，其中的细菌活力就会下降。在经过雾化感染结核分枝杆菌的小鼠模型中，研究人员在表达CD271的间充质干细胞中找到了潜伏感染的结核分枝杆菌。研究人员进一步对接受成功治疗的9位肺结核患者进行了骨髓活检。其中8位患者的骨髓间充质干细胞内都存在结核分枝杆菌DNA，从2位患者的细胞中还分离到了活的结核分枝杆菌。这表明虽然结核病人经过化疗后得到治愈，但是存在于骨髓间充质干细胞内的潜伏感染结核分枝杆菌却依然存活，而预防性治疗药物是否能够杀死这些干细胞内的结核分枝杆菌尚未有明确的证据。

第三，潜伏感染的结核分枝杆菌也持续存在一定的遗传学改变，也可能产生对预防性治疗药物的耐药性。

Ford等采用食蟹猴为动物模型，利用全基因组测序的方法分别测定了活动性、潜伏感染和再活动的食蟹猴结核模型中的结核分枝杆菌的突变情况，结果显示：在相同时间内，潜伏感染模型中的结核分枝杆菌具有与活动性结核模型中结核分枝杆菌相同的突变频率；进一步分析突变产生的原因，发现突变主要是由基因组DNA的氧化性损伤造成的，由此可以解释为什么即使在潜伏感染状态下采用INH单药进行预防性治疗是造成INH耐药的危险因素。Balcells等系统的总结了单用INH进行预防性治疗所造成的INH的耐药情况。总共有13项研究包含了18095例INH治疗组和17985对照组，产生INH耐药风险的相关性为1.45(95％的可信区间为0.85～2.47)。

第四，药物之间的关系尚未完全明确，贸然采用INH或者RIF单个抗结核药物去进行预防性治疗可能加重目前的耐药结核病疫情。

Boshof等通过对75个不同刺激(药物、药物混合物或者不同环境条件)下的345个芯片测定出的表达谱的分析与聚类，发现多种抗结核药物之间存在关联性，如：INH和乙硫异烟胺(ETH)关系最近，同时也与乙胺丁醇(EMB)关系接近，而在实际作用机理方面三者也都作用于结核分枝杆菌的细胞壁。从耐药关联程度来看，INH、利福平(RFP)和EMB三者具有高度相关性。我们通过对4300多株临床分离株的药敏结果进行药物间的相关性分析，结果也表明INH、利福平(RFP)和EMB三者的耐药性具有高度相关性(表1)，当然这一相关性也可能受治疗方案等其它因素的影响。预防性治疗主要推荐使用INH和RFP。因此，使用INH进行预防性治疗，如果结核病复燃则很可能影响结核分枝杆菌对EMB和ETH等抗结核药物的敏感性，使得相应药物的MIC值可能增高。

 

更为值得注意的是，耐药结核分枝杆菌存在耐药谱和耐药程度同步提高的规律，其中暗含着这样一层含义，即：结核分枝杆菌对某种药物的耐药程度越高，它就越可能对其它从未接触过的药物也产生交叉耐药性且耐药程度也越高。在大肠杆菌中的研究表明：经高浓度药物水平筛选出的耐药菌会对那些从未接触过的抗生素的也产生交叉耐药性。这一现象得到Kohanski等人的详细评论，主要的原因除了药物外排泵的原因外，交叉耐药性很可能是由于多个特异的信号途径突变造成的遗传性因素改变。

 

总之，从目前我国的结核病国情来看结核病潜伏感染人数众多；从潜伏感染人群的确认来看缺乏明确可信的诊断指标；对潜伏感染患者的预防性治疗的预期后果来看，可能存在治疗效果不理想和深层次的交叉耐药现象。因此，在此建议加强基础科学研究，尽快解答上述预防性治疗所面临的科学问题，促进预防性治疗更好的实施。

来源：临床肺科杂志.2015,20(10):1747-1749.