儿童肺结核γ-干扰素释放试验假阴性结果影响因素分析

来源：《临床儿科杂志》

姜雯雯, 李思彤, 徐勇胜. 儿童肺结核γ-干扰素释放试验假阴性结果影响因素分析 [J]. 临床儿科杂志, 2025, 43(7): 519-524 DOI:10.12372/jcp.2025.24e0168

JIANG Wenwen, LI Sitong, XU Yongsheng. Analysis on risk factors associated with false-negative results of interferon-gamma release assay in children with pulmonary tuberculosis[J]. Journal of Clinical Pediatrics, 2025, 43(7): 519-524 DOI:10.12372/jcp. 2025.24e0168

本文作者： 姜雯雯 李思彤 徐勇胜

作者单位： 天津市儿童医院 (天津大学儿童医院) 天津市儿童出生缺陷防治重点实验室（天津 300400）

摘要： 目的 探究γ-干扰素释放试验 (IGRA) 在儿童肺结核 (PTB) 中的诊断价值，分析 IGRA 假阴性结果的影响因素。方法 纳入 2018 年 1 月至 2023 年 6 月住院治疗的 77 例确诊 PTB 患儿为研究对象，根据 IGRA 结果分为阳性组和阴性组，探究 IGRA 诊断儿童 PTB 的敏感度，并分析其假阴性结果的影响因素。结果 结核菌素皮肤试验 (TST) 诊断儿童 PTB 灵敏度为 67.53%(52/77)，IGRA 灵敏度为 77.92%(60/77)，二者一致率为 79.22%，Kappa 值为 0.48，具有中等一致性。TST 硬结反应（中度阳性 OR= 0.07，95%CI：0.009～0.471，P= 0.007，强阳性 OR= 0.02，95%CI：0.002～0.275，P= 0.003）和白蛋白-球蛋白比值 (OR= 17.19，95%CI：2.38～124.25，P= 0.005 ) 是 IGRA 假阴性结果的独立影响因素。结论 儿童免疫系统发育不成熟，IGRA 阴性反应需警惕假阴性结果的可能，应重视分子生物学和病理学检查，尽早明确诊断，以免延误病情，错过最佳治疗时机。

关键词：肺结核；γ-干扰素释放试验；假阴性； 儿童

尽管疫苗接种和药物治疗等疾病管理措施已经广泛实施，结核病仍是大多数结核高负担国家疾病和死亡的重要原因，《2022 年全球结核病报告》[1] 显示，2021 年全球新发结核病 1060 万例，其中儿童患者占比 11% ；全年结核病相关死亡 160 万例，儿童死亡病例占比达 14%。早期明确诊断和及时干预是有效管理疾病的关键。相较于成人，儿童结核病临床症状缺乏特异性，影像学表现不典型，病原学检查阳性率相对较低，免疫学检查是诊断儿童结核病的重要手段 [2]。γ-干扰素释放试验 (interferon-gamma release assay，IGRA) 通常采用结核分枝杆菌 (mycobacterium tuberculosis，MTB) RD-1 基因编码的特异性抗原诱导 T 细胞反应，测试程序标准化，可重复采样，无需再次回访，不受人为主观因素干扰，在结核病诊断中具备更高的诊断价值 [3]。Krutikov 等 [4] 分析显示，QuantiFERON-TB Gold (QFT) 检测 MTB 感染的灵敏度为 89.66% (78.83%～95.28%)，T-SPOT.TB 灵敏度为 90.91% (79.95%～96.16%)。然而临床实践中仍存在一定比例的非阳性结果（包括阴性及不确定结果），尤其是在低龄儿童、免疫抑制状态或肺外结核患者中。探究儿童肺结核 (pulmonary tuberculosis，PTB) 中 IGRA 假阴性结果的影响因素，有助于合理分析结果，提出早期诊断、避免误诊的合理诊断策略。

1  对象与方法

1.1 研究对象

回顾性分析 2018 年 1 月至 2023 年 6 月于天津市儿童医院住院治疗的确诊 PTB 患儿 77 例。纳入标准 ：①年龄 <18 岁 ；②确诊 PTB，诊断依据参照中华人民共和国卫生行业标准《WS288-2017 肺结核诊断》，即通过标本抗酸染色涂片、MTB 培养、分子生物学检查或肺组织病理学检查明确诊断为 PTB 病例。排除标准：①非结核分枝杆菌 (non-tuberculous mycobacteria, NTM) 感染肺病者；②原发或继发免疫缺陷病患者。排除 IGRA 不确定结果 1 例。根据 IGRA 结果将研究对象分为 IGRA 阳性组（以下简称「阳性组」）和 IGRA 阴性组（以下简称「阴性组」）。

1.2 临床资料收集

收集患儿的基础资料、临床表现、胸部影像学，及血常规、炎症指标、免疫学指标、结核菌素皮肤试验 (tuberculin skin test，TST) 及 IGRA 等。由于不同年龄阶段儿童外周血淋巴细胞亚群频率和免疫球蛋白水平存在差异，实际绝对值之间不具备直接可比性。为排除年龄干扰，采用实际绝对值与标准参考值的比值作为评估指标，即 IgG、IgA、IgM 相对值率 = IgG、IgA、IgM 实际绝对值/各年龄阶段免疫球蛋白标准参考值 [5]，CD3+、CD4+、CD8+T 细胞相对率 = CD3+、CD4+、CD8+T 细胞实际绝对值/各年龄阶段淋巴细胞亚群标准参考值 [6]。

1.3 检测方法

IGRA 采用 QIAGEN GmbH 凯杰德国公司的结核感染 T 细胞检测试剂盒（酶联免疫法），采集不少于 5 mL 的外周静脉血，严格按照说明书操作，通过检测各孔的光密度计算γ-干扰素 (interferon-gamma，IFN-γ) 含量，参照说明书判读标准判定检测结果。判读标准：当 N 值 ≤ 400 pg/mL，P 值-N 值为任何值，T 值-N 值 ≥ 14 pg/mL 且 ≥ 25%N 值时，判定为阳性 ；当 N 值 ≤ 400 pg/mL，P 值-N 值 ≥ 20 pg/mL，T 值-N 值 ≥ 14 pg/mL 但<25%N 值，或 T 值-N 值<14 pg/mL 时，判定为阴性。

TST 采用购自北京祥瑞生物制品股份有限公司的结核菌素纯蛋白衍生物，吸取本品 0.1 mL（5 IU），采用孟都氏法注射于前壁掌侧皮内，48～72 小时后检查注射部位反应，测量硬结横径及纵径的 mm 数记录。判读标准：硬结平均直径<5 mm 或无反应者为阴性 ；硬结平均直径 ≥ 5 mm 者为阳性 ；硬结平均直径 ≥ 5 mm，<10 mm 为一般阳性；硬结平均直径 ≥ 10 mm，< 15 mm 为中度阳性；硬结平均直径 ≥ 15 mm 或局部出现双圈、水泡、坏死及淋巴管炎者为强阳性。

1.4 统计学分析

采用 SPSS 26. 0 统计软件进行数据分析，计量资料符合正态分布以 x±s 表示，采用 t 检验比较，偏态分布以 M(P25～P75) 表示，采用 Mann-Whitney U 检验比较。计数资料以 n(%) 表示，采用 χ2 检验或 Fisher 精确检验比较。通过二元 logistic 回归分析筛选 IGRA 假阴性结果的影响因素，以 IGRA 结果（阳性/阴性）为因变量，选取单因素分析中 P<0.05 的预测指标为自变量，进行多因素「向前：LR」逐步回归分析，确定与 IGRA 假阴性结果的相关影响因素。以 P<0.05 为差异有统计学意义，采用调整的 OR 及 95%CI 估计各因素与 IGRA 假阴性结果的联系强度。采用 Kappa 值评估 IGRA 和 TST 的一致性，≤ 0.20：一致性较差；0.21～0.40：一致性一般；0.41～0.60：一致性中等；0.61～0.80：一致性较强；0.80～1.00：一致性很强。

2  结果

2.1 一般情况

共纳入 77 例 PTB 儿童，男 36 例，女 41 例，年龄中位数为 11.33 (5.71～13.67) 岁，<1 岁 9 例，1～<3 岁 5 例，3～<7 岁 7 例，7～<10 岁 11 例，10～<18 岁 45 例。完成卡介苗 (Bacille Calmette-Guérin，BCG) 接种 74 例，具有结核接触史 30 例，单纯 PTB 病例 65 例，合并肺外结核病例 12 例。确诊方法为涂片抗酸杆菌检查阳性 11 例，MTB 培养阳性 2 例，MTB-DNA 阳性 39 例，MTB-RNA 阳性 20 例，GeneXpert MTB/RIF 阳性 41 例，高通量测序技术 (NGS) 检测阳性 22 例，病理学检查诊断 3 例，其中利福平耐药 7 例。

2.2 IGRA 和 TST 一致性评估

根据行业诊断标准 TST 硬结直径 ≥ 10 mm 为结核感染诊断标准，TST 灵敏度为 67.53%(52/77)，IGRA 灵敏度为 77.92%(60/77)。其中，IGRA+/TST+双阳性组 48 例，IGRA+/TST-不一致组 12 例，IGRA-/TST+不一致组 4 例，IGRA-/TST-双阴性组 13 例，IGRA 和 TST 的一致率 (IGRA+/TST+ 和 IGRA-/TST-) 为 79.22%，Kappa 值为 0.48，具有中等一致性。

2.3 IGRA 假阴性结果影响因素单因素分析

单因素分析发现，年龄、合并下呼吸道感染、咳嗽咳痰 ≥ 2 周、TST 硬结反应、血红蛋白、淋巴细胞计数、血小板/淋巴细胞比值、球蛋白、白蛋白-球蛋白比值等 9 项指标在两组间具有统计学差异 (P<0.05)。

2.3.1 一般情况比较 阴性组患儿中<1 岁婴儿组占比最高；阳性组中 10～<18 岁青春期组儿童比例最高，差异有统计学意义 (P<0.05)。临床表现以发热、咳嗽咳痰为主，49 例患儿出现发热，两组发热率相似；61 例患儿出现咳嗽咳痰，阳性组比例高于阴性组，差异有统计学意义 (P= 0.044)，见表 1。

2.3.2 胸部影像学检查比较 所有患儿胸部影像学均有不同程度改变，但无特征性表现。阳性组患儿空洞 (25.00% 对 17.65%)、钙化 (31.67% 对 0.06%)、胸膜增厚 (58.33% 对 41.18%) 和胸腔积液 (21.67% 对 5.88%) 发生率均高于阴性组，但差异均无统计学意义 (P>0.05 )。

2.3.3 实验室指标比较 相较于阳性组，阴性组 TST 阴性反应 (<5 mm) 比例更高，中度阳性及强阳性 ( ≥ 10 mm) 比例更低，差异有统计学意义 (P<0.001)。血常规指标中，血红蛋白含量、淋巴细胞计数和血小板/淋巴细胞比值显示出统计学差异 (P<0.05)，其中，阴性组血红蛋白含量和血小板/淋巴细胞比值较低，淋巴细胞计数较高。免疫学指标中，阴性组球蛋白水平较低，白蛋白-球蛋白比值较高，差异有统计学意义 (P<0.05)，但免疫球蛋白相对率和淋巴细胞亚群相对率在两组间未显示出统计学差异（表 2、表 3）。

2.4 IGRA 假阴性结果影响因素 logistic 回归分析

结果显示，TST 硬结反应（中度阳性 OR= 0.07，95%CI：0.009～0.471，P= 0.007，强阳性 OR= 0.02，95%CI：0.002～0.275，P= 0.003）和白蛋白-球蛋白比值 (OR= 17.19，95%CI:2.379～124.247，P= 0.005 ) 对 IGRA 假阴性结果的影响差异具有统计学意义（表 4）。

3 讨论

IGRA 在儿童 PTB 诊断中具有重要价值，但其敏感性仍存在争议，阴性结果无法完全排除结核病。IGRA 通过测定 IFN-γ释放水平或定量计数斑点形成细胞来检测机体是否感染 MTB，任何干扰 IFN-γ分泌的因素均可影响其诊断效能。探究 IGRA 假阴性结果的影响因素有助于临床合理诊断，避免误诊、漏诊。

TST 和 IGRA 是应用最广泛的免疫学诊断方法，二者均基于 T 淋巴细胞介导的细胞免疫，依赖机体良好的免疫应答能力。TST 硬结反应与 T 淋巴细胞的激活和募集密切相关，中度阳性和强阳性反应提示外周血中效应 T 淋巴细胞数量较多，功能活性较强，表明机体对 MTB 抗原暴露具有强烈的免疫反应 [7]。有研究发现，TST 硬结直径 ≥ 20 mm 患者的外周血中 IFN-γ分泌细胞数量显著高于硬结直径<5 mm 的患者，且随硬结直径增加，IGRA 阳性结果比例呈上升趋势，二者间存在正相关性 [8]。本研究也发现，TST 中度阳性及强阳性患儿 IGRA 出现假阴性结果概率较低。

然而，欧洲一项国际多中心研究提出，TST 硬结反应越强烈的患者 IGRA 出现假阴性结果风险更高，可能归因于调节性 T 细胞 (Treg) 的负向免疫调节作用 [9]。Treg 可抑制 IFN-γ分泌细胞的功能活性，降低外周血中 IFN-γ水平 [10]。研究表明，TST 硬结反应越强烈的患儿体内 Treg 数量更多，活性更强。叉头框蛋白 P3 (Foxp3) 是 Treg 实现免疫抑制功能的重要调节因子 [11]，Bond 等 [12] 研究发现，浆细胞样树突状细胞在 TST 硬结中大量浸润，可诱导 CD4+CD25+Foxp3+Treg 扩增，TST 阳性反应与 Foxp3 表达增强及 Treg 功能活性上调密切相关。Serrano 等 [13] 研究提出，TST 硬结反应直径与 Treg 频率间存在显著正相关性。由此可见，在 TST 硬结反应强烈的患者体内，Treg 亚群的扩增可能导致 Th1 免疫反应受到抑制，IFN-γ水平降低，从而增加 IGRA 出现假阴性结果的风险。

白蛋白-球蛋白比值变化可影响免疫系统和补体系统的激活，打破机体免疫平衡，造成 Th1-Th2 免疫反应偏倚。研究发现，白蛋白-球蛋白比值与骨髓细胞募集之间存在相关关系 [14]，募集到肺部的浆细胞样树突状细胞、IFN-γ反应性巨噬细胞以及活化的 T 细胞等骨髓细胞群数量增加可促进 IFN-γ分泌 [15]。本研究中，两组患儿白蛋白水平相近，但假阴性组球蛋白水平低于阳性组，白蛋白-球蛋白比值升高，差异有统计学意义。这表明白蛋白-球蛋白比值与 IGRA 假阴性结果密切相关，但其影响 IGRA 敏感性的具体折点仍需大量临床试验进一步验证。

儿童免疫细胞的诱导和表达在数量与功能上均异于成人。由于胎盘可产生 Th1 相关拮抗介质，婴幼儿 IFN-γ负转录调节因子表达增加，导致儿童启动 Th1 免疫记忆延迟于 Th2，机体 Th1-Th2 免疫反应不平衡，呈现整体「Th2 偏倚」趋势，IFN-γ分泌反应较弱，使得 IGRA 在低龄组儿童中诊断效能较差 [16]。但随着年龄增长，免疫系统逐渐发育，Th1-Th2 免疫应答模式改变，效应 T 细胞响应抗原刺激产生 IFN-γ的能力增强，IGRA 诊断效能得以提高。本研究单因素分析中，假阴性组中婴儿组（<1 岁）占比最高，阳性组中青春期（10～18 岁）占比最高，假阴性组患儿年龄中位数显著低于阳性组，差异有统计学意义。然而，多因素分析中年龄未显示出统计学差异，可能与各年龄阶段儿童结核病发病率不同相关。儿童感染 MTB 后疾病的进展存在规律性，婴儿期发病率最高，5～10 岁阶段风险降低，青春期再次升高，呈现双峰模式。发病率的差异导致本研究纳入的 PTB 儿童年龄分布不均，青春期儿童占比较高，低年龄组儿童样本量不足，干扰了研究结果。

IGRA 检测依赖于 T 淋巴细胞介导的细胞免疫反应，其敏感性与淋巴细胞亚群数量密切相关。Li 等 [14] 研究发现，CD4+、CD8+T 细胞计数与 IGRA 假阴性结果具有显著相关性。马进宝等 [17] 发现，CD4+T 细胞计数<400 个/μL 是涂片抗酸染色阳性 PTB 患者 IGRA 假阴性的独立危险因素。儿童生长发育过程中，淋巴细胞的比例和数量动态变化，不同年龄阶段外周血淋巴细胞亚群数量存在差异。本研究中两组患儿年龄存在显著统计学差异，不具备直接可比性。为排除年龄干扰，采用 CD3+、CD4+、CD8+T 细胞实际绝对值与各年龄阶段标准参考值的比值作为评估指标，结果未显示出统计学差异，推测原因可能为淋巴细胞亚群数量虽正常，但功能活性欠佳，无法正常分泌 IFN-γ发挥抗 MTB 感染的免疫效应，处于「免疫耗竭」状态 [18]。当细菌负荷量大、病程时间长时，高剂量 MTB 抗原长期持续刺激免疫细胞，CD4+、CD8+T 淋巴细胞可能先后出现「免疫耗竭」[19]。然而，本研究仅探究淋巴细胞亚群数量的影响，未涉及其功能活性评估，未来应进一步探讨淋巴细胞的「免疫耗竭」类型及程度。

本研究发现，TST 硬结反应和白蛋白-球蛋白比值与 PTB 儿童 IGRA 假阴性结果密切相关，为临床提供一定参考。然而，儿童年龄跨度大，不同年龄阶段疾病诊断方法也存在差异 [20]。儿童结核病的筛查、诊断需依赖流行病学、临床表现、胸部影像学、TST 等辅助检查综合分析。同时本研究仍存在一定局限性，本研究仅为单中心研究，病例样本量不足，需进行多中心、大样本研究；且尚未探讨相关危险因素的诊断临界值，其折点应成为后期研究的重点。