2025年2月,深圳市第三人民医院/国家感染性疾病临床医学研究中心高谦、卢水华和张培泽等团对合作,近日在International Journal of Infectious Diseases杂志上发表了为题为“Identification and evaluation of blood transcriptional biomarker for tuberculosis screening”的研究论文(DOI: 10.1016/j.ijid.2025.107838)。他们采用了全球公开的血液转录组数据,发现并鉴定出了三组适用于结核病筛查的三基因转录标识物。
结核病是全球重大传染病,每年新发超过1000万例,但被动发现策略漏诊超30%患者。研究显示半数确诊者为无症状亚临床患者,因其缺乏症状无法通过被动发现策略识别,在社区中隐匿传播。当前筛查工具面临瓶颈:症状筛查敏感度仅40%-50%,胸部X线可及性不足,分子检测成本高但通量有限。世界卫生组织强调需开发非痰样本的分诊工具(敏感性≥90%,特异性≥70%)。血液样本因易获取、检测指标丰富等优势成为理想的样本类型。目前唯一商品化试剂盒Xpert MTB HR Prototype(基于三基因标识物GBP5/DUSP3/KLF2,简称Xpert HR)虽在诊断中展现高敏感性(83.3%-90.7%),但特异性较低(59.8%-75.6%),且其POCT检测模式不适合大规模筛查需求。然而,转录标识物的高敏感性,提示其具有作为筛查工具的潜力。
该研究以5个公开的RNA-seq数据集为发现集(363个结核病患者和451个健康对照的血液转录组样本),以7个Microarray数据集及小规模临床样本(21名结核病患者和21名健康对照)为验证集,确定了三组3基因候选转录标识物进行后续评估:组合1(GBP5/FCGR1A/KLF2)、组合2(BATF2/FCGR1A/KLF2)、组合3(GBP5/BATF2/KLF2)。在352名密切接触者的筛查中,三组标识物区分确诊TB患者与其他受试者(包括健康人、临床诊断TB和其他疾病)的AUC范围为0.848-0.87;当特异度为70%时,敏感性均为87.5%。同时,我们也评估了三组标识物区分健康人与患者(包括确诊患者、临床诊断和其他疾病患者)的效果,AUC范围为0.645-0.67;当特异度为70%时,敏感度为52%-54%。在205名疑似肺结核患者的诊断中,三组标识物区分确诊TB患者与其他疾病(临床诊断和其他疾病)的AUC范围为0.784-0.806;当特异度为70%时,敏感度范围75.9%-81.5%;随着痰液中细菌载量的增加,基因标识物的诊断的敏感度显著提高。结果表明,三组转录标识物用于筛查或诊断的性能相当,与Xpert HR接近。
ROC曲线显示三组候选转录转录标识物与对照组合(HR)在密切接触者(粉色曲线,AUC 1)和疑似结核病患者(蓝色曲线,AUC 2)中,区分确诊结核病患者与其他人群的表现。
这项研究鉴定的三组血液转录标识物在结核病筛查中均表现出良好性能。基于宿主血液的检测方法,可与现有核酸检测平台进行整合,具有开发为简便、低成本、高通量筛查技术的潜力,为结核病的主动筛查提供有效工具。