Диагностика туберкулеза у больных ВИЧинфекцией, особенно на стадии выраженной ВИЧ-ассоциированной иммуносупрессии (число CD4+ -лимфоцитов <200 клеток/мкл), является достаточно сложной задачей. Это связано с изменением характера и симптомов течения туберкулеза у ВИЧ-инфицированных пациентов: острым началом болезни, быстрым прогрессированием как туберкулеза, так и ВИЧ-инфекции, нетипичными рентгенологическими проявлениями, а также склонностью к генерализации туберкулезного процесса с поражением нескольких органов и систем. Установлено, что большинство традиционных и наиболее распространенных методов диагностики туберкулеза (туберкулиндиагностика, микроскопия мазка и посев мокроты на микобактерию туберкулеза) теряют свою чувствительность по мере прогрессирования иммуно дефицита [1-6]. В настоящее время наиболее чувствительными и специфичными методами выявления возбудителя туберкулеза являются молекулярногенетические [наиболее часто в клинической практике используется метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) для выявления ДНК микобактерии туберкулеза], однако высокая стоимость этих исследований пока ограничивает возможность их широкого использования в клинической практике. Особые трудности в установлении диагноза возникают при развитии генерализованного туберкулеза. В большинстве случаев, при подозрении на внеторакальный туберкулез, материал для исследования получают при использовании малоинвазивных хирургических манипуляций, но их применение не всегда возможно в силу ряда причин. Это обусловливает важность поиска новых методов этиологической диагностики туберкулеза у ВИЧ-инфицированных пациентов, не только высокоспецифичных и чувствительных, но и простых, недорогих и позволяющих как можно раньше получить результат.
Одним из таких новых методов диагностики туберкулеза является выявление циркулирующего антигена микобактерий - липоарабиноманнана (LAM-антигена) в сыворотке крови, ликворе, мокроте и моче [7-9]. В последние годы самой частой мишенью в исследованиях, направленных на поиск новых антигенов для быстрой диагностики туберкулеза стало определение LAM-антигена [10]. LAMантиген представляет собой липополисахарид клеточной стенки, специфичный для рода Mycobacterium [11, 12].
Выявление LAM-антигена проводят с помощью иммуноферментного анализа (LAM-ELISA). Набор для проведения LAM-ELISA состоит из 96 лунок, содержащих LAMспецифичные антитела, конъюгированные с пероксидазой хрена и субстратом для нее, а также отрицательный контроль, и используется исключительно для исследования образцов мочи [13]. Исследования показали, что определение LAM-антигена в сыворотке крови затруднительно из-за формирования иммунных комплексов; обнаружение LAM-антигена в мокроте возможно только при легочной форме туберкулеза, обладая высокой чувствительностью (86 %), он имеет низкую специфичность (15 %) из-за перекрестного реагирования с микрофлорой ротовой полости, в том числе из рода Аctinomycetes и Nocardia [14]. Следует отметить, что для данного теста недоступна видовая идентификация микобактерий. Но в большинстве случаев наличие LAM-антигена в исследуемом образце означает инфицирование Micobacterium tuberculosis, поскольку поверхностный LAM-антиген, выявленный в эндемичных по туберкулезу регионах, как было установлено в исследованиях, относится к Micobacterium tuberculosis.
Метод LAM-ELISA был использован у ВИЧ-инфицированных пациентов с подозрением на туберкулезный менингит (исследовали образцы ликвора). Специ фичность анализа составила 64 % [15]. Однако авторы исследования не исключают возможность перекрестного реагирования LAM-специфичных антител с антигенами Cryptococcus neoformans, поэтому полагают, что метод нуждается в дальнейшем изучении для подтверждения или опровержения его актуальности [15]. Дальнейшие исследования сравнения клинических предикторов развития туберкулезного менингита с результатами проведения LAM-теста для быстрой диагностики туберкулезного менингита показали, что чувствительность и специфичность LAM-теста оказались 31 и 94 % соответственно. Положительный результат LAM-теста был ассоциирован с наличием сопутствующей ВИЧ-инфекции у больных туберкулезом и с низким количеством CD4+ -лимфоцитов (<200 клеток/мкл или >200 клеток/мкл, р=0,03). Чувствительность и специфичность для пациентов при количестве CD4+ -лимфоцитов <100 клеток/мкл были 50 и 95 % соответственно. Если положительный результат LAM-теста рассматривали в совокупности с клиническими предикторами развития туберкулезного менингита, чувствительность достоверно увеличивалась до 63 %, а специфичность оставалась неизменно высокой - 93 %. Авторы сделали вывод, что, несмотря на умеренную чувствительность LAM-теста, этот метод очень хорошо себя показал в диагностике туберкулезного менингита, превосходя результаты микроскопии мазка ликвора. В соединении с клиническими предикторами использование теста может увеличить частоту ранней диагностики туберкулезного менингита у больных ВИЧ-инфекцией с выраженным иммунодефицитом [16].
Далее оказалось, что при подозрении на наличие туберкулеза у больного наиболее информативным является исследование мочи, в которой LAM-антиген может быть обнаружен при различной локализации туберкулезного поражения в период гематогенной диссеминации процесса [13]. Было установлено, что специфичность выявления LAM-антигена в моче методом LAM-ELISA составляет 95-100 % [13, 14]. Максимальную чувствительность тест демонстрировал при выявлении M. tuberculosis H37Rv и M. bovis [13]. Большими преимуществами метода являются быстрое получение результата и низкая стоимость исследования.
Авторы проведенных исследований пришли к единому мнению, что данный метод демонстрирует увеличение чувствительности по мере прогрессирования иммунодефицита у больных ВИЧ-инфекцией: чем более выражен иммунодефицит, тем чаще имеет место гематогенная диссеминация микобактерии туберкулеза и, как следствие, фильтрация поверхностного LAM-антигена микобактерии в мочу. В целом для всей группы больных сочетанной инфекцией ВИЧ/ТБ чувствительность теста LAM-ELISA составила 21 %, а среди ВИЧ-негативных пациентов - 6 % (p<0,001). При этом оказалось, что метод более чувствителен у больных с количеством CD4+ -лимфоцитов <200 клеток/мкл, а не у пациентов с большим их содержанием (37 и 0 % соответственно) [14]. В работе S. D. Lawn и соавт. было убедительно показано, что чувствительность метода увеличивается по мере снижения числа CD4+ -клеток.
В группах пациентов с количеством CD4+ -лимфоцитов <50, в диапазоне 50-100 и >100 клеток/мкл чувствительность теста LAM-ELISA составила 67, 41 и 13 % соответственно, а при использовании результатов этого теста в сочетании с результатами микроскопии мазка мокроты - 67, 53 и 21 % соответственно [17]. Также было обнаружено, что у больных туберкулезом легких при отрицательных результатах микроскопии мазка мокроты при содержании CD4+ -клеток <200 клеток/мкл в 25 % случаев тест LAMELISA оказался положительным [14]. В другом исследовании у пациентов с туберкулезом легких, подтвержденном рентгенологически, но с отрицательным результатом микроскопии и посева мокроты на кислотоустойчивые микобактерии/микобактерия туберкулеза 76,5 % больных имели положительные результаты теста LAM-ELISA [13].
В сравнении с результатами выявления микобактерии туберкулеза молекулярно-генетическими тестами тест LAMELISA оказался менее чувствительным (93 и 64 % соответственно), но без значительной потери специфичности (в тесте LAM-ELISA - 69 %, в ПЦР - 77 %) [15].
Исследователи из Университета Кейптауна представили предварительные данные сравнения информативности результатов микроскопии мазка мокроты, теста LAMELISA и Xpert MTB/RIF-теста (молекулярно-генетический метод) у больных туберкулезом в сочетании с ВИЧинфекцией [18]. Были проанализированы результаты обследования 335 больных ВИЧ-инфекцией в сочетании с туберкулезом и 88 ВИЧ-инфицированных пациентов без туберкулеза. Медиана количества CD4+ -лимфоцитов составила 115 клеток/мкл (диапазон - 54-243 клеток/мкл). Чувствительность микроскопии мазка мокроты оказалась 51 %, а чувствительность LAM-ELISA - 68 % (а у пациентов с уровнем CD4+ -клеток <200 клеток мкл - 74 %).
Оказалось, что сочетанное использование теста LAMELISA и микроскопии мазка мокроты с окраской по Цилю-Нильсену увеличивает вероятность выявления микобактерии туберкулеза, особенно у лиц с выраженным иммунодефицитом: до 72,2 % при уровне CD4+ -лимфоцитов <50 клеток/мкл, 65,5 % - при количестве CD4+ -лимфоцитов <100 клеток/мкл и 52,5 % при количестве CD4+ -лимфоцитов <200 клеток/мкл. Чувствительность выявления ДНК микобактерии туберкулеза в мокроте методом Xpert MTB/RIF оказалась более высокой, чем совместное использование теста LAM-ELISA и микроскопии мазка мокроты с окраской по Цилю- Нильсену для всех групп пациентов. Но для пациентов с уровнем CD4+ -лимфоцитов <100 клеток/мкл и, особенно, <50 клеток/мкл, чувствительность сочетанного использования теста LAM-ELISA и микроскопии мазка существенно не отличалась от показателей при использовании метода Xpert MTB/RIF [18]. Было замечено, что количество LAM-антигена коррелирует с числом бактерий в мокроте, что может свидетельствовать в пользу применения метода LAM-ELISA и для контроля эффективности лечения туберкулеза [13].
По данным R. Wood и соавт., на чувствительность метода не влияют возраст, пол и наличие или отсутствие туберкулезного поражения легких, прием антиретровирусной терапии (АРВТ) или протеинурия [19]. На фоне начала АРВТ у 15,7 % (от 9,7 до 24,5 %) ВИЧ-инфицированных, больных туберкулезом, развивается ухудшение состояния в виде развития синдрома восстановления иммунной системы (СВИС). В проспективном исследовании (госпиталь Mulago, Уганда) измеряли концентрацию LAM-антигена до начала АРВТ у ВИЧ-инфицированных, больных туберкулезом. Анализ результатов измерения показал, что положительный тест на LАМ-антиген до начала АРВТ и количество CD4+ -лимфоцитов <50 клеток/мкл ассоциировались с риском развития СВИС, ассоциированного с туберкулезом. Однако результаты мультивариантного анализа показали, что только количество CD4+ -лимфоцитов <50 клеток/мкл прогнозировало развитие в дальнейшем СВИС. Чувствительность и специфичность положительного теста на LАМ-антиген до начала АРВТ составили 80,8 и 52,4 % соответственно. В результате исследования был сделан вывод, что до начала АРВТ проведения теста на LAM-антиген для прогнозирования развития СВИС не требуется. Напротив, положительный тест на LAMантиген может выявлять пациентов, у которых на фоне приема АРВТ существует риск развития СВИС [20].
Таким образом, результаты проведенных исследований показывают, что по мере прогрессирования иммунодефицита, когда чувствительность большинства методов диагностики туберкулеза у больных ВИЧ-инфекцией снижается, чувствительность метода LAM-ELISA, наоборот, возрастает, а его совместное использование с микроскопией мазка мокроты значительно увеличивает информативность этиологической диагностики. Учитывая эти данные, тест для выявления LAM-атигена в моче наиболее целесообразно проводить при подозрении на туберкулез больным ВИЧ-инфекцией с количеством CD4+ -лимфоцитов <200 клеток/мкл в стационарах общей лечебной сети и инфекционных стационарах. В настоящее время тест LAM-ELISA пока не зарегистрирован для использования на территории Российской Федерации.
Литература
1. Burman W. J., Jones B. E. Clinical and radiographic features of HIV-related tuberculosis // Semin. Respir. Infect. - 2003. - Vol. 18. - P. 263-271.
2. Ong A., Creasman J., Hopewell P. C. et al. A molecular epidemiological assessment of extrapulmonary tuberculosis in San Francisco // Clin. Infect. Dis. - 2004. - Vol. 38. - P. 25-31.
3. Yang Z., Kong Y., Wilson F. et al. Identification of risk factors for extrapulmonary tuberculosis // Clin. Infect. Dis. - 2004. - Vol. 38. - P. 199-205.
4. Apers L., Mutsvangwa J., Magwenzi J. et al. A comparison of direct microscopy, the concentration method and the Mycobacteria Growth Indicator Tube for the examination of sputum for acid-fast bacilli // Int. J. Tuberc. Lung. Dis. - 2003. - Vol. 7. - P. 376-381.
5. Githui W., Kitui F., Juma E. S. et al. A comparative study on the reliability of the fluorescence microscopy and ZiehlNeelsen method in the diagnosis of pulmonary tuberculosis // East. Afr. Med. J. - 1993. - Vol. 70. - P. 263-266.
6. Levy H., Feldman C., Sacho H. et al. A reevaluation of sputum microscopy and culture in the diagnosis of pulmonary tuberculosis // Chest. - 1989. - Vol. 95. - P. 1193-1197.
7. Hamasur B., Bruchfeld J., Haile M. et al. Rapid diagnosis of tuberculosis by detection of mycobacterial lipoarabinomannan in urine // J. Microbiol. Methods. - 2001. - Vol. 45. - P. 41-52.
8. Pereira Arias-Bouda L. M., Nguyen L. N., Ho L. M. et al. Development of antigen detection assay for diagnosis of tuberculosis using sputum samples // J. Clin. Microbiol. - 2000. - Vol. 38. - P. 2278-2283.
9. Tessema T. A., Bjune G., Assefa G. et al. Clinical and radiological features in relation to urinary excretion of lipoarabinomannan in Ethiopian tuberculosis patients // Scand. J. Infect. Dis. - 2002. - Vol. 34. - P. 167-171.
10. Flores L. L., Steingart K. R., Dendukuri N. et al. Systematic Review and Meta-Analysis of Antigen Detection Tests for the Diagnosis of Tuberculosis // Clinical and Vaccine Immunology. - 2011. - Vol. 18, N 10. - P. 1616-1627.
11. Daffe M., Draper P. The envelope layers of mycobacteria with reference to their pathogenicity // Adv. Microb. Physiol. - 1998. - Vol. 39. - P. 131-203.
12. Lee R. E., Brennan P. J., Besra G. S. Mycobacterium tuberculosis cell envelope // Curr. Top. Microbiol. Immunol. - 1996. - Vol. 215. - P. 1-27.
13. Boehmea С., Molokovab E., Minjac F. et al. Detection of mycobacterial lipoarabinomannan with an antigencapture ELISA in unprocessed urine of Tanzanian patients with suspected tuberculosis // Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. - 2005. - Vol. 99, N 12. - P. 893-900.
14. Dheda К., Davids V., Lenders L. et al. Clinical utility of a commercial LAM-ELISA assay for TB diagnosis in HIV-Infected patients using urine and sputum samples // PLoS ONE. - 2010. - Vol. 5, N 3. - P. 1-8.
15. Patel V. B., Bhigjee A. I., Paruk H. F. et al. Utility of a novel lipoarabinomannan assay for the diagnosis of tuberculous meningitis in aresource-poor high-HIV prevalence setting // Cerebrospinal. Fluid. Res. - 2009. - Vol. 2. - P. 6-13.
16. Patel V. B., Singh R., Connolly C. et al. Comparison of a clinical prediction rule and a LAM antigen-detection assay for the rapid diagnosis of TBM in a high HIV prevalence setting // PLoS One. - 2010. - Vol. 5, N 12. - e15664.
17. Lawn S.D., Kerkhoff A.D., Vogt M., Wood R. High diagnostic yield of tuberculosis from screening urine samples from HIV-infected patients with advanced immunodeficiency using the Xpert MTB/RIF assay // J. Acquir. Immune Defic. Syndr. - 2012. - Vol. 60, N 3. - P. 289-294.
18. Smart T. New laboratory tests to enhance TB diagnosis: Microscopy, LAM and Xpert MTB/RIF used as a drug resistance test // HATIP. 2012. - N 193. - P. 11.
19. Wood R., Racow K. Bekker L.G. et al. Lipoarabinomannan in urine during tuberculosis treatment: association with host and pathogen factors and mycobacteriuria // BMC Infect. Dis. - 2012. - N 12. - P. 47.
20. Conesa-Botella A., Loembé M.M., Manabe Y.C. et al. Urinary lipoarabinomannan as predictor for the tuberculosis immune reconstitution inflammatory syndrome // J. Acquir. Immune Defic. Syndr. - 2011. - Vol. 58, N 5. - P. 463-468.