Ny test til diagnostik af tuberkulose

Mantoux-hudtesten var indtil for nylig den eneste indirekte test til diagnostik af infektion med Mycobacterium tuberculosis , men der er udviklet et nyt testkoncept, som adskiller sig fra denne ved at være blodprøvebaseret og ved at testantigenerne er langt mere artsspecifikke end ved det konventionelle tuberkulin purified protein derivative (PPD) [1, 2]. Der er markedsført to analyser, som begge er baseret på måling af den mængde interferon (IFN)-γ, en testpersons lymfocytter frigiver efter in vitro-stimulation med M. tuberculosis -specifikke antigener. Samlet betegnes disse assays som interferon gamma release assays (IGRA). De to IGRA er principielt ens, men der er tekniske og logistiske forskelle (Tabel 1 ). Begge analyser vil kunne få en betydende rolle som led i udredning for aktiv tuberkulose (TB), til smitteopsporing især blandt bacille Calmette-Guérin (BCG)-vaccinerede, til screening af patienter før immunsuppressiv behandling med f.eks. tumornekrosefaktor (TNF)-α-hæmmere og til epidemiologiske studier. I det følgende gennemgås fordele og ulemper ved og uafklarede spørgsmål om disse to assays som vi vurderer, vil være tuberkulinets afløser.

Interferon gamma release assays til diagnostik af aktiv tuberkulose

Diagnostik af aktiv TB er baseret på påvisning af den levende sygdomsfremkaldende bakterie, M. tuberculosis . Da det langtfra altid er muligt at påvise bakterierne, især ikke ved ekstrapulmonal TB, anvender man i klinisk praksis ofte en diagnostisk algoritme, hvori der indgår anamnese, kliniske, radiologiske og histologiske fund samt resultatet af Mantoux-hudtest, og i denne algoritme vil IGRA kunne spille en rolle. Antallet af publikationer om de nye IGRA er steget eksponentielt, og i en metaanalyse fra 2007 [3] har man gennemgået sensitivitets- og specificitetsdata fra forskellige studier i perioden frem til oktober 2006. I metaanalysen blev der fundet en vægtet sensitivitet af de to markedsførte IGRA, T-SPOT-TB (Oxford Immunotech, Storbritannien) og Quantiferon-TB (Cellestis, Australien) (QFT) på henholdsvis 88% (95% sikkerhedsinterval (SI): 81-95%) og 76% (SI: 70-83%), undersøgt hos patienter med påvist eller sandsynlig TB. Til sammenligning var sensitiviteten af den konventionelle hudtest 72% (SI: 50-59%) og 40% (SI: 25-56%) med anvendte grænseværdier på 10 eller 15 mm induration. I efterfølgende studier og oversigtsartikler har man fundet lignende resultater [2, 4-10]. Da IGRA er baserede på aktivering af velfungerende M. tuberculosis -specifikke T-celler, kan den suboptimale sensitivitet delvist forklares med patienternes immunsuppression på grund af den igangværende infektion eller komorbiditet (alkoholforbrug, diabetes, hiv mv.). Alternativt kan man forestille sig, at de specifikke T-celler søger til infektionsfocus i pleurahule, lunger, lymfeknuder eller abscesser, og dermed er der kun få specifikke T-celler cirkulerende i det perifere blod [11]. IGRA kan anvendes som et af flere hjælpemidler i udredningen af patienter med formodet aktiv TB. Selv om sensitivitet og specificitet af IGRA er bedre end sensitivitet og specificitet af hudtesten, er sensitiviteten langtfra perfekt til diagnostik af aktiv TB. Man skal holde sig klart, at man ikke med nogen af de to IGRA kan skelne mellem patienter, der er syge på grund af M. tuberculosis , og raske personer, som er latent inficerede. På grund af den suboptimale sensitivitet hos patienter med aktiv TB bør man ikke alene bruge en negativ IGRA til at udelukke aktiv TB.

Smitteopsporing og diagnostik af latent tuberkuloseinfektion

Diagnostik af latent TB-infektion (LTBI) er relevant som led i smitteopsporing, screening af risikogrupper og i epidemiologiske studier. Målet er at identificere personer, der har behov for forebyggende behandling, fordi de er i risiko for at få aktiv TB efter nylig eksposition, eller fordi de skal i behandling med immunsuppressiv medicin som f.eks. TNF-α-hæmmere [12, 13]. Oprenset tuberkulin-PPD har været på markedet siden 1908 og er anvendt hos over en milliard mennesker, men Mantouxt-testen begrænses i praksis af lav specificitet blandt de BCG-vaccinerede [2, 12, 14-18] og ringe sensitivitet hos de immunsupprimerede [7, 12, 13, 19-22]. I metaanalysen fandt man en høj specificitet på 97% (SI: 95-99%) for QFT og 92% (SI: 88-95%) for T-SPOT-TB, som var helt uafhængig af BCG-status [3]. Til sammenligning var specificiteten af hudtesten hos BCG-vaccinerede kun 56% (SI: 34-78%) og 98 (SI: 96-100%) blandt ikke-BCG-vaccinerede. I lav- såvel som i højincidenslande har man i talrige studier påvist, at en positiv IGRA er stærkt associeret med risikofaktorer for TB-infektion, f.eks. tæt og langvarig kontakt med en person med smitsom TB, men ikke er associeret med BCG-vaccinationsstatus, hvorimod en positiv hudtest er associeret med både TB-eksposition og tidligere BCG-vaccination [14, 17, 23, 24].

Hidtil har det store spørgsmål været, om der var en øget risiko for at få aktiv TB, hvis man havde en positiv IGRA-test. Det er nu påvist i et tysk studie, at personer med en positiv QFT-test efter eksposition har en øget risiko for at få aktiv TB: I studiet så man, at seks ud af 41 (14,6%) QFT-positive, TB-eksponerede personer, som ikke fik isoniazidprofylakse, fik aktiv TB i løbet af 12-24 måneder efter eksposition. Ingen af de QFT-negative og ingen af de 25 QFT-positive, der tog isoniazidprofylakse fik aktiv TB [15]. Kun 2,3% af 219 hudtestpositive personer fik aktiv TB, og alle disse var QFT-positive.

I et prospektivt studie fulgte man 830 QFT-IT-testede hiv-positive og fandt, at 8,6% af QFT-IT-positive patienter udviklede aktiv TB i løbet af 1-2 år efter, at prøven var taget, hvorimod ingen af 739 med en negativ QFT-test udviklede TB.

Disse to studier tyder på en meget høj negativ prædiktiv værdi blandt immunkompetente raske og velbehandlede hiv-positive patienter fra et lavendemisk område.

Disse to studier og resultaterne af et tidligere studie fra Etiopien [26] tyder på, at der er en øget risiko for at få TB ved en positiv IGRA. I to store studier fra henholdsvis Gambia [27] og Tyrkiet fandt man en lille, men signifikant øget risiko for at udvikle aktiv TB, hvis man var IGRA- eller hudtestpositiv. Man fandt her, at en del personer med en negativ IGRA eller en negativ hudtest også fik aktiv TB. Den her fundne lavere negative prædiktive værdi i et høj- og mesoendemisk område kan forklares med stor risiko for reinfektion i obs ervationsperioden eller lavere sensitivitet end forventet pga. komorbiditet og alder: I Gambia var en del af personerne hiv-positive, i Tyrkiet var der tale om børn. I Danmark har vi anvendt hudtest som redskab til smitteopsporing, og vi har i praksis ikke kunnet tilbyde BCG-vaccinerede med en positiv hudtest andet end røntgenkontrol med henblik på at udelukke aktiv TB. Der er dog ingen tvivl om, at der blandt voksne i Danmark er mange, der har en falsk positiv hudtest på grund af BCG-vaccination. Vi har f.eks. fundet, at 33% af i øvrigt raske personer, der var ansat i sygehusvæsnet, havde en positiv hudtest, hvorimod kun 1,2% havde en positiv QFT-test [16], og samme forskelle mellem hudtest og IGRA er dokumenteret fra flere lav- og mellemendemiske lande [17, 23, 29, 30].

På grund af den høje specificitet har IGRA et stort potentiale til diagnostik af LTBI, specielt i områder hvor hudtesten ikke kan anvendes på grund høj BCG-vaccinationsdækning. IGRA vil kunne bruges til at identificere den fraktion af de hudtestpositive personer med, som reelt er smittede, og dermed vil vi kunne målrette den forebyggende behandling til den relevante risikogruppe og spare unødig medicin, røntgenundersøgelser og kontrolbesøg. Der er ingen tvivl om, at der nu er en optimeret mulighed for at screene for LTBI blandt de BCG-vaccinerede. Ved screening af uvaccinerede børn og unge er der mindre forskel i specificitet mellem hudtest og IGRA, og valget af test må derfor baseres på andre omstændigheder såsom pris, logistik mv.

Epidemiologi

Resultater af hudteststudier har givet anledning til det udsagn, at en tredjedel af verdens befolkning er smittede. I Danmark ved vi, at prævalensen af LTBI målt vha. QFT spænder fra < 1% blandt ueksponerede gymnasieelever [31] og 13% af hiv-positive personer fra Afrika syd for Sahara [32] til 85-95% af patienter med påvist TB [33]. I Grønland er TB et stigende problem, og der er områder, hvor op imod 10% af de 10-16-årige er IGRA-positive, hvilket tyder på aktiv smittespredning. Blandt voksne, der er født og opvokset i Afrika, er prævalensen af LTBI målt med QFT eller TSPOT omkring 50% [8, 22, 34]. Da man med IGRA ikke kan skelne mellem aktiv og latent TB, er de mindre velegnede til diagnostik af aktiv TB i disse områder. IGRA ser dog ud til at kunne anvendes til at identificere nyligt smittede børn med, til epidemiologisk overvågning og til beregning af den årlige infektionsrisiko specielt hos børn og unge.

Interferon gamma release assays og immunsuppression

Resultat af hudtesten er påvirket af høj alder [6], lavt CD4-celletal [19, 35, 36] og anden immunsuppression [12, 13, 20, 37]. Der er en stærk korrelation mellem CD4-celletal og IFN-γ-produktion efter fytohæmagglutinin (PHA)-stimulation [32, 35, 38] og efter antigenstimulation [35, 36], og dette vil også påvirke sensitiviteten af IGRA [36]. IGRA omfatter i modsætning til hudtesten en kontrol for anergi (PHA-stimulation), og hvis der ikke produceres IFN-γ efter inkubation med PHA, skyldes det enten, at patienten er anerg eller en teknisk fejl, og testen er »inkonklusiv«. I IGRA er der dermed i modsætning til i hudtest inkluderet en kontrol, så man kan undgå falsk negative test. Hiv-inficerede med T-celle-defekt i form af lavt CD4-tal og patienter, der er i TNF-α-hæmmerbehandling, har en øget forekomst af inkonklusive IGRA-test-resultater [5, 7, 24, 32, 35, 36, 38, 39], men der mangler studier, der dokumenter, hvor meget sensitiviteten påvirkes, og hvilken grad af immundefekt der gør IGRA-testen uanvendelig.

I foreløbige studier har man påvist, at en ikke ubetydelig del af de patienter, som skal påbegynde TNF-α-hæmmerbehandling og er hudtestnegative, har en positiv IGRA [20, 24, 39]. Grundet den høje specificitet må man konkludere, at disse IGRA-positive patienter reelt er latent inficerede og dermed i højeste risiko for at få TB. Hos netop denne gruppe kan hudtesten ikke bruges til diagnostisering af de patienter, som er i størst risiko for at få TB, og på baggrund af allerede nævnte studier og vores egne data må vi anbefale, at IGRA fremover anvendes som led i screening for LTBI hos patienter, der skal i behandling med TNF-α -hæmmere.

Børn

Der har været bekymring om sensitivitet af IGRA hos børn, men resultaterne af de foreløbige studier med denne gruppe peger på, at IGRA har en god performance [4, 40, 41]. I et tysk studie fandt man en sensitivitet og en specificitet for TB-adenitis hos børn (4-85 måneder gamle) på hhv. 98% og 100%, og med IGRA skelnede man mellem M. avium -adenitis og TB-adenitis med en positiv og en negativ prædiktiv værdi på hhv. 96% (spændvidde: 82-100%) og 98% (spændvidde: 87-100%) [40, 41]. I Grønland er IGRA uden problemer blevet anvendt til at undersøge 2.200 børn i skolealderen med. I et andet studie med børn i et TB-højendemisk område har man påvist, at der trods høj forekomst af LTBI er mulighed for at udnytte IGRA til at identificere smittede børn med henblik på evt. profylaktisk behandling. I dette studie fra Nigeria var IGRA stærkt associeret med graden af TB-eksposition, idet 74% af de børn, der havde tæt kontakt til sputum-mikroskopipositive voksne, var smittede (QFT-IT-positive) mod kun 10% (p < 0,05) i gruppen af ikkeeksponerede børn, samtidig var QFT-IT mere sensitiv end hudtesten, nemlig 74% vs. 50% (p < 0,05) [41]. Der er indtil nu intet, der tyder på, at testen skulle fungere dårligere hos børn og unge med et i øvrigt normalt immunforsvar. Nyfødte og spædbørn op til to år er immunologisk umodne, og en særskilt undersøgelse af denne aldersgruppe vil være påkrævet. En positiv reaktion vil være valid, men et negativt resultat kan tilskrives aldersbetinget anergi.

Quantiferon versus T-SPOT

Der foreligger få studier [42, 44, 45], hvori man direkte sammenligner sensitiviteten af de to analyser i veldefinerede patientgrupper med relevant guldstandard, og det er derfor svært at drage entydige konklusioner om, hvilken test der er bedst. Det er opfattelsen, at T-SPOT-testen har færre inkonklusive testresultater og er mere sensitiv end QFT-testen [3, 43], hvilket kan forklares med valg af grænseværdier for et positivt respons, eller ved at man med T-SPOT testen anvender et fast antal oprensede lymfocytter pr. test, hvorimod QFT-testen baseres på fuldblod, uden at der justeres for varierende celletal. Hvor sensitiviteten af T-SPOT i nogle studier synes at være højere, tyder resultaterne af andre studier på, at T-SPOT har en lavere specificitet [3], hvilket diskuteres i en opdateret metaanalyse af samme forfattere (45).

Konklusion

De to IGRA vil kunne få en betydende rolle som led i udredningen for aktiv TB, smitteopsporing især blandt BCG-vaccinerede, screening af patienter før immunsuppressiv behandling med f.eks. TNF-α-hæmmere og epidemiologiske studier. I flere lande har man udarbejdet retningslinjer for anvendelse af IGRA, og danske retningslinjer er under udarbejdelse.

Summary

New diagnostic test for tuberculosis

Ugeskr Læger 2009;171(37):2635-2639

The performance of two commercially-available Interferon Gamma Release Assays, QuantiFERON-TB-Gold and T-SPOT-TB, is reviewed. The tests can indirectly detect M.tuberculosis infection ba sed on T-cell recognition of specific proteins which are not present in the BCG vaccine M.avium, or most other environmental mycobacteria.The sensitivity (76-88%) of the IGRAs is not optimal for a diagnostic test for active tuberculosis. However, the specificity is high (92-97%), and the IGRAs may play an important role in the investigation for active tuberculosis and screening for latent tuberculosis infection in BCG vaccinated populations and immunosuppressed patients.

Pernille Ravn, Infektionsmedicinsk Enhed,Medicinsk Afdeling O 107, Herlev Hospital, DK-2730 Herlev. E-mail: pravn@dadlnet.dk

Antaget: 13. marts 2008

Interessekonflikter: Pernille Ravn har været inviteret foredragsholder for Cellestis i 2006 og 2007. Åse Bengård Andersen er medopfinder af et patent vedrørende diagnostisk anvendelse af ESAT-6, som er overdraget til Statens Serum Institut. Bolette Søborg og Michala Vaaben Rose : ingen interessekonflikter

Siden denne artikel blev accepteret i Ugeskrift for Læger, er der offentliggjort et stort antal studier og oversigtsartikler om emnet. Nyere referencer kan fås ved henvendelse til forfatterne.