世界防治结核病日 梳理肺结核诊断方法进展

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今年3月24日是第22个世界防治结核病日，今年的结核病日的宣传主题是“社会共同努力，消除结核危害”。世界上三分之一的人口被认为感染上结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB），即导致肺结核（TB）的细菌，但是只有一小部分人会患上有症状的疾病。即便他们当中只有10％的人患上活动性肺结核，那仍然占世界人口的3％，即2.4亿人。2016年，世卫组织报告全球1040万人患结核病，2015年有180万因结核病死亡，如今结核病已经成为世界上最大的传染病杀手。

印度、印度尼西亚、中国、尼日利亚、巴基斯坦和南非这六个国家中出现的新结核病例占总数的60％。而且，很多结核病菌株对治疗结核病的抗生素已经产生了抗性，在2015年，新出现了48万例耐多药结核病(Multidrug-Resistant TB)患者，另有10万名患者患有抗利福平结核病(Rifampicin-Resistance TB)。这两类共58万对抗生素产生抗性的患者中，45％来自印度、中国和俄罗斯三国。

结核病是由结核杆菌感染引起的慢性传染病。结核菌可能侵入人体全身各种器官，但主要侵犯肺脏，称为肺结核病。结核病是青年人容易发生的一种慢性和缓发的传染病。潜伏期4～8周。其中80%发生在肺部，其他部位（颈淋巴、脑膜、腹膜、肠、皮肤、骨骼）也可继发感染。人与人之间呼吸道传播是本病传染的主要方式。传染源是接触排菌的肺结核患者。随着环境污染和艾滋病的传播，结核病发病率越发强烈。除少数发病急促外，临床上多呈慢性过程。常有低热、乏力等全身症状和咳嗽、咯血等呼吸系统表现。

在全世界人民的努力下，肺结核早已不再是让人谈之色变的疾病。毕竟现在的治愈率高达98%，大部分人都不会因之丧命。由于肺结核有传染性，因此他们唯一要付出的代价是：限制自由的大半年休假！大多数结核病患者如果能够及时地接受诊断和治疗，他们就可能存活下来。不幸的是，在世界上的很多区域，这是不可能实现的。

为此，小编针对近年来，肺结核检测方法取得的进展做一番盘点，以飨读者。如果能将这些方法加以灵活运用，更早地检测肺结核，区分耐药性结核菌和非耐药性结核菌，区分活动性肺结核菌和潜伏性肺结核菌，那么人们就能够更好地治疗这种疾病，降低全球疾病负担。

1.J Clin Microbiol：新的基因测试方法一天内检测出肺结核
doi:10.1128/JCM.02483-16

图片来自英国牛津大学。

在一项新的研究中，研究人员首次证实一种用于检测病人痰液中肺结核细菌的不到24小时基因测试方法（sub-24 hour genetic test）能够替换标准的肺结核（TB）诊断方法。

牛津大学的研究人员开发出一种改良的DNA提取方法能够运用相对简单经济的试剂，提取痰液样本中结核病菌DNA，然后对它进行全基因组测序。这种方法不但可以检测出结核病菌的存在，而且能够发现菌株对抗生素的抗性特征。实验证明，用这种测序方法获得的结核病菌检测结果与用传统细菌培养方法获得的检测结果达到100％的吻合。

直到最近，DNA测序还需要沉重的仪器和一个装备齐全的实验室。对这些硬件的需求限制了它在实践中的应用范围。而在这项研究中，研究人员使用了一种牛津大学开发的名为MinION的便携式测序仪。这种手持测序仪的重量只有不到100克，可以通过USB数据线连接到任何电脑上使用。研究结果显示用MinION便携式测序仪完成的结核病检测可以达到和使用Illumina台式测序仪一样准确的结果，而且某些情况下只需要12.5个小时就可以完成检测。

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2.Lancet：临床试验证实简单的尿液结核测试可降低HIV病人死亡率
doi:10.1016/S0140-6736(15)01092-2

根据一项新的研究，对HIV感染者进行一项低成本的操作简便的尿液测试用于诊断是否患有结核病（tuberculosis , TB）有助降低HIV阳性患者在医院的TB死亡率。相关研究结果于2016年3月9日在线发表在The Lancet期刊上。

在非洲，将近40%感染上HIV的成年人是由于TB而死亡。在这项研究中，来自南非开普敦大学等多家研究机构的研究人员在撒哈拉以南非洲地区的10家医院开展这项研究。他们认为如果能够更广泛地执行，那么这种低成本的检测方法每年可能拯救上千条性命。

研究人员开发出一种脂阿拉伯甘露糖（lipoarabinomannan, LAM）检测方法，该方法以尿液为检测对象，可以即时检测（POCT）尿液中的LAM分子，其中LAM分子与TB相关联。它可在25分钟内给出检测结果，而且每次检测只需大约2.66美元。

在这项研究中，研究人员随机地分配来自撒哈拉以南非洲地区四个国家10家医院（南非4家、坦桑尼亚2家，津巴布韦2家）的2528名HIV感染者同时接受常规测试（涂片检查，Xpert MTP/RIF和体外培养）和LAM尿液测试（即LAM组，共计1257人），或者只是接受常规测试（非LAM组，1271人）。

研究人员发现，LAM测试对死亡率的影响在不同的国家存在差异，但在CD4+ T细胞水平最低的HIV感染者体内观察到最高灵敏度，这是因为仅仅利用常规测试最难诊断这些人是否患有TB。他们发现LAM尿液测试的灵敏度为46%，特异性为90%。

终上所述，研究人员在一项临床试验中提供关键性的证据证实尿液LAM测试能够高效地、快速地和低成本地在病人生前诊断HIV相关性TB。鉴于世界卫生组织也推荐进行尿液LAM测试，这种测试方法应当被纳入撒哈拉以南非洲地区各国的国家结核防治规划中以便降低HIV感染者这因TB而死亡。

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3.Lancet Infect Dis：开发出针对儿童的新型高特异性的肺结核血液检测技术
doi:10.1016/S1473-3099(14)70884-9

在一项发表在国际杂志Lancet Infectious Diseases上的研究报告中，来自瑞士的科学家通过研究开发了一种新型可靠的、针对儿童的高特异性的肺结核血液检测技术；这种新型的名为TAM-TB实验的检测技术是第一个可以用于检测阳性肺结核儿童的可靠免疫诊断法，其具有较高的特异性，可以对儿童是否患肺结核进行快测检测。

这种新型的TAM-TB实验检测技术是一种不依赖于痰液的血液检测手段，其主要利用免疫学原理来进行检测和判断，当患者处于活性感染期间，在分枝杆菌特定的CD4+ T细胞上表达的标志物CD27往往会缺失，利用标准的细胞内细胞因子染色步骤及多色流式细胞仪检测技术，这种新型检测技术就可以在对血液样本分析24小时后给出可靠的结果。

研究者表示，目前这种新型检测技术可以用于评估坦桑尼亚等肺结核高度流行地区，这种新型检测技术的快速及可靠性使其可以潜在地改善活动性结核儿童患者的诊断结果，为下一步制定这种类型患儿的治疗策略会带来极大的帮助。

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4.Lancet：血液测试可提前18个月预测患上肺结核风险
doi:10.1016/S0140-6736(15)01316-1

世界上三分之一的人口被认为感染上结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB），即导致肺结核（TB）的细菌，但是只有一小部分人会患上有症状的疾病。如今，在一项新的研究中，一个国际研究小组在潜伏性MTB感染的人血液中鉴定出生物标志物，从而可能给医生们提供一种长期梦寐以求的工具：一种预测哪些人有高风险患上活动性肺结核（active TB）的方法。如果在进一步的临床试验中得到验证的话，那么一种基于这些血液生物标志物的测试方法可能允许医生们靶向治疗高危人群，因而阻止他们患病。相关研究结果于2016年3月23日在线发表在The Lancet期刊上，论文标题为“A blood RNA signature for tuberculosis disease risk: a prospective cohort study”。

这些生物标志物的鉴定可分为两个部分。在第一部分，研究人员两年内收集了南非6000多名感染上MTB但其他方面都健康的青少年志愿者的血液样品（即第一项研究）。分析这些样品揭示出基因表达谱在最终患上TB的志愿者和仍旧保持健康的志愿者之间存在差异。这种由一组16个基因组成的TB风险“特征”早在感染上MTB的志愿者患上活动性肺结核18个月前就可在血液样品中检测到。

在第二部分，研究人员在针对来自南非和赞比亚的4500多名志愿者的研究（即第二项研究）中证实了这种基因风险特征（genetic risk signature）的预测能力。在第二项研究中的志愿者是健康的，但是与最近确诊患上活动性肺结核的人一起生活。相比于第一项研究中的志愿者，第二项研究中的志愿者在年龄、健康状态、种族和接触局部常见性MTB菌株方面差异更加大。尽管存在这些差异，在第一项研究中发现的相同基因风险特征也在第二项研究期间最终患上活动性肺结核的人血液样品中检测到。

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5.Lancet Respir Med：简单的血液测试准确诊断活动性肺结核
doi:10.1016/S2213-2600(16)00048-5

在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学医学院的研究人员鉴定出一种能够将活动性肺结核病人与潜伏性肺结核（latent tuberculosis）病人和其他疾病病人区分开来的基因表达特征。这种技术满足了世界卫生组织2014年呼吁科学家们开发出更好地诊断活动性肺结核病方法的需求。相关研究结果于2016年2月19日在线发表在Lancet Respiratory Medicine期刊上，论文标题为“Genome-wide expression for diagnosis of pulmonary tuberculosis: a multicohort analysis”。论文通信作者为斯坦福大学医学院医学助理教授Purvesh Khatri博士。

这种新的测试方法以常见的血液作为测试样本，因而不需要收集痰液。它适合用于成人和儿童检测。世界卫生组织要求开发一种在小孩患有活动性肺结核的至少66%的时间内检测时会给出阳性结果的测试方法。就儿童而言，这种Khatri测试方法的灵敏度是86%。如果这种测试结果是阴性的话，那么它的准确性是99%。也就是说，Khatri测试结果为阴性的100名病人当中，99人没有患上活动性肺结核。

当这种病原菌感染人体细胞时，这种感染引发改变上百个基因表达的链式反应。Khatris团队鉴定出三个人基因：GBP5、DUSP3和KLF2，这三个基因的表达以一种一致性的方式发生变化，从而揭示出一种活动性肺结核感染的存在。

Khatris团队在来自11个不同数据集的1400份人样品中对这种三基因测试方法进行验证，结果证实了这种测试方法的诊断价值。这种新的测试方法不仅准确地区分活动性肺结核病人，它也能够被用来监控病人以便观察他们对不同的疗法如何作出更好的反应。

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6.Lancet Infect Dis：新型免疫标志物可预测HIV/TB并发症
doi:10.1016/S1473-3099(15)70008-3

近日，发表在国际杂志The Lancet Infectious Diseases上的一篇研究论文中，来自宾夕法尼亚大学等处的研究人员通过研究在进行抗逆转录病毒疗法的患者机体中鉴别出了新型的免疫生物标志物，这种新型的生物标志物或可帮助预测携带肺结核（TB）的HIV患者的早死及并发症风险。

此前研究中研究者重点对TB-免疫重建炎症综合征（IRIS）患者进行研究，但当时并没有比较早期死亡患者和经历免疫重建炎症综合征患者之间的免疫反应及生物标志物特性的差异。这项研究中，研究人员对201名来自博茨瓦纳的患者进行分析研究，研究人员评估了患者在进行抗逆转录病毒疗法前后的反应情况，结果显示，患者机体中较低水平的8种生物标志物和其患IRIS的风险增加直接相关，这8种生物标志物分别包括IL-6， IL-15及GM-CSF等；研究者表示，高水平的MCP-1及TNF-α和患者的死亡风险增加直接相关。

然而IRIS及早期死亡的患者在进行抗逆转录病毒疗法开始后的免疫反应和炎性反应会明显增加，包括IL-6， TNF-α及G-CSF在内的四种生物标志物也和患者的TB-IRIS风险增加存在独立相关的关系，而另外五种生物标志物则和患者死亡风险增加相关，包括IL-1RA和G-CSF。

研究者表示，不同的进行抗逆转录病毒疗法的患者其机体早期的免疫恢复（CD4细胞数）发生着明显的不同，而开始进行抗逆转录病毒疗法及早期死亡的患者，当其机体的免疫系统不足以控制结核病时就会增加其患炎症的风险，而IRIS患者却恢复地较快。Bisson博士说道，通过观察疾病得到有效控制的患者群及发生并发症(IRIS)的患者群之间在治疗效果上的差异，就可以影响我们对易感人群的后期研究，当然有效抑制IRIS的干预措施或许也会不经意地增加个体的死亡风险。

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7.Nat Chem：开发出简单而又便宜的方法来检测肺结核菌
doi:10.1038/nchem.1435

在一项最新研究中，来自美国几所大学的研究人员合作开发出一种新的基于探针的测试方法来快速地和便宜地揭示病人患上肺结核病。这确实令人激动人心。利用这种新的探针，人们只利用一个简单的装有发光二极管(LED)和一些过滤器的盒子就能够检测肺结核病。相关研究结果刊登在Nature Chemistry期刊上。

这种探针是基于蛋白BlaC的，其中BlaC是由肺结核菌产生的，并且作用于β-内酰胺类化学物。在正常条件下，BlaC简单地将它们降解。在这种新的探针中，研究人员构建出一种经过修饰的β-内酰胺化学物，从而使得BlaC能够切割或剪切这种修饰物，而不是随意地降解它们。但是这只是一个开始，他们还插入一种荧光分子到这种探针之中，从而允许当这种修饰物被肺结核菌切割时，人们能够观察到荧光。这种检测方法是非常简单的，如果在唾液样品中能够观察到荧光分子(利用LED盒子和过滤器)，那么必须在肺结核菌存在时才能实现。由此产生的微弱光线足够让人们在利用手机上的简单摄像机拍摄的图像中观察到。

直到现在，检测远程病人体内是否存在肺结核菌的唯一方法就是收集唾液样品，然后把样品送到一个有显微镜的地方，在那里，经过培训的临床医生寻找肺结核菌。不幸的是，这种方法不仅费时间，而且当只有少数细菌存在时，它也不是很准确。然而利用这种新的探针，测试时间能够降低到几分钟，并且准确度得到显著性地改善。

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8.简单测试可快速诊断结核病
相关新闻：Simple New Test Could Improve Diagnosis of Tuberculosis in Developing Nations

2016年8月23日，研究人员在宾夕法尼亚州费城召开的美国化学会（ACS）会议上报告称，他们设计了一种诊断结核病的简单新方法，这种方法甚至能够区分活体结核病细胞与死亡结核病细胞，这将帮助医生更容易搞清他们的抗结核病药物是否奏效。研究人员目前正在把他们的诊断与南非的病人样本同步起来，这里是全世界结核病发病率最高的地区之一。研究人员希望能够尽快推出针对这种新技术的临床测试。

加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学化学家Carolyn Bertozzi和她的同事花了十多年时间研究不同的生物体——包括病原菌——如何将各种各样的糖化合物附着在组成细胞膜的被称为脂质的蛋白质和脂肪分子上。在早期研究中，他们发现，与大多数其他细菌和大多数其他生物体不同，结核分枝杆菌和它的近亲使用一种被称为海藻糖的糖来完成这一构造。 研究人员设计了一系列用一种名为DMN的荧光染料标记的不同海藻糖。这种染料在吸收光后会发出明亮的绿光，但并不总是如此—— 一旦其周围被最少量的水包围便不会发光。当水被排除在外时，因为是在一个细胞膜的疏水室内部，这种染料便亮了起来。

Bertozzi希望，如果她的团队用这种被染料标记的糖喂食结核病细胞，这些微生物会吸收它们并将其附着在细胞膜脂上，从而使其发出绿光。这一切在死亡的结核病细胞中并不会发生，因为其无法吸收糖，并且对大多数其他有机体的细胞也不奏效，从而使得在高度多样化的痰液样本中发现活体结核病感染成为可能。

Bertozzi在这次会议上报告称，活体结核分枝杆菌在荧光显微镜下会发出绿光，而那些包含有常见细菌，例如大肠杆菌或金黄色葡萄球菌的细胞则不会发出荧光。此外，活体结核病细胞在被喂食糖后仅仅5分钟便开始发光，并且在1个小时内展现出明亮的绿色。与此形成对比的是，ZN测试往往需要几个小时的时间，并且经常会错过低水平的感染。Bertozzi说，她和同事希望推出一项针对这一诊断方法的临床试验，从而检验其在真实世界条件下的成功几率。

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9.Lab on a Chip：新型处理器诊断哮喘、肺结核
doi:10.1039/C5LC00539F

近日，来自美国国家心肺和血液研究所等处的科学家开发了一种可以定点照护(point-of-care)哮喘和结核病诊断的新型设备，该设备可以利用超声波进行液体混合，从而对来自肺部疾病，比如肺结核或哮喘病人的唾液进行分析并且诊断，相关研究刊登于国际杂志Lab on a Chip上。

当前的标准方法就是进行痰液分析，首先人类的痰液样本具有传染性，而且痰液分析需要在离散的机器中对标本进行处理，而在新型设备的帮助下，所有的活性样本就会被完全包裹在单一密封的组件中，利用这种新型设备，不需要专业的操作者，护士就可以对其进行操作，而且患者还可以自己在家中使用。

这种新型设备的开发使得研究者并不需要在集中化的实验室中进行检测分析就可以轻松快速地得到分析结果，当研究者正在进行该设备的液化组件研究时，其同事已经开始对流式细胞术的分析组件进行了大量研究，这或许将是研究者开发的首个芯片上的痰液液化器。

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10.加州大学开发可检测潜伏性结核病的微流控芯片
新闻来源：New TB test promises to be cheap and fast

加州大学戴维斯分校的生物医学工程师们已经研发出了一种用来检测潜伏性结核病的微流控芯片。他们希望这一测试会比该疾病目前的测试方法更廉价、更快速而且更可靠。他们已经对来自中国和美国患者的血液样本进行了测试。

在加州大学戴维斯分校生物医学工程学系与Alexander Revzin教授一同工作的研究专家Ying Liu说：“我们的检测更廉价，可重复使用并能提供实时的结果。”

Liu 和 Revzin使用的是一种新的方法：他们将已知会特异性地与γ-干扰素结合的短单链DNA片段涂在一个金晶圆上。他们接着将该晶圆装在一个芯片中，该芯片含有为血液样本准备的微小通道。如果γ-干扰素存在于某血样本中，它就会与DNA结合，并触发一个可被临床医生读取的电信号。

Liu说：“如果你看到高浓度的γ-干扰素，那么你就可做出潜伏性结核病的诊断。”

研究人员计划对该系统进行完善，使得微流控感测器和电子读数能够被集成到一个单一的芯片上去。有关该技术的一则专利申请已经递交，研究人员希望该测试能够在FDA批准后转为商用。这项工作受到了国家科学基金会的支持。

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11.PNAS：基于RNA的新技术有望快速检测传染病及其耐药性
doi:10.1073/pnas.1119540109

近日，国际著名杂志PNAS在线刊登的一项研究报告说，一种基于单RNA的阵列可能迅速同时识别出感染性生物以及可能用于应对它们的抗生素。

Deborah T. Hung及其同事们使用具有物种特异性的RNA标记发现了一大批感染原，包括细菌、病毒、酵母和寄生虫。这组科研人员还确定了每个病原体的抗生素敏感性，方法是分析短暂暴露在一种抗生素之后引发的转录应答，这可以把敏感和耐药生物区分开来。利用一个简单的商品化方法，这组科研人员识别出了诸如埃希氏大肠菌、人类免疫缺陷病毒（HIV）和流感病毒等病毒，以及导致疟疾的寄生虫。这种阵列还区分开了诸如埃希氏大肠菌和结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）等对抗生素敏感和耐药的菌株。

当使用这种阵列分析临床尿样的时候，它识别出了病原体并确定了它们的抗生素敏感性，而不需要扩增核酸或者分离病原体。这组作者说，RNA标记可能用于探测一大批病原体，而这项研究证明了用这种方法迅速诊断感染性疾病的可行性。

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12.JCM：利用荧光噬菌体开发出更快速简便的检测结核病方法
doi:10.1128/JCM.06192-11

根据2012年1月25日发表在Journal of Clinical Microbiology期刊上的一篇研究论文，一个国际研究小组优化一种让结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)在显微镜下发出明亮绿色荧光的策略。这种筛选活动性结核病(active tuberculosis)的新方法可能很快给人们提供一种更快度和更简便的检测方法。荧光噬菌体(fluorophage)是携带荧光报告基因的细菌病毒。研究人员利用该噬菌体去感染从病人肺部咳出的含有结核菌素(tuberculin)唾液中的分枝杆菌。几个小时之内，被感染的细菌表达报告基因而且发出的荧光水平足够高使得人们在显微镜下也能观察到。

以前有人试图构建类似地筛选结核病细菌的方法，但是遭遇到报告基因表达过低的难题。为了解决这种问题，研究人员首先从克隆能力较强的噬菌体开始研究，给它加入一个活性比较强的噬菌体启动子。这种方法产生的荧光信号是以前报到的100倍，而且分枝杆菌阳性的临床样品无需对细菌进行培养就可在显微镜下检测到。此外，这种技术还允许人们进行细菌耐药性筛查。在抗生素存在下，耐药性细菌继续发出荧光，而药物敏感性细菌因不能表达报告基而不能发出荧光。

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13.Cell：结核病基因检测可使患者用药更合理
doi:10.1016/j.cell.2011.12.023

近日，伦敦国王学院等机构研究人员在新一期《细胞》（Cell）杂志上报告说，在结核病的治疗中，通常使用抗生素杀灭结核杆菌，同时使用地塞米松等药物来控制炎症，地塞米松药量是否适当对于治疗非常重要。

如果事先检测出结核病患者的某个特定基因属于哪个版本，就可以有针对性地适当用药，避免用药不足导致效果不够或用药过多导致副作用。

研究人员在分析了数百名患者的情况后发现，人体内有一个代号为LTA4H的基因，它有几个版本，而拥有不同版本基因的结核病患者在治疗中所需的地塞米松药量是不一样的。有些患者的基因版本会导致较严重的炎症，有些则相反，这就需要因人而异用药，药量偏少达不到治疗效果，而过量用药则会导致一些副作用。

参与研究的盖伊·思韦茨说，对基因LTA4H的检测是简单和快速的，有助于为患者设计最佳治疗方案。此外，由于这个基因与炎症之间的关系在许多疾病中都存在，这一研究也许还适用于其他疾病的个性化治疗。

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14.J Appl Microbiol：新方法可快速廉价诊断肺结核
doi:10.1111/j.1365-2672.2011.05117.x

传统的肺结核诊断方法，需要在实验室中培养取自病人的细菌样本，时间可长达数十天。英国《应用微生物学杂志》（Journal of Applied Microbiology）刊登的一份最新研究报告说，瑞士和墨西哥研究人员开发出的新诊断方法只要五六天就能得出结果。

新方法使用一种名为微热量计的仪器，其原理是，每种细菌在生长繁殖时都会释放出一定热量，不同细菌释放热量的特点也不同，通过记录培养皿中细菌释放热量的变化曲线，不用等太久就可以判断出其中是否含有导致肺结核的结核杆菌。

新检测法的另一个优势是廉价，现有一些较为快捷的肺结核诊断手段成本往往较高，如一台诊断仪器的价格可能要三四万美元，而使用微热量计的诊断仪器成本可控制在1000美元左右，因此这种方法更适合发展中国家。

研究人员还说，由于这种方法能够监控细菌成长的过程，还可以用它来测试药物。如果在使用某种药物后，微热量计检测到细菌释放的热量不像过去那样增长，那就是药物起了效果，控制住了细菌的繁殖势头。

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15.Nat Commun：美科学家开发出结核病快速诊断方法
doi:10.1038/ncomms5989

2014年9月23日，《自然—通讯》在线发布了一项研究，描述了一种能快速诊断出结核病的新型呼吸测试技术。这项测试针对的是对异烟肼敏感的结核病，异烟肼是一种广泛用于结核病的抗生素，很少发生耐药性。

目前的肺结核诊断方法基于验血或者对样本的显微镜检查，但这些方法可靠性不高，并且需要花费数周时间做微生物鉴定。异烟肼作为治疗结核病的主要抗生素，在刚被服用时没有活性。只有结核杆菌产生的酶（KatG）和药物发生作用时，才会产生一种有活性的抗生素以及氮气。

美国新墨西哥州大学Graham Timmins和团队报告了一种在实验动物身上开发和评估的呼吸测试。这项测试使用化学标记过的异烟肼。5到10分钟后，研究人员用质谱仪从被感染动物呼出的气体中检测是否有标记过的氮气。阳性结果表示存在对异烟肼敏感的结核病菌，阴性结果则意味着没有感染结核病或者不存在对异烟肼敏感的结核杆菌。