技术突破！中国医学科学院等团队发现结核病诊断新标志物，三个组合准确率高达98.47%

来源：转化医学网 2025-10-08 10:08

通过外周血中性粒细胞蛋白质组学与转录组学联合分析，成功鉴定出三个可用于结核分枝杆菌（MTB）感染诊断的高特异性生物标志物组合（B2M、TXN和PRDX5），其诊断准确率高达98.47%。

近日，中国医学科学院郑建华/金奇、首都医科大学附属北京胸科医院徐艳利/刘荣梅团队等联合多家科研机构在国际权威期刊《EBioMedicine》（柳叶刀子刊）发表最新研究成果：通过外周血中性粒细胞蛋白质组学与转录组学联合分析，成功鉴定出三个可用于结核分枝杆菌（MTB）感染诊断的高特异性生物标志物组合（B2M、TXN和PRDX5），其诊断准确率高达98.47%，为全球结核病防控提供了突破性诊断工具。

全球结核病防控面临诊断难题

结核病仍是全球头号传染病杀手。世界卫生组织数据显示，2023年全球新增结核病例达1080万例，造成125万人死亡。我国作为结核病高负担国家，每年新发病例约80万例。当前诊断技术存在显著局限：痰涂片显微镜检查灵敏度不足；细菌培养耗时长且依赖实验室条件；分子检测技术虽快速但设备昂贵；而现有免疫学方法难以区分潜伏感染（LTBI）与活动性结核（ATB）。开发快速、无创且高灵敏度的诊断方法，是全球实现WHO终结结核病战略的关键瓶颈。

创新研究：从中性粒细胞发现诊断密码

活动性结核病(ATB)、潜伏结核感染(LTBI)及健康对照(HC)组外周血中性粒细胞的蛋白质组学特征

ATB、LTBI与HC三组中性粒细胞蛋白质组的差异分析：火山图与功能解析

本研究开创性地聚焦外周血中性粒细胞 这种占白细胞40%-70%的免疫细胞，既是抗击结核感染的第一道防线，也是疾病进展的重要参与者。研究团队通过四维数据非依赖采集质谱技术（4D-DIA），对96例活动性结核患者、36例潜伏感染者及30例健康对照的外周血中性粒细胞进行深度蛋白质组分析，结合前期获得的转录组数据，构建了多组学整合分析框架。

关键发现：共鉴定出3414种蛋白质，其中活动性结核组检出3296种，显著高于健康对照组的2633种；通过严格筛选标准，发现数百个差异表达蛋白（DEPs）；整合转录组数据后，揭示差异蛋白主要富集于NOD样受体信号通路等关键免疫调控途径；最终锁定 -2微球蛋白（B2M）、硫氧还蛋白（TXN）和过氧化物还原酶5（PRDX5）三个最具诊断潜力的生物标志物。

突破性成果：三蛋白组合诊断效能卓越

在319例独立验证队列（71例ATB、142例LTBI、106例HC）中，研究团队采用自动化毛细管电泳Western blot技术进行验证：

综合诊断效能最优

这一组合不仅实现了高达98.47%准确率，更重要的是能够同时识别活动性结核和潜伏感染 这是现有诊断技术难以企及的。该检测仅需1.5mL外周血，无需痰液样本，特别适用于儿童、老年人及肺部以外结核患者。

蛋白质组与转录组数据整合的九象限分析图：(A)活动性结核病vs健康对照 (B)活动性结核病vs潜伏感染 (C)潜伏感染vs健康对照

科学意义：揭示结核感染的免疫分子机制

基于毛细管电泳的Western blot验证：ATB/LTBI/HC三组中性粒细胞中B2M、TXN和PRDX5蛋白表达

研究进一步发现：B2M（ -2微球蛋白）作为MHC I类分子组分，其水平升高反映机体抗结核免疫激活状态。值得注意的是，结核分枝杆菌毒力因子ESAT-6可通过抑制B2M表达逃避免疫监视。TXN（硫氧还蛋白）与PRDX5（过氧化物还原酶5）这对抗氧化酶构成细胞氧化还原平衡的核心防线。结核菌感染时，中性粒细胞通过上调这些蛋白抵御氧化应激损伤，其协同作用形成独特的诊断窗口。

这三个标志物不仅具有诊断价值，其表达模式变化还提示了结核感染中免疫-氧化应激互作的关键节点。

三大生物标志物的诊断效能评估：通过ROC曲线分析区分ATB、LTBI与HC组

PRDX5酶催化机制示意图

应用前景：推动结核病诊断范式革新

该研究成果具有多重转化优势：首先是无创便捷，仅需常规采血，解决儿童/重症患者痰液获取难题，其次早期诊断，中性粒细胞作为最早响应的免疫细胞，可实现感染早期检测，第三是可做鉴别诊断，突破性区分活动性与潜伏感染，另外技术具有一定的普适，自动化检测平台适合基层医疗机构推广。

研究团队正在推进多中心临床试验，希望尽快完成试剂盒转化，我国正在推进无结核社区建设，未来此类高灵敏度检测技术的应用，将极大提升高危人群主动发现效率。

原文链接：

https://www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964(25)00389-5/fulltext

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