结核病是世界性重大的公共卫生问题。随着“精准医学”概念的提出，结核病的防治被带入精准医学的时代，结核病的精准诊断、治疗和患者管理方面取得了许多重要进展，但是还存在诸多挑战。要抓住机遇，用精准医疗的理念建立并完善新型结核病防治措施，建立患者的精准诊断标准，制订精准的治疗方案，早期鉴定治疗失败的高风险人群，及时开展精准的个体干预措施，提高结核病患者的治疗水平，从而有效阻断结核病在人群中的传播，为达成 2035 年“消灭结核病”的宏伟目标不懈努力。
引用本文： 逄宇, 李亮. 精准医疗助力结核病防治. 华西医学, 2018, 33(8): 921-925. doi: 10.7507/1002-0179.201807059 复制
2015 年 1 月 20 日，美国时任总统奥巴马在国情咨文提出了“精准医疗”计划，旨在通过分析 100 多万名美国志愿者基因信息，了解疾病形成机制，相应开发药物，实现精准施药[1]。2015 年 3 月，习近平主席指示科技部召开了国家首次精准医学战略专家座谈会，明确精准医学将为我国医学发展带来一场新的改革或颠覆性革命[2]。2016 年我国将精准医疗纳入国家“十三五”规划，计划在 2030 年前投入 600 亿元，积极将精准医疗概念引入科学研究和临床实践中，一场医学革命正席卷全球。
何为精准医疗？其本质是综合运用基因组、转录组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术，通过对大样本人群与特定疾病类型进行生物标志物的鉴定与应用，从而精确寻找到疾病的原因，确认针对性的治疗靶点，并对疾病的不同状态和过程进行精确分类，最终实现对患者进行个性化精准治疗的目的，提高疾病预防与诊治的效益[1, 3]。精准医疗计划的近期目标是针对癌症和糖尿病开展的，希望能以这两种常见病为突破口，开启其他遗传病和慢性病的防治[1]。与美国国情不尽相同，尽管癌症和糖尿病仍是困扰我国的重要慢性非传染病，对病死原因有重大贡献度的慢性传染性疾病应作为研究重点，近年，结核病的精准医疗方面取得了许多重要进展。
1 结核病的精准诊断
痰涂片和培养仍然是现阶段结核病患者发现最主要的实验室检查手段，然而两种细菌学检查方法受到很多因素的影响[4]。传统的痰涂片抗酸染色虽然特异度较高，但灵敏度低，同时无法区分结核分枝杆菌和非结核分枝杆菌也是其重要问题之一。分枝杆菌培养虽然被认定为结核病实验室诊断的“金标准”，但其诊断的周期受限于结核分枝杆菌缓慢生长的速度，通常需 4～8 周时间获得结果，因此，贻误了患者最佳治疗时间[5]。即便是综合运用上面两种方法也仍有 50% 患者缺乏病原学诊断依据，换言之，约有 50% 患者仅依靠影像学或者临床症状进行诊断，鉴于结核病患者症状与其他呼吸疾病存在很多相似性，因此如何提高菌阴结核病患者诊断是结核病精准医疗的首要挑战。
近年来，随着分子生物技术的突飞猛进，一批用于结核病早期诊断的快速诊断技术涌现出来，相比于传统的细菌学检测方法，分子生物学检测方法拥有更快的检测周期，同时具有很高的灵敏度，来自国内外数个多中心大样本临床评估结果表明多种分子生物学检测技术不仅对于菌阳结核病患者具有很高的检出率，对于培养阴性的结核病患者也具有一定的阳性检出率[6-7]。上述研究成果拓展了分子生物学检测技术用于菌阴结核的应用前景，特别是 2013 年世界卫生组织修订了结核病的诊断标准，将世界卫生组织推荐的 GeneXpert MTB/RIF 和 TB-LAMP 技术阳性检出结果视同于细菌学检测阳性，作为病原学阳性结核的诊断依据[8]，极大地补充了传统细菌学检测方法，积极发挥分子生物学对于涂阴结核病患者诊断的优势更好地服务临床。
菌阴结核病诊断的另一个重要实验室诊断技术为病理学诊断。传统的肺结核病理学诊断主要采用抗酸染色及苏木素-伊红染色等，但由于其他感染亦可能出现上述特征，联合其他结核特异性的检测方法，对于提高病理学在菌阴结核病诊断具有重要意义[9]。近年，有报道指出采用结核特异性抗体进行免疫组织化学的检测可将传统抗酸染色检测结核的灵敏度提高 20% 以上[10]。此外，多种核酸检测技术相继问世，为结核病的分子病理学诊断提供了更多选择，不仅提高了检测灵敏度，同时能快速鉴别诊断结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌感染。分子病理检测将作为结核病辅助诊断，特别是在菌阴结核病及肺外结核精准诊断中发挥更重大的作用。
但不可否认，尽管新型诊断技术为临床诊断结核病提供了众多选择，但依赖于痰标本的肺结核检出策略差强人意，一方面现有检测技术依赖于高质量痰标本，因此当患者提供唾液痰时，标本检出率显著降低[11]；另一方面，痰标本中结核分枝杆菌的检出，依赖于结核病灶进展并与引流支气管相通，当患者在结核病发病早期阶段就诊时，由于病灶结核分枝杆菌未能进入气管，因此使用基于痰标本检测的细菌学及分子生物学方法无法完成对早期结核病患者的诊断[12]。2009 年，有文章报道，通过检测尿液中是否存在脂阿拉伯甘露聚糖（lipoarabinomannan，LAM，一种结核分枝杆菌细胞壁的成分，在活跃代谢的结核分枝杆菌中会大量合成并脱落到患者血液中，当带有 LAM 的血液经过肾脏时，部分 LAM 能进入患者尿液中），能够诊断患者是否为结核病患者[13]。前期的评估结果表明基于 LAM 的抗原检测方法在人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）阳性的结核病患者中灵敏度为 67%，远高于 HIV 阴性结核病患者的 14%，提示基于尿液的 TB-LAM 检测方法仅适于 HIV 感染人群的结核早期检测[13]。世界卫生组织 2015 年推荐 TB-LAM 可作为 CD4 细胞计数小于 100 个/μL 或症状严重的 HIV 阳性患者出现结核病疑似症状（肺结核或肺外结核）的辅助诊断[14]。2017 年，Liu 等[15]报道一种基于对结核分枝杆菌分泌蛋白的培养滤液蛋白 10 和早期分泌靶抗原 6 为标志物的抗原检测方法，利用高灵敏度的质谱技术可从结核病患者血液发现活跃代谢的结核分枝杆菌分泌的蛋白肽段，从而对菌阴结核病患者早期诊断提供实验室证据。
除了分泌抗原的检测方法，寻找血液中新型诊断标志物也将拓展结核病精准诊断范畴。笔者认为未来新型诊断标志物的突破可能存在于以下两个方面：一方面，结核分枝杆菌的基因组 DNA 会在代谢过程或被巨噬细胞杀灭过程中，释放 DNA 进入患者血液或其他体液标本中，这种细胞外的 DNA 称为游离 DNA（cell-free DNA），因此，可从血液或其他体液中通过检测是否存在结核分枝杆菌游离 DNA 实现对患者早期诊断[16]。Che 等[17]发现通过从胸水中检测游离 DNA 可显著提高结核性胸膜炎的检测效率，提示游离 DNA 在结核病诊断中的潜在价值。另一方面，基于外泌体发现的非编码 RNA 被广泛应用于肿瘤、精神类疾病的早期诊断[18]。外泌体中丰富的非编码 RNA 使其检测成为一种有巨大潜在价值的无创诊断方法。目前结核病外泌体研究尚处于早期阶段[19]，随着对结核病患者血液外泌体内含物质组学的解析，未来将有越来越多的新型标志物适于结核病的精准诊断。
2 耐药结核的精准诊断
结核病精准治疗的核心是形成有效的抗结核治疗方案，而制定方案需要依赖于准确的体外药物敏感性（药敏）试验结果。传统的表型药敏试验耗时较长，且部分药物（如吡嗪酰胺和某些二线抗结核药物）的表型检测不稳定或尚无关键浓度，因此，对于耐药患者治疗方案的制订往往依赖于患者治疗史[20]。近年来，基于耐药相关基因检测的分子药敏在数小时内可以检测患者对利福平、异烟肼、氟喹诺酮、乙胺丁醇等药物的耐药结果[21-23]。目前世界卫生组织推荐，GenoType MTBDRplus 可用于耐多药患者的早期诊断，其二代产品 GenoType MTBDRsl 可用于已诊断利福平耐药或者耐多药患者对氟喹诺酮和二线注射类药物的药敏检测[24]。
分子药敏的应用，使临床医生能及时诊断耐药患者，开展有针对性的治疗，但现有分子诊断技术存在不足。首先，分子药敏的检测基础为基因扩增，因此需耐药菌在菌群中所占比例大于 20% 才能检出，对于耐药菌株比例较低的标本，可能获得“假阴性”结果[25]。全基因测序技术用于结核分枝杆菌分子药敏检测将克服以上不足，它能高通量、准确地从患者分离菌株中检出结核分枝杆菌耐药菌比例，为开展精准治疗提供重要的实验室证据[26]。
3 结核病的精准治疗
上个世纪 90 年代中期，世界卫生组织提出面视下短程化学治疗方案及联合、全程用药原则，结核病的治愈率显著提高，但仍有约 15% 患者治疗失败[2]。患者治疗效果的差异反映了不同患者对标准化治疗方案应答的个体差异，造成上述差异的原因较为复杂，其一，不同患者群体（老年人、儿童和 HIV 患者）、不同合并症患者、结核分枝杆菌不同耐药谱对治疗效果均会产生显著的影响；其二，不同患者对抗结核药物的吸收及代谢差别会影响药物在血液中的浓度，目前机制研究较清楚的是 N-乙酰基转移酶 2（N-acetyltransferase 2，NAT2）与异烟肼代谢的影响，通常而言根据 NAT2 等位基因的不同可分为快乙酰化基因型和慢乙酰化基因型，慢乙酰化基因型比快乙酰化基因型肝毒性发生率更高，同时快乙酰化基因型的血药浓度低于慢乙酰化基因型[27]，因此基于 NAT2 基因型分析对结核病患者制定个体化异烟肼用药具有重要意义。但不可否认，血药浓度不仅与代谢基因有关，还受很多其他因素影响，因此，对患者进行治疗药物检测将更精准地反映患者对药物的吸收利用状况，从而有效地制订并调整治疗方案，在对结核分枝杆菌达到杀灭作用的同时最大程度地减少不良反应。
2012 年，经过近半个世纪全球结核病新药研发的沉寂和厚积薄发，第一抗结核新药贝达喹啉经过美国食品药品监督管理局审批，正式进入临床使用阶段，其作用机制为干扰结核分枝杆菌 ATP 合成酶质子泵，阻断细胞能量产生过程[28]。另一个抗结核新药是硝基咪唑类的德拉马尼，它能抑制结核分枝杆菌分枝菌酸的合成，影响结核分枝杆菌细胞壁形成[29]。除了上述两种新药，未来将有更多的针对结核分枝杆菌的靶向药物问世，包括抑制蛋白质合成的 Sutezolid、Deplazolid 和 PA824，抑制结核分枝杆菌细胞壁合成的 SQ109 和 PBTZ169，多数靶向药物有更好抑制效果，同时对于耐药结核病也有效[30]。
除了基于抗结核药物的化学治疗，基于宿主开展的免疫治疗成为结核病精准治疗的一个重要方面。宿主导向的免疫治疗通过调节宿主免疫系统控制或者清除结核分枝杆菌，对于提高患者的治疗效果，降低患者复发具有显著影响[31]。目前针对宿主的免疫调节剂主要包括分枝杆菌全菌、分枝杆菌产物、细胞因子及其他免疫调节制剂。灭活的母牛分枝杆菌是最主要被用于免疫治疗的疫苗，一篇汇总了 54 项研究报告的 Meta 分析表明母牛分枝杆菌联合抗结核药物使用能够显著促进结核病患者痰菌转阴，同时提高患者影像学症状改善[32]。细胞因子治疗也成为免疫治疗的一个重要组成部分，尽管研究数量较少，但现有证据表明联合使用伽马干扰素和（或）白细胞介素-12 能显著提高耐多药结核病患者的治疗效果[33]。在其他免疫调节剂中，最受瞩目的当属维生素 D，维生素 D 通过循环免疫应答及抗原刺激免疫反应，有助于肺结核患者更快康复[34]。尽管免疫治疗必须依赖于抗结核药物的联合使用，但不可否认基于患者个体自身免疫状态而开展的针对性治疗将在结核病精准治疗中发挥重要作用。
尽管当前结核病治疗取得重大进展，新药层出不穷、抗结核治疗方法不断丰富使临床医生有更多的手段治疗结核病，但不可否认在精准医疗领域还存在诸多难题：首先，针对潜伏感染者的预防性治疗是目前临床重要难题。目前世界卫生组织推荐对于重点结核潜伏感染人群开展预防性治疗，然而仅 10% 的潜伏感染者会发展成结核病，换言之 90% 的潜伏感染者可能经历长期服用预防治疗方案带来的不良反应[35]，如何寻找新型标志物以准确鉴定发病高风险人群是精准治疗潜伏感染结核病患者的核心。其次，结核病治疗需多药联合以有效杀灭潜在的耐药结核分枝杆菌，提高治疗效果。但目前不同药物间相互作用不清晰，仅有少量研究表明乙胺丁醇可能通过抑制细胞壁合成提高结核分枝杆菌细胞的通透性[36]，因此与大部分抗结核药物存在协同作用，但其他药物，特别是新型抗结核药物间的协同或拮抗作用需进一步阐释，从而最大限度发挥不同抗结核药物在化学治疗方案中的效果。再次，近年针对结核分枝杆菌特定蛋白开发的靶向药物提高了治疗效果，但药物进入人体后，通常全身性分布，和肿瘤等领域将药物特异性聚集在病灶附近的“靶向治疗”存在一定差别，鉴于抗结核治疗不良反应常与长期服药导致药物在患者体内非特异性分布有关，如何开发结核病灶局部定位的“靶向治疗”药物将是对结核病精准治疗的重大突破。
4 结核病的精准管理
当患者制订适宜的治疗方案之后，实施有效的治疗管理是化学治疗成败的关键。传统的结核病患者的治疗管理主要依赖于基层卫生人员面视下的督导管理，然而这种管理方式在某些情况实施存在一定困难，因此如何充分利用高科技方式实现对患者的精准管理是提升结核病防治水平的重要举措。目前比较成熟的患者管理系统主要包括电子药盒和移动医疗 APP。先前一项在中国基层开展的研究表明使用电子药盒后，患者的失访率从先期的 29.9% 显著下降到 13.9%，提示电子药盒能显著提升患者依从性[37]。尽管使用电子药盒在患者管理方面取得了比较可喜的结果，但电子药盒的携带便捷性是一个主要问题。伴随着手机和网络的普及，越来越多的慢性病管理使用移动医疗 APP 方式，中国疾病预防控制中心结核病防治临床中心、中华医学会结核病学分会、全国结核病医院联盟、首都医科大学附属北京胸科医院及其他合作伙伴，共同开发建设的“结核助手”APP，则是服务于广大结核病患者的手机移动软件，具有提醒结核病患者按时服药和复诊的功能，并定期向患者发布关于结核病的知识和资讯，实现与医生的随时沟通，提高治疗依从性和疗效。我们相信，利用当前移动互联网终端普及的优势，使其在结核病防治和患者服务中发挥作用，让结核病患者能更好地进行自我管理，是实现结核病患者精准管理的最佳解决之道。
5 大数据助力结核病精准防治
随着互联网、云计算等新一代信息技术的应用和推广，大数据时代应运而生。大数据中含有丰富的信息资源，通过对数据信息的有效提取和挖掘开发其潜在有效价值。医学发展已由传统医学阶段进入循证医学阶段，而提高循证医学的精准程度离不开大数据的深度开发[38]。在结核病防治领域，大数据正发挥着日益重要的作用，其中尤其在结核病影像学诊断领域，通过对大数据的深度发掘和电脑的自动学习功能，电脑软件对结核病患者影像学诊断的准确度为 90%，优于人工判读的 82%[39]。此外，在临床中基于 3D 影像数据技术，通过对比不同时期患者随访的影像学检测结果，能轻而易举地检测、评估患者病情的发展和疗效，在时间轴上量化患者病灶大小及严重程度，为个体化治疗提供依据。影像学仅仅是大数据在结核领域应用的一个重要方面，基于大数据联合云计算技术，能辅助临床医生、科研工作者、生物信息学家们整合所需的大数据，并挖掘分析以促进多学科领域的发展与更新，为结核病精准医学的发展提供强大的技术支持。
6 结语
精准医疗正渗透在结核病防治领域的每个环节，我们要抓住机遇，用精准医疗理念建立并完善新型结核病防治措施，建立患者精准诊断标准，制订精准治疗方案，早期鉴定治疗失败的高风险人群，及时开展精准个体干预措施，提高结核病患者治疗水平，从而有效阻断结核病在人群中传播，为达成 2035 年“消灭结核病”的宏伟目标不懈努力。
2015 年 1 月 20 日，美国时任总统奥巴马在国情咨文提出了“精准医疗”计划，旨在通过分析 100 多万名美国志愿者基因信息，了解疾病形成机制，相应开发药物，实现精准施药[1]。2015 年 3 月，习近平主席指示科技部召开了国家首次精准医学战略专家座谈会，明确精准医学将为我国医学发展带来一场新的改革或颠覆性革命[2]。2016 年我国将精准医疗纳入国家“十三五”规划，计划在 2030 年前投入 600 亿元，积极将精准医疗概念引入科学研究和临床实践中，一场医学革命正席卷全球。
何为精准医疗？其本质是综合运用基因组、转录组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术，通过对大样本人群与特定疾病类型进行生物标志物的鉴定与应用，从而精确寻找到疾病的原因，确认针对性的治疗靶点，并对疾病的不同状态和过程进行精确分类，最终实现对患者进行个性化精准治疗的目的，提高疾病预防与诊治的效益[1, 3]。精准医疗计划的近期目标是针对癌症和糖尿病开展的，希望能以这两种常见病为突破口，开启其他遗传病和慢性病的防治[1]。与美国国情不尽相同，尽管癌症和糖尿病仍是困扰我国的重要慢性非传染病，对病死原因有重大贡献度的慢性传染性疾病应作为研究重点，近年，结核病的精准医疗方面取得了许多重要进展。
1 结核病的精准诊断
痰涂片和培养仍然是现阶段结核病患者发现最主要的实验室检查手段，然而两种细菌学检查方法受到很多因素的影响[4]。传统的痰涂片抗酸染色虽然特异度较高，但灵敏度低，同时无法区分结核分枝杆菌和非结核分枝杆菌也是其重要问题之一。分枝杆菌培养虽然被认定为结核病实验室诊断的“金标准”，但其诊断的周期受限于结核分枝杆菌缓慢生长的速度，通常需 4～8 周时间获得结果，因此，贻误了患者最佳治疗时间[5]。即便是综合运用上面两种方法也仍有 50% 患者缺乏病原学诊断依据，换言之，约有 50% 患者仅依靠影像学或者临床症状进行诊断，鉴于结核病患者症状与其他呼吸疾病存在很多相似性，因此如何提高菌阴结核病患者诊断是结核病精准医疗的首要挑战。
近年来，随着分子生物技术的突飞猛进，一批用于结核病早期诊断的快速诊断技术涌现出来，相比于传统的细菌学检测方法，分子生物学检测方法拥有更快的检测周期，同时具有很高的灵敏度，来自国内外数个多中心大样本临床评估结果表明多种分子生物学检测技术不仅对于菌阳结核病患者具有很高的检出率，对于培养阴性的结核病患者也具有一定的阳性检出率[6-7]。上述研究成果拓展了分子生物学检测技术用于菌阴结核的应用前景，特别是 2013 年世界卫生组织修订了结核病的诊断标准，将世界卫生组织推荐的 GeneXpert MTB/RIF 和 TB-LAMP 技术阳性检出结果视同于细菌学检测阳性，作为病原学阳性结核的诊断依据[8]，极大地补充了传统细菌学检测方法，积极发挥分子生物学对于涂阴结核病患者诊断的优势更好地服务临床。
菌阴结核病诊断的另一个重要实验室诊断技术为病理学诊断。传统的肺结核病理学诊断主要采用抗酸染色及苏木素-伊红染色等，但由于其他感染亦可能出现上述特征，联合其他结核特异性的检测方法，对于提高病理学在菌阴结核病诊断具有重要意义[9]。近年，有报道指出采用结核特异性抗体进行免疫组织化学的检测可将传统抗酸染色检测结核的灵敏度提高 20% 以上[10]。此外，多种核酸检测技术相继问世，为结核病的分子病理学诊断提供了更多选择，不仅提高了检测灵敏度，同时能快速鉴别诊断结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌感染。分子病理检测将作为结核病辅助诊断，特别是在菌阴结核病及肺外结核精准诊断中发挥更重大的作用。
但不可否认，尽管新型诊断技术为临床诊断结核病提供了众多选择，但依赖于痰标本的肺结核检出策略差强人意，一方面现有检测技术依赖于高质量痰标本，因此当患者提供唾液痰时，标本检出率显著降低[11]；另一方面，痰标本中结核分枝杆菌的检出，依赖于结核病灶进展并与引流支气管相通，当患者在结核病发病早期阶段就诊时，由于病灶结核分枝杆菌未能进入气管，因此使用基于痰标本检测的细菌学及分子生物学方法无法完成对早期结核病患者的诊断[12]。2009 年，有文章报道，通过检测尿液中是否存在脂阿拉伯甘露聚糖（lipoarabinomannan，LAM，一种结核分枝杆菌细胞壁的成分，在活跃代谢的结核分枝杆菌中会大量合成并脱落到患者血液中，当带有 LAM 的血液经过肾脏时，部分 LAM 能进入患者尿液中），能够诊断患者是否为结核病患者[13]。前期的评估结果表明基于 LAM 的抗原检测方法在人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）阳性的结核病患者中灵敏度为 67%，远高于 HIV 阴性结核病患者的 14%，提示基于尿液的 TB-LAM 检测方法仅适于 HIV 感染人群的结核早期检测[13]。世界卫生组织 2015 年推荐 TB-LAM 可作为 CD4 细胞计数小于 100 个/μL 或症状严重的 HIV 阳性患者出现结核病疑似症状（肺结核或肺外结核）的辅助诊断[14]。2017 年，Liu 等[15]报道一种基于对结核分枝杆菌分泌蛋白的培养滤液蛋白 10 和早期分泌靶抗原 6 为标志物的抗原检测方法，利用高灵敏度的质谱技术可从结核病患者血液发现活跃代谢的结核分枝杆菌分泌的蛋白肽段，从而对菌阴结核病患者早期诊断提供实验室证据。
除了分泌抗原的检测方法，寻找血液中新型诊断标志物也将拓展结核病精准诊断范畴。笔者认为未来新型诊断标志物的突破可能存在于以下两个方面：一方面，结核分枝杆菌的基因组 DNA 会在代谢过程或被巨噬细胞杀灭过程中，释放 DNA 进入患者血液或其他体液标本中，这种细胞外的 DNA 称为游离 DNA（cell-free DNA），因此，可从血液或其他体液中通过检测是否存在结核分枝杆菌游离 DNA 实现对患者早期诊断[16]。Che 等[17]发现通过从胸水中检测游离 DNA 可显著提高结核性胸膜炎的检测效率，提示游离 DNA 在结核病诊断中的潜在价值。另一方面，基于外泌体发现的非编码 RNA 被广泛应用于肿瘤、精神类疾病的早期诊断[18]。外泌体中丰富的非编码 RNA 使其检测成为一种有巨大潜在价值的无创诊断方法。目前结核病外泌体研究尚处于早期阶段[19]，随着对结核病患者血液外泌体内含物质组学的解析，未来将有越来越多的新型标志物适于结核病的精准诊断。
2 耐药结核的精准诊断
结核病精准治疗的核心是形成有效的抗结核治疗方案，而制定方案需要依赖于准确的体外药物敏感性（药敏）试验结果。传统的表型药敏试验耗时较长，且部分药物（如吡嗪酰胺和某些二线抗结核药物）的表型检测不稳定或尚无关键浓度，因此，对于耐药患者治疗方案的制订往往依赖于患者治疗史[20]。近年来，基于耐药相关基因检测的分子药敏在数小时内可以检测患者对利福平、异烟肼、氟喹诺酮、乙胺丁醇等药物的耐药结果[21-23]。目前世界卫生组织推荐，GenoType MTBDRplus 可用于耐多药患者的早期诊断，其二代产品 GenoType MTBDRsl 可用于已诊断利福平耐药或者耐多药患者对氟喹诺酮和二线注射类药物的药敏检测[24]。
分子药敏的应用，使临床医生能及时诊断耐药患者，开展有针对性的治疗，但现有分子诊断技术存在不足。首先，分子药敏的检测基础为基因扩增，因此需耐药菌在菌群中所占比例大于 20% 才能检出，对于耐药菌株比例较低的标本，可能获得“假阴性”结果[25]。全基因测序技术用于结核分枝杆菌分子药敏检测将克服以上不足，它能高通量、准确地从患者分离菌株中检出结核分枝杆菌耐药菌比例，为开展精准治疗提供重要的实验室证据[26]。
3 结核病的精准治疗
上个世纪 90 年代中期，世界卫生组织提出面视下短程化学治疗方案及联合、全程用药原则，结核病的治愈率显著提高，但仍有约 15% 患者治疗失败[2]。患者治疗效果的差异反映了不同患者对标准化治疗方案应答的个体差异，造成上述差异的原因较为复杂，其一，不同患者群体（老年人、儿童和 HIV 患者）、不同合并症患者、结核分枝杆菌不同耐药谱对治疗效果均会产生显著的影响；其二，不同患者对抗结核药物的吸收及代谢差别会影响药物在血液中的浓度，目前机制研究较清楚的是 N-乙酰基转移酶 2（N-acetyltransferase 2，NAT2）与异烟肼代谢的影响，通常而言根据 NAT2 等位基因的不同可分为快乙酰化基因型和慢乙酰化基因型，慢乙酰化基因型比快乙酰化基因型肝毒性发生率更高，同时快乙酰化基因型的血药浓度低于慢乙酰化基因型[27]，因此基于 NAT2 基因型分析对结核病患者制定个体化异烟肼用药具有重要意义。但不可否认，血药浓度不仅与代谢基因有关，还受很多其他因素影响，因此，对患者进行治疗药物检测将更精准地反映患者对药物的吸收利用状况，从而有效地制订并调整治疗方案，在对结核分枝杆菌达到杀灭作用的同时最大程度地减少不良反应。
2012 年，经过近半个世纪全球结核病新药研发的沉寂和厚积薄发，第一抗结核新药贝达喹啉经过美国食品药品监督管理局审批，正式进入临床使用阶段，其作用机制为干扰结核分枝杆菌 ATP 合成酶质子泵，阻断细胞能量产生过程[28]。另一个抗结核新药是硝基咪唑类的德拉马尼，它能抑制结核分枝杆菌分枝菌酸的合成，影响结核分枝杆菌细胞壁形成[29]。除了上述两种新药，未来将有更多的针对结核分枝杆菌的靶向药物问世，包括抑制蛋白质合成的 Sutezolid、Deplazolid 和 PA824，抑制结核分枝杆菌细胞壁合成的 SQ109 和 PBTZ169，多数靶向药物有更好抑制效果，同时对于耐药结核病也有效[30]。
除了基于抗结核药物的化学治疗，基于宿主开展的免疫治疗成为结核病精准治疗的一个重要方面。宿主导向的免疫治疗通过调节宿主免疫系统控制或者清除结核分枝杆菌，对于提高患者的治疗效果，降低患者复发具有显著影响[31]。目前针对宿主的免疫调节剂主要包括分枝杆菌全菌、分枝杆菌产物、细胞因子及其他免疫调节制剂。灭活的母牛分枝杆菌是最主要被用于免疫治疗的疫苗，一篇汇总了 54 项研究报告的 Meta 分析表明母牛分枝杆菌联合抗结核药物使用能够显著促进结核病患者痰菌转阴，同时提高患者影像学症状改善[32]。细胞因子治疗也成为免疫治疗的一个重要组成部分，尽管研究数量较少，但现有证据表明联合使用伽马干扰素和（或）白细胞介素-12 能显著提高耐多药结核病患者的治疗效果[33]。在其他免疫调节剂中，最受瞩目的当属维生素 D，维生素 D 通过循环免疫应答及抗原刺激免疫反应，有助于肺结核患者更快康复[34]。尽管免疫治疗必须依赖于抗结核药物的联合使用，但不可否认基于患者个体自身免疫状态而开展的针对性治疗将在结核病精准治疗中发挥重要作用。
尽管当前结核病治疗取得重大进展，新药层出不穷、抗结核治疗方法不断丰富使临床医生有更多的手段治疗结核病，但不可否认在精准医疗领域还存在诸多难题：首先，针对潜伏感染者的预防性治疗是目前临床重要难题。目前世界卫生组织推荐对于重点结核潜伏感染人群开展预防性治疗，然而仅 10% 的潜伏感染者会发展成结核病，换言之 90% 的潜伏感染者可能经历长期服用预防治疗方案带来的不良反应[35]，如何寻找新型标志物以准确鉴定发病高风险人群是精准治疗潜伏感染结核病患者的核心。其次，结核病治疗需多药联合以有效杀灭潜在的耐药结核分枝杆菌，提高治疗效果。但目前不同药物间相互作用不清晰，仅有少量研究表明乙胺丁醇可能通过抑制细胞壁合成提高结核分枝杆菌细胞的通透性[36]，因此与大部分抗结核药物存在协同作用，但其他药物，特别是新型抗结核药物间的协同或拮抗作用需进一步阐释，从而最大限度发挥不同抗结核药物在化学治疗方案中的效果。再次，近年针对结核分枝杆菌特定蛋白开发的靶向药物提高了治疗效果，但药物进入人体后，通常全身性分布，和肿瘤等领域将药物特异性聚集在病灶附近的“靶向治疗”存在一定差别，鉴于抗结核治疗不良反应常与长期服药导致药物在患者体内非特异性分布有关，如何开发结核病灶局部定位的“靶向治疗”药物将是对结核病精准治疗的重大突破。
4 结核病的精准管理
当患者制订适宜的治疗方案之后，实施有效的治疗管理是化学治疗成败的关键。传统的结核病患者的治疗管理主要依赖于基层卫生人员面视下的督导管理，然而这种管理方式在某些情况实施存在一定困难，因此如何充分利用高科技方式实现对患者的精准管理是提升结核病防治水平的重要举措。目前比较成熟的患者管理系统主要包括电子药盒和移动医疗 APP。先前一项在中国基层开展的研究表明使用电子药盒后，患者的失访率从先期的 29.9% 显著下降到 13.9%，提示电子药盒能显著提升患者依从性[37]。尽管使用电子药盒在患者管理方面取得了比较可喜的结果，但电子药盒的携带便捷性是一个主要问题。伴随着手机和网络的普及，越来越多的慢性病管理使用移动医疗 APP 方式，中国疾病预防控制中心结核病防治临床中心、中华医学会结核病学分会、全国结核病医院联盟、首都医科大学附属北京胸科医院及其他合作伙伴，共同开发建设的“结核助手”APP，则是服务于广大结核病患者的手机移动软件，具有提醒结核病患者按时服药和复诊的功能，并定期向患者发布关于结核病的知识和资讯，实现与医生的随时沟通，提高治疗依从性和疗效。我们相信，利用当前移动互联网终端普及的优势，使其在结核病防治和患者服务中发挥作用，让结核病患者能更好地进行自我管理，是实现结核病患者精准管理的最佳解决之道。
5 大数据助力结核病精准防治
随着互联网、云计算等新一代信息技术的应用和推广，大数据时代应运而生。大数据中含有丰富的信息资源，通过对数据信息的有效提取和挖掘开发其潜在有效价值。医学发展已由传统医学阶段进入循证医学阶段，而提高循证医学的精准程度离不开大数据的深度开发[38]。在结核病防治领域，大数据正发挥着日益重要的作用，其中尤其在结核病影像学诊断领域，通过对大数据的深度发掘和电脑的自动学习功能，电脑软件对结核病患者影像学诊断的准确度为 90%，优于人工判读的 82%[39]。此外，在临床中基于 3D 影像数据技术，通过对比不同时期患者随访的影像学检测结果，能轻而易举地检测、评估患者病情的发展和疗效，在时间轴上量化患者病灶大小及严重程度，为个体化治疗提供依据。影像学仅仅是大数据在结核领域应用的一个重要方面，基于大数据联合云计算技术，能辅助临床医生、科研工作者、生物信息学家们整合所需的大数据，并挖掘分析以促进多学科领域的发展与更新，为结核病精准医学的发展提供强大的技术支持。
6 结语
精准医疗正渗透在结核病防治领域的每个环节，我们要抓住机遇，用精准医疗理念建立并完善新型结核病防治措施，建立患者精准诊断标准，制订精准治疗方案，早期鉴定治疗失败的高风险人群，及时开展精准个体干预措施，提高结核病患者治疗水平，从而有效阻断结核病在人群中传播，为达成 2035 年“消灭结核病”的宏伟目标不懈努力。