肺曲霉的臨床診斷進(jìn)展

萬秋風(fēng)，谷興麗，劉光明 綜述，徐思成 審校

(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院RICU，新疆烏魯木齊 830000)

·綜 述·

肺曲霉的臨床診斷進(jìn)展

萬秋風(fēng)，谷興麗，劉光明 綜述，徐思成 審校

(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院RICU，新疆烏魯木齊 830000)

侵襲性； 肺曲霉； 診斷； 進(jìn)展

侵襲性肺真菌感染(invasive pulmonary fungal infection，IPFI)尤其是侵襲性肺曲霉(invasive pulmonary aspergillosis，IPA)是由各種曲霉菌屬感染肺部組織[1]而導(dǎo)致的、是臨床工作中較為常見的嚴(yán)重的機(jī)會性感染，有較高發(fā)病率及病死率[2]。造成病死率高的罪魁禍?zhǔn)准碔PA的早期診斷十分困難，因其臨床表現(xiàn)缺乏特異性，這使得IPA臨床治療難以進(jìn)行。由此，我們不難得出這樣的結(jié)論：IPA的早期診斷對該病的臨床治療及預(yù)后有著至關(guān)重要的意義，而且明確的陰性診斷可讓患者免除因治療價格昂貴而帶來的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)及有可能導(dǎo)致嚴(yán)重毒副作用的抗真菌藥物的過分使用。

曲霉(aspergillosis，A)是一種腐生菌，醫(yī)院感染中較為常見，它也是正常人體皮膚表面的常駐真菌群。曲霉也是重癥患者常見的條件致病菌，其種群數(shù)量有13種之多。曲霉菌屬普遍存在于大自然界中，它能夠漂浮在空氣中，經(jīng)由呼吸道進(jìn)入人體內(nèi)部誘發(fā)感染，因此曲霉感染常常發(fā)生于肺部。根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)我們知道：重度慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)也是曲霉菌屬感染的高危因素之一[3]。其他患者中如有下列情況者：(1)白細(xì)胞數(shù)量明顯降低。(2)體溫：38 ℃或36 ℃，并伴以下情況之一：此前一個月內(nèi)有免疫抑制類藥物治療史或皮質(zhì)類固醇患者[4]：此前2個月內(nèi)出現(xiàn)中性粒細(xì)胞數(shù)量降低持續(xù)一周以上；有IPFI病史：有移植物抗宿主?。撼掷m(xù)用糖皮質(zhì)激素3周以上；長期有基礎(chǔ)疾?。淮髣?chuàng)傷或重大手術(shù)后；大面積燒傷[5]；長期住ICU或長期臥床者；長時間機(jī)械通氣；體內(nèi)留置導(dǎo)管：靜脈營養(yǎng)或長期廣譜抗菌藥物應(yīng)用等[6]都是肺曲霉的高危人群。曲霉感染在臨床上多見于侵襲性曲霉病(IA)和曲霉瘤(A.tuberculatus)[7]。臨床工作中以往診斷IPA的方法如組織病理學(xué)檢查，由于多種原因，導(dǎo)致診斷IPA受到諸多局限[8]。臨床經(jīng)驗(yàn)告訴我們：血清學(xué)、分子生物學(xué)聯(lián)合影像學(xué)檢查作為早期診斷IPA的重要方法。

1 免疫學(xué)檢測技術(shù)

1.1 血清GM檢查 半乳甘露聚糖(galactomannan，GM)曲霉細(xì)胞壁的主要成分且具有一定的抗原性。GM是臨床工作中第一個用于 IPA感染快速檢測的抗原[9]，在 IPA感染過程中，曲霉菌屬釋放抗原性物質(zhì)進(jìn)入人體血液循環(huán)，并且能夠在血液中持續(xù)殘存1～8周左右。由此，GM的檢測對于早期診斷IPA有一定的價值。Pfeiffer等[10]對GM實(shí)驗(yàn)進(jìn)行Meta分析發(fā)現(xiàn):GM對血液系腫瘤及造血干細(xì)胞移植受者的敏感度及特異度均大于70%，但是對器官移植受者的敏感度較低為22%，特異度為84%。研究顯示：GM試驗(yàn)早期診斷 IPA感染的敏感度為50．0%，而特異度大于80.0%，我們可理解為：GM陽性結(jié)果診斷感染 IPA的準(zhǔn)確性較小，陰性結(jié)果排除 IPA可能性較大。與此同時GM并不是曲霉菌屬所特有的，在青霉菌屬、鐮刀菌素、組織胞漿菌屬的細(xì)胞壁均含有GM成分。因此，要全面而客觀的運(yùn)用GM試驗(yàn)指導(dǎo)臨床。

1.2 1-3-β-D-葡聚糖(BDG) BDG——真菌細(xì)胞壁的主要成分，普遍存在于真菌屬細(xì)胞壁中，是除外隱球菌、結(jié)核菌等大多數(shù)真菌，所有酵母菌和絲狀真菌細(xì)胞壁的特有成分，而人體組織細(xì)胞、體液、其他微生物及動植物均不含有[11]。在人體的血液或組織中，真菌通過吞噬細(xì)胞的吞噬和消化功能，將其細(xì)胞壁中的抗原物質(zhì)BDG釋放并且進(jìn)入人體的血液循環(huán)，因此造成人體血液、尿液、腦嵴液、腹胸水等體液中的 BDG含量增高。通過 BDG肽鏈中的葡萄糖殘基與馬蹄鱟中的凝血酶原 G結(jié)合，經(jīng)級聯(lián)反應(yīng)形成凝固蛋白，采用比濁法定量檢測凝固蛋白水平，從而計(jì)算出 BDG的水平。有研究顯示：G實(shí)驗(yàn)具有較高的靈敏度和特異度[12]，G試驗(yàn)結(jié)果陽性可以考慮IPA感染。可作為早期診斷手段之一，但不能區(qū)分菌種[13]。以真菌為原料制成的抗菌藥物以及某些食物中含有BDG類似物質(zhì)，如果待檢標(biāo)本被這些物質(zhì)污染，可造成G實(shí)驗(yàn)假陽性結(jié)果。此外，待檢血樣為黃疸、溶血、脂血標(biāo)本都會對檢測結(jié)果造成影響。Ostrosky-Zeichner等[14]研究者所做的研究結(jié)果顯示 G實(shí)驗(yàn)的檢測特異度為87．1%，敏感度為69．9%。如果患者的免疫功能極度低下，無法對感染的真菌及時吞噬消化處理，BDG就無法釋放至血液中，則導(dǎo)致檢測出現(xiàn)假陰性，此時顯然不能表明患者未受感染。有研究發(fā)現(xiàn)：IA感染時BDG上升的程度與宿主免疫狀態(tài)及病原菌數(shù)量相關(guān)聯(lián)。BDG水平較前下降或消失則表明抗真菌藥物治療有效。若患者未接受G實(shí)驗(yàn)檢測而直接行抗真菌經(jīng)驗(yàn)性治療，則機(jī)體BDG水平明顯降低從而造成假陰性結(jié)果。但是，根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)我們不難得出這樣的結(jié)論：單純的G實(shí)驗(yàn)可能因其靈敏度較低而無法早期診斷l(xiāng)PA。在臨床實(shí)踐中可以將 G實(shí)驗(yàn)聯(lián)合 GM實(shí)驗(yàn)檢測，能夠更加有效的排除假陽性結(jié)果，那么檢測的結(jié)果對于臨床診斷侵襲性曲霉病的意義更大[15]。

2 分子生物學(xué)檢測技術(shù)

聚合酶鏈反應(yīng)(PCR):PCR法自Mullis等發(fā)明后因其快速、靈敏、所需樣本量少等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，避免了過度的抗真菌藥物治療及減少治療毒副作用，適時監(jiān)控療效。許多研究者選擇曲霉菌的18SrRNA、5．8rRNA、28SrRNA片段作為靶基因，利用PCR技術(shù)檢測患者的痰液、胸腹腔積液、血液、尿液、腦嵴液和BAI等多種標(biāo)本，對于IPA有較好的診斷價值[16]。Khan等[17]用PCR法檢測IA鼠血清BAL煙曲霉特異性DNA，其檢測結(jié)果與GM實(shí)驗(yàn)對比，結(jié)果血清和BAL中的PCR敏感度比GM試驗(yàn)低：77%。由此可知：PCR并非是檢測IA的最佳方法。臨床應(yīng)用中PCR法也存在假陽性，其最主要的原因是呼吸道曲霉菌屬的定植和空氣中曲霉菌孢子的污染。導(dǎo)致假陰性的原因是：治療過程中真菌載體數(shù)量的迅速減少；DNA釋放的非連續(xù)性；某些藥物非特異性的阻滯了PCR的檢測。此外，PCR法還有以下不足：檢測沒有公認(rèn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室間還未最終確認(rèn)(標(biāo)本類型、DNA提取方法、引物特異性和PCR形式等)，檢測費(fèi)用較昂貴和檢測時間較長．這些問題都妨礙了PCR方法在IA診斷及指導(dǎo)臨床中抗真菌治療的應(yīng)用。臨床應(yīng)用中多采用乳膠凝集試驗(yàn)(latex agglutination test，LA)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)檢測可疑IPA患者體液中的特征性物質(zhì)BDG。研究表明：對于同一患者而言，LA法比ELISA法晚2周出現(xiàn)陽性結(jié)果，且LA法缺乏靈敏度。因此，靈敏度較高的ELISA方法-ELISA試劑盒逐漸取代LA法。綜上所示：PCR-ELISA法聯(lián)合曲霉GM檢測法應(yīng)用于早期診斷IPA可將檢測敏感性進(jìn)一步提高至80.0%以上。特異性則降低至70.0%以下。

3 CT檢查

CT檢查能發(fā)現(xiàn)肺部細(xì)小病變，并且能夠非常準(zhǔn)確地描述病變的大小及特征性改變，所以，肺部CT檢查對于IPA的臨床診斷有一定的指導(dǎo)意義。肺部CT如果發(fā)現(xiàn)下述征象：暈輪征(halo sign)、新月形(crescent)或?qū)嵶儏^(qū)域內(nèi)的空洞(empty spaces)，對IPA的診斷十分有幫助。研究表明：CT檢查早期診斷IPA感染的靈敏度僅為 30．0%，其診斷IPA證據(jù)尚不充足，因此很多醫(yī)學(xué)者也在努力尋找其他有特殊意義的CT表現(xiàn)。Park等研究發(fā)現(xiàn)：肺野小結(jié)節(jié)和磨玻璃影都是實(shí)體器官移植的IPA受者中較常見的CT表現(xiàn)。Horger等[18]發(fā)現(xiàn)：靠近胸膜的楔形浸潤影(Wedge infiltrates shadows)亦被認(rèn)為是IPA的常見影像學(xué)改變，而低密度征(hypodensity)則有較高特異性。若聯(lián)合GM實(shí)驗(yàn)陽性來診斷IPA，其敏感度與單純GM陽性相當(dāng)，而特異度顯著提高(100.0%和84．2%)。因此GM陽性聯(lián)合肺CT的特征性表現(xiàn)，則診斷IPA的可能性非常大。但若僅僅依靠CT特征性改變和G實(shí)驗(yàn)陽性診斷IPA，雖然特異度高，但敏感度較低(20．0%)。本研究進(jìn)一步探討肺CT發(fā)現(xiàn)特征性病變即開始進(jìn)行抗真菌治療和出現(xiàn)血清學(xué)陽性結(jié)果后開始抗真菌藥物治療的療效發(fā)現(xiàn)：僅依靠血清學(xué)陽性結(jié)果而抗真菌治療，其特異性較差，臨床上往往會導(dǎo)致過度治療。GM實(shí)驗(yàn)和肺部CT均陽性患者總體的死亡率比IPA患者相對為低，可能原因是診斷線索增多使醫(yī)師更有機(jī)會早期進(jìn)行抗真菌治療。

綜上所述，對疑診IPA患者而言，真菌培養(yǎng)長達(dá)1周，不僅耗時長且敏感性低，尚不能滿足臨床診斷的需要；CT和病理學(xué)檢查具有一定的輻射和創(chuàng)傷性，尤其對免疫狀態(tài)較差患者存在風(fēng)險;GM實(shí)驗(yàn)為曲霉菌細(xì)胞壁的主要成分且具有抗原性，對IPA早期診斷具有一定臨床運(yùn)用價值，但 GM及 BDG抗原在體內(nèi)的動態(tài)變化目前還未完全清楚[19]，而且對于不同標(biāo)本中 GM 實(shí)驗(yàn)的閾值和方法學(xué)評價尚未統(tǒng)一[20]，GM方法存在約8%的假陽性率舊J，并受到抗真菌治療等因素的影響，存在一定的假陰性[21]。有學(xué)者通過統(tǒng)計(jì)學(xué)研究分析發(fā)現(xiàn)PCR方法較GM檢測具有更高的敏感性(PCR63．6%和GM33．3%)。雖然 PCR檢測法在臨床應(yīng)用中已經(jīng)取得可喜進(jìn)展，但是目前尚未研究出標(biāo)準(zhǔn)化的商品試劑盒供臨床使用，PCR法在引物設(shè)定、 DNA提取方面也沒有公認(rèn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。由此，臨床上我們應(yīng)聯(lián)合采用上述檢測方法以提高曲霉病診斷的準(zhǔn)確度，做到優(yōu)勢互補(bǔ)，以便大大提高曲霉菌病的實(shí)驗(yàn)診斷水平，從而為早期診斷IPA提供可靠的依據(jù)。雖然面臨上述問題，但我們依然堅(jiān)信隨著我國醫(yī)療技術(shù)及實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)的不斷進(jìn)步，IPA感染早期診斷方面的研究將會取得更大進(jìn)展，從而服務(wù)于臨床[22]。

[1]汪偉偉，孫嵐，俞康．血清GM檢測對慢阻肺患者侵襲性肺曲霉感染的診斷價值[J]．醫(yī)學(xué)研究雜志，2011，40(2)：117-120．

[2]鄭冰．聚合酶鏈反應(yīng)在侵襲性曲霉病診斷中的應(yīng)用[J]．檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2010，25(7)：511-514．

[3]徐虹，袁偉峰，王露霞，等．慢性阻塞性肺疾病患者曲霉感染25例[J]．中國感染與化療雜志，2010，10(2)：143-146．

[4]張薇娜，李小寧，張鵬．半乳甘露聚糖檢測用于侵襲性曲霉菌早期感染診斷的研究[J]．醫(yī)學(xué)信息，2014，34(1)：31．

[5]向軍，孫珍，徐正鵬，等．血清半乳甘露聚糖抗原動態(tài)檢測對燒傷伴曲霉感染早期診斷的意義[J]．中國感染與化療雜志，2010,26(4)：304-307．

[6]崔德健．肺真菌感染的診斷與治療[J]．中華保健醫(yī)學(xué)雜志，2010，12(5)：335-339．

[7]王劍磊．侵襲性曲霉病的臨床診斷[J]．中國藥物與臨床，2011，11(1)：54-56．

[8]江凌曉，王艷芳，郝衛(wèi)，等．侵襲性曲霉感染特異性抗體的篩選及其初步臨床應(yīng)用研究[J]．中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2010，33(9)：884-890．

[9]耿哲，葉叢，肖毅，等．國內(nèi)ELISA血清半乳甘露聚糖檢測診斷侵襲性曲霉菌病價值的系統(tǒng)評價[J]．中國循證醫(yī)學(xué)雜志，2011，11(9)：1054-1061．

[10]Pfeiffer CD,Fine JP,Safdar N.Diagnosis of invasive aspergillosis using a galactomannan assay:a meta-analysis[J].Clin Infect Dis,2006,42(10):1417-1427.

[11]許攀峰，周建英，周華，等．血清抗原檢測聯(lián)合肺部CT診斷侵襲性肺曲霉病的探討[J]．浙江大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版，2012，41(3)：332-338．

[12]呂小林，章登珊，曹先偉．醫(yī)院環(huán)境中曲霉菌監(jiān)測及同源性分析[J]．現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2012，39(21)：5620-5622．

[13]Sulahian A,Porcher R,Bergeron A,et al.Use and limits of (1-3)-β-d-glucan assay (Fungitell),compared to galactomannan determination (Platelia Aspergillus),for diagnosis of invasive aspergillosis[J].J Clin Microbiol,2014,52(7):2328-2333.

[14]盧洪洲，沈銀忠．艾滋病患者侵襲性真菌感染的診斷[J]．診斷學(xué)理論與實(shí)踐，2010，9(6)：545-548．

[15]Ostrosky-Zeichner L,Alexander BD,Kett DH,et al.Multicenter clinical evaluation of the(1>3)beta-D-glucan assay as an aid to diagnosis of fungal infections in humans[J].Clin Infect Dis,2005,41(5):654-659.

[16]申曉敏．侵襲性曲霉菌病的實(shí)驗(yàn)室診斷[J]．國際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2015，36(9)：1270-1272．

[17]Khan ZU,Ahmad S,Theyyathel AM.Detection of aspergillus fumigatus-specific DNA,(1-3)-beta-D-glucan and galactomannan in serum and bronchoalveolar lavage specimens of experimentally infected rats[J].Mycoses,2008,51(2):129-135.

[18] Si YX，Zhang ZY，Wang YB．Radiological diagnosis of pulmonary fungal infections[J]．J Diagn Conc Prac，2010，9(2)：116-119.

[19]Maertens J,Theunissen K,Verhoef G,et al.Galactomannan and computed tomography-based preemptive antifungal therapy in neutropenic patients at high risk for invasive fungal infection:a prospective feasibility study[J].Clin Infect Dis,2005,41(9):1242-1250.

[20]林宇嵐，楊濱，陳守濤，等．血清及支氣管肺泡灌洗液半乳甘露聚糖檢測對侵襲性肺曲霉感染的診斷價值[J]．國際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2012,33(23)：2832-2833．

[21]孫于謙，紀(jì)宇，許蘭平，等．熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)與血清半乳甘露聚糖檢測在侵襲性曲霉病診斷中的價值[J]．中華醫(yī)學(xué)雜志，2010，90(6)：375-378．

[22]左向華，陳建魁，金欣．侵襲性曲霉感染的實(shí)驗(yàn)室非培養(yǎng)診斷方法研究進(jìn)展[J]．臨床誤診誤治，2012，25(1)：93-96．

萬秋風(fēng)，女，研究生，主要從事麻醉學(xué)專業(yè)及呼吸重癥醫(yī)學(xué)方向研究。

10.3969/j.issn.1673-4130.2016.07.031 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-4130(2016)07-0948-03

2015-11-25)