血清半乳甘露聚糖聯合曲霉特異性免疫球蛋白G檢測在肺曲霉病診斷中的價值

谷 雨, 趙 瀅,李 婕,張 鵬

(1.皖南醫學院;2.皖南醫學院弋磯山醫院檢驗科,安徽 蕪湖 241000)

肺曲霉病(Pulmonary aspergillosis,PA)是一種主要由煙曲霉引起的肺部真菌感染性疾病[1]。臨床癥狀呈多樣性,影像學表現不典型且診斷困難,按表現形式可分為侵襲性肺曲霉病、慢性肺曲霉病、慢性壞死性肺曲霉病和過敏性性支氣管肺曲霉病[2]。侵襲性肺曲霉病(invasive pulmonarly aspergillosis,IPA)是一種嚴重的機會性感染,患者一般起病急,病情發展迅速,免疫系統受損嚴重,病死率可高達30%～70%[3-4]。慢性肺曲霉病(chronic pulmonary aspergillosis,CPA)患者病情發展較為緩慢,病程常超過3個月,繼發于呼吸系統基礎疾病、免疫功能低下等因素,5年病死率高達75%～80%[5]。由于惡性腫瘤、結核、血液系統疾病等患者廣泛應用抗生素、干擾素、免疫抑制劑等,真菌感染的發病率也隨之增加[6]。真菌性肺部疾病中曲霉菌的發病率僅次于白念珠菌,并呈逐年上升的趨勢,死亡率也有所增高[7]。因此及時準確診斷肺曲霉病,對患者的治療和預后意義重大。目前真菌培養及肺部病理學檢查雖是肺曲霉病診斷的金標準,但因其有創性且操作復雜、耗時長,不能廣泛應用[8]。近年來,無創診斷方法主要包括GM抗原檢測、曲霉特異性IgG、IgM抗體檢測等,此類方法具有操作簡單、特異性高等優點,受到國內外學者的廣泛關注[9]。本研究旨在討論血清GM聯合曲霉特異性IgG檢測在肺曲霉菌病診斷中的應用價值,為臨床提高肺曲霉病診斷率提供實驗室依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2021年1月至2021年8月住院疑似肺曲霉病患者80例,經臨床診斷為肺曲霉病患者30例為實驗組,肺曲霉病的診斷參考2008年歐洲癌癥研究和治療侵襲型真菌的真菌病研究組(EORTC/MSG) 修訂的侵襲性肺曲霉病診斷標準[10]和2015年歐洲臨床微生物學和感染性疾病聯合會、歐洲呼吸學會發布的《慢性肺曲霉病:理論基礎和臨床診治指南》[11],非曲霉病患者50例為對照組。本研究經皖南醫學院弋磯山醫院倫理委員會批準。

1.1.1 納入標準 符合第一條和第二條的標準或者第一條和第三條的標準。(1)存在肺部感染相關基礎疾病、宿主因素及危險因素者,出現咳嗽、咳痰、發熱、咯血、呼吸困難等癥狀;(2)胸部影像學符合曲霉菌感染特征;(3)痰標本或支氣管肺泡灌洗液標本中檢出曲霉菌。

1.1.1.1 侵襲性肺曲霉病組 在上述納入標準前提下,有相關宿主因素(粒細胞缺乏,粒細胞絕對計數<0.5×109/L或長期使用類固醇激素)且具備一項臨床主要表現(胸部CT表現為致密影,伴或不伴有光暈征或空氣新月征或出現空洞,或者患有氣管支氣管炎),并且痰液或支氣管灌洗液中培養出曲霉菌。

1.1.1.2 慢性肺曲霉病組 在上述納入標準前提下,胸部影像學符合CPA的表現;曲霉菌感染的直接證據或曲霉菌免疫反應呈陽性;病程超過3個月;患者沒有因HIV感染,腫瘤化療或免疫抑制劑的治療導致的免疫受損。

1.1.1.3 對照組 不滿足上述診斷標準。

1.1.2 排除標準 診斷、治療等病歷資料不全者;無法參與研究者;既往感染肺曲霉菌病者;中途退出研究者;孕婦或哺乳期婦女;年齡小于18歲者;試驗前服用半合成青霉者。

1.2 方法

1.2.1 病例收集 收集疑似肺曲霉病患者臨床資料,比較實驗組和對照組性別、年齡分布以及臨床癥狀和體征、并發癥發生率、胸部影像學改變。

1.2.2 血清采集 抽取患者靜脈血5 mL,2 000 r/min離心5 min后置于-20 ℃冰箱內保存備用。

1.2.3 血清超敏C反應蛋白檢測 hs-CRP檢測采用乳膠比濁法,檢測步驟嚴格按照試劑盒說明書進行,參考范圍0～5 mg/L。試劑來源為日立診斷產品公司超敏C反應蛋白檢測試劑盒,批號998-65291。

1.2.4 GM試驗 GM抗原試驗采用酶聯免疫法,檢測步驟嚴格按照試劑盒說明書進行,診斷標準為GM<0.5 AU/mL為陰性,GM≥0.5 AU/mL為陽性。試劑來源為天津丹娜生物科技公司曲霉半乳甘露聚糖檢測試劑盒,批號為210703。

1.2.5 曲霉IgG試驗 IgG試驗采用酶聯免疫法,檢測步驟嚴格參照試劑盒說明書進行,診斷標準為IgG<80 AU/mL為陰性,IgG≥120 AU/mL為陽性,80～120 AU/mL為灰區。試劑來源為天津丹娜生物科技公司曲霉IgG抗體檢測試劑盒,批號為211001。

1.3 統計學分析采用統計學軟件SPSS 26.0進行數據分析,計數資料采用卡方檢驗,計量資料以“均數±標準差”表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,P<0.05表示差異有統計學意義。ROC曲線評價GM、IgG對肺曲霉病的診斷效能。

2 結果

2.1 一般資料分析實驗組男性22例,女性8例,年齡為(62.33±17.48)歲,對照組男性32例,女性18例,年齡為(63.62±15.49)歲,兩組年齡、性別差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 實驗組與對照組一般資料比較

2.2 臨床癥狀和并發癥分析疑似肺曲霉菌病患者臨床癥狀主要為咳嗽、咳痰、呼吸困難、發熱和胸悶。實驗組胸悶比例顯著高于對照組,差異有統計學意義(P=0.041)。疑似肺曲霉菌病患者并發癥主要為肝硬化、糖尿病、肺結核、慢性腎病、支氣管炎、慢性阻塞性肺疾病,兩組比較差異均無統計學意義(P>0.05),見表2。

表2 實驗組和對照組臨床癥狀和并發癥比較 [n(%)]

2.3 影像學表現分析疑似肺曲霉病患者CT影像學表現主要是肺大泡、結節影、空洞、纖維灶、多發或彌漫病變等。實驗組和對照組相比差異均無統計學意義(P>0.05),見表3。

表3 實驗組和對照組CT表現比較 [n(%)]

2.4 血清hs-CRP分析實驗組hs-CRP為(88.68±11.46)mg/L,對照組hs-CRP為(18.83±5.28)mg/L,兩組比較差異有統計學意義(P=0.001),見表4。

表4 實驗組和對照組hs-CRP比較

2.5 GM和IgG分析實驗組GM為(0.18±0.14)AU/mL,對照組GM為(0.11±0.07)AU/mL,兩組比較差異有統計學意義(P=0.027),實驗組IgG為(61.10±52.74)AU/mL,對照組IgG為(46.67±32.15)AU/mL,兩組比較差異有統計學意義(P=0.013),見表5。將IgG實驗結果分為陰性(<80 AU/mL)、灰區(80～120 AU/mL)和陽性(≥120 AU/mL),實驗組和對照組IgG分類比較差異無統計學意義(P>0.05),見表6。

表5 實驗組和對照組GM和IgG比較

表6 IgG分類比較[n(%)]

2.6 GM和IgG聯合檢測對肺曲霉病的診斷價值ROC曲線顯示IPA GM檢測曲線下面積為0.766,IgG檢測曲線下面積為0.386,兩者聯合檢測曲線下面積為0.448,見圖1 a。ROC曲線顯示CPA GM檢測曲線下面積為0.674,IgG檢測曲線下面積為0.791,兩者聯合檢測曲線下面積為0.804,見圖1 b。

圖1 肺曲霉病GM和IgG聯合檢測ROC曲線

2.7 單項檢測及兩項聯合檢測敏感性及特異性分析對IPA和CPA單項檢測和聯合檢測的敏感性、特異性和約登指數進行分析,見表7。

表7 單項檢測及兩項聯合檢測敏感性及特異性分析

3 討論

肺曲霉菌病是真菌感染引發的肺部感染性病變,主要的致病菌為煙曲霉,病情較重。煙曲霉感染后會侵襲機體肺、支氣管細胞,破壞組織內抗炎和促炎平衡,從而引發肺部炎性肉芽腫,導致重癥肺炎或全身性感染[12]。侵襲性肺曲霉菌病的死亡率更高,嚴重損害人體健康。肺曲霉菌病患者臨床癥狀和體征表現不明顯,影像學等輔助檢查往往無典型特征,給診斷帶來了極大困難。胸部CT雖可發現肺部病變的征象,但由于肺曲霉病患者缺乏典型的早期影像學改變,病情進展到中后期才出現特征性變化,因此肺曲霉早期感染影像學檢出率較低[13]。實驗室診斷方法包括病理組織活檢和微生物學檢驗,病理組織活檢對機體有創傷,不適用于初期診斷,微生物學檢驗方面主要有真菌培養及鑒定、真菌涂片鏡檢、血清1-3-β-D葡聚糖檢測等,痰液真菌培養耗時長,陽性率僅10%～30%,真菌涂片鏡檢受痰標本質量等因素影響較大[14],血清1-3-β-D葡聚糖檢測曲霉菌的敏感度和特異性均不高。因此,臨床急需一種肺曲霉感染的早期診斷方法。

半乳甘露聚糖是曲霉菌在組織中生長時釋放的細胞壁組成部分,在感染早期便可釋放入血,血清、痰液、支氣管肺泡灌洗液和其他無菌體液中均可被檢測到,動態監測GM水平變化,有助于曲霉感染的早期診斷和療效判斷[15]。GM檢測已被證實在粒細胞缺乏患者IPA診斷中具有良好的敏感度和特異性[16]。曲霉特異性IgG是機體感染曲霉菌后產生的特異性免疫抗體,檢測患者血清中特異性IgG抗體可確定曲霉感染患者的機體免疫狀態,對曲霉病患者的臨床診斷和預后也具有重要意義。與影像學、病理學檢驗及真菌培養等傳統實驗室檢驗相比,GM診斷IPA平均要早7～14 d[17],除此以外,GM和IgG試驗具有創傷小、快速、準確的優勢。

本實驗首先通過收集患者一般資料及病例,經統計學分析表明肺曲霉病患者與對照組相比一般資料如性別、年齡差異無統計學意義,臨床癥狀及并發癥中僅胸悶兩組相比差異有統計學意義,影像學改變兩組相比差異無統計學意義,hs-CRP檢測結果實驗組高于對照組,兩組比較差異有統計學意義,但hs-CRP僅為急性時相反應蛋白,不能確定感染病原體類型。血清GM和曲霉特異性IgG檢測時,實驗組GM和IgG均高于對照組,兩組比較差異均有統計學意義。GM和IgG聯合檢測時,ROC曲線顯示IPA GM檢測曲線下面積為0.766,IgG檢測曲線下面積為0.386,兩者聯合檢測曲線下面積為0.448,表明GM對IPA診斷價值較高,兩者聯合檢測診斷價值提高不明顯。ROC曲線顯示CPA GM檢測曲線下面積為0.674,IgG檢測曲線下面積為0.791,兩者聯合檢測曲線下面積為0.804,表明IgG對CPA診斷價值較高,GM單獨檢測不適用于CPA診斷,與Shin等研究結論一致[18],且兩者聯合檢測診斷價值明顯提高,且敏感性與特異性也較高。綜上所述,GM和曲霉特異性IgG可用于肺曲霉病的診斷,GM診斷IPA優勢較為明顯,IgG診斷CPA優勢較為明顯,GM和IgG聯合檢測診斷CPA優勢更為明顯。

本實驗不足之處在于研究時間較短,患者例數有限,以及未能監測患者的療效變化,今后尚需進一步擴大標本量同時動態監測GM和IgG水平變化和患者治療效果的關系,為肺曲霉病的診斷和治療提供可靠的實驗室依據。