真菌(1,3)—β—D—葡聚糖检测在早期诊断ICU肺侵袭性真菌感染中的临床价值
2018-04-26汪艳沈翠芬夏森林
汪艳 沈翠芬 夏森林
[摘要] 目的 探讨真菌(1,3)-β-D-葡聚糖检测(G试验)在早期诊断ICU肺侵袭性真菌感染(IFI)中的临床价值。方法 选择2014年1月~2017年1月入住浙江省湖州市中心医院呼吸重症监护病房(RICU)和急诊重症监护病房(EICU)108例怀疑为肺部侵袭性真菌感染患者,根据出院时临床诊断分为IFI组(42例)和非IFI组(66例),使用G试验检测两组患者入院当天的真菌(1,3)-β-D-葡聚糖浓度,并与传统的真菌培养方法比较。 结果 IFI组G试验值为(78.7±32.1)pg/mL,明显高于非IFI组(9.6±4.2)pg/mL,差异有统计学意义(P<0.01);IFI组患者中,G试验阳性率高达81.0%,高于真菌培养检验方法(66.7%),但差异无统计学意义(P>0.05);血浆G试验诊断IFI的灵敏度为81.0%、特异度为92.4%、阳性预测值为87.1%、阴性预测值为88.4%,而真菌培养方法的灵敏度为66.7%、特异度为80.3%、阳性预测值为68.3%、阴性预测值为79.1%。 结论 血浆(1,3)-β-D-葡聚糖检测(G试验)具有快速、准确、简易等特点,在ICU肺IFI早期诊断中具有较突出的临床价值。
[关键词] (1,3)-β-D-葡聚糖;G试验;肺侵袭性真菌感染;真菌培养
[中图分类号] R519 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2018)07-0122-03
[Abstract] Objective To investigate the clinical value of fungal(1,3)-β-D-glucan detection(G test) in the early diagnosis of pulmonary invasive fungal infection(IFI) in ICU. Methods From January 2014 to January 2017, 108 patients suspected of pulmonary invasive fungal infection who were admitted to Respiratory Intensive Care Unit(RICU) and Emergency Intensive Care Unit(EICU) in Huzhou Central Hospital of Zhejiang Province were selected. According to clinical diagnosis at discharge, the patients were divided into IFI group(n=42) and non-IFI group(n=66). The G test was used to detect the fungal(1,3) -β-D-glucan concentration on the day of admission in both groups, which was compared with the traditional fungal culture method. Results The G test value in IFI group was(78.7±32.1)pg/mL, which was significantly higher than that of(9.6±4.2) pg/mL in the non-IFI group, and the difference was statistically significant(P<0.01); the positive rate of G test in IFI group was 81.0%, which was higher than that of 66.7% in fungal culture test, but the difference was not statistically significant(P>0.05); the sensitivity of plasma G test in diagnosing IFI was 81.0%, specificity was 92.4%, positive predictive value was 87.1%, and negative predictive value was 88.4%. The sensitivity of fungal culture method was 66.7%, specificity was 80.3%, positive predictive value was 68.3%, and negative predictive value was 79.1%. Conclusion The plasma(1-3)-β-D-glucan detection(G test) is fast, accurate and simple. In the ICU pulmonary IFI early diagnosis, it has a more outstanding clinical value.
[Key words] (1,3) -β-D-glucan; G test; Pulmonary invasive fungal infection; Fungal culture
近年來重症监护病房(intensive care unit,ICU)中,由于广谱抗生素的广泛使用,免疫抑制剂、糖皮质激素应用增加,危重患者如复杂腹部手术、严重创伤、重症胰腺炎、糖尿病、恶性肿瘤、急性肝肾功能衰竭等疾病增多,胃肠外营养、中心静脉导管、留置导尿等有创技术广泛开展,侵袭性真菌感染(invasive fungal infection,IFI)发病率逐年增高,病情进展迅速,病死率高达30%~80%[1,2]。而肺部侵袭性真菌感染临床表现缺乏特异性,早期识别极为困难,且组织病理检测及真菌培养时间长,常延误病情。因此,如何早期准确快速简便地诊断和治疗ICU肺侵袭性真菌感染患者,对预后至关重要。真菌(1,3)-β-D-葡聚糖在早期的真菌感染诊断已在临床上较广泛应用[3,4],但在ICU肺侵袭性真菌感染方面鲜有报道。本研究旨在通过检测临床诊断为肺侵袭性真菌感染患者的血浆真菌(1,3)-β-D-葡聚糖水平,并与真菌培养结果对比,探讨真菌(1,3)-β-D-葡聚糖检测在ICU肺侵袭性真菌感染患者早期诊断与治疗中的临床价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择108例怀疑为肺部侵袭性真菌感染患者,均为2014年1月~2017年1月浙江省湖州市中心医院呼吸重症监护病房(respiratory intensive care unit,RICU)和急诊重症监护病房(emergency intensive care unit,EICU)住院患者,男67例,女41例;年龄38~94岁,平均(60.1±21.3)岁;以出院临床诊断为依据,且标准符合2013年侵袭性真菌感染诊断和治疗指南[5],将患者分为IFI组42例,非IFI组66例。
1.2 仪器与设备
MB-80S微生物动态快速检测系统、T01智能恒温仪、真菌(1,3)-β-D-葡聚糖检测(G试验)试剂盒、离心机、无热原真空采血管(肝素抗凝剂)、无热源标准反应管、二氧化碳培养箱、血平板、巧克力平板。
1.3 檢测方法
(1)血浆真菌(1,3)-β-D-葡聚糖水平的测定(G试验):一次性真空无热源采血管采集静脉血2 mL,3000 r/min,离心10 min;所有患者入院当天采集0.1 mL分离的血浆加入样品处理液;混匀后于T01智能恒温仪70℃保温10 min,取出后立刻放入T01智能恒温仪冷却槽中冷却5 min即为待测血清样品;取0.2 mL待测血清样品加入酶反应主剂中,溶解后移液至无热源标准反应管中,插入MB-80S微生物动态试管检测仪中进行反应。90 min后反应完毕,检测软件将自动处理数据,计算出样品供试溶液中的真菌(1,3)-β-D-葡聚糖测量值。判断标准:G试验结果在0~60 pg/mL为阴性;结果>60 pg/mL为阳性。(2)真菌培养:抽取血液进行G试验的同时,根据患者的情况留取标本送血或痰、尿等体液做真菌培养及真菌涂片检查。相应标本的真菌培养操作均按《全国临床检验操作规程(第3版)》[6]进行。
1.4 观察指标
检测所有入组患者入院当天的血浆真菌(1,3)-β-D-葡聚糖测量值(pg/mL);两种检测方法的阳性率=诊断试验阳性患者例数/患者总例数×100%;比较G试验和真菌培养两种方法在所有入组患者诊断IFI的特异度、敏感度、阳性预测值(positive predictive value,PPV)和阴性预测值(negative predictive value,NPV)。
1.5 统计学方法
采用SPSS19.0统计软件进行分析,计量资料进行正态性检验,正态分布者以均数±标准差(x±s)表示,两组正态分布的计量资料比较采用t检验;计数资料以比或率表示,采用χ2检验;P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者真菌(1,3)-β-D-葡聚糖检测结果比较
108例ICU怀疑为肺部侵袭性真菌感染患者中,出院时临床诊断IFI患者42例,非IFI患者66例;非IFI的真菌(1,3)-β-D-葡聚糖浓度为(9.6±4.2)pg/mL,而IFI患者的浓度较非IFI组明显升高,为(78.7±32.1)pg/mL,差异具有统计学意义(t=17.302,P<0.01)。
2.2 IFI组患者两种检测方法比较
42例IFI组患者中,真菌培养阳性28例,阳性率66.7%,而G试验阳性34例,阳性率高达81.0%,高于真菌培养检验方法,但经卡方检验,差异无统计学意义(χ2=1.93,P>0.05),见表1。
2.3 两组患者真菌培养结果和G试验结果比较
两种检测方法在两组患者检测后比较发现:真菌培养诊断IFI灵敏度为66.7%、特异度为80.3%、阳性预测值为68.3%、阴性预测值为79.1%;而血浆G试验的灵敏度为81.0%、特异度为92.4%、阳性预测值为87.1%、阴性预测值为88.4%。见表2。
3讨论
侵袭性真菌感染(IFI)系指在宿主免疫功能缺陷或低下时,由于条件致病性真菌侵入人体,在组织、器官或血液中生长、繁殖,并导致炎症反应及组织损伤的疾病。重症监护病房(ICU)中,由于诸多高危因素如机械通气、中心静脉置管、完全胃肠外营养、血液透析、外科大手术、重症胰腺炎以及糖皮质激素、免疫抑制剂的广泛使用,侵袭性真菌感染(IFI)的发病率居高不下[7],而由肺部IFI所致的重症肺炎多见,发病率和病死率高[1,8,9],但早期因缺乏特异性的临床表现,传统检测方法如组织病理、影像学、镜检等因有创伤性、灵敏性低、耗时长等原因受到限制,因此,早期诊断十分困难。
G试验检测广泛存在于真菌细胞壁中的(1,3)-β-D-葡聚糖(除隐球菌和接合菌),人体的吞噬细胞吞噬真菌后,能持续释放该物质,使血液及体液中含量增高。血浆(1,3)-β-D-葡聚糖可特异性激活鲎(Limulus)变形细胞裂解物中的G因子,引起裂解物凝固,这成为判断真菌感染的新途径。以往有研究证明,G试验在真菌感染的早期诊断中具有积极的临床价值[10-15]。在本研究中,ICU内非IFI组的血浆(1,3)-β-D-葡聚糖浓度为(9.6±4.2)pg/mL,而IFI组患者的血浆浓度明显升高,达(78.7±32.1)pg/mL,差异有统计学意义(t=17.302,P<0.01),说明(1,3)-β-D-葡聚糖在ICU内肺部IFI的早期诊断中具有重要临床意义。在42例临床确诊的IFI组患者中,真菌培养阳性28例,阳性率66.7%,而G试验阳性34例,阳性率高达81.0%,高于真菌培养阳性率,但经卡方检验,差异无统计学意义(χ2=1.93,P>0.05);在诊断效能方面,通过比较42例临床确诊为IFI患者和66例非IFI患者发现:真菌培养诊断IFI灵敏度为66.7%、特异度为80.3%、阳性预测值为68.3%、阴性预测值为79.1%,而血浆G试验的灵敏度为81.0%、特异度为92.4%、阳性预测值为87.1%、阴性预测值为88.4%,可见G试验在诊断ICU肺部IFI患者的特异度和灵敏度均非常理想。同时,G试验的高阴性预测值和高灵敏度在排除性诊断IFI具有较好的临床意义,可用于指导临床用药,防止抗真菌药物的过度治疗。在诊断时间方面,本研究中,G试验从接收标本到出具报告仅需2 h,较传统的组织培养(约3~5 d)具有明显的优势。Acosta J等[16]一项针对ICU内非粒细胞缺乏患者的研究发现,G试验可预测IFI,其阳性结果出现的时间较血培养阳性早5.6 d。虽然G试验不能判断何种真菌感染,但已有研究[17,18]证明血浆中(1,3)-β-D-葡聚糖浓度变化与病情的严重程度相关,并且对疗效的监测也具有一定的意义。国外有学者[19,20]发现(1,3)-β-D-葡聚糖浓度水平能够反映肺内真菌的负荷量,(1,3)-β-D-葡聚糖浓度升高的IFI患者预后不良的比例更高,当初始水平≥287 pg/mL时,G试验预测IFI患者28 d病死率的敏感性为65%,特异性为70%[21]。在本次研究后续的追踪监测中发现,28例真菌培养阳性的患者中,有22例(1,3)-β-D-葡聚糖阳性结果明显早于影像学结果和临床症状,且其浓度随病情发生动态变化。
综上所述,血浆(1,3)-β-D-葡聚糖检测在ICU内肺IFI早期诊断中具有快速、准确、简易特点,同时能够指导抗真菌用药,动态监测病情进展,具有较突出的临床价值。
[参考文献]
[1] Antonino Gullo. Invasive fungal infections:The challenge continues[J]. Drugs,2009,69(Suppl 1):65-73.
[2] Prowle JR,Echeverri JE,Ligabo EV,et al.Acquired blood stream infection in the intensive care unit:Incidence and attributable mortality[J].Critical Care,2011,15(2):R100.
[3] Navaporn Worasilchai,Asada Leelahavanichkul,Talerng-sak Kanjanabuch,et al. 1,3-β-D-glucan and galactomannan testing for the diagnosis of fungal peritonitis in peritoneal dialysis patients,a pilot study[J]. Medical Mycology,2015,53(4):338-346.
[4] Onishi A,Sugiyama D,Kogata Y,et al.Diagnostic Accuracy of Serum 1,3-beta-D-Glucan for Pneumocyst is jiroveci Pneumonia,Invasive Candidiasis,and Invasive Aspergillosis:Systematic Review and Meta-Analysis[J]. J Clin Microbiol,2012,50(1):7-15.
[5] 中国侵袭性真菌感染工作组.血液病/恶性肿瘤患者侵袭性真菌感染的诊断标准与治疗原则(第四次修订)[J].中华内科杂志,2013,52(8):704-710.
[6] 叶应妩,王毓三,申子瑜. 全国临床操作规程[M]. 第3版.南京:东南大学出版社,2005:543-548.
[7] Ostrosky-ZeichnerL.Clinical prediction rules forinvasive candidiasis in the ICU:Ready for prime time?[J]. Critical Care,2011,15(5):189.
[8] Jean-Louis Vincent,David J Bihari,Peter M Suter,et al. The Prevalence of Nosocomial Infection in Intensive Care Units in Europe:Results of the European Prevalence of Infection in Intensive Care(EPIC)Study[J]. JAMA,1995, 274(8):639-644.
[9] 黎新桂.侵襲性真菌感染实验室诊断研究进展[J].实验与检验医学,2011,29(4):395-396.
[10] Elitza S Theel,Christopher D Doern. β-D-glucan testing is important for diagnosis of invasive fungal infections[J]. Journal of Microbiology Clinical,2013,51(11):3478-3483.
[11] Hope WW,Walsh TJ,Denning DW. Laboratory diagnosis of invasive aspergillosis[J]. Lancet Infect Dis,2005,5(10):609-622.
[12] Senn L,Robinson JO,Schmidt S,et al.1,3-β-D-glucan antigenemia for early diagnosis of invasive fungal infections in neutropenic patients with acute leukemia[J].Clin Infect Dis,2008,46(6):878-885.
[13] Luis Ostrosky-Zeichner,Barbara D Alexander,Daniel H Kett,et al. Multicenter Clinical Evaluation of the 1,3-β-D-Glucan Assay as an Aid to Diagnosis of Fungal Infections in Humans[J].Clinical Infectious Diseases,2005, 41(5):654-659.
[14] 冯强生,哈小琴,宋月娟,等.(1,3)-β-D葡聚糖检测对深部真菌感染患者合理用药的临床意义[J].国际检验医学杂志,2013,34(21):2844-2845.
[15] 黄云昆,史玉芹,朱雯梅,等.血浆(1,3)-β-D葡聚糖检测对深部真菌感染诊断的临床评价[J].检验医学与临床,2013,10(5):520-521.
[16] Acosta J,Catalan M,del Palacio-Pérez-Medel A,et al. Prospective study in critically ill non-neutropenic patients:Diagnostic potential of(1,3)-β-D-glucan assay and circulating galactomannan for the diagnosis of invasive fungal disease[J]. Eur J Clin Microbiol Infect Dis,2012,31(5):721-731.
[17] 鄭罡,余进,李雪迎,等.(1,3)-β-D-葡聚糖检测和半乳甘露聚糖抗原检测在侵袭性真菌病诊断中的价值探讨[J].中国真菌杂志,2012,7(3):132-135.
[18] Hanson KE,Pfeiffer CD,Lease ED,et al.β-D-glucan surveillance with preemptive anidulafungin for invasive candidiasis in intensive care unit patients:A randomized pilot study[J].PLOS One,2012,7(8):e42282.
[19] Held J,Wagner D. β-D-Glucan kinetics for the assessment of treatment response in Pneumocystis jirovecii pneumonia[J]. Clin Microbiol Infect,2011,17(7):1118-1122.
[20] Michael Ellis,Basel al-Ramadi,Malcolm Finkelman,et al. Assessment of the clinical utility of serial β-D-glucan concentrations in patients with persistent neutropenic fever[J]. Journal of Medical Microbiology,2008,57(3):287-295.
[21] Giacobbe DR,Esteves P,Bruzzi P,et al.Initial serum(1,3)-β-d-glucanasa predictor of mortality in proven candidaemia:Findings from a retrospective study in two teaching hospitals in Italy and Brazil[J].Clinical Microbiology and Infection,2015,21(10):e9-17.
(收稿日期:2017-11-27)