炎性指标联合（1，3）-β-D葡聚糖检测在早期鉴别诊断真菌与细菌血流感染中的价值

苗强 徐晓华 魏彬 白杨娟 张君龙 蔡蓓 牛倩

1四川大学华西医院实验医学科（成都610041）；2成都市郫都区中医医院检验科（成都611730）

血流感染（bloodstream infection，BSI）是危重医学领域常见疾病，常因并发脓毒性休克和多器官功能衰竭而导致高达50%以上的病死率［1］。近年来随着侵入性检查的广泛开展以及激素、抗肿瘤药物和免疫抑制剂的广泛应用，真菌性血流感染的发病率呈逐年增高趋势［2］。若能在感染的早期正确识别血流感染患者致病菌类型并及时制定合理有效的抗感染治疗方案，则能避免耐药菌的产生，降低血流感染的病死率［3］。但真菌血症和细菌血症临床表现非常相似，因此，正确区分它们并采取恰当的治疗是临床医生所面临的一项挑战［4］。尽管血流感染诊断的金标准是血培养，但其灵敏度不高、周期长，使得该方法在及时、准确判断患者病情上存在局限性［5］。目前降钙素原（procalcitonin，PCT）、C 反应蛋白（C-reactive protein，CRP）和白细胞介素6（interleukin 6，IL-6）作为常用的炎症指标，在感染的早期诊断中有广泛引用，其联合检测作为细菌血流感染的诊断和预后评估越来越受到关注，但针对真菌血流感染的研究较少，对于真菌血症的诊断价值尚存在争议［6-7］。而文献报道（1，3）-β-D 葡聚糖［（1，3）β-D-glucan，BDG］的检测是真菌感染早期诊断的可靠指标，具有较高的敏感性和特异性［8-9］。本研究通过回顾性纳入我院血流感染的确诊患者，分析PCT 等炎性指标及BDG、半乳甘露聚糖（galactomannan，GM 试验）在细菌与真菌血流感染患者中的水平，探讨其联合检测在早期鉴别诊断真菌与细菌血流感染中的价值，希望为临床医生准确选择抗感染治疗方案提供参考依据，从而改善疾病预后。

1 对象与方法

1.1 病例对象选取四川大学华西医院2019年1-12月血培养阳性的住院患者为研究对象。纳入标准：（1）住院治疗期间至少有一次血培养结果阳性且为单一菌株感染；（2）送检血培养的前后24 h内同时进行了血清PCT、CRP、IL-6 和BDG、GM试验检测；（3）年龄≥18 岁。排除标准：（1）年龄＜18 岁，住院时间不足24 h；（2）血培养分离出一种以上的致病菌或提示混合感染；（3）患者住院治疗的病史资料及PCT 等检查结果不齐全。收集纳入研究对象的性别、年龄、科别、感染菌株类型等相关临床资料，同时收集血培养送检前后24 h 内血清PCT、CRP、IL-6 和BDG、GM 试验实验室检测结果。

1.2 一般资料本研究最终共纳入符合标准的血流感染患者124 例，其中男80 例，女44 例，平均年龄（51.9 ± 17）岁。患者主要来源于感染科、ICU、呼吸科、急诊科、血液内科、肾脏内科和传染科等。依据血培养最终鉴定的病原学结果将其分为细菌组56 例，真菌组68 例。本研究方案经四川大学华西医院伦理委员会批准，并按照《赫尔辛基宣言》执行，见表1。

1.3 仪器与试剂血培养采用法国梅里埃公司BACT/ALERT-3D 全自动血培养仪及配套血培养瓶进行检测；细菌鉴定采用MALDI-TOF MS 质谱快速鉴定仪和VITEK 2 Compact 全自动微生物鉴定仪进行分析。采用Roche 公司Cobas e601 电化学发光分析仪及配套试剂检测PCT 和IL-6；采用美国Beckman 公司IAMMGE 800 分析仪及配套试剂检测CRP。BDG 检测采用天津丹娜生物科技有限公司DNK A400 全自动微生物联合检测仪及真菌（1-3）-β-D 葡聚糖检测试剂盒进行检测，GM试验采用深圳爱康生物科技有限公司全自动酶免仪及BIO-RAD 公司曲霉菌抗原检测试剂盒进行检测。

1.4 统计学方法采用SPSS 19.0 软件进行统计分析，正态或近似正态分布计量资料采用均数±标准差表示，组间比较采用成组资料的t检验，非正态分布计量资料采用中位数（四分位数）表示，组间比较采用成组资料的秩和检验，计数资料率或构成比的比较采用χ2检验。采用MedCalc 软件通过ROC 曲线进行诊断效能评估。P＜0.05 为差异有统计学意义。

表1 细菌组与真菌组一般临床资料比较Tab.1 Comparison of general clinical data between bacteria group and fungus group

2 结果

2.1 临床基本资料及菌落分类两组患者一般临床资料比较结果见表1，其中真菌血流感染患者有68 例，平均年龄为（51.6 ± 16.48）岁；细菌血流感染患者有56 例，平均年龄为（52.17 ± 17.64）岁。两组患者年龄和性别构成比比较差异无统计学意义（P＞0.05）。血流感染患者细菌类型主要以肺炎克雷伯菌（21.4%）、大肠埃希菌（17.9%）和葡萄球菌（25%）为主，而真菌类型主要为念珠菌（44.1%），其次为隐球菌（29.4%）和曲霉菌（26.5%）。见表2。

2.2 真菌组与细菌组各指标的比较真菌组患者血清PCT、CRP 和IL-6 的水平明显低于细菌组，差异有统计学意义（均P＜0.001）。真菌组BDG 的水平明显高于细菌组，差异也具有统计学意义（P＜0.001）。GM 试验的水平两组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

2.3 PCT、CRP、IL-6 和BDG 对真菌血流感染的诊断效能评价见表4 和图1。PCT、CRP、IL-6 和BDG ROC 曲线下面积AUC 分别为0.859（0.785～0.915）、0.718（0.630～0.795）、0.800（0.718～0.866）和0.843（0.766～0.902），对辅助诊断真菌血流感染均有一定价值（P＜0.05）。其中PCT 和BDG 对真菌血流感染的价值较高，最佳截断（Cut-off）值分别为0.39 ng/mL 和119.18 pg/mL。四项指标联合进行诊断时，灵敏度、阴性预测值和Youden 指数均高于单项检测分别为89.7%、86.3%和0.68，且AUC 最大为0.914（0.850～0.957）与单独CRP、IL-6、BDG的AUC 比较，差异有统计学意义（P＜0.05），与单独PCT 的AUC 比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 血流感染患者的主要病原菌分布Tab.2 Distribution of main pathogenic bacteria in patients with bloodstream infection 例（%）

表3 两组患者炎性指标及（1，3）-β-D 葡聚糖、半乳甘露聚糖水平的比较Tab.3 Comparison of inflammatory indexes and（1，3）-β-D glucan and galactomannan levels between the two groups M（P25，P75）

表4 炎性指标及（1，3）-β-D 葡聚糖对真菌血流感染诊断性能指标的比较Tab.4 Comparison of inflammatory indexes and（1，3）-β-D glucan on the diagnostic performance of fungal bloodstream infections

图1 各指标单独及联合检测鉴别真菌性血流感染的ROC 曲线Fig.1 ROC curves of each indicator independently and in combination for identifying fungal bloodstream infections

3 讨论

血流感染是指有全身感染迹象的患者血液培养呈阳性，其致病菌包括继发和原发来源，通常涉及药物敏感细菌、耐多药（MDR）菌株以及侵袭性真菌，严重者可引起休克、弥散性血管内凝血和多器官功能衰竭，最终导致死亡。败血症（septicemia）和菌血症（bacteremia）是血流感染的两大类型［10］。目前BSI 是全球发病和死亡的主要原因之一，研究报道约40%的血流感染患者表现出脓毒症或脓毒性休克，且大部分血流感染患者预后不良，治疗周期长、用药史复杂。因此，早期鉴别血流感染类型并合理选择抗感染方案是治疗血流感染的关键因素［5］。

PCT、CRP 和IL-6 是目前临床常用的针对全身性炎症反应的指标，其中PCT 和CRP 在美国胸科医师协会和美国危重病学会（ACCP/SCCM）推荐的诊断标准及2001年国际脓毒症定义会议关于脓毒症的标准中被列为诊断要素。PCT 在细菌感染引起的全身性炎症反应早期即可升高，为全身感染/脓毒症的早期、快速诊断与鉴别诊断、病程监测和指导治疗、预后评估提供有效的临床依据［11］。CRP 是一种传统的感染生物标志物，其血清水平与感染和炎症反应密切相关，在反映炎症时不受抗炎和免疫制剂的影响。IL-6 是固有免疫系统对损伤和感染最初反应所表达的重要细胞因子，可促进肝脏产生CRP，用来辅助急性感染的早期诊断，二者在感染类型的鉴别中特异性较PCT 差［11］。（1，3）-β-D 葡聚糖（BDG）广泛存在于真菌细胞壁中，当真菌感染人体血液或深部组织时，在吞噬细胞的吞噬、消化作用下，BDG 从胞壁中释放出来，从而使其在血液及其他体液中的含量增高［12］。BDG 是早期诊断侵袭性真菌感染有效生物标志物，研究表明血清中BDG 水平高于正常值早于临床症状及微生物学证据［13］。GM 主要存在于曲霉和青霉细胞壁中，对于深部曲霉感染的患者，血清GM 试验结果增高可比影像学证据提前出现［14］。GM 试验的动态监测可以作为重症感染患者抗曲霉菌治疗效果和预后评估的有效手段。

在本研究中，血流感染患者PCT 平均水平为5.76 ng/mL 较健康人群参考范围（0.05 ng/mL）高，通过分析发现真菌血流感染患者PCT 水平虽有升高但是明显低于细菌血流感染患者（P＜0.05），这与其他研究报道的在真菌感染尤其是侵袭性真菌感染时PCT 可以轻中度增高［6］结果基本一致，表明PCT 等级值的不同对于鉴别细菌与真菌血流感染有很大帮助。同时本研究还显示真菌血流感染患者CRP、IL-6 的升高水平同样明显低于细菌血流感染患者（P＜0.05），表明二者也可作为鉴别细菌与真菌血流感染的参考指标。文献报道BDG 在念珠菌血症患者明显升高［15］，虽然在本研究中没有进行真菌感染的亚组分析，但仍然发现了真菌组血清BDG 的水平是明显高于细菌组的（P＜0.05）。本研究中GM 试验结果在两组间比较差异无统计学意义（P＞0.05），可能的原因为GM 试验对曲霉菌感染的诊断特异性较强，既往的研究结果也表明GM 试验的敏感性低，对广谱真菌感染的诊断价值不大。此外，本研究中曲霉菌感染所占的比例较小（26.5%），可能也是导致两组间GM 检测结果无明显差异的原因。

PCT 等感染相关生物标志物对判定患者的预后与确定抗感染疗程有较大帮助［16］，甚至也能在一定程度上帮助区别引起感染的致病原（细菌、真菌、结核、病毒）［11］。研究报道［17］PCT、CRP、IL-6 联合应用可以快速准确地为临床提供脓毒症早期诊断的依据，YAN 等［18］和唐永梅等［19］也报道PCT 在细菌血流感染早期诊断以及鉴别不同菌种引起的血流感染中有一定的临床应用价值。GIACOBBE等［15］和STOMA 等［20］研究显示PCT 等脓毒症标志物以及BDG 检测可以帮助临床医生早期诊断或排除深部真菌感染，便于临床医生对侵袭性真菌感染的判定与评估。本研究通过ROC 曲线评估发现PCT、CRP、IL-6 和BDG 四项指标对早期鉴别真菌与细菌血流感染均有一定临床价值（P＜0.05，图1），单独检测各指标时PCT 和BDG 诊断价值较高优于CRP 和IL-6。同时通过联合诊断分析发现四项指标联合的AUC 明显高于CRP、IL-6、BDG 单独检测时（P＜0.05），虽然与PCT 单独检测时AUC无明显差异（P＞0.05），但灵敏度、特异性、阴、阳性预测值均提高，表明PCT 等炎性指标联合BDG检测在早期鉴别诊断真菌与细菌血流感染中有一定临床价值。

本研究也存在一些不足，首先本研究为单中心研究，纳入样本量偏少，可能对结果产生一些影响，其次由于回顾性研究受到采血时间点不完全一致等混杂因素影响，研究的结果可能存在一定偏倚。因此，本研究中的结果还需要大样本前瞻性研究进一步验证，同时进行不同菌种的亚组分析明确其在鉴别不同菌种血流感染中的应用价值。

综上所述，PCT、CRP、IL-6、BDG 水平可作为鉴别真菌与细菌血流感染的参考指标，且PCT 和BDG 的鉴别诊断价值更高，临床上四项指标联合检测能辅助医生早期正确识别血流感染患者致病菌类型，对及时制定合理有效的抗感染治疗方案和降低血流感染的病死率有一定的临床应用价值。