烟曲霉特异性抗体在支气管扩张症合并曲菌相关性肺疾病中的临床价值①
2023-01-19王世雄张昊川邓镇凯
王世雄 张昊川 邓镇凯 李 由 黄 河
(安徽医科大学深圳二院临床学院,深圳市第二人民医院呼吸与危重症医学科,深圳 518035)
支气管扩张症(简称支扩)是一种常见的慢性气道炎症性疾病,由于气道结构的改变,使得机会性感染风险增加,同时可使定植的病原微生物转变为慢性感染。支扩患者易合并铜绿假单胞菌感染已基本达成共识[1-2]。此外,另一种特殊病原曲霉菌[简称曲菌,分为烟曲霉(Aspergillus fumigates,Af)、黑曲霉、黄曲霉等]在支扩中定植、致敏或慢性感染人数逐年增加,尤其在南方潮湿地区,支扩合并曲菌相关性肺疾病包括慢性肺曲菌病(chronic pulmo‐nary aspergillosis,CPA)、侵袭性肺曲菌病(invasive pulmonary aspergillosis,IPA)、曲菌支气管炎(asper‐gillus bronchitis,Af-B)、变应性支气管肺曲菌病(al‐lergic bronchopulmonary aspergillosis,ABPA)等,越来越被重视。相关研究表明曲菌可能诱发或直接导致支扩,并可使原有支扩加重[3]。作为一种特殊感染病原体,曲菌致敏或慢性感染的患者诊断困难(和其他慢性气道疾病表现重叠,症状不典型,痰培养阳性率低等),易漏诊、误诊,且预后较差。因此,寻找可靠、广泛可用的曲菌相关性肺疾病生物标志物仍然是一项重要任务和挑战。血清GM对于曲菌感染的诊断价值已广泛被人熟知,但敏感性稍差[4]。最近的研究提示Af特异性IgG抗体(Aspergillus fumi⁃gatesspecific IgG antibody,Af-specific IgG)、Af特异性IgE抗 体(Aspergillus fumigatesspecific IgE anti‐body,Af-specific IgE)对于诊断Af相关性肺疾病的特异性和敏感性均可达90%以上,对Af肺疾病诊断有较高价值[5-6]。本研究拟探索Af特异性抗体对Af相关性肺疾病的诊断价值,并尝试找出其诊断效能的最佳临界值,从而提高临床诊断率。
1 资料与方法
1.1 资料
1.1.1 一般资料 选取2019年9月至2021年8月深圳市第二人民医院呼吸与危重症医学科就诊的支扩患者。纳入标准:①年龄>18周岁,吸烟史不限;②经HRCT诊断支扩有或无其他影像学表现,如感染、炎症渗出、晕轮征,空洞,指套征等;③有慢性咳嗽、咳痰症状且满足发热、咯血、胸痛、呼吸困难、喘息等症状2个或以上。排除标准:①合并支气管哮喘、COPD、牵拉性支扩(肺间质纤维化及恶性肿瘤牵拉)等;②活动性肺结核;③长期使用抗生素、激素或免疫抑制剂治疗者;④皮肤或其他软组织的真菌感染。受试者在入组时告知患者相关事项并签署知情同意书,该研究已通过深圳市第二人民医院伦理委员会审查。支扩影像学诊断标准:①支气管内腔直径较邻近的肺正常动脉增宽;②未见支气管的逐渐变细;③在肺野外边缘处1~2 cm处可见到支气管,特异性稍差的表现有黏膜壁增厚、支气管拥挤及黏液充满等。
1.1.2Af相关性肺疾病诊断标准[7-8]ABPA:①血清 总IgE水 平>500 U/ml;②Af-specific IgE抗 体>0.35 kUA/L;③不明原因的咳嗽、呼吸困难、喘息。Af-B:①至少2次以上曲菌痰培养阳性;②血清中可检测到Af-specific IgG抗体;③血清总IgE<500 U/ml;④抗生素治疗无效;⑤抗真菌治疗有效;⑥无明显免疫缺陷疾病;⑦肺部CT未见明显进展或新发感染。CPA:①Af-specific IgG>120 AU/ml;②肺部CT提示有空洞(新月形)、指套征、反晕征、曲菌球等;③无其他免疫缺陷或免疫抑制情况。
1.2 方法
1.2.1 临床资料检测 受试者在入组时记录年龄、性别、身高、体重,计算BMI指数;检测白细胞计数、中性粒细胞比例、淋巴细胞比值、中性粒细胞/淋巴细胞嗜酸性细胞比值、血沉(ESR)、超敏C反应蛋白(CRP)、血清总IgE等指标。
1.2.2 血清GM试验 受试者空腹状态下抽取静脉血2 ml于EDTA管中,暂存于4℃冰箱(≤24 h),后送至广州金域检验中心检验(ELISA法测定)。
1.2.3Af-specific IgG、Af-specific IgE抗体测定Af特异性抗体同1.2.2操作方法抽取空腹静脉血送广州金域检验中心检测(ELISA)测定Af-specific IgG、Af-specific IgE水平。
1.2.4 分组 将支扩合并Af相关性肺疾病定义为Af组(分3个亚组:ABPA、Af-B、CPA),支扩未合并曲菌相关性肺疾病定义为阴性组。
1.3 统计学方法 采用SPSS20.0软件进行数据分析,符合正态分布的计量资料采用方差分析,并用±s表示,不符合正态分布的采用非参数秩和检验(Kruskal-WallisH检验),用M(P25,P75)表示。两组间比较用χ2检验。绘制ROC曲线分析Af特异性抗体对Af相关性肺疾病的诊断效能,结合敏感度、特异度得出约登指数分析最佳临界值,通过Medcalc软件比较计算指标之间诊断效能,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 临床资料检测 根据诊断标准,共有114例支扩患者入组,平均年龄(57.9±1.5)岁,BMI指数(21.3±0.3)kg/m2,阴性组75例,平均年龄(58.1±1.7)岁,BMI指数(21.1±0.4)kg/m2;39例患者诊断为曲菌组(ABPA 15例,CPA 8例,Af-B 16例);4组间Af-specific IgG、Af-specific IgE、血清GM及总IgE水平存在差异(P<0.05);各组间性别、年龄及其他指标差异无统计学意义(P>0.05)。ABPA、Af-B、CPA组的Af-specific IgG水平明显高于阴性组(P<0.05),其中CPA组的Af-specific IgG水平最高为150.3(123.8,221.0)AU/ml;ABPA组的Af-specific IgE水平[3.08(2.38,4.00)kUA/L]及血清总IgE水平[770.0(685.9,882.6)ng/ml]显著高于其他3组(P<0.05);CPA组 的血清GM试验[0.39(0.29,0.87)µg/L]高于阴性组(P<0.05),见表1。
表1 114例支扩患者的临床资料分组比较Tab.1 Clinical data of 114 patients with bronchiectasis were compared by group
2.2Af特异性抗体检测Af相关性肺疾病的ROC曲线分析
2.2.1Af-specific IgG、Af-specific IgE诊 断CPA、ABPA的ROC曲线Af-specific IgG诊断CPA具体结果:AUC=0.825,P<0.001,特异度:81.6%,敏感度:87.5%,约登指数:0.691;Af-specific IgE诊断ABPA的ROC曲 线:AUC=0.945,P<0.001,敏 感 度:93.3%,特异度:99.0%,约登指数:0.923;两者ROC曲线提示Af-specific IgG和Af-specific IgE分别诊断CPA、ABPA的效能较高,对临床有一定参考价值,见图1。
图1 Af-specific IgG、Af-specific IgE诊断CPA、ABPA的ROC曲线图Fig.1 ROC curves of Af-specific IgG and Af-specific IgE in diagnosis of CPA and ABPA
2.2.2Af-specific IgG、Af-specific IgE、血清GM值检测3个指标对ABPA组、CPA组、Af-B组的AUC面积分别为0.859、0.690、0.671,均P<0.05;且Afspecific IgG+Af-specific IgE、Af-specific IgG+GM、Afspecific IgE+GM两两联合诊断的AUC分别为0.976、0.867、0.718、均P<0.05,并通过Medcalc软件实现诊断效能比较,单个指标的诊断效能Af-spe‐cific IgG与曲菌相关性肺疾病的诊断效能最高,优于Af-specific IgE、血清GM值的诊断效能(Z分别为2.369、3.126,P<0.05),而联合检测中Af-specific IgG+Af-specific IgE的诊断效能最高,且高于单个指标检测,见图2、表2。
图2 各指标及联合诊断Af相关性肺疾病的ROC曲线Fig.2 ROC curve of each index and its combination for diagnosis of Af-related lung disease
表2 各指标诊断Af相关性肺疾病的ROC曲线具体参数Tab.2 Specific parameters of ROC curve for diagnosis of Af-related lung diseases by various indicators
3 讨论
慢性气道疾病患者合并曲菌致敏或感染的发病率逐年提高,尤其在有气道结构改变或破坏的呼吸系统疾病中更为突出,最新研究结果证实支扩患者曲菌致敏或感染率较高,但由于曲菌相关性肺疾病临床表现不典型,并可被其他呼吸道疾病的症状所掩盖,加上胸部影像学也无绝对特异性,病原体培养需要一定时间,阳性率低等种种因素使得对曲菌感染的早期诊断困难或延迟,加上若未经治疗或延误治疗的患者预后较差,死亡风险较高[9-11]。因此,提高与支扩合并曲菌相关性肺疾病的诊断时机和准确性十分重要。GM试验一直以来被认为是曲菌感染的重要诊断标志物,在血液系统疾病(尤其是粒细胞缺乏患者)合并曲菌感染时诊断价值较高,其可作为早期判断曲菌感染的重要证据;但对非粒细胞缺失患者曲菌感染时GM值存在较高的假阴性率,干扰因素也较多,对于诊断曲菌病存在一定局限。研究报道,血清GM诊断肺曲菌病的诊断效能不高,敏感度较差,仅为22.0%,而支气管肺泡灌洗液GM值诊断曲菌病的价值较高[12-13]。本研究中,血清GM值诊断曲菌相关性肺疾病的诊断效能一般(AUC=0.671,敏感度为32.5%),与上述报道基本一致,另外由于各种条件限制,本研究中仅5例患者进行了支气管肺泡灌洗液GM检测,由于样本量太少,临床偏倚较大,故本研究未将肺泡灌洗液GM值作为临床指标纳入,主要探索曲菌特异性抗体对曲菌病的诊断价值。
血清Af特异性抗体(Af-specific IgG和Af-specific IgE)是机体对曲菌感染或致敏后产生,对曲菌感染的特异性和敏感性均较高,且具有快速、便捷的优点,美国和欧洲曲菌感染诊治指南将Af-specific IgG抗体作为A级最高推荐等级的检测手段,同时亦用于抗曲菌的疗效评估。国外研究提示CPA患者的Af-specific IgG水平明显高于对照组,两组的Af-spe‐cific IgE抗体水平差异不明显,Af-specific IgG抗体对CPA诊断敏感度高达80%[14-15];我国也有研究表明Af-specific IgG抗体水平在肺曲菌病(IPA和CPA)、社区获得性肺炎和对照组间存在明显差异(P<0.000 1),Af-specific IgG诊断CPA及肺曲菌病的AUC面积分别为0.785、0.770[16-17]。本研究中,曲菌组Af-specific IgG抗体水平明显高于阴性组,且CPA亚组Af-specific IgG水平最高:150.3(123.8~221.0)AU/ml;Af-specific IgG抗体诊断CPA及肺曲菌病的AUC分别为0.825、0.859;与国内外报道基本符合,甚至效能更好,同时也给出了Af-specific IgG诊断曲菌相关性肺疾病临界值(66.905 AU/ml),即当Af-specific IgG抗体浓度大于该值时,支扩患者发生曲菌相关肺疾病的风险可能会更大,同时也将各指标进行联合检测,其中Af-specific IgG、Af-specific IgE两种特异性抗体进行联合检测时的诊断效能最高,AUC为0.976,且敏感度和特异度高达在90%以上,这提示Af-specific IgG、Af-specific IgE这两种抗体对曲菌肺疾病有极高的诊断价值。
此外,ESCHENHAGEN等[18]在囊性纤维化支扩患者中进行了一项前瞻性研究表明:ABPA组血清Af-specific IgE抗体及总IgE水平均明显高于对照组及曲菌支气管炎组。本研究结果与上述前瞻性研究相似,即ABPA组的Af-specific IgE抗体浓度[3.08(2.38,4.00)kUA/L]、总IgE水平[770.0(685.9,882.6)ng/ml]高于其他组,加上Af-specific IgE抗体诊断ABPA的ROC曲线(AUC=0.945,P<0.001),结合Af-specific IgE抗体>0.35 kUA/L是ABPA诊断的必要条件,说明Af-specific IgE抗体对ABPA的诊断价值极高。因此,ABPA组Af-specific IgE抗体升高最为显著,符合当前研究及临床实践。
本研究得出结论:Af-specific IgG抗体对诊断支扩合并Af相关性肺疾病有较高价值(尤其是CPA诊断),Af-specific IgE抗体对支扩合并ABPA的诊断价值极高,Af-specific IgG和Af-specific IgE联合诊断可进一步提高诊断效能。
本研究也存在局限性:Af-specific IgM对诊断Af也有一定帮助。另外,肺泡灌洗液标本的敏感度和特异度较血清更高,但由于客观因素、患者耐受及经济情况,未将血清Af-specific IgM、支气管肺泡灌洗液的GM、Af-specific IgG、Af-specific IgE抗体检测纳入本研究,在后续试验中,尽可能将血清和肺泡灌洗液的标本完善后,再进一步行诊断价值探究。