肺泡灌洗液联合mNGS在免疫抑制合并肺部感染病原学的应用

庞晴晴 白梦茹 尤青海

肺部感染发病率与病死率均较高，耐药情况较为严重[1]。近年来免疫抑制患者数量急剧增加，机体免疫状态低下常并发重症肺部感染[2]，因此早期精确识别病原体对提高肺炎治愈率、优化临床抗菌药物的使用至关重要。传统的病原学检测方法中，痰培养及涂片标本合格率低，且易受口腔、咽喉部等上呼吸道内定植菌群的影响[3]。支气管镜下取痰较常规取痰病原菌检出率高，不易受到污染，可同时进行治疗。宏基因组下一代测序技术(Metagenomic Next-Generation Sequencing, mNGS)能直接从患者的临床样本中鉴定病原体，实现对病原体检测的无偏倚及广覆盖，对罕见的病原体有诊断价值[4]。本研究针对肺泡灌洗液联合mNGS在免疫抑制合并肺部感染病原学诊断的应用价值，并为临床治疗方案的选择提供依据。

资料与方法

一、一般资料

收集2020年1月-2022年5月确诊为肺部感染的免疫抑制患者71例及非免疫抑制患者167例的临床资料，并进行回顾性分析。其中男性 141 例、女性 97 例。所有患者的临床症状、血液检测及胸部CT均提示肺炎(排除肺水肿、非感染性肺间质性疾病等)，且符合社区获得性肺炎/医院获得性肺炎诊断标准[5-6]。其中将免疫抑制患者分为四个亚组：肾移植组24例，HIV组14例，恶性肿瘤组11例及外在激素类免疫抑制组(其它组)22例。所有患者及家属均签署相关知情同意书。本研究中的受试者均知情同意，研究经安徽医科大学第一附属医院伦理委员会批准(PJ2022-10-36)。

二、纳入标准及排除标准

1 纳入标准：

1) 所有患者均需符合我国社区获得性肺炎/医院获得性肺炎诊断标准[5-6]。

2) 免疫抑制组包括血液恶性肿瘤、造血干细胞移植或实体器官移植及艾滋病、实体肿瘤接受免疫治疗及长期服用免疫抑制药物或糖皮质激素治疗的自身免疫性疾病的患者[2]。

2 排除标准：

1) 合并全身难以控制的感染性疾病。

2) 合并精神疾病或认知功能障碍。

三、方法

收集接受支气管镜检查并送检肺泡灌洗液联合mNGS检测的肺部感染患者238例，分为免疫抑制组和非免疫抑制组；两组患者入院后均完善生命体征监测、血常规、肝肾功能、PCT、CRP及胸部CT等检查。首剂抗生素前经鼻或者气管插管吸痰留取痰培养/痰涂片(连续3天)；同时经患者及家属同意后行支气管镜肺泡灌洗(灌洗前均完善胸部CT检查，明确感染病灶部位)，灌洗液送检微生物培养、G试验、GM试验、mNGS。其中免疫抑制组男42例，女29例，年龄15～84岁；非免疫抑制组男99例，女68例，年龄25～74岁。

四、临床观察指标

观察并记录两组患者的病原体检出情况、感染指标、临床症状和治疗疗程，并对治疗效果做出评估。具体评估标准如下：(1) 好转：临床症状改善明显或完全消失，病原菌显示部分或完全清除，胸部CT提示炎症吸收或消失；(2) 无好转：症状未出现好转趋势，维持当前现状，甚至存在恶化趋势[7]。针对肺泡灌洗液联合mNGS在免疫抑制合并肺部感染患者中的诊断及治疗指导效能进行分析，并绘制ROC曲线。

五、统计学方法

数据统计应用SPSS 22.0和R 3.6.1，计量资料以中位数(四分位数)表示，采用秩和检验进行比较；计数资料以例数(构成比)表示，采用卡方检验进行比较。P<0.05为差异具有统计学意义。

结 果

一、两组患者基本资料比较

将完善支气管镜检查并送检肺泡灌洗液联合mNGS检测的患者分为免疫抑制组与非免疫抑制组，非免疫抑制组中位年龄高于免疫抑制组，差异具有统计学意义；免疫抑制组CRP、PCT、住院费用、住院天数等指标均高于非免疫抑制组，淋巴细胞绝对计数低于非免疫抑制组，差异具有统计学意义。肺泡灌洗液联合mNGS检出病原体的阳性率在免疫抑制组高于非免疫抑制组，差异有统计学意义，痰培养的阳性率在两组之间的差异无统计学意义(见表1)。免疫抑制组中肺泡灌洗液联合mNGS(95%CI：0.849～0.982)检出病原体阳性率高于痰培养(95%CI：0.150～0.357),差异具有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组患者基本资料

二、肺泡灌洗液联合mNGS检出两组患者合并肺部感染病原体特点

其中免疫抑制组混合感染占比高(52.31%)，非免疫抑制组细菌感染占比高(60.47%)(见表2)。

表2 mNGS阳性患者检出病原学的构成情况

三、肺泡灌洗液联合mNGS及痰培养两种检测方法与预后的关系

肺泡灌洗液联合mNGS阳性患者的预后优于阴性患者，差异有统计学意义(P<0.001)，痰培养结果与预后的关系无统计学意义(P=0.058)(见表3)。

表3 两种检测方法与预后的关系

四、免疫抑制组各亚组间基本资料

四组间的性别比例差异具有统计学意义，其中肾移植组住院天数及住院费用均高于外在激素类免疫抑制组，差异具有统计学意义(P<0.05)。而淋巴细胞绝对计数及中位年龄均低于外在激素类免疫抑制组，差异具有统计学意义(P<0.05)(见表4)。免疫抑制组各亚组间肺泡灌洗液联合mNGS、痰培养与预后之间关系差异无统计学意义(P>0.05)。

五、免疫抑制组各亚组间肺泡灌洗液联合mNGS检出病原学特点

各亚组间混合感染及真菌占比均较高(见表5)。

六、肺泡灌洗液联合mNGS在不同患者中的治疗指导效能

ROC曲线A显示：AUC=0.672；95%CI：0.579～0.764； ROC曲线B显示：AUC=0.637；95%CI：0.504～0.769； ROC曲线C显示：AUC=0.715；95%CI：0.595～0.835(见图1A-C)。

讨 论

mNGS是一种无偏倚的测序技术，其敏感性和特异性均优于传统的病原学检测[8]。既往文献[9]报道mNGS受先前抗生素暴露的影响较小，对病原体的鉴别更加准确。mNGS 能协助诊断免疫缺陷患者的重度、混合型、复杂性及难治性肺部感染，对于免疫功能低下患者的感染，其快速反馈可能会加速临床决策[10-11]。

本次研究结果发现，在临床症状表现中，两组患者差异主要体现在发热、咳痰及咯血等方面。免疫抑制组淋巴细胞绝对计数水平低于非免疫抑制组，考虑免疫抑制组患者淋巴系统免疫功能受损所致[12]。在免疫抑制组中，肾移植组淋巴细胞绝对计数低于外在激素类免疫抑制组，也有研究曾报道淋巴细胞绝对计数可预测肾移植术后复发巨细胞病毒感染[13]，这为临床诊疗提供新思路。与既往报道一致[8]，在本次研究中，免疫抑制组中肺泡灌洗液联合mNGS检测病原体的阳性率高于痰培养，表明相比痰培养来说mNGS具有良好的诊断效能。我们通过肺泡灌洗液联合mNGS 检测病原体阳性的标本中发现，免疫抑制组混合感染较多，非免疫抑制组细菌感染较多，亚组之中病原体分布倾向于混合感染及真菌感染，难以鉴别，这与TANG等[10]的研究结果一致，考虑可能与免疫抑制组长期处于疾病易感状态，间断应用抗生素治疗等原因有关，表现在肾移植组中尤为显著。通过分析治疗指导效能评估结果，我们发现肺泡灌洗液联合mNGS阳性患者的预后优于阴性患者，提示根据mNGS结果及时调整治疗方案，可使临床获益。同时我们发现，免疫抑制组的各亚组间肺泡灌洗液联合mNGS及痰培养与预后之间的关系无统计学意义，考虑可能与样本病例数偏少，且肺部感染程度的不同可能引起数据偏倚。本研究中，ROC曲线显示肺泡灌洗液联合mNGS在免疫抑制组具有良好的治疗指导效能，故免疫抑制合并肺部感染患者可考虑尽早完善肺泡灌洗液联合mNGS检测，以提高疾病诊断效能及治疗指导效能，促进康复[11]。

图1 肺泡灌洗液联合mNGS在不同分组中的治疗指导效能

表4 免疫抑制各亚组间基本资料

表5 mNGS阳性患者检出病原学的构成情况

免疫抑制合并肺部感染患者病情反复，极易合并重症肺炎，导致病程长，疾病负担重[10, 14]。研究[11]发现mNGS能迅速识别病原体，针对病原体尽早行抗感染治疗，并及早调整免疫治疗方案，帮助临床决策。

本研究通过结合患者症状、肺部体征、影像学及实验室指标，综合判读检测结果，通过分析病原学，探究肺泡灌洗液联合mNGS的诊断及治疗指导效能，为完善抗生素治疗方案提供更多依据[15-16]。综上所述，免疫抑制合并肺部感染患者病情进展快，危重症多，在疾病早期完善肺泡灌洗液联合mNGS可提高病原体检出阳性率，同时联合检测可以弥补单项检测的不足，及时调整治疗方案，改善预后。

由于本研究属回顾性分析，相关资料不够完全，且检测样本仅为肺泡灌洗液，导致本研究内容相对局限。后期将扩大样本量及标本种类。