血清半乳甘露聚糖联合曲霉特异性免疫球蛋白G检测在肺曲霉病诊断中的价值

谷 雨, 赵 滢,李 婕,张 鹏

(1.皖南医学院;2.皖南医学院弋矶山医院检验科,安徽 芜湖 241000)

肺曲霉病(Pulmonary aspergillosis,PA)是一种主要由烟曲霉引起的肺部真菌感染性疾病[1]。临床症状呈多样性,影像学表现不典型且诊断困难,按表现形式可分为侵袭性肺曲霉病、慢性肺曲霉病、慢性坏死性肺曲霉病和过敏性性支气管肺曲霉病[2]。侵袭性肺曲霉病(invasive pulmonarly aspergillosis,IPA)是一种严重的机会性感染,患者一般起病急,病情发展迅速,免疫系统受损严重,病死率可高达30%～70%[3-4]。慢性肺曲霉病(chronic pulmonary aspergillosis,CPA)患者病情发展较为缓慢,病程常超过3个月,继发于呼吸系统基础疾病、免疫功能低下等因素,5年病死率高达75%～80%[5]。由于恶性肿瘤、结核、血液系统疾病等患者广泛应用抗生素、干扰素、免疫抑制剂等,真菌感染的发病率也随之增加[6]。真菌性肺部疾病中曲霉菌的发病率仅次于白念珠菌,并呈逐年上升的趋势,死亡率也有所增高[7]。因此及时准确诊断肺曲霉病,对患者的治疗和预后意义重大。目前真菌培养及肺部病理学检查虽是肺曲霉病诊断的金标准,但因其有创性且操作复杂、耗时长,不能广泛应用[8]。近年来,无创诊断方法主要包括GM抗原检测、曲霉特异性IgG、IgM抗体检测等,此类方法具有操作简单、特异性高等优点,受到国内外学者的广泛关注[9]。本研究旨在讨论血清GM联合曲霉特异性IgG检测在肺曲霉菌病诊断中的应用价值,为临床提高肺曲霉病诊断率提供实验室依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2021年1月至2021年8月住院疑似肺曲霉病患者80例,经临床诊断为肺曲霉病患者30例为实验组,肺曲霉病的诊断参考2008年欧洲癌症研究和治疗侵袭型真菌的真菌病研究组(EORTC/MSG) 修订的侵袭性肺曲霉病诊断标准[10]和2015年欧洲临床微生物学和感染性疾病联合会、欧洲呼吸学会发布的《慢性肺曲霉病:理论基础和临床诊治指南》[11],非曲霉病患者50例为对照组。本研究经皖南医学院弋矶山医院伦理委员会批准。

1.1.1 纳入标准 符合第一条和第二条的标准或者第一条和第三条的标准。(1)存在肺部感染相关基础疾病、宿主因素及危险因素者,出现咳嗽、咳痰、发热、咯血、呼吸困难等症状;(2)胸部影像学符合曲霉菌感染特征;(3)痰标本或支气管肺泡灌洗液标本中检出曲霉菌。

1.1.1.1 侵袭性肺曲霉病组 在上述纳入标准前提下,有相关宿主因素(粒细胞缺乏,粒细胞绝对计数<0.5×109/L或长期使用类固醇激素)且具备一项临床主要表现(胸部CT表现为致密影,伴或不伴有光晕征或空气新月征或出现空洞,或者患有气管支气管炎),并且痰液或支气管灌洗液中培养出曲霉菌。

1.1.1.2 慢性肺曲霉病组 在上述纳入标准前提下,胸部影像学符合CPA的表现;曲霉菌感染的直接证据或曲霉菌免疫反应呈阳性;病程超过3个月;患者没有因HIV感染,肿瘤化疗或免疫抑制剂的治疗导致的免疫受损。

1.1.1.3 对照组 不满足上述诊断标准。

1.1.2 排除标准 诊断、治疗等病历资料不全者;无法参与研究者;既往感染肺曲霉菌病者;中途退出研究者;孕妇或哺乳期妇女;年龄小于18岁者;试验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临床资料,比较实验组和对照组性别、年龄分布以及临床症状和体征、并发症发生率、胸部影像学改变。

1.2.2 血清采集 抽取患者静脉血5 mL,2 000 r/min离心5 min后置于-20 ℃冰箱内保存备用。

1.2.3 血清超敏C反应蛋白检测 hs-CRP检测采用乳胶比浊法,检测步骤严格按照试剂盒说明书进行,参考范围0～5 mg/L。试剂来源为日立诊断产品公司超敏C反应蛋白检测试剂盒,批号998-65291。

1.2.4 GM试验 GM抗原试验采用酶联免疫法,检测步骤严格按照试剂盒说明书进行,诊断标准为GM<0.5 AU/mL为阴性,GM≥0.5 AU/mL为阳性。试剂来源为天津丹娜生物科技公司曲霉半乳甘露聚糖检测试剂盒,批号为210703。

1.2.5 曲霉IgG试验 IgG试验采用酶联免疫法,检测步骤严格参照试剂盒说明书进行,诊断标准为IgG<80 AU/mL为阴性,IgG≥120 AU/mL为阳性,80～120 AU/mL为灰区。试剂来源为天津丹娜生物科技公司曲霉IgG抗体检测试剂盒,批号为211001。

1.3 统计学分析采用统计学软件SPSS 26.0进行数据分析,计数资料采用卡方检验,计量资料以“均数±标准差”表示,组间比较采用独立样本t检验,P<0.05表示差异有统计学意义。ROC曲线评价GM、IgG对肺曲霉病的诊断效能。

2 结果

2.1 一般资料分析实验组男性22例,女性8例,年龄为(62.33±17.48)岁,对照组男性32例,女性18例,年龄为(63.62±15.49)岁,两组年龄、性别差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 实验组与对照组一般资料比较

2.2 临床症状和并发症分析疑似肺曲霉菌病患者临床症状主要为咳嗽、咳痰、呼吸困难、发热和胸闷。实验组胸闷比例显著高于对照组,差异有统计学意义(P=0.041)。疑似肺曲霉菌病患者并发症主要为肝硬化、糖尿病、肺结核、慢性肾病、支气管炎、慢性阻塞性肺疾病,两组比较差异均无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 实验组和对照组临床症状和并发症比较 [n(%)]

2.3 影像学表现分析疑似肺曲霉病患者CT影像学表现主要是肺大泡、结节影、空洞、纤维灶、多发或弥漫病变等。实验组和对照组相比差异均无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 实验组和对照组CT表现比较 [n(%)]

2.4 血清hs-CRP分析实验组hs-CRP为(88.68±11.46)mg/L,对照组hs-CRP为(18.83±5.28)mg/L,两组比较差异有统计学意义(P=0.001),见表4。

表4 实验组和对照组hs-CRP比较

2.5 GM和IgG分析实验组GM为(0.18±0.14)AU/mL,对照组GM为(0.11±0.07)AU/mL,两组比较差异有统计学意义(P=0.027),实验组IgG为(61.10±52.74)AU/mL,对照组IgG为(46.67±32.15)AU/mL,两组比较差异有统计学意义(P=0.013),见表5。将IgG实验结果分为阴性(<80 AU/mL)、灰区(80～120 AU/mL)和阳性(≥120 AU/mL),实验组和对照组IgG分类比较差异无统计学意义(P>0.05),见表6。

表5 实验组和对照组GM和IgG比较

表6 IgG分类比较[n(%)]

2.6 GM和IgG联合检测对肺曲霉病的诊断价值ROC曲线显示IPA GM检测曲线下面积为0.766,IgG检测曲线下面积为0.386,两者联合检测曲线下面积为0.448,见图1 a。ROC曲线显示CPA GM检测曲线下面积为0.674,IgG检测曲线下面积为0.791,两者联合检测曲线下面积为0.804,见图1 b。

图1 肺曲霉病GM和IgG联合检测ROC曲线

2.7 单项检测及两项联合检测敏感性及特异性分析对IPA和CPA单项检测和联合检测的敏感性、特异性和约登指数进行分析,见表7。

表7 单项检测及两项联合检测敏感性及特异性分析

3 讨论

肺曲霉菌病是真菌感染引发的肺部感染性病变,主要的致病菌为烟曲霉,病情较重。烟曲霉感染后会侵袭机体肺、支气管细胞,破坏组织内抗炎和促炎平衡,从而引发肺部炎性肉芽肿,导致重症肺炎或全身性感染[12]。侵袭性肺曲霉菌病的死亡率更高,严重损害人体健康。肺曲霉菌病患者临床症状和体征表现不明显,影像学等辅助检查往往无典型特征,给诊断带来了极大困难。胸部CT虽可发现肺部病变的征象,但由于肺曲霉病患者缺乏典型的早期影像学改变,病情进展到中后期才出现特征性变化,因此肺曲霉早期感染影像学检出率较低[13]。实验室诊断方法包括病理组织活检和微生物学检验,病理组织活检对机体有创伤,不适用于初期诊断,微生物学检验方面主要有真菌培养及鉴定、真菌涂片镜检、血清1-3-β-D葡聚糖检测等,痰液真菌培养耗时长,阳性率仅10%～30%,真菌涂片镜检受痰标本质量等因素影响较大[14],血清1-3-β-D葡聚糖检测曲霉菌的敏感度和特异性均不高。因此,临床急需一种肺曲霉感染的早期诊断方法。

半乳甘露聚糖是曲霉菌在组织中生长时释放的细胞壁组成部分,在感染早期便可释放入血,血清、痰液、支气管肺泡灌洗液和其他无菌体液中均可被检测到,动态监测GM水平变化,有助于曲霉感染的早期诊断和疗效判断[15]。GM检测已被证实在粒细胞缺乏患者IPA诊断中具有良好的敏感度和特异性[16]。曲霉特异性IgG是机体感染曲霉菌后产生的特异性免疫抗体,检测患者血清中特异性IgG抗体可确定曲霉感染患者的机体免疫状态,对曲霉病患者的临床诊断和预后也具有重要意义。与影像学、病理学检验及真菌培养等传统实验室检验相比,GM诊断IPA平均要早7～14 d[17],除此以外,GM和IgG试验具有创伤小、快速、准确的优势。

本实验首先通过收集患者一般资料及病例,经统计学分析表明肺曲霉病患者与对照组相比一般资料如性别、年龄差异无统计学意义,临床症状及并发症中仅胸闷两组相比差异有统计学意义,影像学改变两组相比差异无统计学意义,hs-CRP检测结果实验组高于对照组,两组比较差异有统计学意义,但hs-CRP仅为急性时相反应蛋白,不能确定感染病原体类型。血清GM和曲霉特异性IgG检测时,实验组GM和IgG均高于对照组,两组比较差异均有统计学意义。GM和IgG联合检测时,ROC曲线显示IPA GM检测曲线下面积为0.766,IgG检测曲线下面积为0.386,两者联合检测曲线下面积为0.448,表明GM对IPA诊断价值较高,两者联合检测诊断价值提高不明显。ROC曲线显示CPA GM检测曲线下面积为0.674,IgG检测曲线下面积为0.791,两者联合检测曲线下面积为0.804,表明IgG对CPA诊断价值较高,GM单独检测不适用于CPA诊断,与Shin等研究结论一致[18],且两者联合检测诊断价值明显提高,且敏感性与特异性也较高。综上所述,GM和曲霉特异性IgG可用于肺曲霉病的诊断,GM诊断IPA优势较为明显,IgG诊断CPA优势较为明显,GM和IgG联合检测诊断CPA优势更为明显。

本实验不足之处在于研究时间较短,患者例数有限,以及未能监测患者的疗效变化,今后尚需进一步扩大标本量同时动态监测GM和IgG水平变化和患者治疗效果的关系,为肺曲霉病的诊断和治疗提供可靠的实验室依据。