mNGS对肝硬化自发性腹膜炎患者的诊断与预后的临床应用价值

林家福 余婷 张培林 刘雪涛 王丽恒

自发性细菌性腹膜炎(spontaneous bacterial peritonitis,SBP)与肝硬化失代偿期患者的预后关系重大,而感染是导致肝硬化急性失代偿的主要原因[1,2]。慢加急性肝衰竭(acute-on -chronic liver failure,ACLF)通常是指在慢性肝病或肝硬化基础上发生的急性肝功能失代偿。若患者没有严重不良反应、无需治疗,属于稳定失代偿期肝硬化(stable decompensated cirhosis,SDC);患者出现不良反应,但并未发展为ACLF,属于不稳定失代偿期肝硬化(unstable decompensated cirrhosis,UDC)[1-4]。SBP的诊断主要基于腹水多形核白细胞(polymorphic nucleus,PMN)计数联合腹水培养[5]。宏基因组二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)是一种可同时检测病毒、真菌、细菌、寄生虫等的新技术。相比传统的测序技术,mNGS无需对序列进行特异性的扩增,目前已被用于中枢神经系统感染、脓毒血症、呼吸系统感染、胃肠道感染的诊断[6]。本研究通过比较mNGS技术和腹水培养结果,评估mNGS检测技术在肝硬化SBP中的应用价值,并探讨其与患者预后的相关性。

资料与方法

一、一般资料

纳入2021年3月至2023年3月川北医学院附属医院收治的肝硬化患者60例。纳入标准：①年龄18～80岁;②肝硬化或肝衰竭合并腹水;③入院时腹水深度超过3 cm;④住院48 h内行超声引导下腹腔穿刺引流术;⑤患者自愿参加并签署知情同意书。排除标准：①病历资料不全;②诊断为肝脏肿瘤以及肝外相关肿瘤;③妊娠期或哺乳期妇女;④继发性腹膜炎;⑤结核性腹膜炎;⑥心源性腹腔积液;⑦肾源性腹腔积液;⑧艾滋病患者。本研究经过医院伦理委员会审核批准。

二、研究方法

记录入组患者症状、体格检查、实验室检查以及基线器官衰竭、抗菌药物、预后等情况。根据病历资料以及实验室检查结果,收集入组病例住院期间急性肾损伤发生情况、28 d病死率以及疾病进展情况。进行腹水mNGS检测及腹水培养。计算APRI指数、FIB-4 指数、Child-Pugh 评分、MELD和MELD-Na评分。入院48 h采集腹水并培养。腹水样本处理和核酸提取的方式：用60 mL注射器采集腹水,弃第1管腹水,后续抽取的腹水作为检测样本。腹水细菌培养,常规消毒,取15 mL分别进行厌氧和需氧血液培养。另取10 mL腹水样本进行mNGS检测,将腹水注入无菌干燥管,放入-80℃冷冻箱保存。以患者住院当天为第1天计算,随访90 d,统计患者随访期内的病死率和不良事件发生率。

三、统计学方法

采用SPSS23.0统计软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差描述,两组间比较采用独立样本t检验。计数资料以例数(%)表示,比较采用卡方检验。非正态分布的计量资料以中位数(四分位间距)表示,两组间比较采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、一般资料

60例患者中,腹水mNGS阳性组24例,腹水mNGS阴性组36例。两组患者一般资料比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

表1 腹水mNGS阳性组和腹水mNGS阴性组患者的基本情况对比

二、腹水PMN计数联合腹水mNGS对肝硬化SBP的诊断效能

腹水mNGS检测阳性的24例患者中9例腹水培养结果阳性,15例腹水培养阴性。36例患者腹水mNGS检测为阴性,其中2例腹水培养为阳性,34例为阴性。腹水mNGS阳性组中,有3例的腹水中PMN计数超过250个/mm3,而腹水mNGS阴性组中只有1人PMN计数超过250个/mm3。

腹水mNGS阳性组中有3例表现为典型SBP,21例为细菌性腹水。在腹水mNGS阴性组中,1例为非感染性腹水(CNNA),35例为无菌性腹水。腹水PMN计数联合腹水mNGS诊断肝硬化SBP的阳性率为41.67%,明显高于腹水PMN计数联合腹水培养的25%,差异有统计学意义(χ2=10.079,P=0.01)。

腹水PMN计数联合腹水mNGS结果诊断肝硬化的灵敏度为86.67%,特异度为78.86%。

三、腹水mNGS阳性组和阴性组预后比较

随访结果显示,不论是第28天还是第90天,腹水mNGS阳性组的不良事件发生率和病死率均高于腹水mNGS阴性组(均P<0.05),见图1。

图1 腹水mNGS检测结果分组的预后事件统计数据比较

随访28 d,腹水mNGS阳性的患者中,有12例属于ACLF前期,5例属于UDC,7例属于SDC。而在腹水mNGS阴性的患者中,有2例属于pre-ACLF,7例属于UDC,27例属于SDC。

随访90 d,腹水mNGS阳性的患者中,有13例属于ACLF前期,5例属于UDC,6例属于SDC。而在腹水mNGS阴性的患者中,有4例属于ACLF前期,13例属于UDC,19例属于SDC。

腹水mNGS阳性组与腹水mNGS阴性组中随访28 d和90d ACLF前期患者比较χ2值分别为15.901和13.146,均P<0.01;UDC患者比较χ2值分别为0.170和1.601,P值分别为0.895和0.206;SDC患者比较χ2值分别为12.319和4.571,P值分别为0.000和0.033。说明两组之间在3种不同临床过程患者的比例存在显著差异。腹水mNGS阳性组中ACLF前期患者的比例显著高于mNGS阴性组,而腹水mNGS阴性组中SDC患者的比例显著高于腹水mNGS阳性组。

60例研究对象中,9例(15%)肝性脑病,10例(16.7%)肾功能不全,8例(13.3%)合并其他部位感染,6例(10%)并发上消化道出血。

腹水 mNGS 阳性组和腹水 mNGS 阴性组肝性脑病分别有6例、3例(χ2=3.137,P=0.077),肾功能不全各有5例(χ2=0.500,P=0.480)、其他部位感染各有4例(χ2=0.385,P=0.535),上消化道出血分别有4例、2例(χ2=1.945,P=0.160)。

四、腹水mNGS阳性与阴性组各相关评分比较

对 mNGS阳性和 mNGS阴性两组患者的APRI指数、FIB-4指数、MELD评分、MELD-Na评分和Child-Pugh评分进行比较,结果APRI指数和FIB-4指数差异无统计学意义,而其他评分差异均有统计学意义(均P<0.05),见表2。

表2 腹水mNGS阳性组和mNGS阴性组的相关评分比较

讨 论

mNGS检测与腹水培养的侧重点不同。腹水培养侧重于对病原体功能的检测,对部分细菌和真菌的检测效能高,但是有些病原体的培养有一定难度[7,8]。

mNGS检测方法主要针对的是病原微生物的种类,覆盖范围广。此外,腹水培养的结果会受到样本采集的影响,而mNGS检测对此没有要求。细菌性腹水与典型SBP的发生率和病死率都很高,必须尽早处理[9-12]。肝硬化腹水mNGS检测可提高腹腔感染病原体检出率、指导经验性抗菌素治疗无效患者的抗菌药物调整。

本研究结果显示,腹水PMN计数联合腹水mNGS诊断肝硬化SBP的阳性率显著高于腹水PMN计数联合腹水培养。腹水PMN计数联合腹水mNGS诊断肝硬化SBP的灵敏度为86.67%,特异度为78.86%。随访结果显示,mNGS阳性组28 d及90 d的不良事件发生率和病死率更高。从统计结果可以发现,ACLF前期mNGS阳性的患者占比高于其他两组,且发生器官衰竭的比例更高。因此,mNGS检测的结果可作为患者不良预后的观察指标和预测要素之一,在临床诊治过程中,应重视mNGS阳性患者的病情变化,及时治疗,改善预后。肝硬化评分系统的相关指标结果显示,mNGS阳性组患者的各项评分均高于阴性组患者,即阳性组患者发生不良预后的风险更大。

由于腹水mNGS检测的费用较腹水培养高,临床医生对疑似感染早期患者进行该项检测有所顾忌。但是综合mNGS检测的结果来看,对疑似腹水感染患者的早期诊断和治疗具有临床意义,有助于延缓病情进展、缩短住院时长和改善预后。腹水中病原体类型多种多样,本研究仅对腹水进行了mNGS检测,没有分析病原体的来源,今后将进一步探索腹水中病原体的来源,深入探究SBP的发病机制。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。