尹秋生 冬蘭
(1,3)-β-D葡聚糖在侵襲性真菌感染中的研究進(jìn)展
尹秋生 冬蘭
近年來(lái),隨著廣譜抗生素、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、抗腫瘤化療藥物等廣泛應(yīng)用,體內(nèi)留置導(dǎo)管時(shí)間延長(zhǎng)及器官移植的廣泛開(kāi)展;老年人、自身免疫缺陷病毒感染者機(jī)體免疫力下降等因素,導(dǎo)致侵襲性真菌感染(inversive fungal infection IFI)的發(fā)生率與病死率顯著上升[1-2]。多數(shù)真菌感染的臨床表現(xiàn)和影像學(xué)特征不典型,細(xì)菌培養(yǎng)等微生物學(xué)檢測(cè)方法耗時(shí)長(zhǎng),活檢病理學(xué)的應(yīng)用有一定的局限性,致使臨床醫(yī)師多是經(jīng)驗(yàn)性地應(yīng)用抗真菌藥物。近年來(lái),無(wú)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)受到關(guān)注,尤其是(1,3)-β-D葡聚糖[(1,3)-β-D-glucan,BG]檢測(cè)真菌抗原(又稱G試驗(yàn)),具有早期、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn),越來(lái)越廣泛應(yīng)用于臨床[3]。本文對(duì)G試驗(yàn)在IFI中的診斷作用作一綜述。
BG廣泛存在于除接合菌和隱球菌以外的真菌細(xì)胞壁中,占真菌細(xì)胞壁成分>50%,在酵母菌中的水平最高,其他微生物、動(dòng)物及人的細(xì)胞均不含該成分。當(dāng)真菌進(jìn)入血液或深部組織后,經(jīng)吞噬細(xì)胞的吞噬、消化等處理后,BG可從胞壁中釋放出來(lái),使血液及其他體液中含量增高;而在淺部真菌感染中,BG未被釋放,故其在血液、體液中的量未增高。鱟是一種海洋節(jié)肢動(dòng)物,其凝固酶原G 因子能特異性識(shí)別BG,G因子的α亞基特異性識(shí)別BG后,可激活血清凝固酶原上的β亞基,形成凝固酶,凝固酶可以參與凝血酶原級(jí)聯(lián)反應(yīng),使凝固蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀的凝固蛋白,使整個(gè)反應(yīng)可通過(guò)光譜儀測(cè)量其光密度進(jìn)行量化。目前國(guó)外檢測(cè)BG的兩種試驗(yàn)分別為日本研制的Fungitec-Gglucan試劑,陽(yáng)性閾值為>20 ng /L,以及美國(guó)研制的Glucatell 試劑,陽(yáng)性閾值為>60ng /L;國(guó)內(nèi)目前多采用GKT25M set 動(dòng)態(tài)真菌檢測(cè)試劑盒(北京金山川科技發(fā)展公司),BG>20ng/L為陽(yáng)性。由于葡聚糖在環(huán)境中廣泛存在,患者長(zhǎng)期應(yīng)用纖維素膜進(jìn)行血液透析,輸注免疫球蛋白、白蛋白、凝血因子或血液制品,服用某些抗腫瘤藥物和磺胺類(lèi)藥物,標(biāo)本暴露于紗布等含葡聚糖的材料,葡萄球菌屬、銅綠假單胞菌屬等與GKT-5M Set 動(dòng)態(tài)真菌檢測(cè)試劑盒存在交叉反應(yīng),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的污染等均可導(dǎo)致BG出現(xiàn)假陽(yáng)性。
2008年,歐洲癌癥治療研究組織和美國(guó)國(guó)家過(guò)敏癥與傳染病研究所霉菌病研究組(EROTC/MSG)修訂了深部真菌感染的標(biāo)準(zhǔn),首次將G試驗(yàn)納入微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)[4]。在一項(xiàng)研究100例急性白血病化療后出現(xiàn)抗生素?zé)o效的粒細(xì)胞缺乏性發(fā)熱患者中,將BG陽(yáng)性的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為連續(xù)≥2次、濃度≥80pg/ml作為診斷IFI的最佳選擇,其特異性、敏感性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為81.3%、86.8%、76.7% 和86.5%,在發(fā)生IFI的患者中,78.0%在臨床診斷同時(shí)或之前即出現(xiàn)BG陽(yáng)性,BG陽(yáng)性的時(shí)間比臨床診斷的時(shí)間平均提早1.25d。如果在粒細(xì)胞缺乏的第1天留取血標(biāo)本而不是發(fā)熱開(kāi)始,50.0% 的IFI患者就可以提前5d診斷[5]。Liu等[6]對(duì)56例新生兒念珠菌血癥和210例非念珠菌感染兒童進(jìn)行的G試驗(yàn)結(jié)果顯示,念珠菌血癥患者的平均BG水平為73.1pg/ml,而無(wú)念珠菌感染者的BG水平<10pg/ml,G試驗(yàn)的敏感性為68%,特異性為91%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為66%,陰性預(yù)測(cè)值為91%,研究認(rèn)為診斷價(jià)值適度。一項(xiàng)前瞻性研究納入152例抗生素治療無(wú)效、有假絲酵母菌菌血癥危險(xiǎn)因素的患者,其中53例確診為假絲酵母菌菌血癥,47例為疑似假絲酵母菌菌血癥,52例被排除。結(jié)果顯示,G試驗(yàn)診斷假絲酵母菌菌血癥的敏感性為77.0%,特異性為83.0%,研究認(rèn)為,G試驗(yàn)對(duì)診斷醫(yī)院性假絲酵母菌菌血癥較有幫助[7]。一項(xiàng)納入11個(gè)研究、1068例患者的Meta分析結(jié)果顯示,G試驗(yàn)檢測(cè)IFI感染的敏感性為75.0%,特異性為87.0%,受試者工作特征(ROC)曲線下面積為0.89,研究結(jié)果提示,G試驗(yàn)在診斷IFI時(shí)具有較高的敏感性與特異性,在篩查侵襲性真菌病中具有較高的實(shí)用價(jià)值[8]。
肺部真菌感染的臨床表現(xiàn)無(wú)特異性,早期診斷相當(dāng)困難。G試驗(yàn)在臨床中的應(yīng)用為診斷肺部真菌感染提供幫助。楊文柳等報(bào)道[9],真菌感染組肺泡灌洗液(BALF)中的BG濃度為281ng/L(中位數(shù)),而單純肺炎組與非感染組BG濃度分別為28ng/L和10 ng/L,真菌感染組BG水平顯著高于其他兩組(P<0.001);真菌感染組、單純肺炎組和非感染組血漿中BG濃度分別為27、10及5ng/L(中位數(shù)),真菌感染組明顯高于另外兩組(P<0.001)。研究結(jié)果提示,測(cè)定BALF中的BG比測(cè)定血漿中的BG水平診斷價(jià)值更高。楊國(guó)輝等[10]對(duì)98例疑似侵襲性肺部真菌感染患者的BALF和血漿中的BG進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示,在確診、臨床診斷與疑似診斷患者中,BALF與血清中BG陽(yáng)性率分別為84.6%和59.0%(P<0.05),且 BALF 中 BG 水平明顯高于血清(P<0.05);BG在測(cè)定BALF與血清中的敏感性與特異性分別為84.6%、92.6%和58.9%、88.9%,兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);BALF中BG出現(xiàn)陽(yáng)性的時(shí)間早于真菌培養(yǎng)2~8 d,平均(5.35±2.26)d。研究認(rèn)為,測(cè)定BALF中的BG水平可用于侵襲性肺真菌感染的早期診斷,且動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)其變化對(duì)臨床療效的評(píng)價(jià)具有重要意義。然而,Theel等[11]對(duì)109例患者的BALF和血清標(biāo)本進(jìn)行BG檢測(cè),結(jié)果顯示,BALF和血清中BG的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值分別為20.0%和26.7%,而陰性預(yù)測(cè)值則分別為83.0%和84.8%。研究認(rèn)為,G試驗(yàn)是一個(gè)良好的IFI篩查試驗(yàn),具有較高的陰性預(yù)測(cè)值,可以用來(lái)排除IFI。
目前IFI的血清學(xué)診斷方法主要有G試驗(yàn)、半乳甘露聚糖抗原(GM試驗(yàn)),以及其他抗原、抗體檢測(cè)法。Fontana等[12]對(duì)24例明確診斷或疑似診斷IFI、22例無(wú)IFI的惡性血液病患者的血清進(jìn)行G試驗(yàn)與GM試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),G試驗(yàn)陽(yáng)性早于或與GM試驗(yàn)同時(shí)出現(xiàn),無(wú)一例患者GM試驗(yàn)陽(yáng)性早于G試驗(yàn)。Acosta等[13]對(duì)G試驗(yàn)與GM試驗(yàn)在診斷曲霉菌感染中的價(jià)值進(jìn)行前瞻性評(píng)估,研究對(duì)象為98例疑似IFI的危重患者,結(jié)果顯示,G試驗(yàn)與GM試驗(yàn)ROC曲線下面積分別為0.856和0.873(P>0.05),且有30%的G試驗(yàn)陽(yáng)性早于培養(yǎng)。Held等[14]以100例血培養(yǎng)陽(yáng)性真菌血癥患者作為試驗(yàn)組,100例連續(xù)血培養(yǎng)陰性患者為對(duì)照組,比較四種血清標(biāo)記物對(duì)真菌感染的診斷價(jià)值。結(jié)果顯示,G試驗(yàn)的敏感性與特異性分別為87.5%和85.5%,GM試驗(yàn)為58.9%和97.5%,抗甘露聚糖抗體為62.5%和65.0%,Cand-Tec假絲酵母菌抗原為13.0%和93.9%。研究認(rèn)為,G試驗(yàn)與GM試驗(yàn)敏感性與特異性各有優(yōu)勢(shì),且均優(yōu)于其它兩項(xiàng)試驗(yàn),抗甘露聚糖抗體與Cand-Tec假絲酵母菌抗原檢測(cè)法敏感性過(guò)低。上述研究提示,G試驗(yàn)的檢測(cè)范圍不僅比GM試驗(yàn)(僅檢測(cè)曲霉菌)寬,且陽(yáng)性出現(xiàn)時(shí)間早于或與GM試驗(yàn)相同,敏感性與特異性各有優(yōu)劣。
Tissot等[15]對(duì)89例血培養(yǎng)陰性,疑似腹膜內(nèi)假絲酵母菌患者的血清進(jìn)行G試驗(yàn)、假絲酵母菌得分、定植指數(shù)研究。結(jié)果顯示,29例確診為腹膜內(nèi)假絲酵母菌病的患者,血清中BG水平為253 pg/ml(中位數(shù));58例確診為假絲酵母菌定植者,BG水平為99 pg/ml,假絲酵母菌病患者BG水平顯著高于定植者(P<0.01)。對(duì)治療有反應(yīng)者,BG水平呈下降趨勢(shì),無(wú)反應(yīng)者BG水平升高;BG水平≥400pg/ml者發(fā)生重癥膿毒血癥、死亡的比例顯著升高(P<0.01)。Jaijakui等[16]對(duì)257例確診為侵襲性假絲酵母菌病患者血清中的BG進(jìn)行測(cè)定,其中53.0%為非白色假絲酵母菌感染,84.0%血培養(yǎng)陽(yáng)性,觀察BG在治療中的預(yù)后效果。結(jié)果顯示,治療成功者BG水平呈下降趨勢(shì),初始BG水平<416pg/ml的患者,治療成功率高,初始測(cè)定與連續(xù)測(cè)定BG水平對(duì)預(yù)測(cè)預(yù)后有幫助,BG可以作為預(yù)測(cè)治療預(yù)后的生物標(biāo)記物。一項(xiàng)回顧性研究[17]評(píng)估分析了初始BG水平在預(yù)測(cè)假絲酵母菌菌血癥患者病死率中的作用,主要終點(diǎn)為28d病死率。結(jié)果顯示,當(dāng)初始BG水平≥287pg/ml時(shí),G試驗(yàn)預(yù)測(cè)28d病死率的敏感性為65%,特異性為70%。
綜上所述,G試驗(yàn)在診斷IFI中具有較高的敏感性與特異性,陽(yáng)性結(jié)果出現(xiàn)時(shí)間早于臨床診斷與真菌培養(yǎng),具有早期、快速的特點(diǎn);與GM試驗(yàn)比較,敏感性與特異性各有優(yōu)勢(shì),但G試驗(yàn)檢測(cè)范圍更寬;在診斷侵襲性肺部真菌感染中,測(cè)定BALF的價(jià)值明顯大于血漿;初次與連續(xù)測(cè)定BG水平,對(duì)預(yù)測(cè)治療效果與預(yù)后評(píng)估具有重要的意義。
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