沈 強 曹斐楠
近年來,隨著臨床各種侵襲性診療行為、廣譜抗菌藥物和免疫抑制劑的廣泛使用,血流感染發(fā)病率逐年增加,導致菌血癥和念珠菌血癥的病死率不斷上升[1-2]。早期正確識別菌血癥和念珠菌血癥,實現(xiàn)臨床精準化抗感染治療,降低患者的發(fā)病率和死亡率在臨床工作中十分重要,但在血流感染早期,菌血癥與念珠菌血癥的鑒別仍存在許多困難[3]。血培養(yǎng)作為診斷菌血癥和念珠菌血癥的金標準,存在耗時長、結(jié)果延遲、陽性率低的問題,易造成誤診、漏診[4]。血清降鈣素原(procalcitonin,PCT)逐漸成為新的細菌感染標志物[5],對細菌感染的嚴重程度及其直接預后也具有較高的預測價值[6]。2016 年美國感染性疾病協(xié)會將(1,3)-β-D 葡聚糖(1,3beta-D-glucan,BDG)列為侵襲性念珠菌病的診斷標準之一[7]。研究發(fā)現(xiàn),BDG診斷念珠菌血癥靈敏性為87.1%,特異性為96%,可用于念珠菌血癥的早期診斷[8]。鑒于BDG 和PCT 檢測在真菌/細菌感染診斷中的作用,為臨床盡早進行針對性抗感染治療提供實驗室依據(jù),本研究探討聯(lián)合檢測BDG 和PCT 在鑒別菌血癥和念珠菌血癥中的應用價值,現(xiàn)報道如下。
1.1一般資料 收集浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院2019 年1 月至2020 年12 月第一次血培養(yǎng)證實菌血癥或念珠菌血癥的患者數(shù)據(jù),并符合以下條件:(1)年齡18 周歲以上;(2)血培養(yǎng)陽性培養(yǎng)日前后48h內(nèi)檢測過血清PCT 和血漿BDG。排除1 周內(nèi)同時或分次檢出過至少一種細菌和一種念珠菌的患者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批通過,審批號:[2018]醫(yī)倫審第(30)號-03。
1.2儀器及試劑 BACT/ALERT 3D 240 全自動血培養(yǎng)儀(法國BioMerieux 公司);IVD MALDI Biotyper全自動快速微生物質(zhì)譜檢測系統(tǒng)(德國Bruker 公司);Cobas411 全自動電化學發(fā)光免疫分析儀(Roche診斷產(chǎn)品有限公司);IGL-800 微生物動態(tài)快速檢測系統(tǒng)(天津喜諾生物工程有限公司);BDG 檢測試劑(天津喜諾生物工程有限公司,批號GC191902、GC200417);PCT 檢測試劑(Roche 診斷產(chǎn)品有限公司,批號40830901、44449002)。
1.3細菌/真菌培養(yǎng)和鑒定 按照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》,無菌采集患者血液5~10mL 接種至雙套血培養(yǎng)瓶,血培養(yǎng)瓶放至BACT/ALERT 3D 240 全自動血培養(yǎng)儀中培養(yǎng)5~7d,報警陽性轉(zhuǎn)接血平板、沙保弱平板;培養(yǎng)基上有細菌或真菌生長,用Bruker IVD MALDI Biotyper 飛行質(zhì)譜儀進行鑒定,多次血培養(yǎng)陽性患者以首次培養(yǎng)陽性結(jié)果為準。
1.4血漿BDG 檢測方法 采用無致熱原真空采血管采集靜脈血2mL,充分混勻,離心力1278g,轉(zhuǎn)速3000r/min,離心15min 分離血漿,嚴格按照血漿BDG檢測說明書進行。
1.5血清PCT 檢測方法 采用電化學發(fā)光免疫法羅氏Cobas411 化學發(fā)光系統(tǒng)及其配套試劑測定血清PCT 值。
1.6統(tǒng)計學方法 應用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理,非正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)(下四分位數(shù),上四分位數(shù))[M(P25,P75)]表示,組間比較采用非參數(shù)檢驗Mann-Whitney U 檢驗,以P<0.05 認為差異有統(tǒng)計學意義。
計算不同臨界值水平下,BDG 和PCT 分別用于區(qū)分念珠菌血癥和菌血癥的靈敏性、特異性、陽性預測值和陰性預測值;選取最佳BDG 和PCT 臨界值為各自的受試者工作特征(ROC)曲線上約登指數(shù)最大的點;根據(jù)最佳臨界值對BDG 和PCT 進行二分法分析,從靈敏性、特異性、陽性預測值、陰性預測值分析其診斷念珠菌血癥和菌血癥的性能。
2.1菌血癥和念珠菌血癥患者BDG 和PCT 水平比較 共113 例患者納入研究,其中菌血癥90 例,念珠菌血癥23 例。與菌血癥患者相比,念珠菌血癥患者BDG 水平明顯較高[205.98(137.60,246.60)pg/mL比31.25(31.25,101.4)pg/mL],而PCT 水平明顯較低[0.70(0.25,2.51)pg/mL 比6.76(1.94,14.49)pg/mL],差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
2.2單一生物標志物檢測診斷菌血癥/念珠菌血癥的ROC 曲線 當PCT 最佳臨界點為≤1.065ng/mL時,ROC 曲線下面積為0.785,敏感性87.8%,特異性73.7%,陽性預測值94.0%,陰性預測值56.0%(見圖1)。當BDG 最佳臨界點為≥107.76pg/mL 時,ROC 曲線下面積為0.826,敏感性84.2%,特異性75.6%,陽性預測值42.1%,陰性預測值95.8%,見圖2。
圖1 PCT 在研究人群中診斷菌血癥ROC 曲線
2.3比對評估診斷菌血癥/念珠菌血癥診斷性能結(jié)合PCT、BDG 的ROC 曲線和研究人群,當BDG>100pg/mL,PCT≤1ng/mL 為臨界點診斷念珠菌血癥時的敏感性為65.2%,特異性為96.7%,陽性預測值為83.3%,陰性預測值為91.6%,兩者診斷性能比對見表1。
表1 不同檢測方法對念珠菌血癥的診斷性能比較(%)
當BDG≤100pg/mL,PCT>1ng/mL 為臨界點診斷菌血癥時,敏感性為66.7%,特異性為95.7%,陽性預測值為98.4%,陰性預測值為42.3%,兩者診斷性能比對見表2。
表2 不同檢測方法對菌血癥的診斷性能比較(%)
雖然血培養(yǎng)是公認的診斷菌血癥和念珠菌血癥的金標準,但血培養(yǎng)的陽性率普遍較低(3.63%~12.06%),培養(yǎng)周期也需約1~5d,陽性血培養(yǎng)通常還需要至少1~2d 才能獲得病原菌種屬結(jié)果[9],念珠菌的分離和鑒定有時也需要超過48h[10]。BDG 是一種普遍存在于除隱球菌和接合菌(包括毛霉、根霉等)之外的真菌和植物細胞壁中的特異性多糖[11],對真菌性血流感染的早期診斷具有良好的特異性和敏感性,BDG 檢測(G 試驗)適用于深部真菌感染的早期診斷,尤其是念珠菌和曲霉[12]。但是G 試驗在血液透析、免疫球蛋白、白蛋白治療以及其他包含葡聚糖的藥物治療患者中可見假陽性結(jié)果,且此抗原與阿莫西林、革蘭陽性的細胞壁組分有交叉反應[13],因此G試驗的結(jié)果應結(jié)合臨床癥狀進行解釋。
血清PCT 作為一種提示感染標志物,在發(fā)生全身感染情況下其主要來源于甲狀腺以外的組織和器官如肝、脾、肺等,在主要誘導因子細菌內(nèi)毒素和細胞因子如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素(interleukin,IL)-1、IL-6 刺激下誘導升高,升高程度與感染的嚴重性呈正相關性[14]。觀察PCT 動態(tài)變化有助于早期診斷危重患者感染發(fā)生,在菌血癥、嚴重細菌感染、寄生蟲感染以及膿毒癥和多臟器功能衰竭時PCT 水平明顯升高[15]。
本研究顯示,聯(lián)合血清PCT(>1ng/mL)和血漿BDG(≤100pg/mL)檢測菌血癥的特異性(95.7%)、陽性預測值(98.4%)明顯高于單獨生物標志物檢測,而在聯(lián)合血清PCT(≤1ng/mL)和血漿BDG(>100pg/mL)檢測真菌血癥時具有較高的特異性(96.7%)、陽性預測值(83.3%)和陰性預測值(91.6%),兩者均有一定的敏感性(65.2%~66.7%)。結(jié)果表明,PCT 和BDG 聯(lián)合檢測在菌血癥和念珠菌血癥的鑒別診斷中有明顯的優(yōu)勢,與Giacobbe 等[16]和Cortegiani 等[17]的研究報道一致。在最佳BDG 臨界值和PCT 臨界值取值上,BDG>100pg/mL 也同多數(shù)國內(nèi)研究相符[13]。在全身炎癥反應綜合征、膿毒癥休克、多臟器功能衰竭等疾病中的輔助診斷、預后評估和指導臨床用藥方面,PCT優(yōu)于常規(guī)炎癥指標如白細胞計數(shù)等[14]。因此,在研究PCT 診斷血流感染時應嚴格病例納入標準,結(jié)合臨床表現(xiàn),避免外傷、長期透析、術(shù)后等引起PCT 增高的其他因素存在。
綜上所述,聯(lián)合PCT 和BDG 檢測可用于菌血癥與念珠菌血癥的早期預測診斷,其特異性和陽性預測值均高于單一標志物檢測,可早于血培養(yǎng)作為血流感染的輔助診斷指標。在血流感染高發(fā)科室,當懷疑發(fā)生血流感染時可盡早送檢、早檢測,以便進行早期抗菌藥物經(jīng)驗性治療,減少患者經(jīng)濟負擔,提高治愈率。(本研究項目為第一作者在研究單位進修學習時合作開展。)