血清1，3-β-D-葡聚糖、半乳甘露聚糖檢測聯(lián)合胸部CT檢查對COPD合并侵襲性肺曲霉菌感染的診斷價值

徐瑞娥，李鳳珍，邵建平，潘秋玉，董衛(wèi)平

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是老年人呼吸系統(tǒng)的常見病和高發(fā)病。由于患者存在慢性缺氧，且長期使用抗生素和糖皮質(zhì)激素治療，導(dǎo)致患者免疫力下降，很容易合并侵襲性肺曲霉菌(invasive pulmonary aspergillosis，IPA)感染[1-2]。COPD合并IPA的患者如果不及時治療，預(yù)后極差，因此早期診斷COPD合并IPA并采取有效的抗真菌治療具有十分重要的意義。由于IPA感染無特異性的臨床表現(xiàn)，痰培養(yǎng)標(biāo)本時間長且陽性率低，肺穿刺活檢和纖維支氣管鏡肺泡灌洗等有創(chuàng)檢查會造成一定的創(chuàng)傷，限制了其臨床應(yīng)用。真菌特異性的抗原檢測目前已應(yīng)用于臨床，特別是血清1，3-β-D-葡聚糖(G)試驗和半乳甘露聚糖(GM)試驗在血液病、粒細(xì)胞缺乏、免疫抑制等患者合并IPA的診斷中起到了重要的指導(dǎo)作用[3]。作為一種無創(chuàng)診斷方法，胸部CT是檢測肺部真菌感染的重要診斷方法[4]。但這3種方法對COPD合并IPA診斷的價值尚不明確，故本研究對COPD合并IPA患者同時進(jìn)行G試驗、GM試驗和胸部CT檢查，評價單獨(dú)或聯(lián)合這3種方法在診斷COPD合并IPA中的作用，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2017年1月—2018年12月山東省菏澤市立醫(yī)院呼吸科及重癥監(jiān)護(hù)室診治COPD患者95例的臨床資料，其中單純COPD患者46例作為單純COPD組，男26例，女20例，年齡33～70(61.6±6.6)歲；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)17.1～25.3(21.1±2.1)kg/m2；COPD病程4～21(8.6±3.7)年；臨床分級，Ⅱ級21例，Ⅲ級25例；合并高血壓12例，糖尿病10例，冠心病8例；吸煙史30例。 COPD合并IPA患者49例作為合并IPA組，男25例，女24例，年齡36～72(62.3±5.2)歲；BMI 16.7～24.6(21.5±2.2)kg/m2；COPD病程5～19(8.1±3.5)年；臨床分級，Ⅱ級19例，Ⅲ級30例；合并高血壓18例，糖尿病15例，冠心病12例；吸煙史33例。2組患者性別、年齡、BMI、COPD病程、臨床分級、合并基礎(chǔ)疾病、吸煙史等比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬同意并簽署知情同意書。

1.2 選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)診斷標(biāo)準(zhǔn)： COPD的診斷參照中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組制定的“慢性阻塞性肺疾病診治指南”[5]。侵襲性肺曲霉病診斷參考?xì)W洲癌癥治療組織真菌病研究組制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]，同時參考中國侵襲性肺部真菌感染工作組制定的“侵襲性肺部真菌感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)與治療原則”，診斷涵蓋確診、臨床診斷和擬診斷3個診斷層次[7-8]，本研究將確診、臨床診斷和擬診斷的患者歸入合并IPA組(包括確診15例、臨床診斷23例、擬診11例)。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有粒細(xì)胞缺乏、慢性心功能不全、器官移植、腫瘤及其他慢性基礎(chǔ)性疾病，艾滋病、肝炎等慢性感染疾病，長期反復(fù)應(yīng)用廣譜抗生素及糖皮質(zhì)激素患者。

1.3 試驗/檢查方法

1.3.1 G試驗[9]： 采取患者空腹靜脈血5 ml，以3 000 r/min的速度離心10 min，收集上層血清，取5 μl加入到微孔板。每孔再加入血清預(yù)處理液20 μl，37℃孵育10 min。各標(biāo)準(zhǔn)品孔中分別加入濃度為100 pg/ml、50 pg/ml、25 pg/ml、12.5 pg/ml、6.25 pg/ml和0 pg/ml 的標(biāo)準(zhǔn)品各25 μl,每孔再加入鰲試劑100 μl。利用自動定量酶標(biāo)儀(Elx800，美國Biotek公司生產(chǎn))(405/490 nm 波長)讀數(shù)。檢測值>95 pg/ml為陽性試驗結(jié)果。嚴(yán)格按比色測定法試劑盒(丹娜公司生產(chǎn))說明書操作。

1.3.2 GM試驗[9]：將標(biāo)準(zhǔn)血清300 μl、陰性對照血清、患者待檢血清與血清處理液100 μl振蕩混勻，100℃下孵育3 min ，常溫離心取上清液。將抗GM單克隆抗體50 μl加入微孔板內(nèi)包被。取已制備的上清液 50 μl 于微孔板內(nèi)，密封微孔板，37℃孵育90 min，利用洗液沖洗微孔板 5次 ，然后加入含四甲基聯(lián)苯胺的底物 200 μl ，室溫避光孵育30 min ，加入反應(yīng)終止液 100 μl ，利用酶標(biāo)儀讀取吸光度值。血清測量<0.5為陰性;非同日連續(xù)樣本(至少2次)≥0.5或單次測量值≥0.85為陽性。按ELISA試劑盒(丹娜公司生產(chǎn)) 說明書進(jìn)行檢測。

1.3.3 胸部CT檢查： 患者進(jìn)行胸部螺旋CT檢查，1周后復(fù)查。分別由2位經(jīng)驗豐富的影像學(xué)醫(yī)師進(jìn)行讀片，記錄肺部病變特征及性質(zhì)。以暈征、空氣新月征和肺部實變區(qū)內(nèi)空洞的出現(xiàn)作為曲霉菌肺部感染的CT檢測特征性改變；同時記錄肺部其他影像學(xué)改變，如楔形浸潤影、小結(jié)節(jié)、低密度影和磨玻璃影等。

1.3.4 聯(lián)合檢測模式: 采用并聯(lián)試驗?zāi)Ｊ健Ｂ?lián)合試驗中，G試驗、GM試驗和胸部CT檢測中有1項結(jié)果為陽性則認(rèn)定聯(lián)合試驗結(jié)果為陽性，3個指標(biāo)同時為陰性則聯(lián)合試驗結(jié)果為陰性。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。計數(shù)資料以頻數(shù)或率(%)表示，組間比較采用χ2檢驗。有關(guān)指標(biāo)的診斷價值分析采用ROC曲線分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2組血清G試驗、GM試驗及CT檢測IPA陽性率比較 合并IPA組患者血清G試驗、GM試驗檢測陽性率分別為 26.5% 和53.1%，明顯高于單純COPD組患者的8.7%和17.4%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；合并IPA組患者胸部CT檢查陽性率34.7%，明顯高于單純COPD組患者的10.9%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，見表1。

2.2 2組胸部CT檢測肺部病變特征及性質(zhì)比較 合并IPA組患者出現(xiàn)暈征、新月征和實變區(qū)的空洞等IPA特征性CT征象改變(圖1)17 例(34.7%)，明顯高于單純COPD組患者的5例(10.9%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=7.568，P<0.01)；合并IPA組患者檢出楔形浸潤影、肺部小結(jié)節(jié)、低密度影、磨玻璃影等其他征象22例(44.9%), 明顯高于單純COPD組患者的11例(23.9%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.609,P<0.05),見表2。

2.3 G試驗、GM試驗、胸部CT檢查及聯(lián)合診斷價值比較 3種方法單獨(dú)檢測的敏感度均很低，特異度均較高，且AUC均在0.7以下。三者中兩兩比較，GM試驗的敏感度較好，特異度三者相近，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；3種方法聯(lián)合檢測，較單獨(dú)G試驗、GM試驗及CT檢查的敏感度要高(χ2=23.5、5.4、16.5，P均<0.05),但特異度略低，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，且AUC明顯提升為0.780，見表3，圖2。

3 討 論

曲霉菌為條件性致病真菌，該菌主要通過空氣傳播，可通過呼吸進(jìn)入氣道內(nèi)定植，當(dāng)患者的免疫功能急劇下降時，該菌可引起急性的繼發(fā)性感染。侵襲性曲霉菌感染的患者一旦發(fā)病，病情發(fā)展非常迅速，預(yù)后極差。因此，該病已成為臨床關(guān)注的焦點。近年來 COPD合并真菌感染，特別是曲霉菌感染的患者日漸增多。相關(guān)研究顯示，由于COPD患者肺部結(jié)構(gòu)受到炎性反應(yīng)的長期破壞，支氣管黏膜的纖毛清除異物的能力下降，從而利于曲霉菌在肺部定植[10]。并且，部分患者需要長期使用抗生素、糖皮質(zhì)激素、無創(chuàng)或有創(chuàng)呼吸支持治療，這些因素導(dǎo)致機(jī)體抵抗力下降時，極易誘發(fā)曲霉菌感染[11]。COPD患者合并IPA感染后臨床表現(xiàn)的特異性相對不強(qiáng)，臨床早期診斷存在一定困難，不能及時治療，病死率較高。

表1 2組患者G試驗、GM試驗、胸部CT檢測IPA陽性率比較 [例(%)]

表2 2組患者CT檢測IPA肺部病變特征及性質(zhì)比較 [例(%)]

表3 不同檢測方法的診斷價值比較 [例(%)]

注：A.多發(fā)暈征表現(xiàn)；B.空洞形成并新月征表現(xiàn)；C.實變區(qū)內(nèi)多發(fā)空洞

圖1 IPA特征性CT征象改變

圖2 不同檢測方法診斷COPD合并IPA的ROC曲線

3.1 真菌的特異性抗原檢測應(yīng)用 近年來，通過血液檢測真菌的特異性抗原已經(jīng)成為診斷真菌感染的一種重要方法。1,3-β-D葡聚糖(G)分布于多種真菌的細(xì)胞壁中，為真菌特有的成分。當(dāng)侵襲性真菌進(jìn)入人體的血液或者深部組織后，易被機(jī)體內(nèi)的吞噬細(xì)胞吞噬消化，從而使1,3-β-D葡聚糖從真菌的細(xì)胞壁中釋放到患者的外周血和組織液中[12]。半乳甘露聚糖(GM)為曲霉菌細(xì)胞壁的多糖成分，在真菌侵襲組織的過程中，釋放到患者體液或血液中[1-2]。在臨床中，1,3-β-D葡聚糖和半乳甘露聚糖能夠通過G試驗或GM試驗檢測到。但目前的研究顯示，含有不同基礎(chǔ)疾病的患者，經(jīng)曲霉菌感染后，血清G試驗和GM試驗檢測的敏感度和特異度波動較大[2]。菌類食物、藥物、血液透析等因素也會對G試驗和GM試驗結(jié)果造成影響，使得以上2種試驗出現(xiàn)假陽性或假陰性的結(jié)果[1-2]。并且目前對G試驗和GM試驗的研究，多集中于血液系統(tǒng)疾病、粒細(xì)胞缺乏和在ICU治療的重癥患者[13-15]。G試驗和GM試驗在COPD患者合并IPA中的診斷價值研究較少。本研究結(jié)果顯示，在COPD合并IPA患者中，雖然GM試驗的敏感度比G試驗較好，但單一的G試驗或GM試驗檢測的陽性發(fā)現(xiàn)率總體并不高，這與已報道的研究相一致[16]。說明對于COPD合并IPA患者，單一的G試驗或GM試驗可能由于敏感度過低而導(dǎo)致無法有效地診斷。

3.2 胸部高分辨率CT檢測的應(yīng)用 胸部高分辨率CT檢測可早期發(fā)現(xiàn)肺部真菌感染，并能夠動態(tài)觀察其影像學(xué)特征、數(shù)量和大小的變化，但I(xiàn)PA的CT表現(xiàn)與感染病程長短有關(guān)。并且，致病菌不同導(dǎo)致CT表現(xiàn)有別，使得CT表現(xiàn)缺少特異性，與大葉性肺炎、結(jié)核、腫瘤等肺部疾病難以鑒別，給診斷帶來較大困難[17-18]。在歐洲癌癥治療研究組的標(biāo)準(zhǔn)中，將暈征、空氣新月征、肺部實變空洞影等征象作為診斷IPA的影像學(xué)依據(jù)，并且這些影像學(xué)征象在免疫缺陷性疾病合并IPA的患者中比較典型。但是筆者發(fā)現(xiàn)這些典型的 CT表現(xiàn)在COPD合并IPA的患者中很少出現(xiàn)(陽性率僅為34.7%)，提示單獨(dú)使用CT檢測也不利于COPD患者合并IPA的診斷。

3.3 聯(lián)合檢測的應(yīng)用 G試驗、GM試驗和胸部CT 3種檢測方法各有優(yōu)缺點，而已發(fā)表的研究表明，多種檢測方法的聯(lián)合可能對于 IPA 的診斷意義更大，并且以往的研究一般將G試驗和GM試驗聯(lián)合使用診斷IPA[19-20]，但G試驗聯(lián)合GM試驗與單獨(dú)的GM試驗比較，在敏感度、特異度和Youden指數(shù)等方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義。并不比單獨(dú)GM試驗的診斷效果有太大的優(yōu)勢。

在本研究中，筆者進(jìn)一步將3種檢測方法聯(lián)合診斷COPD合并IPA患者，敏感度為75.5%，而單獨(dú)G試驗、GM試驗和胸部CT單獨(dú)檢測的敏感度分別僅為26.5%、53.1%和34.7%，三者聯(lián)合檢測的敏感度比3種方法中任何一種方法單獨(dú)檢測的敏感度都高，而特異度與單獨(dú)的G試驗、GM試驗或CT檢測比較無顯著差異。三者聯(lián)合檢測使敏感度得到提高，可以避免COPD合并IPA患者在單一的方法檢測導(dǎo)致疾病漏診情況的發(fā)生。三者方法聯(lián)合檢測的Youden指數(shù)為0.56，單獨(dú)G試驗、GM試驗和胸部CT檢測的Youden指數(shù)為0.18、0.36和0.24。三者聯(lián)合的Youden指數(shù)提高，說明聯(lián)合3種方法比單一方法發(fā)現(xiàn)真陽性患者與假陽性患者的能力更強(qiáng)。以上結(jié)果表明，3種檢測方法的聯(lián)合優(yōu)于任何一種單獨(dú)的檢測方法，臨床診斷價值較大。

總之，對于COPD合并IPA，單獨(dú)的G試驗、GM試驗或CT檢測的敏感度較低，G試驗、GM試驗聯(lián)合CT檢測能夠提高診斷的敏感度和Youden指數(shù)，對COPD合并IPA的患者有較好的診斷價值。本研究中COPD合并IPA組患者例數(shù)相對較少，還需要大樣本研究加以證實3種方法的聯(lián)合對 COPD合并 IPA 的診斷價值，從而為臨床診斷提供有效的指導(dǎo)。

利益沖突：無