支氣管肺泡灌洗液半乳甘露聚糖檢測(cè)對(duì)侵襲性肺曲霉病診斷價(jià)值的meta分析

蔡開(kāi)霞 周晶 曹薇 王勝昱

(西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，西安 710077)

侵襲性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis，IPA)，是侵襲性肺真菌病(invasive pulmonary mycosis，IPM)的一種，是指曲霉直接侵犯(而非寄生、過(guò)敏或毒素中毒)肺或支氣管引起的急、慢性組織病理?yè)p害所導(dǎo)致的疾病，是肺曲霉病中最嚴(yán)重類型[1,2]

半乳甘露聚糖(GM)是曲霉菌特有的細(xì)胞壁多糖成份，當(dāng)機(jī)體感染曲霉后，隨著菌絲的生長(zhǎng)，半乳甘露聚糖從薄弱的菌絲頂端釋放出來(lái)，是曲霉感染后最早釋放的抗原[3]。2003年5月美國(guó)食品和藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)將酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA法)檢測(cè)血液中半乳甘露聚糖抗原作為侵襲性曲霉病患者的診斷方法，結(jié)果可在3 h內(nèi)獲得，且將診斷界值確定為0.5[4]。2002年及2008年歐洲癌癥研究和治療組織/真菌研究組(EORTC/MSG)發(fā)表的關(guān)于侵襲性真菌感染的定義均支持將血液GM檢測(cè)作為侵襲性真菌病的診斷手段，但建議診斷界值為1.5[5,6]，2007年Maertens等[7]發(fā)表的研究也證實(shí)將診斷界值由1.5降至0.5可將診斷的靈敏度升高21%，而診斷特異度僅下降7%。

隨著研究的深入，學(xué)者發(fā)現(xiàn)檢測(cè)支氣管肺泡灌洗液半乳甘露聚糖(bronchoalveolar lavage fluid-galactomannan， BALF-GM)診斷侵襲性肺曲霉病的靈敏度及特異度均較血液GM高[8,9,13,17,20,22]。目前使用BALF-GM診斷侵襲性肺曲霉病在臨床廣泛應(yīng)用。但就目前國(guó)內(nèi)外發(fā)表的研究看，各研究間得出的最佳診斷界值差異較大。本研究擬通過(guò)meta分析探究BALF-GM診斷IPA的靈敏度及特異度，確定最佳診斷界值。

1 材料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

由兩名檢索者，以支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid)、半乳甘露聚糖(galactomannan) 和侵襲性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis)為檢索詞，在Pubmed、EMBASE、OVID、Cochrane Library、中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)、萬(wàn)方、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)(CBM)等數(shù)據(jù)庫(kù)上檢索自建庫(kù)至2018年10月31日與本研究相關(guān)且不限制語(yǔ)言的文獻(xiàn)。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn) ①已公開(kāi)發(fā)表的、可以獲取全文的研究。②研究對(duì)象為懷疑為IPA的患者且均行BALF-GM檢測(cè)，檢測(cè)方法為ELISA法。③IPA的診斷標(biāo)準(zhǔn)采用2008年EORTC/MSG制定的IPA的診斷標(biāo)準(zhǔn)或類似標(biāo)準(zhǔn)。④診斷金標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性組為確診和臨床診斷IPA，陰性組為非IPA，排除擬診IPA組。⑤數(shù)據(jù)資料完整，可提取四格表。

排除標(biāo)準(zhǔn) ①研究對(duì)象和研究主題與本研究分析不符的文獻(xiàn)。②報(bào)告信息太少以至無(wú)法使用或無(wú)法提取四格表的文獻(xiàn)。③重復(fù)報(bào)道的文獻(xiàn)。④將擬診IPA納入金標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性組或金標(biāo)準(zhǔn)陰性組的研究。

1.3 數(shù)據(jù)提取和文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)

數(shù)據(jù)提取內(nèi)容包括：第一作者、發(fā)表年份、原始數(shù)據(jù)來(lái)源的國(guó)家或地區(qū)、納入研究的總?cè)藬?shù)、研究人群、男性占比、基礎(chǔ)疾病、數(shù)據(jù)收集方法、診斷為IPA的人數(shù)(確診+臨床診斷)、非IPA人數(shù)、診斷界值、真陽(yáng)性值、假陽(yáng)性值、假陰性值、真陰性值等。將提取的數(shù)據(jù)內(nèi)容依次填入預(yù)先制定完成的表格里?；A(chǔ)疾病中，慢性呼吸系統(tǒng)疾病包括：慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD) 、支氣管擴(kuò)張、肺結(jié)核、支氣管哮喘等；免疫受損疾病包括：惡性血液病、異體造血干細(xì)胞移植、實(shí)體器官腫瘤、實(shí)體器官移植、自身免疫性疾病、長(zhǎng)期激素治療、粒細(xì)胞缺乏、HIV感染等；其他疾病包括：糖尿病、高血壓、冠心病、慢性肝炎、肺動(dòng)脈高壓、肺栓塞、腦血管意外、溺水、近期患帶狀皰疹等；無(wú)表示無(wú)基礎(chǔ)疾病。

使用Whiting等修訂的診斷準(zhǔn)確性研究的質(zhì)量評(píng)估(quality assessment of diagnostic accuracy studies,QUADAS-2)工具來(lái)評(píng)估納入的文獻(xiàn)質(zhì)量[10]。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括偏倚風(fēng)險(xiǎn)和適用性判斷兩方面，其中偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包含與病例選擇、待評(píng)價(jià)診斷實(shí)驗(yàn)、金標(biāo)準(zhǔn)、流程和進(jìn)展情況四方面相關(guān)的10個(gè)問(wèn)題，以“是”“否”“不清楚”回答；判斷偏倚時(shí)，當(dāng)所有問(wèn)題回答“是”時(shí)為低風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)某個(gè)問(wèn)題回答“否”時(shí)為高風(fēng)險(xiǎn)，其他情況判斷為“不清楚”。適用性判斷包含與病例選擇、待評(píng)價(jià)診斷實(shí)驗(yàn)、金標(biāo)準(zhǔn)3方面相關(guān)的3個(gè)問(wèn)題，以“高度擔(dān)心”“輕度擔(dān)心” “不清楚”回答[11]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用Review Manager 5.3軟件對(duì)納入的26篇文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，同時(shí)將不同診斷界值的指標(biāo)輸入后得出靈敏度與特異度的森林圖。按MetaDiSc1.4軟件錄入數(shù)據(jù)要求，將整理好的數(shù)據(jù)輸入軟件中，行異質(zhì)性檢驗(yàn)，當(dāng)I2≤50%，則認(rèn)為無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性，選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行meta分析；若I2>50%，則認(rèn)為研究間有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性，選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行meta分析。最后計(jì)算合并敏感度、特異度、陽(yáng)性似然比、陰性似然比、診斷比值比、受試者工作特征(ROC)曲線下面積。

圖1 文獻(xiàn)納入流程Fig.1 The flow chart of literature inclusion

2 結(jié) 果

2.1 納入文獻(xiàn)情況

初步檢索出相關(guān)文獻(xiàn)283篇，依據(jù)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)閱讀題目、摘要及全文，最終納入符合該研究標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)26篇[12-37]，流程見(jiàn)圖1。所有納入文獻(xiàn)，均以確診+臨床診斷IPA為金標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性組，以非IPA為陰性組，26項(xiàng)研究共包含7個(gè)診斷界值，最終獲取71組數(shù)據(jù)。26項(xiàng)研究中有1項(xiàng)研究，將基礎(chǔ)疾病為COPD患者和免疫受損及其他疾病患者分組分析[17]，在亞組分析時(shí)分開(kāi)提取，獲取到兩組數(shù)據(jù)。被納入文獻(xiàn)的基本信息見(jiàn)表1。26項(xiàng)研究共納入2861名疑似IPA的患者，最終診斷為IPA(確診+臨床診斷)的患者679名，診斷為非IPA的患者1860名。71組數(shù)據(jù)中7個(gè)不同診斷界值下的真陽(yáng)性值(TP)、假陽(yáng)性值(FP)、假陰性值(FN)、真陰性值(TN)、靈敏度(SEN)和特異度(SPE)各自的數(shù)值，以及靈敏度(SEN)和特異度(SPE)的森林圖，結(jié)果見(jiàn)圖2。26篇文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)估的結(jié)果，包括總體質(zhì)量評(píng)估結(jié)果及每項(xiàng)研究的質(zhì)量評(píng)估結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖2 各研究中不同診斷界值下的真陽(yáng)性值、假陽(yáng)性值、假陰性值、真陰性值，和靈敏度、特異度及其森林圖Fig.2 TP,FP,FN,TN,SEN,SPE in different cut-off

表1 納入文獻(xiàn)的基本信息

圖3 26項(xiàng)研究的文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.3 The result of quality assessment in 26 studies

2.2 meta分析的結(jié)果

全部納入研究的meta分析 本研究納入26項(xiàng)研究均包含BALF-GM診斷界值為0.5時(shí)的數(shù)據(jù)，使用meta-DiSc進(jìn)行整體合并分析，最終合并的SEN為0.87(95%CI 0.84～0.89)，SPE為0.79(95%CI 0.77～0.81)，陽(yáng)性似然比(PLR)為4.60(95%CI 3.49～6.05)，陰性似然比(NLR)為0.19(95%CI 0.14～0.25)，診斷比值比(DOR)為38.84(95%CI 22.99～52.81)，集成受試者工作特征(SROC)曲線下面積(AUC)為0.92(95%CI 0.90～0.95)。

不同診斷界值的meta分析 分別分析計(jì)算BALF-GM在0.8、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0不同診斷界值時(shí)，各自合并的SEN、SPE、PLR、NLR、DOR，同時(shí)分別繪制SROC曲線，并比較不同診斷界值的SROC曲線下面積(AUC)，最終比較得出當(dāng)診斷界值為1.0時(shí)SROC曲線下面積(AUC)最大為0.94(95%CI 0.93～0.97)，結(jié)果見(jiàn)圖4。

不同基礎(chǔ)疾病的亞組meta分析 納入的26項(xiàng)研究間存在異質(zhì)性，考慮基礎(chǔ)疾病對(duì)結(jié)果的影響，分別對(duì)不同基礎(chǔ)疾病的患者行亞組分析。對(duì)3項(xiàng)基礎(chǔ)疾病為慢性呼吸系統(tǒng)疾病的研究，6項(xiàng)基礎(chǔ)疾病為免疫受損疾病且研究人群為成人的研究分別行亞組分析。慢性呼吸系統(tǒng)疾病組有3項(xiàng)研究、7組數(shù)據(jù)，合并的SEN為0.84(95%CI 0.73～0.92)，SPE為0.83(95%CI 0.78～0.87)，PLR為7.07(95%CI 2.77～17.99)，NLR為0.19(95%CI 0.14～0.25)，DOR為36.50(95%CI 14.42～92.39)，SROC曲線下面積(AUC)為0.93(95%CI 0.88～0.97)。成人免疫受損疾病組有6項(xiàng)研究、13組數(shù)據(jù)，合并的SEN為0.82(95%CI 0.78～0.86)，SPE為0.91(95%CI 0.88～0.93)，PLR為7.68(95%CI 5.80～10.16)，NLR為0.24(95%CI 0.16～0.36)，DOR為41.85(95%CI 27.34～64.06)，SROC曲線下面積(AUC)為0.94(95%CI 0.92～0.97)。

圖4 不同診斷界值下的SROC曲線.4a:當(dāng)界值為1.0時(shí)，SROC曲線下面積是0.94(95% 可信區(qū)間0.93～0.97)；4b: 當(dāng)界值為0.8時(shí)，SROC曲線下面積是0.90(95% 可信區(qū)間0.84～0.95)；4c: 當(dāng)界值為1.5時(shí)，SROC曲線下面積是0.92(95% 可信區(qū)間0.83～0.98)；4d: 當(dāng)界值為2.0時(shí)，SROC曲線下面積是0.94(95% 可信區(qū)間0.84～0.97)；4e: 當(dāng)界值為2.5時(shí)，SROC曲線下面積是0.87(95%可信區(qū)間0.84～0.89)；4f: 當(dāng)界值為3.0時(shí)，SROC曲線下面積是0.91(95%可信區(qū)間0.86～0.97)Fig.4 The SROC curve in different cut-off. 4a: When cut-off is 1.0,the AUC of SROC is 0.94 (95% CI 0.93-0.97);4b: When cut-off is 0.8,The AUC of SROC is 0.90 (95% CI 0.84-0.95);4c: When cut-off is 1.5,The AUC of SROC is 0.92 (95% CI 0.83-0.98);4d: When cut-off is 2.0,The AUC of SROC is 0.94 (95% CI 0.84-0.97);4e: When cut-off is 2.5,The AUC of SROC is 0.87 (95% CI 0.84-0.89)4f: When cut-off is 3.0,The AUC of SROC is 0.91 (95% CI 0.86-0.97)

3 討 論

曲霉菌屬于絲狀真菌，在自然界普遍存在，吸入真菌孢子是真菌進(jìn)入人體最常見(jiàn)的途徑，鼻竇和肺部是臨床中最常見(jiàn)的侵犯部位[38]。曲霉菌侵犯肺部后將會(huì)導(dǎo)致侵襲性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis,IPA)、慢性肺曲霉病(chronic pulmonary aspergillosis,CPA)和變應(yīng)性支氣管肺曲霉病(allergic bronchopulmonary aspergillosis,ABPA)等，其中侵襲性肺曲霉菌病病死率高，且診斷困難[39]。2008年EORTC/MSG更新了包括侵襲性曲霉病(invasive aspergillosis,IA)在內(nèi)的侵襲性真菌感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)，確診需有微生物和/或組織病理證據(jù)[6]，然而在臨床中很多患者中難以獲取病理標(biāo)本，而微生物結(jié)果獲取延遲且培養(yǎng)陽(yáng)性率低，導(dǎo)致治療滯后，從而增加了IPA的病死率，且這種情況在非免疫抑制疾病患者中更常見(jiàn)，特別是在患有慢性呼吸系統(tǒng)疾患者群中[40,41,42,43]。

BALF-GM作為診斷IPA的一個(gè)易獲取、診斷靈敏度和特異度均較高的指標(biāo)，目前在臨床中廣泛使用。2016年美國(guó)感染病學(xué)會(huì)(Infectious Disease Society of America,IDSA)曲霉病指南強(qiáng)烈推薦在成人和兒童惡性血液病和異體造血干細(xì)胞移植患者中將BALF-GM作為診斷IA的精確標(biāo)記物[38]。同時(shí)總結(jié)出BALF-GM診斷IA敏感率超過(guò)70%，即便已接受抗真菌治療，其敏感性仍然高于培養(yǎng)[38]，因此BALF-GM在臨床中的價(jià)值極高。本研究納入的26項(xiàng)關(guān)于BALF-GM對(duì)IPA診斷準(zhǔn)確性的研究，當(dāng)診斷界值為0.5時(shí)，最終合并的靈敏度、特異度、陽(yáng)性似然比、陰性似然比、診斷比值比分別為0.87、0.79、4.6、0.19、38.84，說(shuō)明BALF-GM為0.5時(shí)，漏診率為13%，誤診率為21%，正確診斷IPA是錯(cuò)誤診斷IPA的4.6倍，錯(cuò)誤診斷IPA是正確診斷IPA的0.19倍，即BALF-GM區(qū)分IPA患者和非IPA患者的能力強(qiáng)。本研究得出的結(jié)果與2012年Zou 等[8]關(guān)于BALF-GM診斷IA的系統(tǒng)回顧和meta分析相比，在診斷界值同為0.5時(shí)，合并的靈敏度相同，合并的特異度偏低，合并的DOR亦偏低，分析原因考慮納入人群基礎(chǔ)疾病不同，Zou等納入的研究的人群基礎(chǔ)疾病均為免疫受損患者，而本研究納入的人群包括免疫受損患者、慢性呼吸系統(tǒng)疾病、糖尿病、肝硬化、慢性肝炎、溺水等非免疫受損患者及無(wú)基礎(chǔ)疾病的綜合患者?，F(xiàn)在有越來(lái)越多的報(bào)道發(fā)現(xiàn)在無(wú)基礎(chǔ)疾病和免疫功能正常的患者中發(fā)生IPA，死亡率較高[44,45,46]。

本研究納入的26項(xiàng)研究包含7個(gè)診斷界值，通過(guò)比較不同診斷界的值SROC曲線下面積(AUC)，發(fā)現(xiàn)在BALF-GM為1.0時(shí)AUC最大，為0.94(95%CI 0.93～0.97)，即在BALF-GM為1.0時(shí)區(qū)分IPA與非IPA的能力最強(qiáng)。這與Zou[8]、王俊玲[9]等關(guān)于BALF-GM診斷IPA的meta分析的結(jié)果是一致的。因此從目前的研究結(jié)果來(lái)看，不論是免疫功能正常的還是免疫功能受損的患者，當(dāng)BALF-GM值≥1.0時(shí)，應(yīng)高度懷疑IPA的可能。

考慮納入人群的異質(zhì)性，本研究對(duì)不同基礎(chǔ)疾病患者進(jìn)行亞組分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)疾病為免疫功能受損組患者的各項(xiàng)值均較基礎(chǔ)疾病為慢性呼吸系統(tǒng)疾病組患者高，說(shuō)明BALF-GM對(duì)免疫功能受損患者的診斷價(jià)值更高，這與2016年IDSA關(guān)于曲霉病管理的推薦意見(jiàn)也是一致的[38]。近年來(lái)大多數(shù)關(guān)于IPA的研究都集中在惡性血液病、異體造血干細(xì)胞移植、實(shí)體器官移植、實(shí)體器官腫瘤及化療、自身免疫性疾病、接受激素治療的等免疫受損患者，但目前IPA在非中性粒細(xì)胞缺乏、非免疫抑制患者中的發(fā)病率正在增加，例如COPD患者、支氣管擴(kuò)張、肺纖維化、流感感染、溺水后、入住ICU等患者，期待有更多的研究在慢性呼吸系統(tǒng)疾病及非免疫缺陷患者中進(jìn)行。

從目前研究來(lái)看，BALF-GM診斷IPA存在較大異質(zhì)性的另一個(gè)原因?yàn)楣嘞匆旱墨@取方式，在本研究中納入的26項(xiàng)研究中，大部分研究未交代如何獲取BALF，灌洗的量，回收的情況，是否存在稀釋等情況，因此亟需統(tǒng)一灌洗液留取標(biāo)準(zhǔn)。周黎明等[47]提出了內(nèi)參標(biāo)化的BALF-GM診斷IPA可以提高診斷準(zhǔn)確性，降低假陽(yáng)性及假陰性的比率，從而更早期、準(zhǔn)確地診斷出IPA，盡早治療，降低病死率。

4 結(jié) 論

本研究認(rèn)為在BALF-GM 為1.0時(shí)，診斷IPA的效率最高，建議將1.0作為BALF GM診斷IPA的最佳臨界值。但目前已發(fā)表的各項(xiàng)研究間異質(zhì)性較大，分析主要原因?yàn)榛A(chǔ)疾病不同、支氣管肺泡灌洗液質(zhì)和量的不統(tǒng)一，因此需要更多的研究來(lái)探索如何更高效準(zhǔn)確地使用BALF-GM這個(gè)能有效診斷IPA的輔助指標(biāo)。