血清和支氣管肺泡灌洗液GM試驗對非粒細(xì)胞缺乏患者不同類型肺曲霉病的診斷價值分析

張傳明 曹泓宇 孫繼德 牛司強 王詝 蒲姝麗 徐繡宇

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗科，重慶 400016)

肺曲霉病(pulmonary aspergillosis)是臨床上常見的肺部真菌病之一，多見于免疫功能受損者或免疫功能正常但有潛在肺部病變者[1]。肺曲霉病通常分為三種類型[2]：變應(yīng)性支氣管肺曲霉病(allergic bronchopulmonary aspergillosis, ABPA)、慢性肺曲霉病(chronic pulmonary aspergillosis, CPA)和侵襲性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis, IPA)。肺曲霉病具體表現(xiàn)為何種類型在很大程度上取決于宿主的基本狀態(tài)以及真菌與宿主之間的相互作用。肺曲霉病的臨床癥狀缺乏特異性，其確診標(biāo)準(zhǔn)為組織病理學(xué)找到曲霉侵襲組織的證據(jù)，但該方法在臨床上實施較為困難；影像學(xué)檢查、真菌培養(yǎng)等方法雖具有一定的輔助診斷作用，但其敏感性和特異性較低。近年來，有眾多研究表明，檢測血清和支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)中的半乳甘露聚糖(galactomannan, GM)含量對IPA的早期診斷具有良好的應(yīng)用價值，但由于臨床上纖維支氣管鏡灌洗操作缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，BALF GM試驗的最佳臨界值(cut-off)仍存在一定的爭議；此外，血清及BALF GM試驗在其他類型肺曲霉病中診斷價值仍不明確，少量研究發(fā)現(xiàn)BLAF GM試驗在CPA的診斷中同樣具有良好的應(yīng)用價值[3]。因此，本研究對我院近4年來同時送檢過血清和BALF GM試驗的不同類型肺曲霉病患者的資料進(jìn)行分析，探討血清和BALF GM試驗在不同類型肺曲霉病中的診斷價值，并確定BALF GM試驗對常見肺曲霉病的最優(yōu)cut-off值，以期為臨床診斷該類疾病提供輔助依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究資料

選取重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2017年1月至2021年3月同時送檢過血清和BALF GM試驗的肺部感染患者為研究對象，并剔除粒細(xì)胞缺乏者，收集患者的一般臨床資料、基礎(chǔ)疾病、臨床診斷、真菌培養(yǎng)結(jié)果、GM試驗結(jié)果等信息。

1.2 分組

研究組分為IPA組、CPA組和ABPA組。IPA診斷參考?xì)W洲癌癥研究和治療組織/侵襲性真菌感染協(xié)作組(EORTC/MSG)2019年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)[4]，CPA診斷參考?xì)W洲臨床微生物學(xué)和感染性疾病聯(lián)合會(ESCMID)2015年發(fā)布的《慢性肺曲霉?。豪碚摶A(chǔ)和臨床診治指南》[5]，ABPA診斷參考美國感染學(xué)會(IDSA)2008年制定的標(biāo)準(zhǔn)[6]，但均不納入僅依據(jù)GM試驗陽性做出診斷的病例。對照組的納入標(biāo)準(zhǔn)為同時期內(nèi)無任何肺部曲霉感染證據(jù)(GM試驗結(jié)果除外)但患有其他肺部疾病的病例，并且該病例在住院期間同時送檢過血清和BALF GM試驗。但由于符合納入標(biāo)準(zhǔn)的病例較多，我們按月份每月隨機選取2～3個病例納入到對照組中。研究組和對照組的排除標(biāo)準(zhǔn)如下：粒細(xì)胞缺乏患者(中性粒細(xì)胞絕對數(shù)<0.5×109/L)或住院期間使用過免疫抑制劑的患者。

1.3 標(biāo)本采集

宜采集患者空腹?fàn)顟B(tài)下的血清標(biāo)本，并及時離心，如不能及時檢測可置于2～8℃冷藏保存。支氣管肺泡灌洗操作參照我國2017年發(fā)布的專家共識[7]，BALF標(biāo)本采集完成后應(yīng)及時送檢，如不能及時檢測可置于2～8℃冷藏保存。

1.4 GM檢測

采用Bio-Rad公司的曲霉抗原檢測試劑盒(ELISA法)進(jìn)行血清和BALF GM試驗，操作嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行，最終用酶標(biāo)儀讀取每個樣本的OD值，并計算GM指數(shù)(GMI)，GMI為樣本OD值/臨界值對照OD值均值。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

使用SPSS 25.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料組間比較采用秩和檢驗，計數(shù)資料組間比較采用卡方檢驗，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；使用MedCalc軟件繪制ROC曲線，并計算最優(yōu)cut-off值；計算選用不同cut-off值時GM試驗的診斷性能。

2 結(jié) 果

2.1 臨床資料

根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)，共篩選出146例肺曲霉病患者，其中IPA 97例(確診5例，臨床診斷53例，擬診39例)，CPA 39例(確診2例，臨床診斷19例，擬診18例)，ABPA 10例(確診0例，臨床診斷4例，擬診6例)；并隨機選取132例同時期患有其他類型肺部疾病者作為對照組。ABPA組由于病例數(shù)較少，且血清和BALF GM試驗在診斷ABPA時的曲線下面積均分別為<0.5和0.648，故未進(jìn)行差異性比較和后續(xù)的診斷性能分析。與對照組相比，IPA組中男性患者、細(xì)菌性肺炎、糖尿病和低蛋白血癥的比例均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；CPA組中男性患者、肺結(jié)核、塵肺和糖尿病的比例均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；在預(yù)后方面，IPA組住院期間死亡率高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，但CPA組住院期間死亡率與對照組相近，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；IPA組和CPA組的血清、BALF GM結(jié)果均高于對照組，差異同樣有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同類型肺曲霉病患者的臨床資料

呼吸道標(biāo)本(痰或BALF)真菌培養(yǎng)結(jié)果顯示，IPA組中有45例(46.4%)培養(yǎng)出曲霉，其中以煙曲霉最為常見，其次為黃曲霉；而CPA組中僅有4例(10.3%)培養(yǎng)出曲霉，鑒定結(jié)果均為煙曲霉；ABPA組也僅有1例(10.0%)培養(yǎng)出煙曲霉。由此可見，真菌培養(yǎng)在IPA組中的陽性率明顯高于CPA組和ABPA組(P<0.05)，但陽性率均<50%。見表2。

表2 不同類型肺曲霉病患者的真菌培養(yǎng)結(jié)果

2.2 ROC曲線

對血清和BALF GM結(jié)果在不同水平下診斷IPA和CPA的效能分別做ROC曲線分析，結(jié)果見圖1和圖2。在診斷IPA時，血清GM試驗的最優(yōu)cut-off值為0.43，曲線下面積(AUC)為0.707，敏感性為43.3%，特異性為93.9%；BALF GM試驗的最優(yōu)cut-off值為1.0，AUC面積為0.842，敏感性為74.2%，特異性為83.3%。在診斷CPA時，血清GM試驗的最優(yōu)cut-off值為0.15，AUC面積為0.688，敏感性為69.2%，特異性為65.2%；BALF GM試驗的最優(yōu)cut-off值為0.91，AUC面積為0.826，敏感性為74.4%，特異性為81.1%。

圖1 血清和BALF GM試驗診斷IPA的ROC曲線 圖2 血清和BALF GM試驗診斷CPA的ROC曲線

2.3 診斷性能

分別計算BALF GM試驗在cut-off值分別為0.8、1.0、1.5和2.0時診斷IPA和CPA所對應(yīng)的敏感性、特異性和約登指數(shù)；并計算血清GM試驗在cut-off值分別為0.5和0.7時診斷IPA和CPA所對應(yīng)的敏感性、特異性和約登指數(shù)。當(dāng)血清GM試驗cut-off值為0.5時，其診斷IPA的敏感性和特異性分別為41.2%和94.7%，診斷CPA的敏感性和特異性分別為10.3%和94.7%。當(dāng)BALF GM試驗cut-off值為1.0時，其診斷IPA的敏感性和特異性分別為74.2%和83.3%，診斷CPA的敏感性和特異性分別為61.5%和83.3%。增加血清和BALF GM試驗的cut-off值可使該試驗的特異性升高，但敏感性降低。見表3。

表3 血清和BALF GM試驗不同cut-off值對IPA和CPA的診斷性能

3 討 論

IPA是肺曲霉病中最常見的類型，且危害最為嚴(yán)重，好發(fā)于免疫功能低下的患者中。由于免疫抑制劑的大量使用、造血干細(xì)胞和實體器官移植的數(shù)量增加，IPA發(fā)病率持續(xù)增加。IPA的臨床表現(xiàn)無特異性，可表現(xiàn)為干咳、胸痛、咯血等，因此診斷相對困難；影像學(xué)檢查、痰涂片、真菌培養(yǎng)的敏感性和特異性較差，本研究中僅有46.4%的患者真菌培養(yǎng)陽性，如單純依靠真菌培養(yǎng)來診斷IPA將會導(dǎo)致大量患者被漏診。

半乳甘露聚糖(GM)抗原是曲霉細(xì)胞壁的特有成分，血清和BALF GM檢測已被納入IPA的診斷標(biāo)準(zhǔn)中。血清GM試驗對不同人群的診斷性能也存在一定差異，例如其對免疫抑制患者的IPA診斷敏感性為71%、特異性為89%[8]，而對非粒細(xì)胞缺乏患者的IPA診斷敏感性僅為38%、特異性為87%[9]。本次研究人群為非粒細(xì)胞缺乏患者，在cut-off值為0.5時，血清GM試驗診斷IPA的敏感性為41.2%，特異性為94.7%，結(jié)果與文獻(xiàn)[9]基本一致，但特異性略高。BALF GM試驗對免疫抑制和非免疫抑制患者的診斷性能相似，例如其對免疫抑制患者的IPA診斷敏感性為84%、特異性為88%[8]，對非粒細(xì)胞缺乏患者的IPA診斷敏感性為65%、特異性為90%[9]。本研究中，在cut-off值為1.0時，BALF GM試驗診斷IPA的敏感性為74.2%，特異性為83.3%，結(jié)果也與文獻(xiàn)[9]基本一致，但特異性略低。BALF GM試驗結(jié)果易受灌洗量、回收量、標(biāo)本性狀(血性、黏稠狀)等因素影響，正確且標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行支氣管肺泡灌洗可提高該試驗的敏感性。

CPA是一種侵襲肺實質(zhì)的慢性曲霉感染，好發(fā)于患有肺部基礎(chǔ)疾病者中，如肺結(jié)核、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、支氣管擴張等[10]。CPA患者的臨床癥狀和影像學(xué)表現(xiàn)多為非典型性，因此CPA的診斷較為困難。此外，CPA病原學(xué)培養(yǎng)的敏感性較低[11]，本研究發(fā)現(xiàn)僅有10.3%的患者真菌培養(yǎng)陽性，提示病原學(xué)培養(yǎng)對CPA的診斷作用較低。

目前，大量研究表明血清和BALF GM試驗在IPA診斷中具有早期診斷作用， 其在CPA診斷中的作用也有少量報道，有研究[12]表明BALF GM試驗在非免疫抑制患者CPA診斷中的敏感性為77.8%、特異性為90%。本研究中，BALF GM試驗診斷CPA的最優(yōu)cut-off值為0.91，其敏感性為74.4%，特異性為81.1%，結(jié)果與文獻(xiàn)報道基本一致。但血清GM試驗在CPA診斷中的作用有限，有研究發(fā)現(xiàn)[13]僅有23%的CPA患者血清曲霉抗原為陽性。本研究中，在cut-off值為0.5時，血清GM試驗診斷CPA的敏感性僅為10.3%，特異性為94.7%。國內(nèi)一項研究[14]也發(fā)現(xiàn)血清GM試驗在CPA診斷中敏感性較低的現(xiàn)象。與GM試驗相比，血清特異性曲霉IgG抗體在CPA的診斷中具有重要作用，有研究報道[10]其在CPA診斷中的敏感性為84.1%，特異性為89.6%。

ABPA是一種由機體對寄生于支氣管內(nèi)的曲霉產(chǎn)生超敏反應(yīng)而導(dǎo)致的感染性肺疾病，主要發(fā)生于哮喘和囊性纖維化(cystic fibrosis, CF)患者中[15]，主要癥狀有發(fā)熱、咳嗽、喘息等。由于臨床表現(xiàn)與哮喘和CF相似，ABPA的診斷率較低(尤其在發(fā)展中國家中)。ABPA患者可出現(xiàn)外周血嗜酸性粒細(xì)胞增多以及血清總IgE水平升高。特異性曲霉IgE抗體是ABPA的最佳篩選試驗，當(dāng)其>0.35 kUA/L時敏感性為100%[16]。有關(guān)GM試驗在ABPA診斷中的作用研究較少，Agarwal等[17]研究發(fā)現(xiàn)血清GM試驗對診斷ABPA的敏感性僅為25.7%。本研究中ABPA病例數(shù)較少，血清和BALF GM試驗在診斷ABPA時的曲線下面積均<0.65，可能提示GM試驗對ABPA的診斷作用非常有限。

綜上所述，在非粒細(xì)胞缺乏患者中，BALF GM試驗對IPA和CPA的診斷均有良好輔助診斷作用，其最優(yōu)cut-off值分別為1.0和0.91，對ABPA的診斷作用有限；血清GM試驗對IPA和CPA的診斷敏感性較低，對ABPA的診斷作用更差。