肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS在免疫抑制合并肺部感染病原學的應用

龐晴晴 白夢茹 尤青海

肺部感染發(fā)病率與病死率均較高，耐藥情況較為嚴重[1]。近年來免疫抑制患者數(shù)量急劇增加，機體免疫狀態(tài)低下常并發(fā)重癥肺部感染[2]，因此早期精確識別病原體對提高肺炎治愈率、優(yōu)化臨床抗菌藥物的使用至關(guān)重要。傳統(tǒng)的病原學檢測方法中，痰培養(yǎng)及涂片標本合格率低，且易受口腔、咽喉部等上呼吸道內(nèi)定植菌群的影響[3]。支氣管鏡下取痰較常規(guī)取痰病原菌檢出率高，不易受到污染，可同時進行治療。宏基因組下一代測序技術(shù)(Metagenomic Next-Generation Sequencing, mNGS)能直接從患者的臨床樣本中鑒定病原體，實現(xiàn)對病原體檢測的無偏倚及廣覆蓋，對罕見的病原體有診斷價值[4]。本研究針對肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS在免疫抑制合并肺部感染病原學診斷的應用價值，并為臨床治療方案的選擇提供依據(jù)。

資料與方法

一、一般資料

收集2020年1月-2022年5月確診為肺部感染的免疫抑制患者71例及非免疫抑制患者167例的臨床資料，并進行回顧性分析。其中男性 141 例、女性 97 例。所有患者的臨床癥狀、血液檢測及胸部CT均提示肺炎(排除肺水腫、非感染性肺間質(zhì)性疾病等)，且符合社區(qū)獲得性肺炎/醫(yī)院獲得性肺炎診斷標準[5-6]。其中將免疫抑制患者分為四個亞組：腎移植組24例，HIV組14例，惡性腫瘤組11例及外在激素類免疫抑制組(其它組)22例。所有患者及家屬均簽署相關(guān)知情同意書。本研究中的受試者均知情同意，研究經(jīng)安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準(PJ2022-10-36)。

二、納入標準及排除標準

1 納入標準：

1) 所有患者均需符合我國社區(qū)獲得性肺炎/醫(yī)院獲得性肺炎診斷標準[5-6]。

2) 免疫抑制組包括血液惡性腫瘤、造血干細胞移植或?qū)嶓w器官移植及艾滋病、實體腫瘤接受免疫治療及長期服用免疫抑制藥物或糖皮質(zhì)激素治療的自身免疫性疾病的患者[2]。

2 排除標準：

1) 合并全身難以控制的感染性疾病。

2) 合并精神疾病或認知功能障礙。

三、方法

收集接受支氣管鏡檢查并送檢肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS檢測的肺部感染患者238例，分為免疫抑制組和非免疫抑制組；兩組患者入院后均完善生命體征監(jiān)測、血常規(guī)、肝腎功能、PCT、CRP及胸部CT等檢查。首劑抗生素前經(jīng)鼻或者氣管插管吸痰留取痰培養(yǎng)/痰涂片(連續(xù)3天)；同時經(jīng)患者及家屬同意后行支氣管鏡肺泡灌洗(灌洗前均完善胸部CT檢查，明確感染病灶部位)，灌洗液送檢微生物培養(yǎng)、G試驗、GM試驗、mNGS。其中免疫抑制組男42例，女29例，年齡15～84歲；非免疫抑制組男99例，女68例，年齡25～74歲。

四、臨床觀察指標

觀察并記錄兩組患者的病原體檢出情況、感染指標、臨床癥狀和治療療程，并對治療效果做出評估。具體評估標準如下：(1) 好轉(zhuǎn)：臨床癥狀改善明顯或完全消失，病原菌顯示部分或完全清除，胸部CT提示炎癥吸收或消失；(2) 無好轉(zhuǎn)：癥狀未出現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢，維持當前現(xiàn)狀，甚至存在惡化趨勢[7]。針對肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS在免疫抑制合并肺部感染患者中的診斷及治療指導效能進行分析，并繪制ROC曲線。

五、統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)統(tǒng)計應用SPSS 22.0和R 3.6.1，計量資料以中位數(shù)(四分位數(shù))表示，采用秩和檢驗進行比較；計數(shù)資料以例數(shù)(構(gòu)成比)表示，采用卡方檢驗進行比較。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、兩組患者基本資料比較

將完善支氣管鏡檢查并送檢肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS檢測的患者分為免疫抑制組與非免疫抑制組，非免疫抑制組中位年齡高于免疫抑制組，差異具有統(tǒng)計學意義；免疫抑制組CRP、PCT、住院費用、住院天數(shù)等指標均高于非免疫抑制組，淋巴細胞絕對計數(shù)低于非免疫抑制組，差異具有統(tǒng)計學意義。肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS檢出病原體的陽性率在免疫抑制組高于非免疫抑制組，差異有統(tǒng)計學意義，痰培養(yǎng)的陽性率在兩組之間的差異無統(tǒng)計學意義(見表1)。免疫抑制組中肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS(95%CI：0.849～0.982)檢出病原體陽性率高于痰培養(yǎng)(95%CI：0.150～0.357),差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表1 兩組患者基本資料

二、肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS檢出兩組患者合并肺部感染病原體特點

其中免疫抑制組混合感染占比高(52.31%)，非免疫抑制組細菌感染占比高(60.47%)(見表2)。

表2 mNGS陽性患者檢出病原學的構(gòu)成情況

三、肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS及痰培養(yǎng)兩種檢測方法與預后的關(guān)系

肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS陽性患者的預后優(yōu)于陰性患者，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)，痰培養(yǎng)結(jié)果與預后的關(guān)系無統(tǒng)計學意義(P=0.058)(見表3)。

表3 兩種檢測方法與預后的關(guān)系

四、免疫抑制組各亞組間基本資料

四組間的性別比例差異具有統(tǒng)計學意義，其中腎移植組住院天數(shù)及住院費用均高于外在激素類免疫抑制組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。而淋巴細胞絕對計數(shù)及中位年齡均低于外在激素類免疫抑制組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(見表4)。免疫抑制組各亞組間肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS、痰培養(yǎng)與預后之間關(guān)系差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

五、免疫抑制組各亞組間肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS檢出病原學特點

各亞組間混合感染及真菌占比均較高(見表5)。

六、肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS在不同患者中的治療指導效能

ROC曲線A顯示：AUC=0.672；95%CI：0.579～0.764； ROC曲線B顯示：AUC=0.637；95%CI：0.504～0.769； ROC曲線C顯示：AUC=0.715；95%CI：0.595～0.835(見圖1A-C)。

討 論

mNGS是一種無偏倚的測序技術(shù)，其敏感性和特異性均優(yōu)于傳統(tǒng)的病原學檢測[8]。既往文獻[9]報道m(xù)NGS受先前抗生素暴露的影響較小，對病原體的鑒別更加準確。mNGS 能協(xié)助診斷免疫缺陷患者的重度、混合型、復雜性及難治性肺部感染，對于免疫功能低下患者的感染，其快速反饋可能會加速臨床決策[10-11]。

本次研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在臨床癥狀表現(xiàn)中，兩組患者差異主要體現(xiàn)在發(fā)熱、咳痰及咯血等方面。免疫抑制組淋巴細胞絕對計數(shù)水平低于非免疫抑制組，考慮免疫抑制組患者淋巴系統(tǒng)免疫功能受損所致[12]。在免疫抑制組中，腎移植組淋巴細胞絕對計數(shù)低于外在激素類免疫抑制組，也有研究曾報道淋巴細胞絕對計數(shù)可預測腎移植術(shù)后復發(fā)巨細胞病毒感染[13]，這為臨床診療提供新思路。與既往報道一致[8]，在本次研究中，免疫抑制組中肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS檢測病原體的陽性率高于痰培養(yǎng)，表明相比痰培養(yǎng)來說mNGS具有良好的診斷效能。我們通過肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS 檢測病原體陽性的標本中發(fā)現(xiàn)，免疫抑制組混合感染較多，非免疫抑制組細菌感染較多，亞組之中病原體分布傾向于混合感染及真菌感染，難以鑒別，這與TANG等[10]的研究結(jié)果一致，考慮可能與免疫抑制組長期處于疾病易感狀態(tài)，間斷應用抗生素治療等原因有關(guān)，表現(xiàn)在腎移植組中尤為顯著。通過分析治療指導效能評估結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS陽性患者的預后優(yōu)于陰性患者，提示根據(jù)mNGS結(jié)果及時調(diào)整治療方案，可使臨床獲益。同時我們發(fā)現(xiàn)，免疫抑制組的各亞組間肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS及痰培養(yǎng)與預后之間的關(guān)系無統(tǒng)計學意義，考慮可能與樣本病例數(shù)偏少，且肺部感染程度的不同可能引起數(shù)據(jù)偏倚。本研究中，ROC曲線顯示肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS在免疫抑制組具有良好的治療指導效能，故免疫抑制合并肺部感染患者可考慮盡早完善肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS檢測，以提高疾病診斷效能及治療指導效能，促進康復[11]。

圖1 肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS在不同分組中的治療指導效能

表4 免疫抑制各亞組間基本資料

表5 mNGS陽性患者檢出病原學的構(gòu)成情況

免疫抑制合并肺部感染患者病情反復，極易合并重癥肺炎，導致病程長，疾病負擔重[10, 14]。研究[11]發(fā)現(xiàn)mNGS能迅速識別病原體，針對病原體盡早行抗感染治療，并及早調(diào)整免疫治療方案，幫助臨床決策。

本研究通過結(jié)合患者癥狀、肺部體征、影像學及實驗室指標，綜合判讀檢測結(jié)果，通過分析病原學，探究肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS的診斷及治療指導效能，為完善抗生素治療方案提供更多依據(jù)[15-16]。綜上所述，免疫抑制合并肺部感染患者病情進展快，危重癥多，在疾病早期完善肺泡灌洗液聯(lián)合mNGS可提高病原體檢出陽性率，同時聯(lián)合檢測可以彌補單項檢測的不足，及時調(diào)整治療方案，改善預后。

由于本研究屬回顧性分析，相關(guān)資料不夠完全，且檢測樣本僅為肺泡灌洗液，導致本研究內(nèi)容相對局限。后期將擴大樣本量及標本種類。