血清1，3-β-D-葡聚糖、半乳甘露聚糖檢測聯合胸部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激素治療，導致患者免疫力下降，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，痰培養(yǎng)標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，限制了其臨床應用。真菌特異性的抗原檢測目前已應用于臨床，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患者同時進行G試驗、GM試驗和胸部CT檢查，評價單獨或聯合這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；體質量指數(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、合并基礎疾病、吸煙史等比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究經醫(yī)院倫理委員會批準，患者及家屬同意并簽署知情同意書。

1.2 選擇標準 (1)診斷標準： COPD的診斷參照中華醫(yī)學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組制定的“慢性阻塞性肺疾病診治指南”[5]。侵襲性肺曲霉病診斷參考歐洲癌癥治療組織真菌病研究組制定的診斷標準[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準與治療原則”，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)排除標準：既往有粒細胞缺乏、慢性心功能不全、器官移植、腫瘤及其他慢性基礎性疾病，艾滋病、肝炎等慢性感染疾病，長期反復應用廣譜抗生素及糖皮質激素患者。

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。每孔再加入血清預處理液20 μl，37℃孵育10 min。各標準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 的標準品各25 μl,每孔再加入鰲試劑100 μl。利用自動定量酶標儀(Elx800，美國Biotek公司生產)(405/490 nm 波長)讀數。檢測值>95 pg/ml為陽性試驗結果。嚴格按比色測定法試劑盒(丹娜公司生產)說明書操作。

1.3.2 GM試驗[9]：將標準血清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加入微孔板內包被。取已制備的上清液 50 μl 于微孔板內，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苯胺的底物 200 μl ，室溫避光孵育30 min ，加入反應終止液 100 μl ，利用酶標儀讀取吸光度值。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) 說明書進行檢測。

1.3.3 胸部CT檢查： 患者進行胸部螺旋CT檢查，1周后復查。分別由2位經驗豐富的影像學醫(yī)師進行讀片，記錄肺部病變特征及性質。以暈征、空氣新月征和肺部實變區(qū)內空洞的出現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改變，如楔形浸潤影、小結節(jié)、低密度影和磨玻璃影等。

1.3.4 聯合檢測模式: 采用并聯試驗模式。聯合試驗中，G試驗、GM試驗和胸部CT檢測中有1項結果為陽性則認定聯合試驗結果為陽性，3個指標同時為陰性則聯合試驗結果為陰性。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用 SPSS 19.0軟件對數據進行統(tǒng)計處理。計數資料以頻數或率(%)表示，組間比較采用χ2檢驗。有關指標的診斷價值分析采用ROC曲線分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 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比較 合并IPA組患者出現暈征、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檢查及聯合診斷價值比較 3種方法單獨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)計學意義(P>0.05)；3種方法聯合檢測，較單獨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，可通過呼吸進入氣道內定植，當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，預后極差。因此，該病已成為臨床關注的焦點。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。相關研究顯示，由于COPD患者肺部結構受到炎性反應的長期破壞，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、糖皮質激素、無創(chuàng)或有創(chuàng)呼吸支持治療，這些因素導致機體抵抗力下降時，極易誘發(fā)曲霉菌感染[11]。COPD患者合并IPA感染后臨床表現的特異性相對不強，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；B.空洞形成并新月征表現；C.實變區(qū)內多發(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用 近年來，通過血液檢測真菌的特異性抗原已經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胞壁中，為真菌特有的成分。當侵襲性真菌進入人體的血液或者深部組織后，易被機體內的吞噬細胞吞噬消化，從而使1,3-β-D葡聚糖從真菌的細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，含有不同基礎疾病的患者，經曲霉菌感染后，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試驗結果造成影響，使得以上2種試驗出現假陽性或假陰性的結果[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致無法有效地診斷。

3.2 胸部高分辨率CT檢測的應用 胸部高分辨率CT檢測可早期發(fā)現肺部真菌感染，并能夠動態(tài)觀察其影像學特征、數量和大小的變化，但IPA的CT表現與感染病程長短有關。并且，致病菌不同導致CT表現有別，使得CT表現缺少特異性，與大葉性肺炎、結核、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準中，將暈征、空氣新月征、肺部實變空洞影等征象作為診斷IPA的影像學依據，并且這些影像學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)現這些典型的 CT表現在COPD合并IPA的患者中很少出現(陽性率僅為34.7%)，提示單獨使用CT檢測也不利于COPD患者合并IPA的診斷。

3.3 聯合檢測的應用 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試驗聯合使用診斷IPA[19-20]，但G試驗聯合GM試驗與單獨的GM試驗比較，在敏感度、特異度和Youden指數等方面差異無統(tǒng)計學意義。并不比單獨GM試驗的診斷效果有太大的優(yōu)勢。

在本研究中，筆者進一步將3種檢測方法聯合診斷COPD合并IPA患者，敏感度為75.5%，而單獨G試驗、GM試驗和胸部CT單獨檢測的敏感度分別僅為26.5%、53.1%和34.7%，三者聯合檢測的敏感度比3種方法中任何一種方法單獨檢測的敏感度都高，而特異度與單獨的G試驗、GM試驗或CT檢測比較無顯著差異。三者聯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致疾病漏診情況的發(fā)生。三者方法聯合檢測的Youden指數為0.56，單獨G試驗、GM試驗和胸部CT檢測的Youden指數為0.18、0.36和0.24。三者聯合的Youden指數提高，說明聯合3種方法比單一方法發(fā)現真陽性患者與假陽性患者的能力更強。以上結果表明，3種檢測方法的聯合優(yōu)于任何一種單獨的檢測方法，臨床診斷價值較大。

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

利益沖突：無