炎性指標聯合（1，3）-β-D葡聚糖檢測在早期鑒別診斷真菌與細菌血流感染中的價值

苗強 徐曉華 魏彬 白楊娟 張君龍 蔡蓓 牛倩

1四川大學華西醫院實驗醫學科（成都610041）；2成都市郫都區中醫醫院檢驗科（成都611730）

血流感染（bloodstream infection，BSI）是危重醫學領域常見疾病，常因并發膿毒性休克和多器官功能衰竭而導致高達50%以上的病死率［1］。近年來隨著侵入性檢查的廣泛開展以及激素、抗腫瘤藥物和免疫抑制劑的廣泛應用，真菌性血流感染的發病率呈逐年增高趨勢［2］。若能在感染的早期正確識別血流感染患者致病菌類型并及時制定合理有效的抗感染治療方案，則能避免耐藥菌的產生，降低血流感染的病死率［3］。但真菌血癥和細菌血癥臨床表現非常相似，因此，正確區分它們并采取恰當的治療是臨床醫生所面臨的一項挑戰［4］。盡管血流感染診斷的金標準是血培養，但其靈敏度不高、周期長，使得該方法在及時、準確判斷患者病情上存在局限性［5］。目前降鈣素原（procalcitonin，PCT）、C 反應蛋白（C-reactive protein，CRP）和白細胞介素6（interleukin 6，IL-6）作為常用的炎癥指標，在感染的早期診斷中有廣泛引用，其聯合檢測作為細菌血流感染的診斷和預后評估越來越受到關注，但針對真菌血流感染的研究較少，對于真菌血癥的診斷價值尚存在爭議［6-7］。而文獻報道（1，3）-β-D 葡聚糖［（1，3）β-D-glucan，BDG］的檢測是真菌感染早期診斷的可靠指標，具有較高的敏感性和特異性［8-9］。本研究通過回顧性納入我院血流感染的確診患者，分析PCT 等炎性指標及BDG、半乳甘露聚糖（galactomannan，GM 試驗）在細菌與真菌血流感染患者中的水平，探討其聯合檢測在早期鑒別診斷真菌與細菌血流感染中的價值，希望為臨床醫生準確選擇抗感染治療方案提供參考依據，從而改善疾病預后。

1 對象與方法

1.1 病例對象選取四川大學華西醫院2019年1-12月血培養陽性的住院患者為研究對象。納入標準：（1）住院治療期間至少有一次血培養結果陽性且為單一菌株感染；（2）送檢血培養的前后24 h內同時進行了血清PCT、CRP、IL-6 和BDG、GM試驗檢測；（3）年齡≥18 歲。排除標準：（1）年齡＜18 歲，住院時間不足24 h；（2）血培養分離出一種以上的致病菌或提示混合感染；（3）患者住院治療的病史資料及PCT 等檢查結果不齊全。收集納入研究對象的性別、年齡、科別、感染菌株類型等相關臨床資料，同時收集血培養送檢前后24 h 內血清PCT、CRP、IL-6 和BDG、GM 試驗實驗室檢測結果。

1.2 一般資料本研究最終共納入符合標準的血流感染患者124 例，其中男80 例，女44 例，平均年齡（51.9 ± 17）歲。患者主要來源于感染科、ICU、呼吸科、急診科、血液內科、腎臟內科和傳染科等。依據血培養最終鑒定的病原學結果將其分為細菌組56 例，真菌組68 例。本研究方案經四川大學華西醫院倫理委員會批準，并按照《赫爾辛基宣言》執行，見表1。

1.3 儀器與試劑血培養采用法國梅里埃公司BACT/ALERT-3D 全自動血培養儀及配套血培養瓶進行檢測；細菌鑒定采用MALDI-TOF MS 質譜快速鑒定儀和VITEK 2 Compact 全自動微生物鑒定儀進行分析。采用Roche 公司Cobas e601 電化學發光分析儀及配套試劑檢測PCT 和IL-6；采用美國Beckman 公司IAMMGE 800 分析儀及配套試劑檢測CRP。BDG 檢測采用天津丹娜生物科技有限公司DNK A400 全自動微生物聯合檢測儀及真菌（1-3）-β-D 葡聚糖檢測試劑盒進行檢測，GM試驗采用深圳愛康生物科技有限公司全自動酶免儀及BIO-RAD 公司曲霉菌抗原檢測試劑盒進行檢測。

1.4 統計學方法采用SPSS 19.0 軟件進行統計分析，正態或近似正態分布計量資料采用均數±標準差表示，組間比較采用成組資料的t檢驗，非正態分布計量資料采用中位數（四分位數）表示，組間比較采用成組資料的秩和檢驗，計數資料率或構成比的比較采用χ2檢驗。采用MedCalc 軟件通過ROC 曲線進行診斷效能評估。P＜0.05 為差異有統計學意義。

表1 細菌組與真菌組一般臨床資料比較Tab.1 Comparison of general clinical data between bacteria group and fungus group

2 結果

2.1 臨床基本資料及菌落分類兩組患者一般臨床資料比較結果見表1，其中真菌血流感染患者有68 例，平均年齡為（51.6 ± 16.48）歲；細菌血流感染患者有56 例，平均年齡為（52.17 ± 17.64）歲。兩組患者年齡和性別構成比比較差異無統計學意義（P＞0.05）。血流感染患者細菌類型主要以肺炎克雷伯菌（21.4%）、大腸埃希菌（17.9%）和葡萄球菌（25%）為主，而真菌類型主要為念珠菌（44.1%），其次為隱球菌（29.4%）和曲霉菌（26.5%）。見表2。

2.2 真菌組與細菌組各指標的比較真菌組患者血清PCT、CRP 和IL-6 的水平明顯低于細菌組，差異有統計學意義（均P＜0.001）。真菌組BDG 的水平明顯高于細菌組，差異也具有統計學意義（P＜0.001）。GM 試驗的水平兩組間比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

2.3 PCT、CRP、IL-6 和BDG 對真菌血流感染的診斷效能評價見表4 和圖1。PCT、CRP、IL-6 和BDG ROC 曲線下面積AUC 分別為0.859（0.785～0.915）、0.718（0.630～0.795）、0.800（0.718～0.866）和0.843（0.766～0.902），對輔助診斷真菌血流感染均有一定價值（P＜0.05）。其中PCT 和BDG 對真菌血流感染的價值較高，最佳截斷（Cut-off）值分別為0.39 ng/mL 和119.18 pg/mL。四項指標聯合進行診斷時，靈敏度、陰性預測值和Youden 指數均高于單項檢測分別為89.7%、86.3%和0.68，且AUC 最大為0.914（0.850～0.957）與單獨CRP、IL-6、BDG的AUC 比較，差異有統計學意義（P＜0.05），與單獨PCT 的AUC 比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

表2 血流感染患者的主要病原菌分布Tab.2 Distribution of main pathogenic bacteria in patients with bloodstream infection 例（%）

表3 兩組患者炎性指標及（1，3）-β-D 葡聚糖、半乳甘露聚糖水平的比較Tab.3 Comparison of inflammatory indexes and（1，3）-β-D glucan and galactomannan levels between the two groups M（P25，P75）

表4 炎性指標及（1，3）-β-D 葡聚糖對真菌血流感染診斷性能指標的比較Tab.4 Comparison of inflammatory indexes and（1，3）-β-D glucan on the diagnostic performance of fungal bloodstream infections

圖1 各指標單獨及聯合檢測鑒別真菌性血流感染的ROC 曲線Fig.1 ROC curves of each indicator independently and in combination for identifying fungal bloodstream infections

3 討論

血流感染是指有全身感染跡象的患者血液培養呈陽性，其致病菌包括繼發和原發來源，通常涉及藥物敏感細菌、耐多藥（MDR）菌株以及侵襲性真菌，嚴重者可引起休克、彌散性血管內凝血和多器官功能衰竭，最終導致死亡。敗血癥（septicemia）和菌血癥（bacteremia）是血流感染的兩大類型［10］。目前BSI 是全球發病和死亡的主要原因之一，研究報道約40%的血流感染患者表現出膿毒癥或膿毒性休克，且大部分血流感染患者預后不良，治療周期長、用藥史復雜。因此，早期鑒別血流感染類型并合理選擇抗感染方案是治療血流感染的關鍵因素［5］。

PCT、CRP 和IL-6 是目前臨床常用的針對全身性炎癥反應的指標，其中PCT 和CRP 在美國胸科醫師協會和美國危重病學會（ACCP/SCCM）推薦的診斷標準及2001年國際膿毒癥定義會議關于膿毒癥的標準中被列為診斷要素。PCT 在細菌感染引起的全身性炎癥反應早期即可升高，為全身感染/膿毒癥的早期、快速診斷與鑒別診斷、病程監測和指導治療、預后評估提供有效的臨床依據［11］。CRP 是一種傳統的感染生物標志物，其血清水平與感染和炎癥反應密切相關，在反映炎癥時不受抗炎和免疫制劑的影響。IL-6 是固有免疫系統對損傷和感染最初反應所表達的重要細胞因子，可促進肝臟產生CRP，用來輔助急性感染的早期診斷，二者在感染類型的鑒別中特異性較PCT 差［11］。（1，3）-β-D 葡聚糖（BDG）廣泛存在于真菌細胞壁中，當真菌感染人體血液或深部組織時，在吞噬細胞的吞噬、消化作用下，BDG 從胞壁中釋放出來，從而使其在血液及其他體液中的含量增高［12］。BDG 是早期診斷侵襲性真菌感染有效生物標志物，研究表明血清中BDG 水平高于正常值早于臨床癥狀及微生物學證據［13］。GM 主要存在于曲霉和青霉細胞壁中，對于深部曲霉感染的患者，血清GM 試驗結果增高可比影像學證據提前出現［14］。GM 試驗的動態監測可以作為重癥感染患者抗曲霉菌治療效果和預后評估的有效手段。

在本研究中，血流感染患者PCT 平均水平為5.76 ng/mL 較健康人群參考范圍（0.05 ng/mL）高，通過分析發現真菌血流感染患者PCT 水平雖有升高但是明顯低于細菌血流感染患者（P＜0.05），這與其他研究報道的在真菌感染尤其是侵襲性真菌感染時PCT 可以輕中度增高［6］結果基本一致，表明PCT 等級值的不同對于鑒別細菌與真菌血流感染有很大幫助。同時本研究還顯示真菌血流感染患者CRP、IL-6 的升高水平同樣明顯低于細菌血流感染患者（P＜0.05），表明二者也可作為鑒別細菌與真菌血流感染的參考指標。文獻報道BDG 在念珠菌血癥患者明顯升高［15］，雖然在本研究中沒有進行真菌感染的亞組分析，但仍然發現了真菌組血清BDG 的水平是明顯高于細菌組的（P＜0.05）。本研究中GM 試驗結果在兩組間比較差異無統計學意義（P＞0.05），可能的原因為GM 試驗對曲霉菌感染的診斷特異性較強，既往的研究結果也表明GM 試驗的敏感性低，對廣譜真菌感染的診斷價值不大。此外，本研究中曲霉菌感染所占的比例較小（26.5%），可能也是導致兩組間GM 檢測結果無明顯差異的原因。

PCT 等感染相關生物標志物對判定患者的預后與確定抗感染療程有較大幫助［16］，甚至也能在一定程度上幫助區別引起感染的致病原（細菌、真菌、結核、病毒）［11］。研究報道［17］PCT、CRP、IL-6 聯合應用可以快速準確地為臨床提供膿毒癥早期診斷的依據，YAN 等［18］和唐永梅等［19］也報道PCT 在細菌血流感染早期診斷以及鑒別不同菌種引起的血流感染中有一定的臨床應用價值。GIACOBBE等［15］和STOMA 等［20］研究顯示PCT 等膿毒癥標志物以及BDG 檢測可以幫助臨床醫生早期診斷或排除深部真菌感染，便于臨床醫生對侵襲性真菌感染的判定與評估。本研究通過ROC 曲線評估發現PCT、CRP、IL-6 和BDG 四項指標對早期鑒別真菌與細菌血流感染均有一定臨床價值（P＜0.05，圖1），單獨檢測各指標時PCT 和BDG 診斷價值較高優于CRP 和IL-6。同時通過聯合診斷分析發現四項指標聯合的AUC 明顯高于CRP、IL-6、BDG 單獨檢測時（P＜0.05），雖然與PCT 單獨檢測時AUC無明顯差異（P＞0.05），但靈敏度、特異性、陰、陽性預測值均提高，表明PCT 等炎性指標聯合BDG檢測在早期鑒別診斷真菌與細菌血流感染中有一定臨床價值。

本研究也存在一些不足，首先本研究為單中心研究，納入樣本量偏少，可能對結果產生一些影響，其次由于回顧性研究受到采血時間點不完全一致等混雜因素影響，研究的結果可能存在一定偏倚。因此，本研究中的結果還需要大樣本前瞻性研究進一步驗證，同時進行不同菌種的亞組分析明確其在鑒別不同菌種血流感染中的應用價值。

綜上所述，PCT、CRP、IL-6、BDG 水平可作為鑒別真菌與細菌血流感染的參考指標，且PCT 和BDG 的鑒別診斷價值更高，臨床上四項指標聯合檢測能輔助醫生早期正確識別血流感染患者致病菌類型，對及時制定合理有效的抗感染治療方案和降低血流感染的病死率有一定的臨床應用價值。