mNGS對肝硬化自發性腹膜炎患者的診斷與預后的臨床應用價值

林家福 余婷 張培林 劉雪濤 王麗恒

自發性細菌性腹膜炎(spontaneous bacterial peritonitis,SBP)與肝硬化失代償期患者的預后關系重大,而感染是導致肝硬化急性失代償的主要原因[1,2]。慢加急性肝衰竭(acute-on -chronic liver failure,ACLF)通常是指在慢性肝病或肝硬化基礎上發生的急性肝功能失代償。若患者沒有嚴重不良反應、無需治療,屬于穩定失代償期肝硬化(stable decompensated cirhosis,SDC);患者出現不良反應,但并未發展為ACLF,屬于不穩定失代償期肝硬化(unstable decompensated cirrhosis,UDC)[1-4]。SBP的診斷主要基于腹水多形核白細胞(polymorphic nucleus,PMN)計數聯合腹水培養[5]。宏基因組二代測序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)是一種可同時檢測病毒、真菌、細菌、寄生蟲等的新技術。相比傳統的測序技術,mNGS無需對序列進行特異性的擴增,目前已被用于中樞神經系統感染、膿毒血癥、呼吸系統感染、胃腸道感染的診斷[6]。本研究通過比較mNGS技術和腹水培養結果,評估mNGS檢測技術在肝硬化SBP中的應用價值,并探討其與患者預后的相關性。

資料與方法

一、一般資料

納入2021年3月至2023年3月川北醫學院附屬醫院收治的肝硬化患者60例。納入標準：①年齡18～80歲;②肝硬化或肝衰竭合并腹水;③入院時腹水深度超過3 cm;④住院48 h內行超聲引導下腹腔穿刺引流術;⑤患者自愿參加并簽署知情同意書。排除標準：①病歷資料不全;②診斷為肝臟腫瘤以及肝外相關腫瘤;③妊娠期或哺乳期婦女;④繼發性腹膜炎;⑤結核性腹膜炎;⑥心源性腹腔積液;⑦腎源性腹腔積液;⑧艾滋病患者。本研究經過醫院倫理委員會審核批準。

二、研究方法

記錄入組患者癥狀、體格檢查、實驗室檢查以及基線器官衰竭、抗菌藥物、預后等情況。根據病歷資料以及實驗室檢查結果,收集入組病例住院期間急性腎損傷發生情況、28 d病死率以及疾病進展情況。進行腹水mNGS檢測及腹水培養。計算APRI指數、FIB-4 指數、Child-Pugh 評分、MELD和MELD-Na評分。入院48 h采集腹水并培養。腹水樣本處理和核酸提取的方式：用60 mL注射器采集腹水,棄第1管腹水,后續抽取的腹水作為檢測樣本。腹水細菌培養,常規消毒,取15 mL分別進行厭氧和需氧血液培養。另取10 mL腹水樣本進行mNGS檢測,將腹水注入無菌干燥管,放入-80℃冷凍箱保存。以患者住院當天為第1天計算,隨訪90 d,統計患者隨訪期內的病死率和不良事件發生率。

三、統計學方法

采用SPSS23.0統計軟件進行統計分析。符合正態分布的計量資料用均數±標準差描述,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料以例數(%)表示,比較采用卡方檢驗。非正態分布的計量資料以中位數(四分位間距)表示,兩組間比較采用秩和檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、一般資料

60例患者中,腹水mNGS陽性組24例,腹水mNGS陰性組36例。兩組患者一般資料比較差異均無統計學意義(均P>0.05)。見表1。

表1 腹水mNGS陽性組和腹水mNGS陰性組患者的基本情況對比

二、腹水PMN計數聯合腹水mNGS對肝硬化SBP的診斷效能

腹水mNGS檢測陽性的24例患者中9例腹水培養結果陽性,15例腹水培養陰性。36例患者腹水mNGS檢測為陰性,其中2例腹水培養為陽性,34例為陰性。腹水mNGS陽性組中,有3例的腹水中PMN計數超過250個/mm3,而腹水mNGS陰性組中只有1人PMN計數超過250個/mm3。

腹水mNGS陽性組中有3例表現為典型SBP,21例為細菌性腹水。在腹水mNGS陰性組中,1例為非感染性腹水(CNNA),35例為無菌性腹水。腹水PMN計數聯合腹水mNGS診斷肝硬化SBP的陽性率為41.67%,明顯高于腹水PMN計數聯合腹水培養的25%,差異有統計學意義(χ2=10.079,P=0.01)。

腹水PMN計數聯合腹水mNGS結果診斷肝硬化的靈敏度為86.67%,特異度為78.86%。

三、腹水mNGS陽性組和陰性組預后比較

隨訪結果顯示,不論是第28天還是第90天,腹水mNGS陽性組的不良事件發生率和病死率均高于腹水mNGS陰性組(均P<0.05),見圖1。

圖1 腹水mNGS檢測結果分組的預后事件統計數據比較

隨訪28 d,腹水mNGS陽性的患者中,有12例屬于ACLF前期,5例屬于UDC,7例屬于SDC。而在腹水mNGS陰性的患者中,有2例屬于pre-ACLF,7例屬于UDC,27例屬于SDC。

隨訪90 d,腹水mNGS陽性的患者中,有13例屬于ACLF前期,5例屬于UDC,6例屬于SDC。而在腹水mNGS陰性的患者中,有4例屬于ACLF前期,13例屬于UDC,19例屬于SDC。

腹水mNGS陽性組與腹水mNGS陰性組中隨訪28 d和90d ACLF前期患者比較χ2值分別為15.901和13.146,均P<0.01;UDC患者比較χ2值分別為0.170和1.601,P值分別為0.895和0.206;SDC患者比較χ2值分別為12.319和4.571,P值分別為0.000和0.033。說明兩組之間在3種不同臨床過程患者的比例存在顯著差異。腹水mNGS陽性組中ACLF前期患者的比例顯著高于mNGS陰性組,而腹水mNGS陰性組中SDC患者的比例顯著高于腹水mNGS陽性組。

60例研究對象中,9例(15%)肝性腦病,10例(16.7%)腎功能不全,8例(13.3%)合并其他部位感染,6例(10%)并發上消化道出血。

腹水 mNGS 陽性組和腹水 mNGS 陰性組肝性腦病分別有6例、3例(χ2=3.137,P=0.077),腎功能不全各有5例(χ2=0.500,P=0.480)、其他部位感染各有4例(χ2=0.385,P=0.535),上消化道出血分別有4例、2例(χ2=1.945,P=0.160)。

四、腹水mNGS陽性與陰性組各相關評分比較

對 mNGS陽性和 mNGS陰性兩組患者的APRI指數、FIB-4指數、MELD評分、MELD-Na評分和Child-Pugh評分進行比較,結果APRI指數和FIB-4指數差異無統計學意義,而其他評分差異均有統計學意義(均P<0.05),見表2。

表2 腹水mNGS陽性組和mNGS陰性組的相關評分比較

討 論

mNGS檢測與腹水培養的側重點不同。腹水培養側重于對病原體功能的檢測,對部分細菌和真菌的檢測效能高,但是有些病原體的培養有一定難度[7,8]。

mNGS檢測方法主要針對的是病原微生物的種類,覆蓋范圍廣。此外,腹水培養的結果會受到樣本采集的影響,而mNGS檢測對此沒有要求。細菌性腹水與典型SBP的發生率和病死率都很高,必須盡早處理[9-12]。肝硬化腹水mNGS檢測可提高腹腔感染病原體檢出率、指導經驗性抗菌素治療無效患者的抗菌藥物調整。

本研究結果顯示,腹水PMN計數聯合腹水mNGS診斷肝硬化SBP的陽性率顯著高于腹水PMN計數聯合腹水培養。腹水PMN計數聯合腹水mNGS診斷肝硬化SBP的靈敏度為86.67%,特異度為78.86%。隨訪結果顯示,mNGS陽性組28 d及90 d的不良事件發生率和病死率更高。從統計結果可以發現,ACLF前期mNGS陽性的患者占比高于其他兩組,且發生器官衰竭的比例更高。因此,mNGS檢測的結果可作為患者不良預后的觀察指標和預測要素之一,在臨床診治過程中,應重視mNGS陽性患者的病情變化,及時治療,改善預后。肝硬化評分系統的相關指標結果顯示,mNGS陽性組患者的各項評分均高于陰性組患者,即陽性組患者發生不良預后的風險更大。

由于腹水mNGS檢測的費用較腹水培養高,臨床醫生對疑似感染早期患者進行該項檢測有所顧忌。但是綜合mNGS檢測的結果來看,對疑似腹水感染患者的早期診斷和治療具有臨床意義,有助于延緩病情進展、縮短住院時長和改善預后。腹水中病原體類型多種多樣,本研究僅對腹水進行了mNGS檢測,沒有分析病原體的來源,今后將進一步探索腹水中病原體的來源,深入探究SBP的發病機制。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。