张喜庆 吴秀祯 周泽奇 ｜ 老年呼吸系统真菌病早期精准诊断技术研究与临床应用

　　

　　随着广谱抗菌药物、免疫抑制剂、抗肿瘤药物的广泛应用以及器官移植、介入医疗等技术的普遍推广，呼吸系统真菌感染越来越常见。由于老年人生理机能及免疫功能衰退，加之全球进入老龄化社会，老年群体越来越大，老年呼吸系统真菌感染发病率越来越高。老年人多种疾病共存导致老年呼吸系统真菌病容易出现漏诊、误诊，延误治疗，严重影响老年人身体健康。因此，亟需提高老年呼吸系统真菌病的诊疗能力。

　　本文就老年呼吸系统真菌病早期精准诊断技术研究进展开始讲述。

　　01

　　老年呼吸系统真菌病流行病学

　　广东中山大学附属第一医院在Infect Drug Resist发表了一篇研究周期长达20年、512名老年患者侵袭性真菌病的流行病学和死亡率相关因素回顾性研究。研究结果表明，老年呼吸系统真菌感染致病菌以念珠菌（45.3%）、曲霉（28.8%）最为常见。分离的真菌菌株中，白念珠菌（176/521，33.8%）和烟曲霉（46/521，8.8%）为主要致病菌，其次为毛霉、新型隐球菌等。70岁以上患者混合真菌感染的比例略有增加。

　　02

　　真菌抗原抗体的检测方法

　　目前，开发了多种针对真菌抗原抗体的检测方法，包括G试验、曲霉GM抗原试验、曲霉IgG抗体检测、曲霉IgE抗体检测及隐球菌荚膜多糖抗原检测GXM试验等，为临床提供了快速有效的诊断技术。

　　01泛真菌（1,3)-β-D葡聚糖检测（G试验）：（1,3)-β-D葡聚糖是一种多糖，普遍存在于真菌的细胞壁中，其含量约占真菌细胞壁干重的50％，而且（1,3)-β-D葡聚糖在酵母样真菌中含量最高，其他病原微生物如病毒、细菌、支原体等不存在该成分（图1）。

　　

　　图1 常见真菌细胞壁结构中几种用于真菌检测的特异多糖标记物

　　当真菌进入机体深部组织或血液后，在吞噬细胞的吞噬消化作用下，真菌细胞壁中的（1,3)-β-D葡聚糖被释放至血液及脑脊液、胸水、腹水等体液中，致使人体体液及血液中（1,3)-β-D葡聚糖水平明显上升，其水平高低能反映人体体液及血液中真菌感染的程度，可作为早期真菌感染的敏感性标志物，具有较高的特异性。

　　此外，由于在肺部感染早期，因真菌代谢产物入血的量较少，血清G试验检出阳性率较低。而支气管肺泡灌洗液（Bronchoalveolar Lavage Fluid，BALF）（1,3)-β-D葡聚糖浓度峰值出现时间要早于血浆，且具有较高的特异性，有利于早期检测。

　　G试验已被广泛应用于除隐球菌属和接合菌属外的泛真菌感染的临床检测，包括念珠菌、曲霉、肺孢子菌、镰刀菌、土霉和毛孢子菌等。在欧洲癌症治疗研究组织/真菌病研究组（EORTC/MSG）诊断侵袭性真菌病标准中，已将G试验连续 2 次阳性作为阳性标准。

　　02曲霉半乳甘露聚糖检测（GM试验）：半乳甘露聚糖是曲霉细胞壁的主要成分（图1），当机体受到曲霉感染后，其能从菌丝顶端释放入血，其抗原可在血液中持续存在1～8周。半乳甘露聚糖抗原释放量与机体内菌量成正相关，被认为是曲霉感染后最早释放入血的标志性抗原。血清、BALF、CSF或胸膜液均可以进行GM试验，其特异性和敏感性从40%～100%不等，并且在很大程度上取决于检测人群。

　　2016年美国IDSA曲霉病诊断与治疗指南明确推荐使用血清和BALF的GM作为恶性血液病和HSCT患者IA的标志物，连续血清GM抗原监测可用于上述疾病进展、治疗效果以及预后评价。

　　03曲霉IgG抗体检测试验：曲霉IgG抗体检测为CPA患者最灵敏的微生物学检测方法。一项基于大数据的研究证实，血清GM检测对AIPA、CPA和ABPA的敏感性分别为62%、23%和0%；曲霉IgG抗体检测对AIPA、CPA和ABPA的敏感性分别为65%、100%和65%；曲霉IgE抗体检测对IA、CPA和ABPA的敏感性分别为0%、66%和100%（图2）。

　　

　　图2 GM试验、IgG抗体检测与IgE抗体联合检测对不同类型侵袭性曲霉病的检出率的影响

　　由此可见，曲霉IgG抗体检测不仅对CPA患者有极高的敏感性，同时针对部分的AIPA和ABPA患者也有一定的检出率，覆盖更广泛的曲霉感染人群。近年来，国内外多家医疗机构采用曲霉IgG抗体国产试剂盒发表多篇研究证实曲霉IgG抗体检测在CPA诊断价值，其敏感性在70.0%～84.1%，特异性在82.8%～94.4%。

　　2016年美国IDSA指南，明确指出曲霉IgG抗体检测为CPA患者首选的微生物学证据。2017年美国ESCMID-ECMM-ERS指南明确指出曲霉IgG抗体检测（对有空洞或结节的CPA患者）为A级推荐，BALF 的GM检测为B级推荐，而不推荐血清GM进行检测。注：IA：侵袭性曲霉病，主要为急性感染；CPA：慢性肺曲霉病；ABPA：过敏性支气管肺曲霉病

　　04曲霉IgE抗体检测试验：过敏性支气管肺曲霉病（ABPA）是烟曲霉致敏引起的一种变应性肺部疾病，表现为慢性支气管哮喘和反复出现的肺部阴影，可伴有支气管扩张。有研究显示，曲霉特异性IgE水平是诊断ABPA敏感性最高的指标，血清烟曲霉特异性IgE抗体诊断ABPA敏感性达100%。

　　在2017年ABPA诊疗专家共识的诊断标准中血清曲霉IgE水平升高或曲霉皮试速发反应阳性是诊断ABPA的必需条件之一，是ABPA特征性的诊断指标。

　　05隐球菌荚膜多糖抗原检测（GXM试验）：荚膜抗原的主要成分是葡萄糖醛酸吡喃甘露聚糖（GXM），约占88%，其他还有半乳糖吡喃甘露聚糖（GalXM）和甘露聚糖蛋白（MP）（图1）。在菌体生长和繁殖过程中，GXM不断分泌到细胞壁外，因此可以作为隐球菌感染鉴定与动态监测的标志性抗原。血清与脑脊液隐球菌荚膜多糖检测的敏感性与特异性在90%以上，远高于培养或墨汁染色，且隐球菌抗原检测阳性平均早于临床症状22天，可用于隐球菌感染的早期诊断。

　　06念珠菌甘露聚糖抗原检测（Mannan test, Mn试验）与甘露聚糖IgG抗体检测试验：甘露聚糖是念珠菌细胞壁的主要结构成分，念珠菌感染时甘露聚糖会被释放到血液中，可作为念珠菌感染的特异性抗原。但是甘露聚糖抗原稳定性相对较差，容易降解，也可被抗体中和，不易被检测到。但是，Mn试验与甘露聚糖抗体联合使用可显著提升检测敏感性。2016年由美国传染病学会更新的念珠菌病管理临床实践指南指出，念珠菌甘露聚糖抗原检测敏感性和特异性为58%和93%，甘露聚糖抗体检测敏感性和特异性为59%和83%，抗原抗体联合检测敏感性和特异性为83%和86%。

　　2012年，欧洲临床微生物及感染性疾病协会（ESCMID）关于念珠菌病的诊断及治疗指南中，推荐血清甘露聚糖/抗甘露聚糖抗体作为侵袭性念珠菌病的早期诊断手段。

　　03

　　老年呼吸系统真菌病早期精准诊断技术

　　老年呼吸系统真菌感染的各种类型，包括急性、亚急性、慢性、过敏性等，已开发出如下一系列针对老年呼吸系统真菌病的早期联合检测，能显著提高精准诊断的能力：

　　

　　图3 真菌抗原抗体检测方法

　　临床上G试验、GM试验受多种因素影响，可能存在假阳性，如患者静脉注射免疫球蛋白或血制品，使用哌拉西林/唑巴坦等半合成青霉素，链球菌性菌血症及使用多糖类化疗药物等情况。G 试验、GM试验并联检测的敏感性高于G试验、GM试验单一检测和串联检测，检测特异性高于串联检测，提示G试验、GM试验联合检测可提高诊断准确度，指导治疗。G 试验、GM 试验检测物质与原理存在差异，且代谢规律不同，联合检测可起到优势互补作用，提高诊断准确度。

　　对于侵袭性念珠菌病，301医院采用G试验、Mn试验与甘露聚糖IgG抗体检测试验进行侵袭性念珠菌病诊断价值研究。结果显示，联合检测可弥补单项检测敏感性（64.8%）的不足，显著提高敏感性至85.9%。G试验/Mn试验、G试验/甘露聚糖IgG抗体检测或Mn试验/甘露聚糖IgG抗体检测的联合应用为侵袭性念珠菌病的诊断提供一种令人鼓舞的方法。

　　对于侵袭性曲霉病，G试验、GM试验对AIPA与SAIA有较高的阳性检出率，但对CPA和ABPA的敏感性和特异性都不高；以抗GM曲霉多糖标记物的 IgG 抗体检测CPA，以特异IgE抗体检测ABPA，则临床检测的敏感性与特异性几乎高达100％（图3）。由此可见，使用联合检测和多维方法检测的方案方能达到精准诊断的目的。

　　04

　　真菌与其他病原微生物合并感染的联合检测

　　临床上，多种疾病容易合并真菌感染。据某研究数据统计，败血症患者中有超过26%的真菌感染患者。据不完全统计，2020年新冠病毒重症住院患者中有2%～4%有真菌合并症。重症流感病毒感染后继发真菌感染率高达19%～23%，且一旦发生真菌感染，患者的病死率增加，达51%。因此，亟需早期筛查合并侵袭性真菌感染，做到早期诊断、早期治疗，从根本上提高患者的生存率。

　　对于近期有呼吸道感染症状或体征加重的表现（咳嗽、咳痰、胸痛、咯血、呼吸困难、听诊闻及肺内湿啰音等），或呼吸道分泌物检查提示有感染或影像学出现新的、非典型的肺部浸润影的老年患者，应进行早期合并侵袭性真菌感染的筛查。筛查方案如下：

　　01 对怀疑侵袭性 曲霉 感染的患者，推荐 G试验+曲霉GM试验+曲霉IgG抗体检测；

　　02 对怀疑侵袭性 念珠菌 感染患者，推荐G试验+念珠菌甘露聚糖抗原Mn 试验+念珠菌甘露聚糖IgG抗体检测；

　　03 对怀疑侵袭性 隐球菌 感染的患者，推荐隐球菌荚膜多糖抗原GXM试验；

　　04 对怀疑侵袭性 真菌 感染的患者，推荐G试验+曲霉GM试验+曲霉IgG抗体检测+念珠菌甘露聚糖抗原Mn试验+念珠菌甘露聚糖IgG抗体检测+隐球菌荚膜多糖抗原GXM试验。

　　如发现阳性结果，立即开始抗真菌治疗。治疗药物的选择应依据检测到的真菌种类而定。氟康唑、伏立康唑以及泊沙康唑多用于侵袭性念珠菌、曲霉菌感染。棘白菌素类也用于深部真菌感染，是念珠菌血流感染的首选药物。两性霉素B用于深部真菌感染，如新型隐球菌、白色念珠菌、毛霉菌等，因其不良反应多，多用于其他抗真菌治疗无效的感染。治疗应足量、足疗程，从而降低患者的病死率，促进患者的康复。

　　综上所述，联合应用多种真菌抗原抗体检测方法，可提高对老年呼吸系统真菌的早期精准诊断的能力，从而为临床医师合理应用抗菌药物提供更多的参考信息与指南。采用多种联合检测方案对实现老年呼吸系统真菌病的早诊断、早治疗，提高老年呼吸系统真菌感染的治愈率，提高患者的生存率，提高老人患者健康长寿水平有着非常重要的临床价值。

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　　编辑 | 骆秉涵 王迪