真菌血清学检测技术的研究进展
【据《Clin Microbiol Infect》2021年2月报道】题:血清学2021–真菌感染:从侵袭性感染到慢性感染(作者Lass-Flörl C等)
侵袭性真菌病是严重的机会性感染,影响近10亿人,每年造成约100万人死亡。当前,侵袭性真菌病的诊断仍然面临挑战,镜检和培养等是传统诊断方法,但敏感性并不理想,建议联合使用非培养技术和传统方法,以提高诊断性能。本文对近些年来几种常见的血清学检测技术进行归纳总结,阐述其发展现状。
(1-3)-(-D-葡聚糖
(1-3)-(-D-葡聚糖是一种多糖真菌细胞壁成分,在各种侵袭性真菌感染时可以释放到血液中,包括曲霉、念珠菌、镰刀菌、毛孢子菌、酵母属、支顶孢属和肺孢子菌,但是在毛霉、皮炎芽生菌(酵母相)和隐球菌感染时无法检测此标志物。(1-3)-(-D-葡聚糖检测(G试验)可应用的患者人群包括血液病/恶性肿瘤患者、在重症监护期接受胃肠道手术的复发性吻合口渗漏、上消化道穿孔或坏死性胰腺炎患者。在血液病/恶性肿瘤患者和化疗诱导中性粒细胞减少症或异种造血干细胞移植高危患者中具有较高的诊断价值,敏感性为60%%~80%,特异性在90%左右。指南建议对高危患者进行G试验定期检测:血液病/恶性肿瘤或在中性粒细胞减少期患者每周2~3次。G试验水平在大多数经适当治疗的侵袭性曲霉病(IA)、侵袭性念珠菌病(IC)和耶氏肺孢子菌肺炎患者中下降速度缓慢,因此不建议治疗过程中使用G试验进行监测。
血清G试验对耶氏肺孢子菌肺炎具有较高的敏感性(91%)和特异性(79%)。对于诊断深部念珠菌病,G试验比血培养敏感性更高(62% & 17%)。对念珠菌的敏感性与物种相关(72%~100%),对近平滑念珠菌感染敏感性降低。研究显示新生儿IC中G试验的敏感性为89%,特异性为60%,但是儿童人群的数据有限,并且具有免疫能力的儿童平均G试验水平高于成人,因此新生儿和儿童的最佳阈值尚不清楚,。此外,血液透析、手术纱布制品、细菌血症、抗真菌药物、静脉注射抗生素治疗,阿莫西林或血液制品以及外部污染会导致一定的假阳性结果。
曲霉半乳甘露聚糖抗原
半乳甘露聚糖(GM)是一种曲霉细胞壁多糖,在真菌生长过程中释放,可在血清和其他体液中检测到。检测GM抗原的方法包括酶联免疫吸附法(ELISA)和侧流免疫层析法(LFA)等。
ELISA方法:以进行血清和支气管肺泡灌洗液(BALF)的GM检测,适用于未经抗霉菌预防用药的高危患者早期IA的筛查。研究显示血清GM的敏感性为56%~89%,特异性为67%~99%,BALF GM的敏感性88%,特异性81%,在血液病患者中治疗失败与血清中GM持续升高(血清检测值持续性>1.4)相关,而检测值的下降与良好的预后相关。
LFA方法:GM-LFA可以通过读数仪定性或者定量检测IA患者的血清和BALF,简单、快速,30min可获取结果,被证实对血液恶性肿瘤、免疫功能低下(例如中性粒细胞缺乏症)患者中的侵袭性肺曲霉病(IPA)具有良好的诊断性能。在混合人群中,BALF LFA敏感性为77%,特异性为81%、血液LFA敏感性为70%,特异性为96%;在培养阳性的样本中,BALF LFA敏感性为92%,特异性为91%。阈值为1.0时,LFA和ELISA方法一致性高达84%。值得注意的是GM-LFA可能与足放线病菌和镰刀菌等真菌存在交叉反应。
检测也有一定的局限性:(1)某些曲霉仅产生少量的GM;(2)与其他真菌病原体(镰刀菌、拟青霉、木霉、组织胞浆菌和青霉)有交叉反应;(3)在非中性粒细胞减少症患者中预后价值降低;(4)抗真菌治疗会降低敏感性,特别是使用血清样本时;(5)在中性粒细胞减少症合并气道IA的患者中,血清GM检测敏感性降低。
曲霉抗体
目前大多数抗体检测试剂盒用于检测血清IgG抗体或IgE抗体。曲霉IgG抗体推荐用于慢性肺曲霉病(CPA)的诊断,是慢性空洞性肺曲霉病最敏感的微生物检测方法,不适用于IPA的诊断,但对有来源不明的肺部空洞患者除外。大多数IgG抗体试剂盒适用于烟曲霉的检测,而只有少数未经验证的试剂盒可用于检测黄曲霉、黑曲霉、棒曲霉、土曲霉和杂色曲霉。研究显示某些IgG抗体试剂盒对于烟曲霉引发的CPA或者曲霉球具有高敏感性(90%~95%)。检测敏感性和特异性在不同试剂盒之间不同,分别为:75%~96%和97%~81%。IgG抗体水平下降有助于监测对CPA和曲霉性鼻窦炎的治疗疗效,然而,这一过程比较缓慢,即使是病情改善的患者也需要数周到几个月;患者的曲霉IgG抗体水平不下降则高度怀疑治疗失败。曲霉IgG抗体可以诊断过敏性支气管肺曲霉病(ABPA),30%~50%的ABPA患者可检测出烟曲霉IgG抗体。同时,也应对疑似ABPA患者进行总IgE和曲霉特异性IgE抗体的检测。曲霉IgG抗体、曲霉特异性IgE抗体和其他真菌之间可能产生交叉反应,另外健康人或者结核病患者可能有一定程度的曲霉IgG抗体交叉反应。
念珠菌甘露聚糖和甘露聚糖抗体
由于抗体复合物的产生对甘露聚糖抗原检测的敏感性(58%~84%)和特异性(65%~92%)的影响,因此不建议单独使用甘露聚糖抗原检测。建议使用甘露聚糖(Mn)抗原抗体的联合检测来诊断侵袭性念珠菌病、念珠菌血症和慢性播散性念珠菌病。在念珠菌血症患者中,Mn检测的敏感性和特异性分别是58%和93%,Mn抗原抗体的联合检测可提升敏感性和特异性至83%和86%,阴性预测值可>85%。抗原抗体联合检测早于血培养报阳6~7天,当诊断慢性播散性念珠菌病时,早于培养报阳平均16天。Mn抗原抗体对不同菌种的敏感度不同:在白念珠菌、光滑念珠菌或热带念珠菌感染患者中表现最佳,对克柔念珠菌和近平滑念珠菌的敏感性较低。细菌血症、使用伐昔洛韦和阿昔洛韦与假阳性相关。
隐球菌荚膜多糖抗原
隐球菌病主要由新型隐球菌和格特隐球菌引起,新型隐球菌感染在健康人群中少见,大多数病例发生在免疫功能较差的人群中。使用血清和脑脊液样本检测隐球菌抗原为是否为隐球菌感染提供了明确诊断。HIV/艾滋病患者脑脊液进行隐球菌抗原检测:敏感性为95%~100%,特异性为98%~100%,使用血清的敏感性和特异性均为98%~100%。监测抗真菌治疗过程中的脑脊液隐球菌抗原滴度对于治疗效果具有指示作用,但是在血清样本中不推荐进行(因为隐球菌抗原滴度下降缓慢)。LFA是一种快速检测方法,目前市场上的各种商用试剂都表现出良好的诊断性能,可进行半定量和定量检测,无需无菌预处理,溶血或脂血标本不干扰检测结果。但是,毛孢子菌、犬咬二氧化碳嗜纤维菌、粘滑口腔球菌感染可能引起假阳性。由于钩状效应(前带效应),高真菌载量的患者可能会出现假阴性结果,因此对高度怀疑隐球菌感染,且使用未稀释样本检测结果为阴性的患者,应进行样本稀释操作后检测。
综上所述,侵袭性真菌病的早期诊断对患者生存率至关重要,当前血清学检测技术和新的分析方法受到广泛关注,相比于传统诊断技术更便捷、检测周期短,满足了临床的更多需求。同时,对于侵袭性真菌病的诊断推荐联合检测,以提升诊断性能和临床价值。
责任编辑:牛淋淋