1，3-β-D-葡聚糖和半乳甘露聚糖检测在侵袭性真菌病诊治中的临床意义研究

李方义，邹子俊，李伟超，周 林，郑煜凯，何志捷 （中山大学孙逸仙纪念医院重症医学科，广东广州510120）

1，3-β-D-葡聚糖和半乳甘露聚糖检测在侵袭性真菌病诊治中的临床意义研究

李方义，邹子俊，李伟超，周 林，郑煜凯，何志捷 （中山大学孙逸仙纪念医院重症医学科，广东广州510120）

【摘 要】真菌抗原检测在侵袭性真菌病的早期诊断、指导治疗中发挥重要作用.真菌抗原检测包括1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖检测、

半乳甘露聚糖检测、隐球菌荚膜多糖抗原检测等，其中运用最广泛的是1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖检测和半乳甘露聚糖检测.1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖检测和半乳甘露聚糖检测受到很多因素影响，在具有不同影响因素的患者中其结果的判读不同.关于不同疾病患者的1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖检测和半乳甘露聚糖检测诊断价值的临床研究甚多，但是系统阐述这两种检测方法影响因素的文献很少.本研究就影响这两种检测方法结果的众多因素进行综述，明确在不同影响因素下的临床意义，并正确指导诊疗.

【关键词】1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖；半乳甘露聚糖；侵袭性真菌病；侵袭性念珠菌病；侵袭性曲霉菌病

0　引言

侵袭性真菌病（invasive funga1 disease，IFD），即真菌侵入人体组织、血液，并在其中生长繁殖所致组织损害、器官功能障碍、炎症反应的病理改变及病理生理过程.目前IFD的致病菌仍主要是念珠菌、曲霉菌.尽管近几十年抗真菌治疗方面有了突飞猛进，但是侵袭性念珠菌病（invasive candidiasis，IC）、侵袭性曲霉菌病（invasive aspergi11osis，IA）的归因死亡率仍高达30%～40%［1］.多项研究显示，早期、正确的使用抗真菌治疗可以明显降低IFD患者死亡率.IFD的实验室诊断方法包括组织病理学检测、真菌培养/镜检、真菌抗原检测、真菌抗体检测以及分子生物学检测.传统组织病理学和培养/镜检方法敏感性低、检测时间长，不利于早期诊疗.抗体检测在免疫抑制患者中使用受到限制.新发展起来的分子微生物检测在临床上广泛应用仍需要制定统一标准.因组织病理学在临床上难以实施，目前诊断IFD的仍主要依赖于真菌培养结果.但真菌培养阳性的平均时间在2～7 d，甚至更长，且在多种因素影响下，真菌培养对诊断IC的敏感度仅约50%［2］，对诊断IA只有25%～50%.显然，使用真菌培养结果并不利于早期诊断和治疗.真菌培养方法的缺陷促使多种非培养检测方法的发展，包括抗原检测、抗体检测、分子生物学检测.抗体检测不利于免疫抑制患者IFD的诊断.新发展起来的分子微生物学检测方法由于缺乏统一标准，高假阳性率的特点使其更适用于排除IFD，而非诊断IFD.所以，目前在侵袭性真菌病的早期诊断和治疗中，抗原检测仍发挥重要作用，其中使用最广泛的是1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖检测、半乳甘露聚糖检测.1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖检测和半乳甘露聚糖检测受很多因素影响，在具有不同影响因素的患者中其结果的判读不同.关于这两种抗原在不同疾病患者中诊断价值的临床研究甚多，但是系统阐述这两种检测方法影响因素的文献很少.本研究就影响这两种检测方法结果的众多因素进行综述，明确在不同影响因素下的临床意义，并正确指导诊疗.

1　1，3-β-D-葡聚糖检测

1，3⁃β⁃D⁃葡聚糖（1，3⁃β⁃D⁃G1ucan，BG）是除不表达或低表达于隐球菌、毛霉菌外，广泛存在于多种真菌细胞壁的多糖，包括念珠菌、曲霉菌、镰刀菌及卡氏肺孢子菌.在真菌菌丝生长的过程中，被机体破坏的BG释放，故检测血液中的BG可以协助IFD的诊断，在2008EORTC/MSG、2012ESCMID等指南中均将血清BG检测作为IFD的微生物学检测标准.

目前认为，四种用于BG检测的试剂在诊断IFD的灵敏度、特异度可能没有明显差异.BG检测在诊断IC的敏感度、特异度分别为75%～80%、80%［3］.虽然与其他念珠菌感染相比，近平滑念珠菌感染时BG检测的敏感度相对较低，但在近平滑念珠菌外的其它念珠菌中BG检测敏感度相似.BG检测在血液系统恶性肿瘤患者中诊断IA的敏感度和特异度分别是55%～95%、77%～96%［4］.

用于检测BG的标本主要有血清、支气管肺泡灌洗液（bronchoa1veo1ar 1avage f1uid，BALF）、脑脊液（cerebrospina1 f1uid，CSF）及胸水等.BALF的BG检测意义不大，原因可能是念珠菌定植相对于感染更常见.CSF在诊断非白色念珠菌中枢神经系统感染的敏感度和特异度分别是100%、95%～98%［5］.在血源性白色念珠菌脑膜脑炎的动物试验中也显示了很高的敏感性和特异性［6］.其它标本BG检测在诊断IFD的意义并不明确.

尽管目前BG检测已成为与真菌培养联合诊断IFD的重要方法，但是BG检测用于诊断IFD仍存在很多不能忽视的问题.

首先，BG检测存在显著的假阳性.常见于同时合并细菌感染，包括革兰阳性、革兰阴性菌（如铜绿假单胞菌），使用免疫球蛋白、白蛋白等血制品、使用含葡聚糖的材料（如外科纱布、透析膜）、静脉输注阿莫西林克拉维酸、粘膜破坏等［7-9］.在不同人群中，BG检测假阳性率也并不相同.如在以恶性肿瘤患者为研究对象时，即使常同时合并细菌感染、同时使用多种血制品或抗生素，但是连续两次出现假阳性的概率很低.但在一项以ICU患者为研究对象的单中心临床试验中，即使排除了刚接受手术或透析治疗的患者，BG检测假阳性率依然很高.特定人群BG检测效率仍需更多的临床试验才能确定.在不存在导致假阳性因素的患者中，高水平的BG提示需要抗真菌治疗，低水平的BG需要连续多次检测（2～3次/周）才能为IFD的早期诊断提供依据.但在导致假阳性的因素持续存在时，BG检测结果持续阳性临床指导意义有限.

其次，虽然很多研究中显示不同的cut⁃off值，BG检测诊断IFD均具有很高的准确性，但是仍不能排除在不同人群中BG检测需要不同的cut⁃off值.比如在一项以ICU中具有呼吸系统感染症状的患者为研究对象，评估BG检测对于诊断IA的研究中，提高cut⁃off值至140 pg/mL（推荐值为80 pg/mL）并不影响检测的灵敏度，却可以提高其特异度［10］.另外，有诊断意义的阳性次数、最佳的检测时间和频率等均没有公认结论.

最后，BG在机体内的动力学规律也不明确，虽然在IFD表现出发热前数天就可以出现BG检测阳性，在治疗过程中也会降低，但即使抗真菌治疗有效，BG也可能会长时间持续阳性［11］.所以将BG检测动态变化指导抗真菌治疗可能并不十分合适，只能认为持续下降的BG水平更可能提示治疗有效［12］.

2　半乳甘露聚糖（GM）试验及发病机制

半乳甘露聚糖（ga1actomannan，GM）是曲霉细胞壁的一种多糖，在菌丝生长过程中释放.虽然GM在其他非曲霉菌种也有表达，但却不认为是该检测方法的缺陷.2008EORTC/MSG指南中同样将血清半乳甘露聚糖（GM）试验，作为IA的微生物学检测标准.

GM试验在诊断IA的敏感度和特异度分别为61%～89%，84%～95%［13］.即使有早期研究显示不同的曲霉具有不同的GM水平，比如在血液系统恶性肿瘤的患者中，非烟曲霉感染者中GM试验敏感度高于烟曲霉感染，但是同样没有数据证明这种差异具有临床意义［14］.也有研究显示在不同的检测人群中，GM试验的灵敏度和特异度差异非常大，为40%～100%.一项来自Pfeiffer等［15］的meta分析显示，即使在诊断侵袭性肺曲霉病（invasive pu1monary aspergi11osis，IPA）中，GM试验灵敏度和特异度在不同人群中也不相同.

目前用于GM实验的标本主要有血清、BALF、CSF.不同于BG检测的是，即使可能在标本处理、试剂选择、特别是cut⁃off值选择方面，非血清标本的GM试验要求不同，BALF、CSF的GM试验仍具有明确的临床意义.BALF的GM试验对于非中性粒细胞缺乏患者的肺部曲霉菌病诊断是有帮助的，因为在这类患者中，该抗原能被循环中的中性粒细胞清除，所以真菌生长过程中释放的GM往往局限于呼吸道，很少出现血GM试验阳性.类似的，在预防性抗曲霉治疗、侵袭性真菌感染低危患者，真正的血GM试验阳性可能性较低，只有多次高水平的血GM试验才提示IA的存在，单次的血GM试验往往提示假阳性.CSF 的GM试验是诊断免疫抑制患者的中枢神经系统曲霉菌病可靠依据，连续的GM水平的检测可能可以指导抗真菌治疗.除以上三种标本外，虽然胸水、痰、尿液也可行GM试验，但是没有足够的数据为其做出准确的推荐.

类似于BG检测，GM试验的主要缺陷也是很多因素可以导致其出现假阳性.包括静脉使用阿莫西林、使用血制品、食用含有GM或交叉反应成分的食物（尤其是存在消化道GVHD的患者）.既往认为使用哌拉西林他唑巴坦可导致假阳性，但是近些年研究显示其假阳性可能是制作工艺上而非药物本身的因素导致的.

不同于BG检测，GM试验的动态变化，特别是转为阴性的时间与临床转归高度相关.甚至早至抗真菌治疗第7～14天的GM水平下降也与临床转归相关［16］.因此GM阳性的患者，在抗真菌治疗过程中，需要至少每7 d检测GM试验作为抗真菌治疗疗效的评估.但是抗真菌治疗是否会影响GM试验的敏感度尚不明确.有研究显示抗真菌治疗可降低GM试验的敏感性.也有研究显示抗真菌治疗对GM敏感性的影响与抗真菌药物的种类有关，使用卡泊芬净会使GM试验的敏感性升高，使用泊沙康唑、伏立康唑时却会降低［17］.但是最近却有研究［18］显示预防或经验性抗真菌治疗并不会使GM试验敏感性下降.即使抗真菌治疗使GM试验敏感性下降，这是否表示更低水平真菌生长却不明确.

另外，GM试验检测时间长、检测设备和检测人员培训要求高、存在多种导致假阳性的交叉反应等缺点也限制了它的应用.

3　结论

通过以上综述，本研究得到以下结论：①血清、CSF的BG检测、GM试验和BALF的GM试验具有较高的灵敏度和特异度，可以用于IFD的早期诊疗，其他标本BG检测、GM试验的临床意义不明确；②BG检测的假阳性率在不同患者中差异很大，其临床指导价值需要考虑是否持续存在导致假阳性的因素；③在不同患者中，BG检测可能需要不同的cut⁃off值、检测时间和频率；④动态观察BG检测结果可能并不十分适合指导抗真菌治疗，只能认为持续下降的BG水平更可能提示治疗有效.GM试验的动态变化可用于抗真菌治疗的疗效评估.

本研究的综述还发现关于BG检测和GM试验，仍存在很多问题需要进一步研究解决.首先，现有抗原检测的研究主要集中在受多种因素影响的特定疾病状态患者中，没有评估同一疾病状态下或不同疾病状态下患者具体某一因素对这些检测的影响.其次，抗真菌药物治疗对以上抗原检测的影响各研究的结论尚不一致；再次，血液标本以外的其他标本抗原检测中，是否需要使用不同于血液标本抗原检测的试剂、cut⁃off值等均不明确.最后，BG检测和GM试验如何才能与其他IFD诊断方法更好的结合仍有待研究.只有了解这些，才能更科学的诠释其临床意义，以协助IFD诊断，指导IFD治疗.

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【中图分类号】R519

【文献标识码】A

文章编号：2095⁃6894（2016）06⁃64⁃03

收稿日期：2016-05-20；接受日期：2016-06-06

基金项目：中华医学会临床医学科研专项资金项目（14030310568）

作者简介：李方义.硕士.研究方向：抗菌药物临床药代动力学与药效学.Te1：020⁃81332199 E⁃mai1：1fyhnxn@126.com

通讯作者：何志捷.E⁃mai1：Hezhijie2004@126.com

Clinical significance of detection of antigens and antibodies in invasive fungal diseases

LI Fang⁃Yi，ZHOU Zi⁃Jun，LI Wei⁃Chao，ZHOU Lin，ZHENG Yu⁃Kai，HE Zhi⁃Jie
Intensive Care Unit，Sun Yat⁃sen Memoria1 Hospita1，Sun Yat⁃sen University，Guangzhou 510120，China

【Abstract】Detection of antigens，especia11y ga1actomannan，1，3⁃β⁃D⁃g1ucan，p1ays an important ro1e in the detection and treat⁃ment of funga1 pathogens effective1y and time1y.There are 1ots of factors have inf1uence on the test of ga1actomannan and 1，3⁃β⁃D⁃g1ucan to a certain extent，which is important for interpretation of the resu1ts of those tests.Since amount of c1inica1 tria1s focuse on those factors，few e1ucidate them systematica11y.The study wi11 review such factors in this artic1e aiming at guiding c1inica1 diag⁃nosis and treatment.

【KeyWords】1，3⁃β⁃D⁃g1ucan；ga1actomannan；invasive funga1 diseases；invasive candidiasis；invasive aspergi11osis