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多种检测指标对血液恶性肿瘤合并深部真菌感染患者的诊断价值

2017-07-18李睿任然熊大迁

实用检验医师杂志 2017年2期
关键词:葡聚糖敏感性真菌

李睿 任然 熊大迁

临床研究

多种检测指标对血液恶性肿瘤合并深部真菌感染患者的诊断价值

李睿 任然 熊大迁

目的 评价血浆1,3-β-D葡聚糖、降钙素原(PCT)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)单独及联合检测在早期诊断血液恶性肿瘤患者深部真菌病(IFD)中的价值。方法 选择成都中医药大学附属医院血液科2014年10月年至2016年4月入院的非粒缺的血液恶性肿瘤确诊患者160例,其中合并侵袭性真菌感染患者80例为IFD组,细菌感染80例为对照1组,同时50例健康体检者为对照2组。检测血浆1,3-β-D-葡聚糖、PCT、hs-CRP诊断IFD时的受试者工作特征曲线(ROC曲线)及曲线下面积(AUC),敏感性、特异性,对3项指标进行相关性分析,探讨这几种方法联合诊断的价值。结果 IFD组1,3-β-D-葡聚糖均值为346.54 ng/L,显著高于细菌感染组47.27 ng/L(P<0.05)和健康对照组43.21 ng/L(P<0.05);IFD组PCT均值为1.18 μg/L,显著低于细菌感染组16.3 μg/L(P<0.05),高于健康对照组0.036 μg/L(P<0.05);IFD组hs-CRP均值为59.6 mg/L,细菌感染组66.8 mg/L,两者水平差异无统计学意义(P>0.05),均显著高于健康对照组3.5 mg/L(P<0.05)。G试验单独诊断IFD的AUC、敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别是0.91、90%、88.75%、85.71%、90.47%,针对血液恶性肿瘤IFD患者,最佳诊断阈值为≥70 ng/L时,诊断灵敏度为90%,特异性为88.75%;PCT单独诊断IFD的曲线下面积是0.82,针对血液恶性肿瘤IFD患者,最佳诊断阈值为1.65 μg/mL,此时诊断灵敏度为81%,特异性为75.4%;hs-CRP单独诊断IFD的AUC是0.94,与细菌感染组AUC为0.92比较差异无统计学意义(P>0.05)。1-3-β-D-葡聚糖与PCT和hs-CRP的相关系数分别为0.764、0.334(P=0.003、P=0.048),血清联合组(1,3-β-D葡聚糖+ PCT)灵敏度、特异性、阳性预测值分别为93%、90.2%、88.9%,均明显高于单一检测组。结论 葡聚糖检测是一种快速、准确、简便的诊断IFD的方法,对于IFD的早期诊断有突出价值,PCT作为深部真菌感染的检测指标,可行性优于hs-CRP;葡聚糖联合PCT检测侵袭性真菌感染的诊断价值优于单一的葡聚糖检测。

血液肿瘤病; 侵袭性真菌感染; 1-3-β-D葡聚糖; 降钙素原; 超敏C反应蛋白

目前深部真菌感染(IFD)的发病率和病死率在逐年升高[1],但由于缺乏对侵袭性真菌感染早期诊断的实验室感染标志物,导致对这类患者的诊断缺乏敏感性和特异性。作为金标准的组织活检由于取材困难,很难大规模普及;基因检测聚合酶链反应(PCR)技术虽然具有很高的敏感性和特异性,但很难在基层实验室甚至大型综合医院广泛开展。目前实验室对于真菌感染的诊断仍以传统镜检和培养为主,但敏感性、特异性和时效性均不高,因此,越来越多的感染性指标被应用于临床疾病的诊疗,如降钙素原(PCT)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)等都是目前被认为在炎症反应过程中很重要的炎症因子,两者对于细菌感染的诊断都有很重要的价值;1,3-β-D葡聚糖则被应用于IFD的快速诊断中[2]。本研究通过同时检测1,3-β-D葡聚糖、PCT、hs-CRP的血清学水平,了解其单独应用以及与1,3-β-D-葡聚糖联合应用对血液恶性肿瘤合并IFD的诊断价值,以期为临床早期诊断和治疗提供有效的实验室诊断指标。

1 材料与方法

1.1 标本来源 在2014年10月至2016年4月我院血液科收治的160例血液肿瘤患者中进行筛选分组。以中国IFD工作组2013年制定的《血液病/恶性肿瘤患者侵袭性真菌感染的诊断标准与治疗原则》(第四次修订版)[3]为对照标准,将其中80例诊断为血液恶性肿瘤合并IFD患者为研究组,80例血液恶性肿瘤合并细菌感染患者为对照1组。另选50例在我院体检中心进行健康体检者作为对照2组。

1.2 检测方法 采集患者静脉血3管,分别进行1,3-β-D葡聚糖、PCT、hs-CRP的测定。1,3-β-D葡聚糖采用浊度法,用北京金山川公司MB-80动态检测系统检测;PCT采用电化学发光法,使用瑞士Roche公司的COBAS e411全自动电化学发光免疫分析仪及其配套试剂检测;hs-CRP采用速率散射比浊法,使用美国Beckman公司的Immage 800分析仪及其配套试剂。所有标本的处理和仪器操作均按照仪器试剂说明书进行。

1.3 结果判读 1,3-β-D葡聚糖以试剂盒推荐的诊断值(60 ng/L)判定G试验阳性;PCT以试剂盒推荐的参考值大于0.05 μg/L为阳性;hs-CRP以试剂盒推荐的参考值大于8 mg/L为阳性。

1.4 统计学处理 采用GraphPad Prism 5软件进行统计分析,组间数据比较采用配对t检验;率的比较采用χ2检验;双变量相关关系采用Spearman相关分析。通过受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析判定这3种方法对IFD的诊断价值,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 单独G实验检测 对于血液恶性肿瘤患者,IFD诊断的ROC曲线下面积(AUC)为0.91,阳性预测值为86.71%,阴性预测值为90.47%。取≥70 ng/L为诊断阈值时,敏感度90%〔95%可信区间(95%CI):81.24%~95.58%〕、特异度88.75%(95%CI:79.72%~94.72%)。而对照1组AUC为0.58,研究组与对照1组和对照2组比较都显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。G试验诊断血液恶性肿瘤IFD的ROC曲线见图1。

图1 G试验诊断血液恶性肿瘤IFD的ROC曲线

2.2 单独PCT检测结果 PCT对于血液恶性肿瘤患者IFD诊断的AUC为0.82,均值为(1.18±0.52)ng/mL。取1.65 ng/mL为诊断阈值时,敏感度81%、特异度75.4%;而对照1组AUC为0.94,均值为(16.3±7.52)ng/mL。研究组与对照1组和对照2组比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。PCT诊断血液恶性肿瘤IFD的ROC曲线见图2。

图2 PCT诊断血液恶性肿瘤IFD的ROC曲线

2.3 单独hs-CRP检测结果 对于血液恶性肿瘤患者IFD诊断的AUC为0.94,较对照2组显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);与对照1组AUC为0.92比较,差异无统计学意义(P>0.05)。hs-CRP诊断血液恶性肿瘤IFD的ROC曲线见图3。

2.4 1,3-β-D葡聚糖、PCT、hs-CRP联合检测结果 研究组血清1,3-β-D葡聚糖明显高于对照1组和对照2组,差异均有统计学意义(均P<0.05);研究组血清PCT明显高于对照2组,低于对照1组,差异均有统计学意义(均P<0.05);研究组血清hs-CRP明显高于对照2组,差异有统计学意义(P<0.05),和对照1组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

图3 hs-CRP诊断血液恶性肿瘤IFD的ROC曲线

表1 血清1,3-β-D葡聚糖、PCT、hs-CRP联合检测结果比较(±s)

表1 血清1,3-β-D葡聚糖、PCT、hs-CRP联合检测结果比较(±s)

hs-CRP(mg/L)研究组80346.54±98.201.18±0.5259.58±29.13对照1组80 47.27±20.3316.3±7.5266.80±31.26对照2组50 43.21±17.560.036±0.017 3.51± 1.66组别例数(例)1,3-β-D葡聚糖(ng/L)PCT(μg/L)

2.5 对1,3-β-D葡聚糖与PCT和hs-CRP的相关性分析 血液恶性肿瘤IFD患者的1,3-β-D葡聚糖与PCT存在正相关关系(r=0.764,P=0.003);与hs-CRP也存在正相关关系(r=0.334,P=0.048)。

2.6 1,3-β-D葡聚糖+PCT联合组与1,3-β-D葡聚糖单一组或PCT单一组检测结果比较 联合组(1,3-β-D葡聚糖+ PCT)的敏感度、特异度、阳性预测值均明显高于1,3-β-D葡聚糖或PCT单一组(χ2=4.97,χ2=5.13,均P<0.05)。见表2。

表2 1,3-β-D葡聚糖联合PCT组与1,3-b-D葡聚糖或PCT单一组检测结果比较

3 讨论

近年来随着广谱抗菌药物的广泛使用、器官移植,化疗药物、侵入性操作的不断增加,深部真菌感染的发病率呈逐年上升趋势。由于其临床症状不明显,病原体检查时间长,取材困难等诸多原因,同时侵袭性真菌感染又多由重度感染继发而来,早期与其他感染性疾病的鉴别诊断对IFD患者的治疗预后就有着尤为重要的意义。

1,3-β-D葡聚糖是真菌细胞壁的主要成分,普遍存在于几乎所有真菌中。真菌进入血液或深部组织,经吞噬细胞吞噬和消化后,1,3-β-D葡聚糖可从真菌细胞壁释放,从而血液中的含量升高,检测人体体液中真菌细胞壁成分1,3-β-D-葡聚糖(Glucan)的试验,称G试验。既往研究表明,检测血液中1,3-β-D葡聚糖含量对于侵袭性真菌感染早期的辅助诊断确有重要意义,但G试验的敏感性和特异性的不同与实验室设定的阈值有关,不同实验室、不同基础疾病对于侵袭性真菌感染诊断的判定折点、敏感性、特异性不同,阈值的设定仍有一定争议[4-7]。本组患者用MB-80微生物快速动态检测系统,通过对ROC曲线的分析发现,以70 ng/L为阈值时,AUC最大,敏感性为90%,特异性为88.75%,因此适当提高诊断阈值对于诊断血液恶性肿瘤IFD有更高的诊断价值[8]。由于G试验较高的阴性预测值,故多次G试验阴性结果基本可以排除IFD的可能。但因为其干扰因素较多,存在假阳性和假阴性的可能:如输注静脉制剂(白蛋白[9]、免疫球蛋白、凝血因子),使用高浓度某些抗菌药物(磺胺类、阿莫西林/克拉维酸、厄他培南、哌拉西林/他唑巴坦等),多发性骨髓瘤等因素都会导致假阳性;而隐球菌和结合菌感染,严重粒细胞缺乏患者,标本放置时间过长等因素又会导致假阴性结果。故而我们考虑能不能通过多项感染指标联合应用来提高诊断的敏感性和特异性呢。

血清CRP主要由肝脏合成,是一种重要的急性时相反应蛋白,半衰期约为19 h。正常人血清中C反应蛋白含量极低,当机体受到损伤、感染、炎症等破坏时,CRP可在短时间内急速升高。hs-CRP是运用超敏感检测技术检测CRP,具有更高敏感度和准确性。hs-CRP被广泛应用到临床各种疾病的诊断中,特别是感染相关性疾病,它对疾病早期的检测和诊断有着重要价值,但易受消化系统、心脑血管及内分泌系统等多系统疾病因素的影响,对深部真菌感染诊断的敏感性和特异性均较低[10]。本研究再次证实hs-CRP与1,3-β-D葡聚糖之间的相关关系(P=0.048),但相关系数较低(r=0.334),主要原因是因为其不能很好地将细菌感染和真菌感染区分开来,虽然能预测全身感染性疾病,但对诊断深部真菌感染的特异性不高,故不建议用于深部真菌感染的协同诊断。

PCT是降钙素的前体,是一种没有激素活性的糖蛋白[11],具有操作简单、高敏感性、高特异性等特点。它作为一种新的与感染相关的炎症反应标志物在临床上广泛应用,在细菌感染时敏感度较高。Brodská等[13]对血培养阳性患者的分析显示:革兰阴性(G-)菌PCT水平明显高于革兰阳性(G+)菌和真菌感染患者。对于辅助诊断深部真菌感染,施保华[4]、武夏[12]等人有一定研究,但也未与细菌感染加以鉴别。本研究发现,较低的PCT水平(0.05~2 μg/L)可以作为深部真菌感染的一个辅助诊断指标,一旦连续监测某一患者的PCT有持续低水平升高,同时普通抗菌药物治疗无效,并排除手术或外伤的干扰,医生可以转变思路,考虑是否可能是真菌感染。深部真菌感染导致PCT升高的原因可能是由于患者血清中升高的1,3-β-D葡聚糖,作为一种炎症因子,刺激机体器官细胞分泌PCT,间接导致了PCT的升高。同时本研究表明,PCT与1,3-β-D葡聚糖的相关系数达r=0.764,鉴于PCT与1,3-β-D葡聚糖的高度相关性,必要时联合测定1,3-β-D葡聚糖和PCT,可以为诊断深部真菌感染提供更多的实验室依据。

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3 中国侵袭性真菌感染工作组.血液病/恶性肿瘤患者侵袭性真菌病的诊断标准与治疗原则(第四次修订版)[J].中华内科杂志,2013,52(8):704-709.

4 施保华,汪海霞,范泽旭,等.不同检测指标对临床深部真菌感染诊断的评价[J].国际检验医学杂志,2013,34(19):2540-2541.

5 陈岩,王淑惠,黄宝青,等.血浆1,3-β-D-葡聚糖检测对恶性血液病患者侵袭性真菌感染的诊断价值[J].检验医学,2013,28(1):7-10.

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12 武夏.血清降钙素原测定对合理应用抗生素治疗AECOPD的作用[J].临床肺科杂志,2012,17(4):654-655.

13 Brodská H,Malíčková K,Adámková V,et al. Significantly higher procalcitonin levels could differentiate Gram-negative sepsis from Gram-positive and fungal sepsis[J]. Clin Exp Med, 2013,13(3):165-170.

(本文编辑:李银平)

Diagnostic value of multiple detection indicators in patients with hematological malignancies complicated with deep fungal infection

Li Rui, Ren Ran, Xiong Daqian. Department of Clinical Laboratory, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine Hospital, Chengdu 610075, China

Corresponding author: Xiong Daqian, Email: 705006714@qq.com

Objective To evaluate the value of 1-3-β-D glucan, procalcitonin (PCT), or high-sensitivity c-reactive protein (hs-CRP) individually or joint detection in the early diagnosis of hematology-oncology with deep fungal infection (IFD). Methods The patients with hematologic malignancies, who admitted in hematology department from October 2014 to April 2016 were screened and enrolled. 160 patients were diagnosed with hematology-oncology, 80 patients with invasive fungal infection were set as assay group, the other 80 patients with bacterial infection as control group 1, and 50 healthy people were set as control group 2. The area under ROC curve, sensitivity and specificity of 1-3-β-D glucan, PCT, hs-CRP for IFD diagnosis was analyzed by linear correlation to explore the value of the joint diagnosis. Results 1-3-β-D glucan mean value of IFD group was 346.54 ng/L, significantly higher than 47.27 ng/L of the bacterial infection group (P < 0.05)and 43.21 ng/L of healthy control group (P < 0.05); PCT mean value of IFD group was 1.18 μg/L, significantly lower than the bacterial infection group 16.3 μg/L (P < 0.05) and higher than healthy control group 0.036 μg/L (P < 0.05); hs-CRP mean value of IFD group was 59.6 mg/L, there was no statistically significant as compared to the bacterial infection group value of 66.8 mg/L(P > 0.05) but both were significantly higher than 3.5 mg/L of healthy control group (P < 0.05); the IFD diagnostic results of the determining G, the area under the curve was 0.91, sensitivity was 90%, specificity was 88.75%, positive predictive value was 85.71% and negative predictive value was 90.47%, the best diagnostic threshold value should be equal or greater than 70 ng/L for the patients with hematologic malignancies, while the sensitivity was 90%, and specificity was 88.75%; the IFD diagnostic results of PCT experiment, the area under the curve was 0.82, the best diagnostic threshold value should be equal or greater than 1.65 μg/L for the patients with hematologic malignancies, while the sensitivity was 81%, specificity was 75.4%; the IFD diagnostic results of hs-CRP experiment, the area under the curve was 0.94, there was no statistical significance as compared to the bacterial infection group value of 0.92 (P > 0.05); the correlation coefficients for 1-3-β-D glucan, PCT, hs-CRP were 0.764, 0.334 respectively (P = 0.003, P = 0.048), the joint diagnostic (1-3-β-D glucan + PCT) was significantly higher than separate diagnostic of sensitivity 93%, specificity 90.2% and positive predictive value 88.9%. Conclusions Glucan detection is a rapid, accurate and convenient method of diagnosis IFD, and it has outstanding value for the early diagnosis of IFD. PCT as an indicator of deep fungus infection detection is better than that of the hs-CRP, and glucan joint PCT detections for the diagnosis of invasive fungal infection are better than the single glucan detection method.

Hematology-oncology; Invasive fungal infection; 1-3-β-D glucan; Procalcitonin; High-sensitivity C-reactive protein

成都中医药大学附属医院院基金(2014-D-YY-15)

610075 四川成都,成都中医药大学附属医院检验科

熊大迁,Email:705006714@qq.com

10.3969/j.issn.1674-7151.2017.02.004

2017-05-13)

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