侵袭性肺曲霉菌患者血清半乳甘露聚糖动态变化及与CT影像学关系

龚正　占明　张凌云　龚萍　王艳华　崔聪　王永全　向光明　陈世雄

(1.三峡大学呼吸疾病研究所 宜昌市中心人民医院 三峡大学第一临床医学院，宜昌 443000；2.湖北省宜昌市秭归县人民医院，宜昌 443600；3.湖北省宜昌市兴山县人民医院，宜昌 443700)



·论著·

侵袭性肺曲霉菌患者血清半乳甘露聚糖动态变化及与CT影像学关系

龚正1占明1张凌云1龚萍2王艳华3崔聪1王永全1向光明1陈世雄1

(1.三峡大学呼吸疾病研究所 宜昌市中心人民医院 三峡大学第一临床医学院，宜昌 443000；2.湖北省宜昌市秭归县人民医院，宜昌 443600；3.湖北省宜昌市兴山县人民医院，宜昌 443700)

目的观察侵袭性肺曲霉菌感染患者抗真菌治疗前后肺泡灌洗液及血清中半乳甘露聚糖(GM)的水平变化、CT影像学特征及血清中性粒细胞数与GM试验阳性率之间的关系，患者血清中性粒细胞值与GM试验阳性率之间的关系。方法连续性纳入60例确诊侵袭性肺曲霉菌感染患者，观察抗真菌治疗前后肺泡灌洗液和血清GM试验动态水平变化。单因素Logistic回归分析CT侵犯肺叶数、空气新月征、晕轮征、血清中性粒细胞值与GM的关系。结果抗真菌治疗前患者肺泡灌洗液GM平均值均高于血清GM平均值(0.62±0.08 mg/L,60.0%;0.51±0.07 mg/L,31.6%)。同抗真菌治疗前比，患者抗真菌治疗后1个月、2个月、3个月、6个月肺泡灌洗液GM值快速降低(P<0.05)，而血清GM数值缓慢降低，仅在第3个月、第6个月降低(P<0.05)。患者CT侵犯肺叶数、晕轮征与肺泡灌洗液、血清中性粒细胞值GM试验阳性率显著相关。结论肺泡灌洗液及血清GM试验可作为IFD疾病诊断及治疗的重要辅助指标。CT影像学特征、血清中性粒细胞值与GM试验阳性率显著相关。

侵袭性肺曲霉菌;肺泡灌洗液;半乳甘露聚糖

[Chin J Mycol，2016，11(4):205-208]

侵袭性肺曲霉菌感染多发于血液系统疾病的患者，临床表现为定植或变应性支气管肺曲菌病及不同类型的肺部感染[1]。由于器官移植、干细胞移植、化疗及免疫抑制剂的使用，最近10 a发病率显著升高[2]，流行病学统计发现侵袭性肺曲霉菌感染患者死亡率高达40%～90%[3]。肺组织病理学检查及真菌培养是诊断侵袭性肺曲霉菌感染(invasive fungal disease,IFD)患者的金标准，但获取肺组织的有创性检查不能广泛应用，肺泡灌洗液及血清半乳甘露聚糖(Galactomannan,GM)检查可作为诊断IFD的辅助指标。本研究观察我院60例确诊IFD患者GM动态变化，为疾病治疗提供参考。

1　资料与方法

1.1资料

收集本院2014年1月～2015年10月于我院住院期间经支气管镜检查或经皮肺穿刺活检病理学检查确诊的侵袭性肺曲霉菌感染患者患者60例。男30例，女30例，年龄18～80岁，平均(40±3.2)岁。纳入标准：年龄大于18岁，根据欧洲癌症研究和治疗组织/侵袭性真菌感染协作组和美国国立变态反应和感染病研究院真菌病研究组(EORTC/MSG)共识[4]，确诊为侵袭性肺曲霉菌感染。所有患者均行血常规、肺部CT检查、支气管镜检查。所有入组患者均使用了两性霉素B、伊曲康唑、伏立康唑、卡泊芬净一种或几种等药物治疗。患者在签署知情同意书后经支气管镜留取肺泡灌洗液，采血后留取血清。

1.2实验方法

清晨采血后，4度离心取血清，采用酶联免疫吸附实验双抗体夹心法测定血清半乳甘露聚糖(Galactomannan,GM)。试剂盒购自Bio-Rad公司，操作按试剂盒说明书进行。显色溶液显色至反应停止后使用酶标仪在450 mm/630 mm读取吸光值。根据吸光值计算GM浓度。患者血清GM数值计算公式：A指数=A测定/A标准血清。单次检测A值大于0.7或两次不同时点监测A数大于0.5为阳性。检测抗真菌治疗前、治疗后第1个月、2个月、3个月、6个月肺泡灌洗液及血清GM值。

1.3统计学处理

采用SPSS 21.0统计学软件分析数据，计量资料采用重复测量数据的方差分析。计数资料采用卡方检验。采用单因素逻辑回归分析对侵犯肺叶数与肺泡灌洗液GM试验阳性相关性，空气新月征、晕轮征、中心粒细胞数与GM试验阳性相关性。

2　结　　果

2.1患者抗真菌治疗后不同时间段GM变化比较

如表1所示，总数60例确诊为IFD疾病，36例(60%)患者肺泡灌洗液GM试验阳性，24例患者GM试验阴性。患者治疗前肺泡灌洗液(BALF)GM值和GM阳性率均高于血清GM值和GM阳性率(P<0.05)。抗真菌治疗后1个月、2个月、3个月，患者肺泡灌洗液GM浓度快速降低，GM浓度低于治疗前(P<0.05)。而治疗后患者血清GM浓度缓慢降低，仅在第3个月、第6个月GM浓度较治疗前显著降低(P<0.05)。

表1　患者抗真菌治疗后不同时间段GM变化比较

注：各组治疗前后比较，经重复测量数据的方差分析，与治疗前比较，*P<0.05；与BALF GM比较，**P<0.05

2.2治疗前患者CT病灶影像单变量分析

通过优势比分析患者CT病灶影像与肺泡灌洗液GM试验阳性率之间的关系。先采用肺叶数分层分析，分析肺叶数与GM试验阳性率之间的关系。然后通过单因素回归分析评价肺叶数与GM试验阳性率之间的关系。如表2所示，研究发现GM试验阳性率与病灶侵犯1个肺叶数(OR=0.220，95%CI为0.072～0.665)、2个肺叶数(3.538，95%CI为1.193～10.499)、3个肺叶数、4个肺叶数相关。侵犯肺叶数越多，则OR值越高。单因素回归分析发现侵犯肺叶数与GM试验阳性率相关。60例患者中，有19例(31.66%)出现晕轮征(见图1)，11例(18.33%)出现空气新月征(见图2)，晕轮症与GM试验阳性率相关(25.706，95%CI为3.128～211.252)，而空气新月征与GM试验阳性率无相关性(2.200，95%CI为0.608～7.965)。

表2　治疗前患者CT病灶影像单变量分析(n=60)

图1肺曲霉菌及晕轮征(经穿刺后病理学证实)图2肺曲霉菌及空气新月征(经穿刺后病理学证实)

Fig.1Halo sign in invasive fungal disease(proved by lung puncture biopsy pathology)Fig.2Air crescent sign in invasive fungal disease(proved by lung puncture biopsy pathology)

2.3治疗前患者血清中性粒细胞值与GM试验阳性率分层分析

通过分层回归分析患者血常规中中性粒细胞值与GM试验阳性率之间的关系。如表3所示，根据患者血常规将中性粒细胞数分为5层，统计每层患者BALF GM及血清GM阳性例数，分析发现血清中性粒细胞值越高，则肺泡灌洗液及血清GM阳性率越低，肺泡灌洗液及血清GM试验阳性率与血常规中中性粒细胞值相关。分层回归分析提示肺泡灌洗液GM试验值与血清中性粒细胞值呈负相关。

表3治疗前GM试验值与患者血清中性粒细胞值分层回归分析(n=60)

Tab.3Hierarchical regression analysis of serum neutrophils and GM levels before treatment

血清中性粒细胞值(×109)<0.50.5～2.02.0～3.03.0～7.0>7.0BALFGM阳性数/阴性数5/03/012/210/126/12OR值(95%CI)0.308(0.148～0.641)P值0.002血清GM阳性数/阴性数5/02/14/84/115/20OR值(95%CI)0.644(0.415～0.999)P值0.049

3　讨　　论

多项大型临床随机对照研究发现GM试验可有效预测侵袭性肺曲霉菌感染患者，从而减少高危血液病所致的免疫抑制患者经验性抗曲霉菌治疗[5-6]。Mohammadi等[7]研究了16例IPA患者，以单次阳性值大于0.5为标准，肺泡灌洗液GM敏感性和特异性高达85.7%和93.3%。Sadique等[8]研究发现3 d以内抗真菌治疗不影响肺泡灌洗液GM试验准确性。而Susanne等[9]报道抗真菌治疗7 d后，肺泡灌洗液GM试验阳性率降低。但有个别报道使用卡泊芬净后，血清GM浓度短期内迅速增加[10]。本研究显示治疗后第1个月，大部分患者肺泡灌洗液中GM试验转阴。提示抗真菌治疗将降低IFD患者肺泡灌洗液GM阳性率，诊断IFD的GM试验应在抗真菌治疗前完成。抗真菌治疗后第2个月、第3个月、第6个月患者肺泡灌洗液GM浓度较治疗前低，由于抗真菌治疗周期长，部分患者在治疗过程中需要行2次以上支气管镜检查或介入治疗，而血清GM浓度在抗真菌第3个月才降低至较低浓度。提示肺泡灌洗液GM试验可作为抗真菌治疗有效性的一个辅助指标。IFD感染患者肺泡灌洗液GM浓度高于血清浓度，GM阳性率高于血清检测，提示抗真菌治疗前肺泡灌洗液GM试验对诊断IFD较血清学监测更有价值，二者联合监测协同诊断及判断疗效。

CT影像学表现是诊断IFD的重要指标，肺部病灶动态改变是判断疗效的重要方法，真菌侵犯范围大小与感染肺叶数有关，IFD感染患者肺部CT影像学常为多发病灶，随病情进展，表现为坏死基础上的空洞，本研究发现真菌侵犯肺叶数达到2个以上时，GM试验阳性显著升高。因此，尽管侵犯肺叶数不属于IFD特异性表现，但可作为辅助诊断IFD的一个影像学表现。空气新月征是IFD的重要影像学表现[11]，空气新月征为侵袭性肺曲霉菌感染的较为可靠征象，通常提示疾病晚期，周围坏死组织溶解并被白细胞释放蛋白分解酶溶解吸收，真菌感染局限化，IFD处于恢复阶段。有趣的是，本研究发现空气新月征患者GM试验多为阴性，空气新月征与GM试验阳性率无显著相关性，推测可能为病灶趋于稳定，真菌处于休眠状态，半乳甘露聚糖吸收入血较少，血清GM浓度较低，期待更多大样本研究予以证实。晕轮征在病理上提示肺出血。Kuhlman[12]于20世纪80年代首次报道晕轮征是诊断IFD的重要特征，但晕轮征是一种非特异性表现，结核、良性及恶性肿瘤均可出现晕轮征。本研究发现晕轮征与GM试验阳性率显著相关。晕轮征提示曲霉菌侵犯血管，红细胞渗出局限于病灶周围，为病灶进展期表现，提示真菌多处于生长活跃期，GM试验阳性率可因此而显著升高。

GM为存在曲霉细胞壁中的一类多糖，在曲霉菌侵犯组织时可释放入血，血清中GM可被中性粒细胞吞噬后分解。因此，血液系统疾病患者中性粒细胞功能受损患者、化疗后粒细胞缺乏患者有较高的GM试验阳性诊断率。在血液系统恶性肿瘤患者IFD的诊断中，血清GM的敏感性和特异性高达90%左右[13]，本研究发现无免疫功能异常的单一呼吸系统疾病患者，中性粒细胞数量及功能正常患者，GM试验阳性率低于已报道的血液系统恶性肿瘤患者。同时本研究证实，肺泡灌洗液及血清GM试验阳性率与血清中性粒细胞数量呈负相关。提示若患者不合并血液系统疾病，免疫功能正常的呼吸系统疾病患者，应行肺泡灌洗液GM试验检查，提高疾病诊断阳性率。

综上所述，肺泡灌洗液及血清GM试验有助于IFD的诊断及疗效判断。CT影像学特征结合肺泡灌洗液及血清GM试验可作为IFD疾病诊断及治疗的重要辅助指标。

[1]Segal BH.Aspergillosis[J].N Engl J Med,2009,360(18):1870-1884.

[2]Kontoyiannis DP,Marr KA,Park BJ，et al.Prospective surveillance for invasive fungal infections in hematopoietic stem cell transplant recipients,2001-2006:overview of the Transplant-Associated Infection Surveillance Network(TRANSNET) Database[J].Clin Infect Dis,2010,50(8):1091-1100.

[3]Walsh TJ,Anaissie EJ,Denning DW,et al.Treatment of aspergillosis:clinical practice guidelines of the Infectious Diseases Society of America[J].Clin Infect Dis,2008,46(3):327-360.

[4]Tsitsikas DA,Morin A,Araf S，et al.Impact of the revised(2008) EORTC/MSG definitions for invasive fungal disease on the rates of diagnosis of invasive aspergillosis[J].Med Mycol,2012,50(5):538-542.

[5]Morrissey CO,Chen SC,Sorrell TC，et al.Galactomannan and PCR versus culture and histology for directing use of antifungal treatment for invasive aspergillosis in high-risk haematology patients:a randomised controlled trial[J].Lancet Infect Dis,2013,13(6):519-528.

[6]Aguado JM，Vazquez L，Fernandez-Ruiz M，et al.Serum galactomannan versus a combination of galactomannan and polymerase chain reaction-based Aspergillus DNA detection for early therapy of invasive aspergillosis in high-risk hematological patients:a randomized controlled trial[J].Clin Infect Dis,2015,60(3):405-414.

[7]Mohammadi S，Khalilzadeh S，Goudarzipour K，et al.Bronchoalveolar galactomannan in invasive pulmonary aspergillosis:a prospective study in pediatric patients[J].Med Mycol,2015,53(7):709-716.

[8]Sadique Z，Grieve R，Harrison DA，et al.An integrated approach to evaluating alternative risk prediction strategies:a case study comparing alternative approaches for preventing invasive fungal disease[J].Value Health,2013,16(8):1111-1122.

[9]Eigl S，Prattes J，Reinwald M，et al.Influence of mould-active antifungal treatment on the performance of the Aspergillus-specific bronchoalveolar lavage fluid lateral-flow device test[J].Int J Antimicrob Agents,2015.

[10]Klont RR，Mennink-Kersten MA，Ruegebrink D，et al.Paradoxical increase in circulating Aspergillus antigen during treatment with caspofungin in a patient with pulmonary aspergillosis[J].Clin Infect Dis,2006,43(3):e23-25.

[11]Ketai L，Jordan K，Busby KH.Imaging infection[J].Clin Chest Med,2015,36(2):197-217,viii.

[12]Kuhlman JE，Fishman EK，Siegelman SS.Invasive pulmonary aspergillosis in acute leukemia:characteristic findings on CT,the CT halo sign,and the role of CT in early diagnosis[J].Radiology,1985,157(3):611-614.

[13]Leeflang MM,Debets-Ossenkopp YJ,Wang J，et al.Galactomannan detection for invasive aspergillosis in immunocompromised patients[J].Cochrane Database Syst Rev,2015,12:doi:10.1002/14651858.

Dynamic changes of galactomannan and the relation with CT image in invasive pulmonary aspergillosis

GONG Zheng1，ZHAN Ming1，ZHANG Ling-yun1，GONG Ping2，WANG Yan-hua3，CUI Cong1，WANG Yong-quan1，XIANG Guang-ming1，CHEN Shi-xiong1

(1.Institute of respiratory diseases of the three gorges university,Yichang Center People's Hospital，The first clinical medical college of the three gorges university，Yichang 443000,China；2.Zigui county people's hospital，Zigui 443600,China；3.Xingshan county people's hospital，Xingshan 443700,China)

ObjectiveTo observe changes of galactomannan(GM) in bronchoalveolar lavage(BAL) and serum，evaluate relationship between GM and CT feature,neutrophil count in serum for invasive fungal disease(IFD).MethodsSixty patients with IFD and were enrolled in this study.The levels of GM were measured in BAL and serum.Univariate logistic regression analysis was performed with GM in BAL and lung lobe number,air crescent sign,halo sign,in CT feature and neutrophil in serum.ResultGM in BAL was higher than the GM in serum(0.62±0.08 mg/L,60.0%;0.51±0.07 mg/L,31.6%) before antifungal treatment，compared with before antifungal treatment,the GM in BAL in 1 m 2 m 3 m 6 m decreasd rapidly after antifungal treatment(P<0.05),but the GM of serum decrease slowly,decreasing only in 3 m,6 m(P<0.05).The positive rate of the GM of BAL was in concerned with the amount of invasive lung lobe and halo sign in CT and neutrophil count in serum.ConclusionGM in BAL might be a important marker for diagnosing and efficacy in IFD,GM in BAL was correlated with CT feature and neutrophil count.

invasive fungal disease;bronchoalveolar lavage;galactomannan

宜昌市医疗卫生科研基金(KFJ2013009)

龚正，男(汉族)，博士，主治医师.E-mail:gongzheng119898@163.com

占明,E-mail:5403789@qq.com

R 519.8

A

1673-3827(2016)11-0205-04

2015-10-15[本文编辑]王飞