慢加急性肝衰竭合并感染的诊断与预后研究进展

邓珂欣 综述,罗红春 审校

(重庆医科大学附属第一医院感染科,重庆 400016)

慢加急性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure,ACLF)是在慢性肝病基础上,由各种诱因引起以急性黄疸加深、凝血功能障碍为肝衰竭表现的综合征,可合并包括肝性脑病、腹腔积液、电解质紊乱、感染、肝肾综合征、肝肺综合征等并发症,以及肝外器官功能衰竭[1]。由于ACLF患者存在高度全身炎症反应、免疫麻痹、肠道通透性增加、肠道菌群改变及易位等病理生理改变,感染发生率较高[2]。但ACLF合并感染时常无典型感染中毒性表现,导致早期诊断困难;由于患者住院时间长,院内耐药菌感染概率升高,增加了诊治难度[3-4]。因此,探索可用于临床早期识别和诊断感染的实验室指标成了临床研究的重点。

1 ACLF合并感染的流行病学特点

1.1 感染率

研究表明,ACLF合并细菌感染的发生率约为50%[4]。刘晓燕等[5]认为ACLF患者细菌感染发生率为56.7%;张伟等[6]发现ACLF院内细菌感染率高达65.7%,真菌感染率达34.3%,其中耐药菌比例高达44.4%。文献报道的ACLF合并真菌感染发生率从1%～66%。国外一项多中心调查研究发现,ACLF合并真菌感染的发生率为3.9%[7];利振坤等[8]、马天一等[9]报道ACLF患者侵袭性真菌感染(invasive fungal infection,IFI)的发生率分别为38.5%和22.97%。ACLF合并非嗜肝病毒感染文献报道较少。ACLF患者EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)感染率达61.5%,而乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相关ACLF(HBV-ACLF)患者EBV感染率为23.0%,巨细胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)感染率为5.0%[10-11]。

1.2 常见感染部位和病原体

多项研究表明,ACLF患者细菌感染最常见部位是腹腔,其次为呼吸道、尿道、胆管、肠道、口腔、血液、皮肤软组织等[12-13]。最常见的病原体为革兰阴性菌[5]。真菌感染常见部位依次为泌尿道、皮肤软组织、呼吸道、血液、食管、口咽和腹腔[14]。真菌感染病原体则以念珠菌、酵母样真菌、曲霉菌多见[15]。ACLF合并非嗜肝病毒感染以EBV和HCMV居多,但也有报道ACLF合并呼吸道流感病毒感染的病例[16]。

2 ACLF合并细菌感染的诊断

临床上,诊断细菌感染的“金标准”是血尿痰、引流液等标本涂片及培养,然而培养不但耗时,且ACLF患者微生物培养阳性率低于普通人群。国内一项回顾性研究发现,HBV-ACLF患者的188份标本培养阳性率仅为20.94%[17],表明ACLF合并感染的病原体识别较为困难。近年来,研究ACLF细菌感染早期诊断的血清学指标成为热点。

2.1 降钙素原(procalcitonin,PCT)

PCT属于降钙素前肽物质,在肺和甲状腺神经内分泌细胞中表达,其在健康人体中的水平较低[18]。当细菌感染时,外周血中PCT水平明显升高;而病毒感染、自身免疫性疾病及过敏反应仅引起PCT轻微升高[18-19],故临床上常用于诊断细菌感染和评估抗菌疗效。然而,PCT在诊断ACLF合并细菌感染中的价值存在争议。国内有研究表明,PCT对诊断ACLF合并细菌感染的敏感度为93.24%、特异度为90.00%,具有较高的临床评价性能[20]。但部分学者认为ACLF合并细菌感染的PCT阈值有待商榷[21]。为阐明该问题,LIN等[22]重新评价了PCT在ACLF合并细菌感染患者中的阈值,结果表明ACLF患者合并细菌感染时PCT水平(1.47±1.83)ng/mL明显高于未发生细菌感染时(0.75±0.60)ng/mL,PCT临界值为1.01 ng/mL时整体表现最佳,建议在诊断ACLF合并细菌感染时应提高PCT阈值。然而,有研究报道PCT和总胆红素之间存在明显相关性,PCT诊断细菌感染的阈值随着胆红素水平的升高而升高[23]。这一结果提示患有严重肝脏疾病可能降低PCT对ACLF合并细菌感染的诊断价值。因此,PCT单一指标在诊断ACLF合并细菌感染方面存在缺陷,需要联合其他指标或采用新型生物学标记替代,以提高诊断准确性。

2.2 C反应蛋白(C-respondence protein,CRP)

CRP作为炎症指标已广泛用于感染性疾病的诊断,对ACLF合并细菌感染早期快速判断有一定作用。ZHANG等[24]发现在ACLF合并细菌感染的患者中,CRP>12.15 mg/L时,敏感度和特异度分别是96.6%和83.3%,说明CRP对严重肝病合并细菌感染的评估具有参考价值,但由于ACLF可引起全身炎症反应,即使在无细菌感染的情况下,CRP可能也会有一定程度的升高,从而影响了CRP的可靠性。

2.3 中性粒细胞CD64(neutrophil CD64,nCD64)

外周血nCD64是免疫球蛋白G(IgG)Fc受体之一,是近年来新兴的判断细菌感染的免疫指标。生理情况下,nCD64在中性粒细胞表面几乎不表达或者低水平表达[25],当机体发生细菌感染后4～6 h内迅速升高并辅助中性粒细胞吞噬和杀菌[26],其在外周血中相对稳定,结果较少受年龄、疾病活动、药物使用、乙醇暴露、种族来源等因素影响,是较可靠的细菌感染监测指标。然而,有研究发现病毒感染亦可引起nCD64升高,其中双链DNA病毒所致升高程度明显高于单链RNA病毒[27]。在我国,ACLF的主要病因是HBV复制活跃导致肝脏发生免疫病理损伤。HBV属于双链DNA病毒,可引起nCD64水平明显升高,但也有学者指出细菌感染时nCD64水平明显高于病毒感染[28]。尽管如此,nCD64在HBV相关性慢性肝病,尤其是HBV-ACLF合并细菌感染中的研究较少,其应用价值需进一步探讨。

2.4 联合指标

单一指标评估ACLF合并细菌感染的准确性降低,不少学者开始研究多项指标联合评估,并取得了成绩。LIN等[29]建立了由中性粒细胞百分比、CRP和PCT组成评分系统,对ACLF合并细菌感染的诊断较单一指标更敏感。国内学者通过测定ACLF患者细菌感染组与非细菌感染组nCD64及PCT水平,指出nCD64联合PCT可大大提高诊断效能[30-31]。武汉大学同济医院开发了预测ACLF合并细菌感染的模型方程,对ACLF患者入院第3～7天的细菌感染发生率进行预测,准确率达80%以上[32]。国内一项多中心研究测定ACLF合并脓毒症患者入院24 h内的可溶性髓系细胞表达触发受体-1(soluble triggering receptor expressed on myeloidcells-1,sTREM-1)和可溶性CD14亚型(soluble CD14 subtype,sCD14-ST),并进行慢性肝衰竭患者序贯性器官功能衰竭评分,结果提示,将两者联合使用可明显提高诊断准确性[33]。

3 ACLF合并真菌感染的诊断

真菌感染诊断的“金标准”为显微镜直接涂片镜检和培养,但培养阳性率低、周期长,真菌感染血清学及分子生物学诊断方法仍在不断完善中。

3.1 1,3-β-D 葡聚糖试验(G试验)

G试验检测的是血清中真菌细胞壁1,3-β-D葡聚糖,可用于除结合菌和隐球菌以外深部真菌感染的早期诊断。研究表明,G试验是诊断IFI的单项最佳指标。多项meta分析表明,G试验诊断IFI的综合敏感度为67%～84%,特异度为80%～90%[34-35]。最新欧洲癌症研究和治疗组织/真菌研究组(EORTC/MSG)2020版指南建议使用Fungitell测试法,其单次阈值>80 pg/mL即可诊断IFI,其真实阳性结果可信度随着G试验阳性次数和阈值的超出而增加[36]。但G试验不能确定是何种真菌感染,也有可能出现假阳性结果。

3.2 半乳甘露聚糖试验(GM试验)

GM试验检测的是曲霉细胞壁上的半乳甘露聚糖(galactomannan,GAL),该成分在菌丝生长过程中由曲霉菌释放,GM试验可对血清、脑脊液和支气管肺泡灌洗液(BALF)进行检测,其可在患者出现临床症状前5～8 d呈阳性结果,是早期诊断侵袭性曲霉病(invasive aspergillosis,IA)的重要无创手段[37]。EORTC/MSG 2020版指南提出,对不同标本采用不同阈值,即血浆、血清、BALF或脑脊液中检测到GAL满足以下任一项即可诊断:单一血清或血浆≥1.0;灌洗液≥1.0;单一血清或血浆≥0.7和灌洗液≥0.8[36]。尽管GM试验诊断IA感染的特异度较高,但是敏感度较低。国内一项关于ACLF合并侵袭性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis,IPA)的前瞻性研究发现,145例ACLF合并IPA的患者中只有71例(49.0%)检测到GAL[38]。但GM试验阳性不能区分曲霉菌种,亦存在假阳性和假阴性的情况。

3.3 聚合酶链反应(聚合酶链式反应(PCR)

应用PCR技术可以快速检测患者血液、BALF、脑脊液及组织中的真菌感染。然而真菌PCR检测却因技术上的差异难以实现标准化和商业化,其发展受到限制。EORTC/MSG 2020版指南已将曲霉PCR检测纳入,明确指出满足以下任一条可诊断IA:血浆、血清或全血2项及以上连续PCR试验阳性;BALF 2项及以上重复PCR试验阳性;至少1项血浆、血清或全血PCR试验阳性和1项BALF PCR试验阳性[36]。随后根据该指南诊断标准对IA进行的一项meta分析发现,重复PCR检测可降低假阳性率,且PCR有较高阴性预测值,即PCR阴性可以排除诊断[39]。目前,检测真菌DNA的PCR方法不断更新和改进,临床上已开展的检测项目包括念珠菌、热带假丝酵母菌及光滑假丝酵母菌DNA测定等。

3.4 宏基因组测序(metagenomics next generation sequencing,mNGS)

mNGS是从获得的标本中提取全部病原核酸,从而进行基因测序分析,可快速、准确、高效获得整个病原体群体的基因组信息。一项应用mNGS检测终末期肝病患者胸腹腔积液病原菌的研究发现,mNGS阳性率达42.5%,明显高于常规培养法(21.9%),且与最终临床诊断比较,细菌检测阳性和mNGS的符合率为78.6%,真菌检测阳性和mNGS的符合率为66.7%[40]。但mNGS仍存在错检、漏检可能,不能完全替代传统病原学检测方法,对其最终结果的判定仍需结合临床。

4 ACLF合并非嗜肝病毒感染的诊断

ACLF合并非嗜肝病毒如EBV、HCMV、单纯疱疹病毒、水痘-带状疱疹病毒和人类疱疹病毒等感染的诊断可通过测定其相应的抗体或PCR定量检测明确。然而,在ACLF诊断初期较少关注到重叠非嗜肝病毒感染问题,从而导致不良预后。

5 ACLF合并感染的预后

ACLF患者合并细菌及真菌感染致死率较高。国内外多项研究表明,ACLF合并细菌感染的致死率高达70%以上[41]。国内一项对ACLF患者的回顾性分析发现,39例通过组织活检或者细针穿刺明确诊断为IPA的患者,部分在培养结果出来之前死亡,24例在使用抗真菌药物后仍死亡[42]。国内另一项多中心研究比较了ACLF合并IPA和无IPA的患者,前者28 d无移植致死率(33.6%)远远高于后者(15.7%)[38]。FERNANDEZ等[7]对ACLF患者的分析发现,与IFI和定植相关的28 d致死率分别为57%和44%,90 d致死率分别为71%和67%。由此可见,ACLF患者无论是真菌感染还是定植,都将导致较高的致死率。非嗜肝病毒感染可直接导致肝硬化患者发生失代偿或者ACLF,早期抗病毒治疗预后良好[43-44],但若在ACLF基础上合并非嗜肝病毒感染,其死亡风险明显增加。对ACLF和肝硬化患者的回顾性研究发现,合并EBV感染可加重ACLF患者肝损伤,导致预后不良[10-11]。

6 小结与展望

ACLF以急性失代偿、器官功能衰竭和高短期致死率为特征,细菌和真菌感染是其常见并发症。ACLF患者合并感染早期识别较困难,导致其预后差,致死率高。本文总结了多种实验室诊断指标,单一指标诊断感染价值有限,多种指标联合或可提高诊断价值,同时期待敏感度、特异度更好且便于临床检测的诊断方法出现,以提升ACLF合并感染早期诊治水平,改善预后。