G试验影响因素分析

方文东 王友亮 陈水平

（1. 安徽医科大学307临床学院检验科，北京 100071；2.军事医学研究院生物工程研究所，北京 100071；3. 解放军总医院第五医学中心检验科，北京 100071）

侵袭性真菌病（invasive fungal disease，IFD）是免疫抑制和危重患者发病和死亡的主要原因[1]，早诊断、早治疗对于降低患者死亡率和改善患者预后至关重要。然而，IFD患者的临床症状、体征和影像学检查结果特异性不高，临床诊断IFD较困难。传统的真菌培养和直接镜检等方法也不适用于早期诊断IFD[2]。近年来，G试验，即1，3-beta-D-葡聚糖（1，3-beta-Dglucan，BDG）检测，被广泛应用于临床，但G试验影响因素较多，较易出现假阳性和假阴性结果，尤其是假阳性结果，给临床诊断和治疗IFD带来了很大困扰。本文对G试验的影响因素进行综述，拟阐述G试验在临床应用中应注意的一些重点问题，以提高G试验的诊断效能。

1 G试验的临床应用

BDG广泛存在于真菌细胞壁中，由葡萄糖单体通过β-1-3糖苷键连接而成。当真菌侵入体内，或在某些器官定植时，BDG可被释放至血液、肺泡灌洗液、脑脊液中。G试验的靶标为BDG，检测方法主要有化学发光法、分光光度法、浊度法和比色法。由于G试验具有较高的诊断敏感性、特异性和阴性预测值，欧洲癌症研究和治疗组织/侵袭性真菌感染协作组、美国国立变态反应和感染病研究院真菌病研究组于2008年首次将G试验纳入微生物学诊断标准[3]。需要注意的是，G试验虽然可用于检测真菌，但不能识别真菌的种属。

目前，G试验主要用于血清、肺泡灌洗液和脑脊液等样本中真菌的检测，其中血清是最早被使用的临床样本，具有较高的诊断敏感性和特异性，且连续2次阳性可以显著增加其特异性[4]。肺泡灌洗液样本更多被用于肺部原发性和继发性真菌感染的检测，尤其是念珠菌肺炎和肺孢子菌肺炎，G试验诊断肺孢子菌肺炎的敏感性高达100%[5]。脑脊液样本可用于中枢神经系统隐球菌脑膜炎的诊断，其敏感性和特异性分别为89%和85%[6]。

2 G试验假阳性结果的影响因素

一项涉及2 979例患者的荟萃分析结果显示，G试验的诊断敏感性为76.8%，特异性为85.3%，受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线的曲线下面积为0.89，显示出较好的诊断准确性和临床应用价值[7]。然而，G试验的假阳性问题常常困扰着临床。导致G试验假阳性的原因可分为医源性污染、细菌感染、肠道黏膜受损和其他。

2.1 医源性污染

环境和医疗相关的BDG污染可导致G试验的假阳性，包括静脉给药、使用外科材料和纤维素透析膜；当污染条件消失时，BDG水平会迅速下降，表现为一过性特征[8]。

2.1.1 抗菌药物

静脉输注抗菌药物可导致G试验结果假阳性。有研究对30种抗菌药物和5种抗真菌药物进行检测，发现其中20种抗菌药物和5种抗真菌药物中有不同含量的BDG[9]。值得注意的是，部分抗菌药物中的BDG经静脉输注入血液后，会被血液稀释，导致G试验出现阴性结果[10]。有研究发现，在体内可使G试验呈现假阳性的抗菌药物有阿莫西林-克拉维酸[11]和头孢吡肟[12]，而哌拉西林-他唑巴坦和氨苄西林-舒巴坦不会使血清BDG水平升高[13]；药物中的BDG含量和患者实际摄入剂量等因素可能与G试验的假阳性有关[10]。

2.1.2 真菌来源制剂

某些真菌来源的多糖类制剂（香菇多糖、裂褶菌多糖、黄芪多糖、双黄连生脉注射液和西索呋喃等）的主要成分是BDG。人体试验结果显示，当患者服用香菇多糖和裂褶菌多糖后，其血浆中可检测到高浓度的BDG，尤其是香菇多糖，最后1次给药3年后仍然可以检测到BDG[14]。Nortase是一种真菌来源的消化酶，是治疗胰腺功能不全的首选药物，体外实验发现，3个不同批次的Nortase均含有高浓度的BDG，中位浓度高达1 034.8 ρg/mL[15]。因此，在进行G试验前，应全面了解患者病史和用药史。

2.1.3 滤器的使用

血液制品在制备过程中会使用纤维素滤器和柠檬酸，而纤维素滤器和柠檬酸在生产过程中会被真菌BDG污染。所以，人白蛋白、免疫球蛋白、新鲜冰冻血浆等血液制品也可导致BDG水平假性升高[16]。BOUGNOUX等[17]检测了32份免疫球蛋白样本（28份静脉用免疫球蛋白、4份皮下用免疫球蛋白），BDG的检出率为100%，浓度均>523 ρg/mL；在18例接受免疫球蛋白替代治疗的患者中，输注前70%的血清样本为阳性，且浓度较低（89～243 pg/mL），而输注后100%的血清样本为阳性，且浓度均>523 pg/mL。因此，在使用上述血液制品时，不建议采用G试验诊断真菌感染。一般来说，免疫球蛋白治疗停止超过3周，可排除其引起的G试验假阳性[18]。

使用纤维素膜的透析患者，其血液中的BDG水平会显著升高；而使用三乙酸纤维素膜和聚甲丙烯酸甲酯膜透析，对BDG水平则没有影响[19]。聚砜透析膜在体外可有效过滤BDG。1项纳入32例血液透析/血液透析滤过患者、持续性非卧床腹膜透析患者和非肾脏替代治疗的慢性肾病患者的前瞻性研究发现，仅2例BDG阳性；12例血液透析/血液透析滤过患者的72份血清样本中，仅1份为假阳性[20]。污染单克隆抗体的BDG也源于清除细胞碎片的纤维素膜滤器，但使用其他类型的滤器后，几乎检测不到BDG[21]。

2.1.4 外科材料

医用敷料、手术中使用的纱布和海绵等材料中常含有BDG，患者使用后会出现一过性的阳性结果。有研究检测了6种不同医用纱布（JP型吸水纱布、棉制非织造外科纱布、纤维非织造外科纱布、X射线可探测的预洗纱布、X射线可探测的免洗纱布、X射线可探测的Ⅶ型纱布）中的BDG水平，发现纤维非织造外科纱布中的BDG水平很低，而其他类型纱布均含有较高水平的BDG[22]。临床实践也发现，接受腹腔镜或开腹手术的患者，在手术过程中和手术结束当天，血清BDG水平均会升高，可能与手术中使用的外科材料有关[23]。对于烧伤患者，当纱布覆盖面积≥20%时，G试验的假阳性比例可高达77%；当纱布覆盖面积<20%时，假阳性比例只有20%[24]。提示G试验的假阳性率可能与纱布的使用量有关。

2.2 细菌感染

某些细菌在繁殖过程中可产生BDG或BDG类似物，如粪产碱杆菌和肺炎链球菌[25]；以前认为铜绿假单胞菌可产生BDG类似物[26]，但KOYA等[27]发现其也可产生BDG。临床实践发现，12.8%（6/47）的铜绿假单胞菌感染所致菌血症患者会出现BDG阳性反应。ALBERT等[28]发现，菌血症与G试验的假阳性率高度相关，且革兰阴性菌相关菌血症导致的G试验假阳性率（59%）高于革兰阳性菌（18%）；按菌种进行分层分析，大肠埃希菌和铜绿假单胞菌导致的G试验假阳性率分别为61%和57%，金黄色葡萄球菌导致的G试验假阳性率为38%。另外，诺卡菌感染也可导致G试验假阳性[29]。

2.3 肠道黏膜受损和其他

肠道具有十分强大的屏障功能，如果肠道黏膜受损，肠道内的细菌/真菌或产生的BDG会被释放至血液中，血清BDG是肠道通透性增强的重要标志物[30]。由此可见，肠道黏膜受损易导致G试验的假阳性。有研究发现，狼疮肾炎小鼠模型的肠道严重受损，这可能是86%的狼疮肾炎患者BDG呈阳性的原因[31]。肠道受损越严重，血清BDG水平越高，G试验假阳性的风险也越大。因此，当患者被诊断为肠道炎症性疾病时，应考虑G试验的假阳性问题，并结合细菌/真菌培养和聚合酶链反应、测序等其他方法进行诊断。

其他可导致G试验假阳性的因素还有食用海带[32]和酸奶[33]等富含BDG的食物或保健品、溶血样本[34]，以及多发性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤、过敏等高免疫球蛋白血症。

3 G试验假阴性结果的影响因素

虽然G试验的阴性预测值普遍高于其阳性预测值，但应注意的是，G试验也存在假阴性的可能，而假阴性结果会延误患者的治疗，甚至导致病情恶化。

3.1 样本的储存条件

BDG在室温条件下易降解，建议临床样本采集后2 h内送检，否则易导致检测值下降，甚至出现假阴性。

3.2 某些抗真菌药物的使用

阿尼芬净、卡泊芬净和米卡芬净等棘白菌素类药物可抑制BDG合成酶的活性，进而抑制BDG的合成[35]。当使用这些抗真菌药物治疗时，易导致G试验假阴性。因此，建议在进行抗真菌治疗前或抗真菌治疗6 d后进行G试验。

3.3 突破性念珠菌血症

突破性真菌血症指系统性抗真菌药物预防或连续治疗7 d以上出现的真菌血症。虽然G试验可用于念珠菌感染的诊断，但诊断突破性念珠菌血症的敏感性仅为56%，远低于诊断非突破性念珠菌血症的敏感性（81%），且突破性念珠菌血症期的中位BDG值远低于非突破性念珠菌血症期[36]。因此，对于念珠菌血症患者，不建议通过G试验监测治疗效果。

3.4 胆红素和三酰甘油

胆红素和三酰甘油对G试验有抑制作用，浓度越高抑制作用越强。当胆红素高于72 mg/dL或三酰甘油高于466 mg/dL时，BDG可下降超过20%[37]。临床上胆红素的水平普遍低于72 mg/dL，因此，胆红素在临床实践中不会对G试验产生显著的抑制作用，但其对G试验结果的影响也应引起重视，特别是当BDG值高于其阈值20%以内时。高浓度三酰甘油（>466 mg/dL）在临床上比较常见，对于高脂样本，临床应考虑G试验假阳性的影响[34]。

4 总结和展望

G试验具有耗时短和敏感性、阴性预测值高等特点，可以在真菌感染的早期检测出真菌，这是真菌培养、直接镜检等传统方法难以实现的。随着G试验在临床的广泛应用，其假阳性和假阴性问题也引起临床的密切关注。建议临床和科研人员关注以下几方面：1）目前的G试验数据多来源于回顾性研究，可开展相应的前瞻性研究，获得可靠的循证医学证据；2）对不同类型疾病人群或不同应用场景，应制定合适的阈值，以提高G试验的诊断效能；3）制定统一的含鲎材料G试验试剂的行业标准；4）制定G试验诊断真菌感染的专家共识；5）开发不使用鲎材料的高通量G试验检测试剂。此外，包括G试验在内的真菌抗原检测应该朝着早期、高效诊断IFD的方向发展，细分不同来源样本的不同检测限。同时，临床实验室和临床医生均应熟知影响G试验的因素，这对提高G试验诊断效率至关重要。