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施毅教授介绍,侵袭性真菌感染(IFI)的发病率高、病死率高,绝大多数为院内感染。肺部真菌病中常见的病原体为隐球菌、曲霉菌和念珠菌。近5年来,国内外多部侵袭性真菌病(IFD)相关指南陆续更新,我国《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(第六次修订版)》将IFD 的三级诊断定义为“确诊、临床诊断及拟诊”,而真菌病原学检查是临床诊断和确诊的“金标准”。
在疑似诊断患者中,主要通过临床标本的常规检测(例如涂片镜检和培养)、生物标志物[例如1-3-β葡聚糖(G)和半乳甘露聚糖抗原(GM)检测]和分子生物学[例如聚合酶链式反应(PCR)对真菌DNA扩增和基因测序]获得诊断。分泌物涂片镜检是基础检查,通过培养方法对真菌进行鉴定的敏感性较低,但该方法有助于提供流行病学和真菌药敏的信息;血清GM 抗原定量检测应用于中性粒细胞缺乏和未接受预防治疗的患者;血清G试验应用于念珠菌血症的检测;PCR诊断已经被广泛应用,或许有助于改善患者的真菌诊断;mNGS也开始用于临床,但仍需要进一步推进该方法的标准化和一致性。
欧洲既往的真菌病诊断采纳了GM和G试验检测,但没有采纳真菌核酸检测。2008年后,使用GM检测诊断侵袭性曲霉菌病(IA)的数量显著增加,G试验检测也被广泛应用;国际人类和动物真菌协会真菌PCR倡议工作组(FPCRI)经过严格验证后,在曲霉PCR检测技术标准方面已经取得重大进展。
一项发表于2015年的研究显示,在组织病理学观察到存在真菌时,真菌DNA的PCR扩增技术联合DNA测序将有助于进一步早期鉴定真菌菌种;一项西班牙的研究结果显示,PCR可检测到132例IFD患者中的28种不同真菌,且同时还检测到多种新出现或罕见菌株;一项发表于《美国临床病理学杂志》(Am J Clin Pathol)的研究显示,针对培养阴性的IFD患者,DNA测序技术可用于明确致病菌,且有助于缩短真菌菌株识别时间、指导临床真菌治疗,同时明确IFD的发病机制。
欧洲医学真菌学联盟(ECMM)2020年发布的《临床真菌实验室内突破性真菌感染的诊断共识声明》中对PCR在曲霉菌(IA)中的诊断建议为:①血浆、血清或全血连续2次或以上PCR检测阳性;②支气管肺泡灌洗液(BALF)重复2次或以上PCR检测阳性;③血浆、血清或全血至少1次PCR检测阳性,同时BALF至少1次PCR检测阳性(符合任意1条即可)。
2019年,欧洲癌症研究和治疗组织/侵袭性真菌感染协作组(EORTC/MSG)发布的《侵袭性真菌病定义共识》中将IFD 的确诊标准新增了“组织核酸”诊断方法:对于福尔马林固定-蜡块包埋的组织标本,在病理阅片见真菌结构后,可送至微生物实验室进行组织脱蜡、核酸提取、PCR 特异性扩增真菌 DNA 并测序,以进行酵母菌/霉菌菌种鉴定。
美国胸科学会(ATS)《微生物实验室检测在肺科和ICU内诊断真菌感染的应用指南(2019 )》中关于PCR在IA中的诊断建议:①对于严重免疫功能低下,例如血液恶性肿瘤、接受造血干细胞移植、实体器官移植的患者,疑似存在侵袭性肺曲霉菌病(IPA)时,建议应用血液或血清曲霉PCR检测(强推荐,高级质量证据);②对于严重免疫功能低下,例如血液恶性肿瘤、接受造血干细胞移植、实体器官移植的患者,建议进行BALF(包含曲霉)PCR的检测作为评估的一部分(强推荐,高级质量证据);③对于严重免疫功能低下,例如血液恶性肿瘤、接受造血干细胞移植、实体器官移植的患者,如果强烈怀疑存在IPA,但IPA检测结果为阴性是,建议考虑进行活检和/或包含或不包含PCR或GM检测的附加检测(有条件推荐,低级质量证据)。
施毅教授总结道:①分子生物学检测已经成为真菌感染病原学检测的重要方法;②PCR检测已经广泛应用于临床,部分可以作为真菌感染的诊断依据;③mNGS目前刚刚在临床普及,正在积累经验,可以作为辅助诊断的指标,但尚不能作为病原学的诊断依据;④mNGS给临床提供了一种有敏感性、有特异性、有意义的病原微生物检测方法,并且mNGS对于某些类型真菌的检测敏感度高于传统方法(例如曲霉菌);⑤mNGS可检测真菌耐药基因。
①不需要培养,节省时间;②相较传统方法(G/GM试验),可以精确区分物种,甚至亚型;③在某些类型真菌的检测敏感度高于传统方法,例如曲霉菌;④不需要假设,可覆盖罕见真菌和其他类型病原体;⑤通过核酸序列进行物种鉴定,特异性高;⑥可检测真菌的耐药基因。
①对采样要求较高,需要有效采集真菌感染的病灶部位,在深部真菌感染中可能存在困难;②真菌细胞壁厚(例如曲霉菌),或有坚固荚膜(例如隐球菌),破壁困难,核酸不易释放,可造成假阴性;③湿实验流程(例如建库)容易引入环境真菌或试剂中真菌核酸的污染(例如灰绿霉菌),造成假阳性;④真菌基因组数据库不全,很多真菌缺乏全基因组数据(识别不出),且在公开的数据库中真菌序列经常存在人源序列的污染(识别错误)。
(1)呼吸道感染mNGS检测的采集标本优选BALF(反映呼吸道感染最常用与较可靠的标本),备选痰液、气道吸引分泌物(容易受上呼吸道菌群污染)或胸腔积液、血液及肺穿刺组织(敏感性低,但结果可靠)。尽可能贴近病灶部位取样,同时避免样本污染。
(2)对破壁方案进行充分验证,在提升真菌破壁的同时不能显著降低易破壁微生物的检出率。采用技术手段监控样本中的人源背景,如人源背景过高需要进行去宿主处理,或增加测序数据量。
(3)如果检验报告结果为阴性,临床高度怀疑有真菌感染,要向检测部门索要原始结果。
(4)对于疑难病例、特殊病例及危重病例,必要时进行重复检测。
mNGS可报告微生物类型如图1 。
图1
阳性结果判读
①若患者mNGS结果阳性且符合其临床表现和其他实验室检查,则推荐根据mNGS结果指导临床决策;②若患者mNGS结果阳性且符合临床表现,但缺乏除mNGS结果外的其他实验室支持证据,应进行PCR验证(在具有合适引物的条件下),并建议临床进一步完善可获得的传统实验室检查加以验证;③若患者mNGS结果阳性,但临床表现或实验室检查结果不支持该结果,则不能仅根据mNGS结果进行诊断,而应以传统实验室检查结果为首要临床参考依据。
阴性结果判读
若mNGS结果阴性:①真阴性,排除感染;②假阴性,根据其他辅助检查结果(例如培养结果等)高度提示感染可能,建议再次重复mNGS检测。
对于mNGS检测真菌阳性结果,临床暂时拿不到其他病原学的可靠结果,又不能除外感染的可能性,需要结合患者临床特征、当地流行病学情况、常规实验室检查结果,可以参照mNGS检测结果,及时进行经验性治疗,协助指导抗菌药物的选择,并密切观察治疗反应,跟踪随访,以验证结果的可靠性。
施毅教授最后对mNGS提出了一些未来的展望。mNGS检测出条件致病真菌(例如耶氏肺孢子菌、曲霉)后,目前还不能较好地协助临床判断定植或是感染,是否可以对不同标本不同病原体提出评估阈值或是将mNGS从定性提升到定量、精准的技术阶段;针对局灶真菌感染、深部真菌感染,是否可以进一步发挥血浆mNGS在真菌感染诊断中的价值;如果将鸟枪法mNGS与靶向检测结合,可否进一步提高特定真菌的检出率。这些都是需要继续努力的方向。施毅教授表示,在真菌病原学诊断中,mNGS还任重而道远!
本文由中国医学论坛报元璐整理,转载须授权
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