烟曲霉感染诊断方法

烟曲霉菌感染的实验室检查方法周艳(综述)烟曲霉菌为空气中常见的腐生菌，为一种机会致病真菌，其孢子直径很小，可被动吸入呼吸道，在一般的环境下，人们每天都能吸入上百个烟曲霉菌孢子，但是通常情况下都不致病。近20年来随着广谱抗生素的滥用、肿瘤放疗和化疗，造血干细胞移植术、实体器官移植术后应用免疫抑制剂及糖皮质激素等药物以及肠外营养人数的增加以及艾滋病的流行等免疫抑制人群逐年增长[1]，临床上越来越多的免疫力低下的人群感染烟曲霉菌导致侵袭性肺曲霉病（invasivepulmonaryaspergillosis,IPA）。侵袭性曲霉菌感染的发病率日益增长，其发病率已经超过了最常见的真菌感染—侵袭性念珠菌病。免疫力低下的老年病人发生侵袭性曲霉菌感染后的死亡率也一直居高不下。IPA以肺部感染为主，主要为急性坏死性出血性肺炎，并可波及骨骼、脑、肝、肾、心脏等全身多个重要器官，其预后极差，死亡率高达80％－90％[2]。由于IPA的发病机制尚未阐明，从而导致IPA的诊断极为困难，治疗成功率很低。为此，发展有效的烟曲霉菌感染实验室检查方法对于该病的诊断与治愈显得尤为重要，目前常见的实验室检测方法有：显微镜检查、病原生物学培养方法、血清免疫学检测法、分子生物学检测法等。本文就这些方法的研究作一综述。关键词：烟曲霉菌；聚合酶链反应；血清学诊断显微镜检查显微镜检查主要包括直接显微镜检查和组织病理学检查，都是以形态学特点为基础来对病原微生物进行诊断。曲霉菌直接镜检呈现玻璃样透明的菌丝，但是其菌丝结构特点的特异性并不突出，其他种类相似的真菌如青霉菌亦可呈现类似的镜下特点。另一方面，组织病理学检查虽也是侵袭性曲霉菌感染确诊的“金标准”，病理表现为真菌菌丝侵入和定植于组织或者血管造成炎症改变。但是其报告总中经常会出现曲霉样形态学特点等描述性的诊断结果，这对在镜下类似曲霉菌类的其他病原微生物的鉴别诊断带来一定的困难，误诊的出现几乎不可避免。若是发生误诊的两种病原微生物的治疗方案相差较大，就会严重影响治疗效果，从而进一步导致预后不良。此外，检查者的主观因素也有可能对诊断结论产生影响。病原微生物的培养病原微生物的培养是诊断细菌与真菌感染的常规方法，特异性高，同时还可以用于细菌与真菌感染的药敏试验，为临床合理使用抗生素提供可靠的依据。标本病原微生物的培养结果是侵袭性曲霉菌感染确诊的“金标准”，这是曲霉菌感染的诊断基础[3]。烟曲霉菌培养是通过取病人血液、脑脊液、支气管肺泡灌洗液（BAL）、尿液及感染病理组织等标本，接种于真菌培养基培养，其中血液、BAL及感染组织为常用的取材标本。各实验室采用的培养基及培养温度时间各有不同，如蔡氏培养基适用26℃培养3-4天，沙保培养基适用35℃培养1-2天，但因为培养时间长且敏感性不高，因而可能延误病人的诊断和治疗。与白色念珠菌、新型隐球菌等单细胞真菌比较，烟曲霉菌为丝状型真菌，组织的机械破碎对丝状真菌成活力及培养有很大影响[4]。此外，由于曲霉菌是机会致病菌，从有菌区获取的阳性培养结果并不能明确是由于定植的正常菌群或是侵袭性感染所致。3、血清免疫学检测法血清免疫学检测法是一种诊断病原因子感染的经典方法，原理是根据抗原抗体反应特异性的免疫学原理，检查患者血清、脑脊液、BAL、尿液等体液标本中病原因子特异的抗原或抗体。在烟曲霉菌感染血清学检测法的研究报道中，众多实验室研究的检测法都是围绕半乳甘露聚糖（GM）抗原而展开的。有研究[5]结果提示：采用酶免疫测定法（EIA）检测BAL标本中烟曲霉GM抗原有利于早期诊断并且指导治疗；阈值的设立对于EIA法的检测结果敏感性和特异性会有影响。从49名确诊为侵袭性肺曲霉病（IPA）的个体和50名疑为IPA的个体采集的BAL标本，进行GMEIA的检测，当阈值设为1.0时，敏感性为61%；检测阈值为0.5时，敏感性为76%；相应的特异性分别为98%和94%。另外，从22名BAL标本烟曲霉培养阴性病人获取标本做GMEIA测定，当检测阈值为1.0时，敏感性为41%；检测阈值为0.5时，敏感性为59%[6]。还有实验室采用实验诱导建立兔IPA模型，然后用GMEIA方法检测分析。当最佳阈值为0.75时，未处理对照组的敏感性和特异性都达到100%；而抗真菌治疗组敏感性下降到92%[7]。另外，该实验存在一定的假阳性，也无法区别定植还是感染。还有实验室发展了一种基于检测抗-Afmp1p抗原的抗体的酶联免疫吸附测定实验误差，这些问题往往限制了PCR方法在IPA诊断中的使用[24]。总之，PCR诊断技术是一项快速、敏感、特异性好的诊断技术，对烟曲霉感染的辅助诊断很有意义。但是因为各实验室采用的检测方法不一，检测标本来源及靶基因也各有不同，以及采集标本来自抗真菌治疗病人等等影响了烟曲霉感染PCR诊断的重现性和可靠性。为此，我们迫切需要烟曲霉感染PCR诊断技术的实验规范化。PCR法的检测结果与真菌感染之间的关系、临床诊断价值以及指导临床抗真菌治疗作用方面，有待进一步研究。5、其他的诊断方法除了上述四种烟曲霉感染诊断的常用方法，还有其他的一些诊断方法用于烟曲霉感染的诊断，如：活检组织菌丝显影法，扩增片段长度多态现象分析法（AFLP[25]，BG试验法[3]等。伴随烟曲霉感染诊断技术的不断改良，快速、敏感、特异地诊断烟曲霉感染越来越被人们所关注。各实验室在改良实验技术的同时，通过各种实验技术的结合用于烟曲霉感染的诊断，互补各实验技术的优缺点。如：AndreaFrancesconi和MikiKasai等研究表明应用GMEIA和定量实时PCR合并诊断BAL标本中烟曲霉菌特异性抗原和DNA能提高检测的敏感性和特异性，减少诊断时间，从而早期正确使用抗真菌药物，改善烟曲霉菌感染，并且可以防止诊断阴性结果病人的滥用抗真菌药物[7]。BirgitSpiess和DieterBuchheidt等建立了一种低循环控制实时PCR，其测定方法快速、敏感、特异，能定量化检测高危病人BAL标本和血标本中烟曲霉DNA。这是一种结合了实时PCR和低循环控制PCR的新型检测方法。实时PCR的敏感性比低循环控制PCR好，但后者用于检测真菌荷载比前者好，两种PCR方法相结合而成的低循环控制实时PCR法值得我们关注[6]。CatrionaHalliday和QiXuanWu等结合实时PCR和巢式PCR并应用低循环控制PCR系统发展了一种巢式定量实时PCR检测技术。这种新型检测烟曲霉感染的PCR技术因为结合了巢式PCR技术比普通实时PCR技术敏感性高，并且比传统的巢式PCR技术快速[17]。SvetlanaChallier和StephanieBoyer等发展了一种检测血清烟曲霉菌DNA的特异性实时PCR技术结合酶联免疫吸附测定技术能提高侵袭性曲霉病的诊断率[26]。CorneliaLass-Florl和EberhardGunsilius等评价抗真菌药物治疗期间全血标本的PCR阈值时发现：一旦标本来源于抗真菌药物治疗后病人，PCR诊断的优点被限制，因此推荐结合使用真菌培养法和显微镜检查法提高真菌检测的敏感性[19]。结语随着临床上烟曲霉感染发病率的增多，并且预后极差，死亡率高达80％－90％，迫切需要发展一种快速、敏感、特异、规范化的诊断技术致力于早期发现烟曲霉菌感染，早期治疗烟曲霉感染，以及防止阴性感染结果病人的抗真菌药物滥用。随着对曲霉菌菌体抗原结构的不断研究，不排除在未来能够发现更具有特异性的曲霉菌抗原成分，并在此基础上开发新型的血清学与分子生物学检测方法，IPA的诊诊断技术的会得到不断提高和规范化。参考文献1ChaiLY，HsuLY.Ｒecentadvancesininvasivepulmonaryaspergillosis[J]．CurrOpinPulmonMed，2011;17(3):160-6.2JEAN-PAULLATGE.AspergillusfumigatusandAspergillosis[J].CLINICALMICROBIOLOGYREVIEWS,Apr.1999,310–350.3GulloA.Invasivefungalinfections:thechallengecontinues[J]．Drugs，2009;69(suppl1):69-73.4Sheppard1DC.,MarrKAandFredricksDN.Comparisonofthreemethodologiesforthedeterminationofpulmonaryfungalburdeninexperimentalmurineaspergillosis[J].ClinMicrobiolInfect2006;12:376–380.5FoyPC，vanBurikJA，WeisdorfDJ．Galactomannanantigenenzymelinkedimmunosorbentassayfordiagnosisofinvasiveaspergillosisafterhematopoieticstemcelltransplantation［J］．BiolBloodMarrowTransplant，2007，13(4):440－443．6BenjaminMusher,DavidFredricksandWendyLeisenring.2004.AspergillusGalactomannanEnzymeImmunoassayandQuantitativePCRforDiagnosisofInvasiveAspergillosiswithBronchoalveolarLavageFluid［J］.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY,Dec.2004,p.5517–5522.7AndreaFrancesconi,MikiKasai,RutaPetraitieneandVidmantasPetraitis.2006.CharacterizationandComparisonofGalactomannanEnzymeImmunoassayandQuantitativeReal-TimePCRAssayforDetectionofAspergillusfumigatusinBronchoalveolarLavageFluidfromExperimentalInvasivePulmonaryAspergillosis［J］.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY,July2006,p.2475–2480.8Che-manChan,PatrickC.Y.Woo,AndyS.P.Leung.2002.DetectionofAntibodiesSpecifictoanAntigenicCellWallGalactomannoproteinforSerodiagnosisofAspergillusfumigatusAspergillosis［J］.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY,June2002,p.2041–2045.9杨梅，王卓娅，郝卫等.双抗原夹心ELISA法检测烟曲霉Afmp1cr/Afmp2cr抗体［J］.JSouthMedUniv,2014,34(5):646-650.10ClaudinePinel,HeleneFricker-Hidalgo,BernadetteLebeau.DetectionofCirculatingAspergillusfumigatusGalactomannan:ValueandLimitsofthePlateliaTestforDiagnosingInvasiveAspergillosis［J］.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY,May2003,p.2184–2186.11MoniqueA.S.H.Mennink-KerstenandDorienRuegebrink.InVitroReleasebyAspergillusfumigatusofGalact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