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分子检测技术在临床侵袭性曲霉病诊断中的应用进展

【摘要】侵袭性曲霉病（IA）是机会致病性曲霉菌所致的严重丝状真菌感染性

疾病。因发病隐匿、死亡率高，使得IA的精准诊断显得尤为迫切。随着分子诊

断技术的发展，新的曲霉菌分子检测技术陆续报道，也逐渐应用于临床实验室真

菌检测平台。鉴于此，本文总结了近年来曲霉菌核酸分子检测技术的临床应用及

进展，探讨了其在IA诊断中的临床应用价值，以期为IA精准诊疗提供方法学选

择依据，为IA体外诊断新技术研发提供参考。

【关键词】曲霉菌病；聚合酶链反应；宏基因组测序；纳米孔测序；

游离DNA

侵袭性曲霉病（invasiveaspergillosis，IA）是机会致病性曲霉菌侵袭

人体器官、组织及循环系统所致的严重感染性疾病，常见于免疫受损和免疫缺陷

人群。近年来，IA在患有慢性基础疾病人群，尤其在患有慢性肺部基础疾病，

如慢性阻塞性肺部疾病、肺囊性纤维化以及哮喘人群中发病率较高。加之，新型

冠状病毒相关性肺曲霉病和流感相关性肺曲霉病在无慢性肺部基础疾病、非免疫

受损/抑制的人群中先后报道［1］，且死亡率高达30%~85%，引起临床对IA的

高度关注。国内外相关临床诊疗指南已将曲霉菌核酸PCR和测序阳性结果作为极

似诊断或确诊IA的重要病原学依据［2-5］，临床也陆续开展真菌病原学的分

子检测项目［6-7］，故本文总结了目前IA的流行现状，重点探讨了现有的曲

霉菌核酸分子检测技术在IA诊断中的临床应用进展和存在的问题。

一、侵袭性曲霉病的流行现状

在患有慢性阻塞性肺部疾病、肺部恶性肿瘤、血液恶性肿瘤以及重症疾病的

人群中，全球每年约有211万人罹患IA，且不同人群的发生率和死亡率亦有差

异［8］：在慢性阻塞性肺部疾病住院患者中，IA发生率约2.5%，死亡率43%~7

2%；在肺恶性肿瘤患者中，IA发生率约为2.6%，死亡率51%；在血液恶性肿瘤

患者中，IA发生率约为6%，死亡率30.3%~56.5%；在非流感病毒或非新型冠状

病毒感染的重症患者中，IA发生率约为2.5%，死亡率46%~82%；在流感和新型

冠状病毒感染患者中，IA发生率5%~15%，死亡率50%~80%。我国尚缺少大规模

的流调数据，上海华山医院团队基于风险预估模型得出的我国IA发生率与上述

数据相近［9］。

二、分子检测技术在国内外侵袭性曲霉病诊断相关指南中的应用

国内外指南对分子检测技术在IA诊断中的应用给出了指导性意见，其中包

括了临床应用范围、标本种类的选择、送检次数、方法学的选择以及结果解读等

方面，见表1。

三、曲霉菌核酸分子检测技术的临床应用进展

（一）常规PCR及等温扩增技术

在20世纪90年代，PCR技术已用于临床样本中曲霉菌核酸检测［13］。常

用技术有实时荧光定量PCR（quantitativereal-timePCR，qPCR）、多重荧

光定量PCR以及等温扩增技术如环介导等温扩增技术（loop-mediatedisothe

rmalamplification，LAMP）、重组酶聚合酶扩增技术（recombinasepolymer

aseamplification，RPA）等。荟萃分析结果显示［14］：在极似诊断或确诊I

A的免疫受损人群中，单次血液标本PCR的敏感度为79.2%，特异度为79.6%。

连续两次血液标本PCR的敏感度为59.6%，特异度为95.1%。在极似诊断或确诊

IPA的人群中［15］，支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolarlavagefluid，BA

LF）PCR的敏感度为75%，特异度为94%，且BALFPCR在慢性阻塞性肺部疾病、

实体肿瘤以及长期使用糖皮质激素的自身免疫性疾病人群中的敏感度（88%）高

于血液恶性肿瘤及骨髓移植患者（68%），这可能与血液恶性肿瘤及骨髓移植患

者的预防性使用抗真菌药物有关。最近斯坦福大学医学研究团队比较了血浆曲霉

菌cfDNA的PCR检测方法与血清GM试验在血液系统恶性肿瘤/干细胞移植IA患

者中的检测性能。结果显示血浆cfDNAPCR总敏感度和特异度分别为86.0%和93.

1%，血清GM试验敏感度和特异度分别为67.9%和89.8%。对于新诊断IA患者，

血浆cfDNAPCR敏感度为93.0%［16］。

qPCR阳性判读与定量循环（quantificationcycle，Cq）有关。多数qPCR

方法将Cq值40判断为阳性，但当Cq