氣道分泌物病原菌培養在呼吸系統感染診斷中的應用價值

劉琳，張湘燕，高占成

(1貴州省人民醫院，貴陽550002；2北京大學人民醫院)

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·綜述·

氣道分泌物病原菌培養在呼吸系統感染診斷中的應用價值

劉琳1，張湘燕1，高占成2

(1貴州省人民醫院，貴陽550002；2北京大學人民醫院)

判斷氣道分泌物培養的病原菌是定植還是感染是目前呼吸系統感染治療中的難點之一。痰培養對社區獲得性肺炎的診斷和治療參考信息較少。氣道吸取物的病原培養對診斷呼吸機相關性肺炎的價值有限。慢性肺疾病患者遠端氣道細菌定植常見，僅憑氣道分離菌的陽性結果并不能診斷呼吸道感染。與細菌相比，區分真菌是定植或感染難度更大，傳統的呼吸系統真菌感染診斷方法有涂片和培養，但痰涂片陽性率低、無法鑒別菌種，而培養則耗時長、敏感度不高，新的非培養快速診斷技術正在不斷探索、應用。

呼吸系統感染；細菌定植；痰培養；支氣管肺泡灌洗液；保護性毛刷

在呼吸系統感染疾病的診療中，臨床醫生常通過呼吸系統分離菌檢測結果指導用藥及評估療效。但是呼吸系統分離菌是感染還是定植是困擾多數臨床醫生的難題。實驗室無法單純依賴培養鑒定技術來確定氣道來源病原菌究竟是感染還是定植，臨床醫生也無法根據患者的臨床表現和醫師的經驗來精確判斷呼吸道致病菌的屬或種。多數情況下，人體表面、上呼吸道及消化道的條件致病菌并不引起感染，但當機體由于各種因素導致抵抗力下降、菌群失調或天然屏障結構破壞時，定植的致病菌則可引起感染。如果僅根據細菌定植結果制定治療方案，容易造成抗菌藥物的過度使用；如果將感染誤認為定植，則有可能會錯過最佳治療窗，增加感染擴散概率，甚至加重病情和危及生命。因此，判斷氣道分離菌的價值已成為目前呼吸系統感染中的難點問題之一。現就呼吸系統分離菌在呼吸系統感染診斷中的價值綜述如下。

1　 痰培養在社區獲得性肺炎(CAP)診斷中的應用價值

CAP的常見致病菌有肺炎鏈球菌、金黃色葡萄球菌、流感嗜血桿菌、支原體和衣原體等[1]。特定病原菌培養或非培養手段成為應用最廣的CAP診斷方法[2,3]。痰液是最方便取得的病原菌診斷標本，痰液細菌分離培養是簡單方便、經濟安全的病原學診斷技術。Miravitlles等[4]通過研究4 089份來自CAP患者的痰標本，探討痰的顏色與潛在致病微生物(PPM)的相關性，結果發現綠痰和黃痰相較于白痰提示痰液細菌陽性的敏感度較高，但特異度僅為15%。國內另一項研究[5]通過痰標本細菌的16s rRNA超變區域來研究CAP細菌組成，結果發現導致CAP的細菌讀長(reads)分布與健康對照組相仿，與其他健康人相比，CAP的細菌組成少有變化。由此看來，CAP患者的痰培養標本似乎并不能給臨床醫生提供更多更有價值的信息。

另外，現有的痰培養方法并不能完全準確測出導致CAP的其他致病菌，如厭氧菌和部分口腔定植菌。Kei等[6]曾采用檢測支氣管肺泡灌洗液(BALF)中的CAP致病菌，發現除了肺炎鏈球菌(18.8%)、流感嗜血桿菌(18.8%)、肺炎支原體(17.2%)等最常見的致病菌外，厭氧菌(15.6%)和口腔細菌(15.6%)檢出比例比既往報道更高。因此，如果單用痰培養結果診斷CAP，可能會低估成人CAP導致的疾病負荷。由此可見，痰培養對CAP致病菌的檢出具有局限性，對CAP治療方面參考信息較少。

2　氣道吸取物(EA)病原培養在呼吸機相關性肺炎(VAP)診斷中的應用價值

VAP指南中推薦早期使用抗生素治療，待微生物學檢測結果明確后再針對性地進行降階梯治療[7]。因此，準確可靠的下呼吸道病原學證據是有效治療VAP的前提。病原學診斷的金標準是肺組織活檢或尸體解剖獲得的病理結果。BALF定量培養診斷感染的特異度為80%～100%[8]，但此為有創檢查，風險和費用較高。通過操作簡便、費用更低的EA獲得病原學證據，是近年來越來越多的臨床醫師更經常采用的方法。

如果對EA進行定量培養，細菌CFU≥105/ mL時對診斷VAP的敏感度為65.8%、特異度為48%；如果將標準提高為細菌CFU≥106/mL，則對VAP的診斷敏感度降為26%、特異度為78%[9]。法國學者[10]以保護性毛刷(PSB)單一細菌培養CFU≥103mL和(或)新鮮BALF中≥5%的中性粒細胞含有細菌作為VAP診斷標準，評估了EA定量培養與診斷VAP的相關性，結果顯示EA的定量培養對VAP的診斷意義有限。Scholte等[11]在8年時間內收集了311例重癥監護室疑診VAP患者的EA和BALF，結果顯示雖然二者的細菌革蘭染色、定量和半定量培養結果基本一致，但就對VAP的診斷價值來說，EA并不能取代BALF。而另一項薈萃分析[12]集中了4個大規模的隨機對照研究，發現依據EA培養結果診斷VAP可能會導致抗菌藥物的過度使用。因此，目前大多數學者認為EA對VAP的診斷價值有限，EA不能代替BALF作為獨立的微生物學指標診斷VAP。然而，上述說法在學界也存在爭議。有學者[13]比較了經EA非定量培養與BALF定量培養診斷VAP的患者28 d病死率、目標抗生素使用率及不用抗生素天數后發現，兩組差異無統計學意義。因此有學者[14]認為，BALF定量培養在診斷VAP方面的價值是否優于EA定性培養，取決于評價標準的界定，并需要結合患者臨床表現、影像學征象、流行病學資料進行選擇。

3　遠端氣道分離菌在慢性肺疾病呼吸道感染診斷中的應用價值

以往觀點認為下呼吸道是無菌的，從下呼吸道分離出的任何細菌均為致病菌。然而近期分子生物學技術研究發現，下呼吸道細菌也存在無癥狀定植。尤其是慢性肺疾病患者，其肺部防御體系的損害導致下呼吸道病原菌清除發生障礙，與健康人相比，這類患者即使是處于病情穩定期，出現遠端氣道細菌定植的幾率仍然較高。

有學者[15]采用PSB和BALF的定量培養的方法，觀察了16例健康體檢者、33例肺癌患者、18例慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者、17例支氣管擴張患者和32例因喉部腫瘤長期氣管切開患者的遠端氣道細菌定植情況(所有患者均為非急性加重期且至少停用抗生素1個月)，發現分離出的細菌種類包括肺炎鏈球鏈、卡他莫拉菌、金黃色葡萄菌(包括凝固酶陰性)、流感嗜血桿菌、銅綠假單胞菌和奈瑟氏菌等，42%的支氣管肺癌患者、83%的COPD患者、88%的支氣管擴張患者和47%的氣切患者均有細菌定植，只有1例健康體檢者PSB標本培養出葡萄球菌(4×102CFU/mL)；最常見的兩種PPM是草綠色鏈球菌和奈瑟氏菌；嗜血桿菌屬、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌和卡他莫它菌分別是支氣管肺癌、COPD、支氣管擴張和氣管造瘺術患者最常見的PPM。該研究提示，慢性肺部疾病和長期氣管切開的患者常出現遠端氣道細菌定植，然而細菌定植模式不盡相同，這或許對急性發作期時抗生素的使用有一定指導意義。另一項研究[16]對77例穩定期氣管擴張的患者進行為期2年的觀察，通過咽拭子、痰液、PSB、BALF等多部位獲取呼吸道標本微生物并進行分離培養，發現穩定期支氣管擴張患者有較高的PPM定植率。對于COPD患者，即使沒有急性加重，由于PPM定植與宿主炎癥和免疫反應密切相關[17]，患者還可出現氣促、咳嗽、痰量增加等呼吸道癥狀。該研究還提示，痰培養與PCR對COPD穩定期和急性加重期的檢測結果不盡相同，PCR的診斷價值優于痰培養[18]。

不難看出，慢性肺疾病患者遠端氣道的細菌定植并非罕見現象，并與患者的臨床表現、治療策略及疾病預后有密切關系。僅憑氣道來源的細菌培養的陽性結果并不能完全證明該分離菌與患者呼吸道感染有確切因果關系。

4　氣道來源真菌培養在呼吸系統感染診斷中的應用價值

真菌相對細菌來講區分定植和感染更加困難。學者們對真菌在感染或定植狀態下如何與宿主相互作用及如何鑒別真菌的定植與感染仍不十分清楚，這導致臨床醫師對真菌感染的診斷和治療存在很多困惑。EORTC/MSG制定的標準主要針對無菌部位的侵襲性真菌感染，但來自呼吸道、消化道等黏膜部位的病原學診斷報告是否能成為臨床抗真菌治療的可靠依據，現在仍然有爭議。Mona等[19]發現COPD患者下氣道培養出絲狀真菌是較為常見的現象，在對128例COPD患者進行下氣道分泌物真菌檢測中，63例(49%)患者培養出絲狀真菌，其中75%(47/63)為煙曲霉菌。但COPD患者絲狀真菌培養陽性的臨床意義還不清楚，只是發現這些患者痰液絲狀真菌分離率與白細胞總數、吸入激素劑量呈正相關關系。有研究[20]顯示，在非中性粒細胞減少患者的纖維支氣管鏡采樣中分離到假絲酵母菌，即使是高濃度也認為是污染或可能污染，沒有診斷意義。

傳統的呼吸系統真菌感染檢測方法有涂片和培養，但痰涂片陽性率低、無法鑒別菌種，而培養則耗時長、敏感度不高。新的非培養快速診斷技術包括：①對曲霉診斷有較高特異度的GM試驗；②能對侵襲性真菌感染做出早期診斷的G試驗；③用于隱球菌診斷的抗原抗體檢測；④分子診斷方法如PCR[21]；⑤基于液態芯片和微流體芯片技術的檢測。

無論是健康人群還是呼吸道疾病患者，上呼吸道維持相對穩定的共生菌構成了上呼吸道正常菌群[22]，下呼吸道也存在數種細菌定植，尤其是結構性肺病患者。痰液細菌培養結果依舊是目前指導臨床用藥的主要病原學依據，但痰培養的局限性限制了其對疾病診斷和指導治療的價值。痰培養的局限性主要包括隨機挑選導致遺漏致病菌；特定致病菌生長速度慢、鑒定周期長，對病毒、非典型菌、苛養菌、真菌、厭氧菌及新發病原等難以培養出陽性結果；對“細菌+病毒”等多重感染診斷價值有限；即使培養出陽性結果，對定植或感染也難以定性。從臨床經驗來講，合格的痰標本是致病菌培養的先決條件，定量培養可能具有更高的臨床參考價值。痰液培養結果與無菌體液(血液、胸膜腔積液等)及其他部位標本培養結果一致時更具有診斷價值。因此，筆者認為，堅持“定性與定量相結合，個體化策略”的原則，采取“一分為二，辯證分析”的方法，利用“臨床-放射-微生物-病理等多學科整合”的模式，對痰液、EA、BALF、PSB標本的“多中心、全方位”采樣和檢測，對鑒別和確定呼吸系統分離菌性質、明確臨床感染、指導治療更有意義。

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國家自然科學基金資助項目(81560003)。

高占成(E-mail: zcgao@bjmu.edu.cn)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.31.035

R56

A

1002-266X(2016)31-0103-03

2016-02-17)