慢加急性肝衰竭合并感染的診斷與預后研究進展

鄧珂欣 綜述,羅紅春 審校

(重慶醫科大學附屬第一醫院感染科,重慶 400016)

慢加急性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure,ACLF)是在慢性肝病基礎上,由各種誘因引起以急性黃疸加深、凝血功能障礙為肝衰竭表現的綜合征,可合并包括肝性腦病、腹腔積液、電解質紊亂、感染、肝腎綜合征、肝肺綜合征等并發癥,以及肝外器官功能衰竭[1]。由于ACLF患者存在高度全身炎癥反應、免疫麻痹、腸道通透性增加、腸道菌群改變及易位等病理生理改變,感染發生率較高[2]。但ACLF合并感染時常無典型感染中毒性表現,導致早期診斷困難;由于患者住院時間長,院內耐藥菌感染概率升高,增加了診治難度[3-4]。因此,探索可用于臨床早期識別和診斷感染的實驗室指標成了臨床研究的重點。

1 ACLF合并感染的流行病學特點

1.1 感染率

研究表明,ACLF合并細菌感染的發生率約為50%[4]。劉曉燕等[5]認為ACLF患者細菌感染發生率為56.7%;張偉等[6]發現ACLF院內細菌感染率高達65.7%,真菌感染率達34.3%,其中耐藥菌比例高達44.4%。文獻報道的ACLF合并真菌感染發生率從1%～66%。國外一項多中心調查研究發現,ACLF合并真菌感染的發生率為3.9%[7];利振坤等[8]、馬天一等[9]報道ACLF患者侵襲性真菌感染(invasive fungal infection,IFI)的發生率分別為38.5%和22.97%。ACLF合并非嗜肝病毒感染文獻報道較少。ACLF患者EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)感染率達61.5%,而乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相關ACLF(HBV-ACLF)患者EBV感染率為23.0%,巨細胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)感染率為5.0%[10-11]。

1.2 常見感染部位和病原體

多項研究表明,ACLF患者細菌感染最常見部位是腹腔,其次為呼吸道、尿道、膽管、腸道、口腔、血液、皮膚軟組織等[12-13]。最常見的病原體為革蘭陰性菌[5]。真菌感染常見部位依次為泌尿道、皮膚軟組織、呼吸道、血液、食管、口咽和腹腔[14]。真菌感染病原體則以念珠菌、酵母樣真菌、曲霉菌多見[15]。ACLF合并非嗜肝病毒感染以EBV和HCMV居多,但也有報道ACLF合并呼吸道流感病毒感染的病例[16]。

2 ACLF合并細菌感染的診斷

臨床上,診斷細菌感染的“金標準”是血尿痰、引流液等標本涂片及培養,然而培養不但耗時,且ACLF患者微生物培養陽性率低于普通人群。國內一項回顧性研究發現,HBV-ACLF患者的188份標本培養陽性率僅為20.94%[17],表明ACLF合并感染的病原體識別較為困難。近年來,研究ACLF細菌感染早期診斷的血清學指標成為熱點。

2.1 降鈣素原(procalcitonin,PCT)

PCT屬于降鈣素前肽物質,在肺和甲狀腺神經內分泌細胞中表達,其在健康人體中的水平較低[18]。當細菌感染時,外周血中PCT水平明顯升高;而病毒感染、自身免疫性疾病及過敏反應僅引起PCT輕微升高[18-19],故臨床上常用于診斷細菌感染和評估抗菌療效。然而,PCT在診斷ACLF合并細菌感染中的價值存在爭議。國內有研究表明,PCT對診斷ACLF合并細菌感染的敏感度為93.24%、特異度為90.00%,具有較高的臨床評價性能[20]。但部分學者認為ACLF合并細菌感染的PCT閾值有待商榷[21]。為闡明該問題,LIN等[22]重新評價了PCT在ACLF合并細菌感染患者中的閾值,結果表明ACLF患者合并細菌感染時PCT水平(1.47±1.83)ng/mL明顯高于未發生細菌感染時(0.75±0.60)ng/mL,PCT臨界值為1.01 ng/mL時整體表現最佳,建議在診斷ACLF合并細菌感染時應提高PCT閾值。然而,有研究報道PCT和總膽紅素之間存在明顯相關性,PCT診斷細菌感染的閾值隨著膽紅素水平的升高而升高[23]。這一結果提示患有嚴重肝臟疾病可能降低PCT對ACLF合并細菌感染的診斷價值。因此,PCT單一指標在診斷ACLF合并細菌感染方面存在缺陷,需要聯合其他指標或采用新型生物學標記替代,以提高診斷準確性。

2.2 C反應蛋白(C-respondence protein,CRP)

CRP作為炎癥指標已廣泛用于感染性疾病的診斷,對ACLF合并細菌感染早期快速判斷有一定作用。ZHANG等[24]發現在ACLF合并細菌感染的患者中,CRP>12.15 mg/L時,敏感度和特異度分別是96.6%和83.3%,說明CRP對嚴重肝病合并細菌感染的評估具有參考價值,但由于ACLF可引起全身炎癥反應,即使在無細菌感染的情況下,CRP可能也會有一定程度的升高,從而影響了CRP的可靠性。

2.3 中性粒細胞CD64(neutrophil CD64,nCD64)

外周血nCD64是免疫球蛋白G(IgG)Fc受體之一,是近年來新興的判斷細菌感染的免疫指標。生理情況下,nCD64在中性粒細胞表面幾乎不表達或者低水平表達[25],當機體發生細菌感染后4～6 h內迅速升高并輔助中性粒細胞吞噬和殺菌[26],其在外周血中相對穩定,結果較少受年齡、疾病活動、藥物使用、乙醇暴露、種族來源等因素影響,是較可靠的細菌感染監測指標。然而,有研究發現病毒感染亦可引起nCD64升高,其中雙鏈DNA病毒所致升高程度明顯高于單鏈RNA病毒[27]。在我國,ACLF的主要病因是HBV復制活躍導致肝臟發生免疫病理損傷。HBV屬于雙鏈DNA病毒,可引起nCD64水平明顯升高,但也有學者指出細菌感染時nCD64水平明顯高于病毒感染[28]。盡管如此,nCD64在HBV相關性慢性肝病,尤其是HBV-ACLF合并細菌感染中的研究較少,其應用價值需進一步探討。

2.4 聯合指標

單一指標評估ACLF合并細菌感染的準確性降低,不少學者開始研究多項指標聯合評估,并取得了成績。LIN等[29]建立了由中性粒細胞百分比、CRP和PCT組成評分系統,對ACLF合并細菌感染的診斷較單一指標更敏感。國內學者通過測定ACLF患者細菌感染組與非細菌感染組nCD64及PCT水平,指出nCD64聯合PCT可大大提高診斷效能[30-31]。武漢大學同濟醫院開發了預測ACLF合并細菌感染的模型方程,對ACLF患者入院第3～7天的細菌感染發生率進行預測,準確率達80%以上[32]。國內一項多中心研究測定ACLF合并膿毒癥患者入院24 h內的可溶性髓系細胞表達觸發受體-1(soluble triggering receptor expressed on myeloidcells-1,sTREM-1)和可溶性CD14亞型(soluble CD14 subtype,sCD14-ST),并進行慢性肝衰竭患者序貫性器官功能衰竭評分,結果提示,將兩者聯合使用可明顯提高診斷準確性[33]。

3 ACLF合并真菌感染的診斷

真菌感染診斷的“金標準”為顯微鏡直接涂片鏡檢和培養,但培養陽性率低、周期長,真菌感染血清學及分子生物學診斷方法仍在不斷完善中。

3.1 1,3-β-D 葡聚糖試驗(G試驗)

G試驗檢測的是血清中真菌細胞壁1,3-β-D葡聚糖,可用于除結合菌和隱球菌以外深部真菌感染的早期診斷。研究表明,G試驗是診斷IFI的單項最佳指標。多項meta分析表明,G試驗診斷IFI的綜合敏感度為67%～84%,特異度為80%～90%[34-35]。最新歐洲癌癥研究和治療組織/真菌研究組(EORTC/MSG)2020版指南建議使用Fungitell測試法,其單次閾值>80 pg/mL即可診斷IFI,其真實陽性結果可信度隨著G試驗陽性次數和閾值的超出而增加[36]。但G試驗不能確定是何種真菌感染,也有可能出現假陽性結果。

3.2 半乳甘露聚糖試驗(GM試驗)

GM試驗檢測的是曲霉細胞壁上的半乳甘露聚糖(galactomannan,GAL),該成分在菌絲生長過程中由曲霉菌釋放,GM試驗可對血清、腦脊液和支氣管肺泡灌洗液(BALF)進行檢測,其可在患者出現臨床癥狀前5～8 d呈陽性結果,是早期診斷侵襲性曲霉病(invasive aspergillosis,IA)的重要無創手段[37]。EORTC/MSG 2020版指南提出,對不同標本采用不同閾值,即血漿、血清、BALF或腦脊液中檢測到GAL滿足以下任一項即可診斷:單一血清或血漿≥1.0;灌洗液≥1.0;單一血清或血漿≥0.7和灌洗液≥0.8[36]。盡管GM試驗診斷IA感染的特異度較高,但是敏感度較低。國內一項關于ACLF合并侵襲性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis,IPA)的前瞻性研究發現,145例ACLF合并IPA的患者中只有71例(49.0%)檢測到GAL[38]。但GM試驗陽性不能區分曲霉菌種,亦存在假陽性和假陰性的情況。

3.3 聚合酶鏈反應(聚合酶鏈式反應(PCR)

應用PCR技術可以快速檢測患者血液、BALF、腦脊液及組織中的真菌感染。然而真菌PCR檢測卻因技術上的差異難以實現標準化和商業化,其發展受到限制。EORTC/MSG 2020版指南已將曲霉PCR檢測納入,明確指出滿足以下任一條可診斷IA:血漿、血清或全血2項及以上連續PCR試驗陽性;BALF 2項及以上重復PCR試驗陽性;至少1項血漿、血清或全血PCR試驗陽性和1項BALF PCR試驗陽性[36]。隨后根據該指南診斷標準對IA進行的一項meta分析發現,重復PCR檢測可降低假陽性率,且PCR有較高陰性預測值,即PCR陰性可以排除診斷[39]。目前,檢測真菌DNA的PCR方法不斷更新和改進,臨床上已開展的檢測項目包括念珠菌、熱帶假絲酵母菌及光滑假絲酵母菌DNA測定等。

3.4 宏基因組測序(metagenomics next generation sequencing,mNGS)

mNGS是從獲得的標本中提取全部病原核酸,從而進行基因測序分析,可快速、準確、高效獲得整個病原體群體的基因組信息。一項應用mNGS檢測終末期肝病患者胸腹腔積液病原菌的研究發現,mNGS陽性率達42.5%,明顯高于常規培養法(21.9%),且與最終臨床診斷比較,細菌檢測陽性和mNGS的符合率為78.6%,真菌檢測陽性和mNGS的符合率為66.7%[40]。但mNGS仍存在錯檢、漏檢可能,不能完全替代傳統病原學檢測方法,對其最終結果的判定仍需結合臨床。

4 ACLF合并非嗜肝病毒感染的診斷

ACLF合并非嗜肝病毒如EBV、HCMV、單純皰疹病毒、水痘-帶狀皰疹病毒和人類皰疹病毒等感染的診斷可通過測定其相應的抗體或PCR定量檢測明確。然而,在ACLF診斷初期較少關注到重疊非嗜肝病毒感染問題,從而導致不良預后。

5 ACLF合并感染的預后

ACLF患者合并細菌及真菌感染致死率較高。國內外多項研究表明,ACLF合并細菌感染的致死率高達70%以上[41]。國內一項對ACLF患者的回顧性分析發現,39例通過組織活檢或者細針穿刺明確診斷為IPA的患者,部分在培養結果出來之前死亡,24例在使用抗真菌藥物后仍死亡[42]。國內另一項多中心研究比較了ACLF合并IPA和無IPA的患者,前者28 d無移植致死率(33.6%)遠遠高于后者(15.7%)[38]。FERNANDEZ等[7]對ACLF患者的分析發現,與IFI和定植相關的28 d致死率分別為57%和44%,90 d致死率分別為71%和67%。由此可見,ACLF患者無論是真菌感染還是定植,都將導致較高的致死率。非嗜肝病毒感染可直接導致肝硬化患者發生失代償或者ACLF,早期抗病毒治療預后良好[43-44],但若在ACLF基礎上合并非嗜肝病毒感染,其死亡風險明顯增加。對ACLF和肝硬化患者的回顧性研究發現,合并EBV感染可加重ACLF患者肝損傷,導致預后不良[10-11]。

6 小結與展望

ACLF以急性失代償、器官功能衰竭和高短期致死率為特征,細菌和真菌感染是其常見并發癥。ACLF患者合并感染早期識別較困難,導致其預后差,致死率高。本文總結了多種實驗室診斷指標,單一指標診斷感染價值有限,多種指標聯合或可提高診斷價值,同時期待敏感度、特異度更好且便于臨床檢測的診斷方法出現,以提升ACLF合并感染早期診治水平,改善預后。