G試驗影響因素分析

方文東 王友亮 陳水平

（1. 安徽醫科大學307臨床學院檢驗科，北京 100071；2.軍事醫學研究院生物工程研究所，北京 100071；3. 解放軍總醫院第五醫學中心檢驗科，北京 100071）

侵襲性真菌病（invasive fungal disease，IFD）是免疫抑制和危重患者發病和死亡的主要原因[1]，早診斷、早治療對于降低患者死亡率和改善患者預后至關重要。然而，IFD患者的臨床癥狀、體征和影像學檢查結果特異性不高，臨床診斷IFD較困難。傳統的真菌培養和直接鏡檢等方法也不適用于早期診斷IFD[2]。近年來，G試驗，即1，3-beta-D-葡聚糖（1，3-beta-Dglucan，BDG）檢測，被廣泛應用于臨床，但G試驗影響因素較多，較易出現假陽性和假陰性結果，尤其是假陽性結果，給臨床診斷和治療IFD帶來了很大困擾。本文對G試驗的影響因素進行綜述，擬闡述G試驗在臨床應用中應注意的一些重點問題，以提高G試驗的診斷效能。

1 G試驗的臨床應用

BDG廣泛存在于真菌細胞壁中，由葡萄糖單體通過β-1-3糖苷鍵連接而成。當真菌侵入體內，或在某些器官定植時，BDG可被釋放至血液、肺泡灌洗液、腦脊液中。G試驗的靶標為BDG，檢測方法主要有化學發光法、分光光度法、濁度法和比色法。由于G試驗具有較高的診斷敏感性、特異性和陰性預測值，歐洲癌癥研究和治療組織/侵襲性真菌感染協作組、美國國立變態反應和感染病研究院真菌病研究組于2008年首次將G試驗納入微生物學診斷標準[3]。需要注意的是，G試驗雖然可用于檢測真菌，但不能識別真菌的種屬。

目前，G試驗主要用于血清、肺泡灌洗液和腦脊液等樣本中真菌的檢測，其中血清是最早被使用的臨床樣本，具有較高的診斷敏感性和特異性，且連續2次陽性可以顯著增加其特異性[4]。肺泡灌洗液樣本更多被用于肺部原發性和繼發性真菌感染的檢測，尤其是念珠菌肺炎和肺孢子菌肺炎，G試驗診斷肺孢子菌肺炎的敏感性高達100%[5]。腦脊液樣本可用于中樞神經系統隱球菌腦膜炎的診斷，其敏感性和特異性分別為89%和85%[6]。

2 G試驗假陽性結果的影響因素

一項涉及2 979例患者的薈萃分析結果顯示，G試驗的診斷敏感性為76.8%，特異性為85.3%，受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線的曲線下面積為0.89，顯示出較好的診斷準確性和臨床應用價值[7]。然而，G試驗的假陽性問題常常困擾著臨床。導致G試驗假陽性的原因可分為醫源性污染、細菌感染、腸道黏膜受損和其他。

2.1 醫源性污染

環境和醫療相關的BDG污染可導致G試驗的假陽性，包括靜脈給藥、使用外科材料和纖維素透析膜；當污染條件消失時，BDG水平會迅速下降，表現為一過性特征[8]。

2.1.1 抗菌藥物

靜脈輸注抗菌藥物可導致G試驗結果假陽性。有研究對30種抗菌藥物和5種抗真菌藥物進行檢測，發現其中20種抗菌藥物和5種抗真菌藥物中有不同含量的BDG[9]。值得注意的是，部分抗菌藥物中的BDG經靜脈輸注入血液后，會被血液稀釋，導致G試驗出現陰性結果[10]。有研究發現，在體內可使G試驗呈現假陽性的抗菌藥物有阿莫西林-克拉維酸[11]和頭孢吡肟[12]，而哌拉西林-他唑巴坦和氨芐西林-舒巴坦不會使血清BDG水平升高[13]；藥物中的BDG含量和患者實際攝入劑量等因素可能與G試驗的假陽性有關[10]。

2.1.2 真菌來源制劑

某些真菌來源的多糖類制劑（香菇多糖、裂褶菌多糖、黃芪多糖、雙黃連生脈注射液和西索呋喃等）的主要成分是BDG。人體試驗結果顯示，當患者服用香菇多糖和裂褶菌多糖后，其血漿中可檢測到高濃度的BDG，尤其是香菇多糖，最后1次給藥3年后仍然可以檢測到BDG[14]。Nortase是一種真菌來源的消化酶，是治療胰腺功能不全的首選藥物，體外實驗發現，3個不同批次的Nortase均含有高濃度的BDG，中位濃度高達1 034.8 ρg/mL[15]。因此，在進行G試驗前，應全面了解患者病史和用藥史。

2.1.3 濾器的使用

血液制品在制備過程中會使用纖維素濾器和檸檬酸，而纖維素濾器和檸檬酸在生產過程中會被真菌BDG污染。所以，人白蛋白、免疫球蛋白、新鮮冰凍血漿等血液制品也可導致BDG水平假性升高[16]。BOUGNOUX等[17]檢測了32份免疫球蛋白樣本（28份靜脈用免疫球蛋白、4份皮下用免疫球蛋白），BDG的檢出率為100%，濃度均>523 ρg/mL；在18例接受免疫球蛋白替代治療的患者中，輸注前70%的血清樣本為陽性，且濃度較低（89～243 pg/mL），而輸注后100%的血清樣本為陽性，且濃度均>523 pg/mL。因此，在使用上述血液制品時，不建議采用G試驗診斷真菌感染。一般來說，免疫球蛋白治療停止超過3周，可排除其引起的G試驗假陽性[18]。

使用纖維素膜的透析患者，其血液中的BDG水平會顯著升高；而使用三乙酸纖維素膜和聚甲丙烯酸甲酯膜透析，對BDG水平則沒有影響[19]。聚砜透析膜在體外可有效過濾BDG。1項納入32例血液透析/血液透析濾過患者、持續性非臥床腹膜透析患者和非腎臟替代治療的慢性腎病患者的前瞻性研究發現，僅2例BDG陽性；12例血液透析/血液透析濾過患者的72份血清樣本中，僅1份為假陽性[20]。污染單克隆抗體的BDG也源于清除細胞碎片的纖維素膜濾器，但使用其他類型的濾器后，幾乎檢測不到BDG[21]。

2.1.4 外科材料

醫用敷料、手術中使用的紗布和海綿等材料中常含有BDG，患者使用后會出現一過性的陽性結果。有研究檢測了6種不同醫用紗布（JP型吸水紗布、棉制非織造外科紗布、纖維非織造外科紗布、X射線可探測的預洗紗布、X射線可探測的免洗紗布、X射線可探測的Ⅶ型紗布）中的BDG水平，發現纖維非織造外科紗布中的BDG水平很低，而其他類型紗布均含有較高水平的BDG[22]。臨床實踐也發現，接受腹腔鏡或開腹手術的患者，在手術過程中和手術結束當天，血清BDG水平均會升高，可能與手術中使用的外科材料有關[23]。對于燒傷患者，當紗布覆蓋面積≥20%時，G試驗的假陽性比例可高達77%；當紗布覆蓋面積<20%時，假陽性比例只有20%[24]。提示G試驗的假陽性率可能與紗布的使用量有關。

2.2 細菌感染

某些細菌在繁殖過程中可產生BDG或BDG類似物，如糞產堿桿菌和肺炎鏈球菌[25]；以前認為銅綠假單胞菌可產生BDG類似物[26]，但KOYA等[27]發現其也可產生BDG。臨床實踐發現，12.8%（6/47）的銅綠假單胞菌感染所致菌血癥患者會出現BDG陽性反應。ALBERT等[28]發現，菌血癥與G試驗的假陽性率高度相關，且革蘭陰性菌相關菌血癥導致的G試驗假陽性率（59%）高于革蘭陽性菌（18%）；按菌種進行分層分析，大腸埃希菌和銅綠假單胞菌導致的G試驗假陽性率分別為61%和57%，金黃色葡萄球菌導致的G試驗假陽性率為38%。另外，諾卡菌感染也可導致G試驗假陽性[29]。

2.3 腸道黏膜受損和其他

腸道具有十分強大的屏障功能，如果腸道黏膜受損，腸道內的細菌/真菌或產生的BDG會被釋放至血液中，血清BDG是腸道通透性增強的重要標志物[30]。由此可見，腸道黏膜受損易導致G試驗的假陽性。有研究發現，狼瘡腎炎小鼠模型的腸道嚴重受損，這可能是86%的狼瘡腎炎患者BDG呈陽性的原因[31]。腸道受損越嚴重，血清BDG水平越高，G試驗假陽性的風險也越大。因此，當患者被診斷為腸道炎癥性疾病時，應考慮G試驗的假陽性問題，并結合細菌/真菌培養和聚合酶鏈反應、測序等其他方法進行診斷。

其他可導致G試驗假陽性的因素還有食用海帶[32]和酸奶[33]等富含BDG的食物或保健品、溶血樣本[34]，以及多發性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤、過敏等高免疫球蛋白血癥。

3 G試驗假陰性結果的影響因素

雖然G試驗的陰性預測值普遍高于其陽性預測值，但應注意的是，G試驗也存在假陰性的可能，而假陰性結果會延誤患者的治療，甚至導致病情惡化。

3.1 樣本的儲存條件

BDG在室溫條件下易降解，建議臨床樣本采集后2 h內送檢，否則易導致檢測值下降，甚至出現假陰性。

3.2 某些抗真菌藥物的使用

阿尼芬凈、卡泊芬凈和米卡芬凈等棘白菌素類藥物可抑制BDG合成酶的活性，進而抑制BDG的合成[35]。當使用這些抗真菌藥物治療時，易導致G試驗假陰性。因此，建議在進行抗真菌治療前或抗真菌治療6 d后進行G試驗。

3.3 突破性念珠菌血癥

突破性真菌血癥指系統性抗真菌藥物預防或連續治療7 d以上出現的真菌血癥。雖然G試驗可用于念珠菌感染的診斷，但診斷突破性念珠菌血癥的敏感性僅為56%，遠低于診斷非突破性念珠菌血癥的敏感性（81%），且突破性念珠菌血癥期的中位BDG值遠低于非突破性念珠菌血癥期[36]。因此，對于念珠菌血癥患者，不建議通過G試驗監測治療效果。

3.4 膽紅素和三酰甘油

膽紅素和三酰甘油對G試驗有抑制作用，濃度越高抑制作用越強。當膽紅素高于72 mg/dL或三酰甘油高于466 mg/dL時，BDG可下降超過20%[37]。臨床上膽紅素的水平普遍低于72 mg/dL，因此，膽紅素在臨床實踐中不會對G試驗產生顯著的抑制作用，但其對G試驗結果的影響也應引起重視，特別是當BDG值高于其閾值20%以內時。高濃度三酰甘油（>466 mg/dL）在臨床上比較常見，對于高脂樣本，臨床應考慮G試驗假陽性的影響[34]。

4 總結和展望

G試驗具有耗時短和敏感性、陰性預測值高等特點，可以在真菌感染的早期檢測出真菌，這是真菌培養、直接鏡檢等傳統方法難以實現的。隨著G試驗在臨床的廣泛應用，其假陽性和假陰性問題也引起臨床的密切關注。建議臨床和科研人員關注以下幾方面：1）目前的G試驗數據多來源于回顧性研究，可開展相應的前瞻性研究，獲得可靠的循證醫學證據；2）對不同類型疾病人群或不同應用場景，應制定合適的閾值，以提高G試驗的診斷效能；3）制定統一的含鱟材料G試驗試劑的行業標準；4）制定G試驗診斷真菌感染的專家共識；5）開發不使用鱟材料的高通量G試驗檢測試劑。此外，包括G試驗在內的真菌抗原檢測應該朝著早期、高效診斷IFD的方向發展，細分不同來源樣本的不同檢測限。同時，臨床實驗室和臨床醫生均應熟知影響G試驗的因素，這對提高G試驗診斷效率至關重要。