劉琳，張湘燕，高占成

(1貴州省人民醫(yī)院，貴陽550002；2北京大學(xué)人民醫(yī)院)

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·綜述·

氣道分泌物病原菌培養(yǎng)在呼吸系統(tǒng)感染診斷中的應(yīng)用價(jià)值

劉琳1，張湘燕1，高占成2

(1貴州省人民醫(yī)院，貴陽550002；2北京大學(xué)人民醫(yī)院)

判斷氣道分泌物培養(yǎng)的病原菌是定植還是感染是目前呼吸系統(tǒng)感染治療中的難點(diǎn)之一。痰培養(yǎng)對(duì)社區(qū)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(yǎng)對(duì)診斷呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的價(jià)值有限。慢性肺疾病患者遠(yuǎn)端氣道細(xì)菌定植常見，僅憑氣道分離菌的陽性結(jié)果并不能診斷呼吸道感染。與細(xì)菌相比，區(qū)分真菌是定植或感染難度更大，傳統(tǒng)的呼吸系統(tǒng)真菌感染診斷方法有涂片和培養(yǎng)，但痰涂片陽性率低、無法鑒別菌種，而培養(yǎng)則耗時(shí)長、敏感度不高，新的非培養(yǎng)快速診斷技術(shù)正在不斷探索、應(yīng)用。

呼吸系統(tǒng)感染；細(xì)菌定植；痰培養(yǎng)；支氣管肺泡灌洗液；保護(hù)性毛刷

在呼吸系統(tǒng)感染疾病的診療中，臨床醫(yī)生常通過呼吸系統(tǒng)分離菌檢測結(jié)果指導(dǎo)用藥及評(píng)估療效。但是呼吸系統(tǒng)分離菌是感染還是定植是困擾多數(shù)臨床醫(yī)生的難題。實(shí)驗(yàn)室無法單純依賴培養(yǎng)鑒定技術(shù)來確定氣道來源病原菌究竟是感染還是定植，臨床醫(yī)生也無法根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)和醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)來精確判斷呼吸道致病菌的屬或種。多數(shù)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(dāng)機(jī)體由于各種因素導(dǎo)致抵抗力下降、菌群失調(diào)或天然屏障結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，定植的致病菌則可引起感染。如果僅根據(jù)細(xì)菌定植結(jié)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(rèn)為定植，則有可能會(huì)錯(cuò)過最佳治療窗，增加感染擴(kuò)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(jià)值已成為目前呼吸系統(tǒng)感染中的難點(diǎn)問題之一?，F(xiàn)就呼吸系統(tǒng)分離菌在呼吸系統(tǒng)感染診斷中的價(jià)值綜述如下。

1　 痰培養(yǎng)在社區(qū)獲得性肺炎(CAP)診斷中的應(yīng)用價(jià)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(yǎng)或非培養(yǎng)手段成為應(yīng)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(biāo)本，痰液細(xì)菌分離培養(yǎng)是簡單方便、經(jīng)濟(jì)安全的病原學(xué)診斷技術(shù)。Miravitlles等[4]通過研究4 089份來自CAP患者的痰標(biāo)本，探討痰的顏色與潛在致病微生物(PPM)的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)綠痰和黃痰相較于白痰提示痰液細(xì)菌陽性的敏感度較高，但特異度僅為15%。國內(nèi)另一項(xiàng)研究[5]通過痰標(biāo)本細(xì)菌的16s rRNA超變區(qū)域來研究CAP細(xì)菌組成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致CAP的細(xì)菌讀長(reads)分布與健康對(duì)照組相仿，與其他健康人相比，CAP的細(xì)菌組成少有變化。由此看來，CAP患者的痰培養(yǎng)標(biāo)本似乎并不能給臨床醫(yī)生提供更多更有價(jià)值的信息。

另外，現(xiàn)有的痰培養(yǎng)方法并不能完全準(zhǔn)確測出導(dǎo)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(fā)現(xiàn)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(xì)菌(15.6%)檢出比例比既往報(bào)道更高。因此，如果單用痰培養(yǎng)結(jié)果診斷CAP，可能會(huì)低估成人CAP導(dǎo)致的疾病負(fù)荷。由此可見，痰培養(yǎng)對(duì)CAP致病菌的檢出具有局限性，對(duì)CAP治療方面參考信息較少。

2　氣道吸取物(EA)病原培養(yǎng)在呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎(VAP)診斷中的應(yīng)用價(jià)值

VAP指南中推薦早期使用抗生素治療，待微生物學(xué)檢測結(jié)果明確后再針對(duì)性地進(jìn)行降階梯治療[7]。因此，準(zhǔn)確可靠的下呼吸道病原學(xué)證據(jù)是有效治療VAP的前提。病原學(xué)診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是肺組織活檢或尸體解剖獲得的病理結(jié)果。BALF定量培養(yǎng)診斷感染的特異度為80%～100%[8]，但此為有創(chuàng)檢查，風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用較高。通過操作簡便、費(fèi)用更低的EA獲得病原學(xué)證據(jù)，是近年來越來越多的臨床醫(yī)師更經(jīng)常采用的方法。

如果對(duì)EA進(jìn)行定量培養(yǎng)，細(xì)菌CFU≥105/ mL時(shí)對(duì)診斷VAP的敏感度為65.8%、特異度為48%；如果將標(biāo)準(zhǔn)提高為細(xì)菌CFU≥106/mL，則對(duì)VAP的診斷敏感度降為26%、特異度為78%[9]。法國學(xué)者[10]以保護(hù)性毛刷(PSB)單一細(xì)菌培養(yǎng)CFU≥103mL和(或)新鮮BALF中≥5%的中性粒細(xì)胞含有細(xì)菌作為VAP診斷標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估了EA定量培養(yǎng)與診斷VAP的相關(guān)性，結(jié)果顯示EA的定量培養(yǎng)對(duì)VAP的診斷意義有限。Scholte等[11]在8年時(shí)間內(nèi)收集了311例重癥監(jiān)護(hù)室疑診VAP患者的EA和BALF，結(jié)果顯示雖然二者的細(xì)菌革蘭染色、定量和半定量培養(yǎng)結(jié)果基本一致，但就對(duì)VAP的診斷價(jià)值來說，EA并不能取代BALF。而另一項(xiàng)薈萃分析[12]集中了4個(gè)大規(guī)模的隨機(jī)對(duì)照研究，發(fā)現(xiàn)依據(jù)EA培養(yǎng)結(jié)果診斷VAP可能會(huì)導(dǎo)致抗菌藥物的過度使用。因此，目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為EA對(duì)VAP的診斷價(jià)值有限，EA不能代替BALF作為獨(dú)立的微生物學(xué)指標(biāo)診斷VAP。然而，上述說法在學(xué)界也存在爭議。有學(xué)者[13]比較了經(jīng)EA非定量培養(yǎng)與BALF定量培養(yǎng)診斷VAP的患者28 d病死率、目標(biāo)抗生素使用率及不用抗生素天數(shù)后發(fā)現(xiàn)，兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此有學(xué)者[14]認(rèn)為，BALF定量培養(yǎng)在診斷VAP方面的價(jià)值是否優(yōu)于EA定性培養(yǎng)，取決于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的界定，并需要結(jié)合患者臨床表現(xiàn)、影像學(xué)征象、流行病學(xué)資料進(jìn)行選擇。

3　遠(yuǎn)端氣道分離菌在慢性肺疾病呼吸道感染診斷中的應(yīng)用價(jià)值

以往觀點(diǎn)認(rèn)為下呼吸道是無菌的，從下呼吸道分離出的任何細(xì)菌均為致病菌。然而近期分子生物學(xué)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，下呼吸道細(xì)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(dǎo)致下呼吸道病原菌清除發(fā)生障礙，與健康人相比，這類患者即使是處于病情穩(wěn)定期，出現(xiàn)遠(yuǎn)端氣道細(xì)菌定植的幾率仍然較高。

有學(xué)者[15]采用PSB和BALF的定量培養(yǎng)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(kuò)張患者和32例因喉部腫瘤長期氣管切開患者的遠(yuǎn)端氣道細(xì)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(gè)月)，發(fā)現(xiàn)分離出的細(xì)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(kuò)張患者和47%的氣切患者均有細(xì)菌定植，只有1例健康體檢者PSB標(biāo)本培養(yǎng)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(kuò)張和氣管造瘺術(shù)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(xiàn)遠(yuǎn)端氣道細(xì)菌定植，然而細(xì)菌定植模式不盡相同，這或許對(duì)急性發(fā)作期時(shí)抗生素的使用有一定指導(dǎo)意義。另一項(xiàng)研究[16]對(duì)77例穩(wěn)定期氣管擴(kuò)張的患者進(jìn)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(biāo)本微生物并進(jìn)行分離培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定期支氣管擴(kuò)張患者有較高的PPM定植率。對(duì)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(yīng)密切相關(guān)[17]，患者還可出現(xiàn)氣促、咳嗽、痰量增加等呼吸道癥狀。該研究還提示，痰培養(yǎng)與PCR對(duì)COPD穩(wěn)定期和急性加重期的檢測結(jié)果不盡相同，PCR的診斷價(jià)值優(yōu)于痰培養(yǎng)[18]。

不難看出，慢性肺疾病患者遠(yuǎn)端氣道的細(xì)菌定植并非罕見現(xiàn)象，并與患者的臨床表現(xiàn)、治療策略及疾病預(yù)后有密切關(guān)系。僅憑氣道來源的細(xì)菌培養(yǎng)的陽性結(jié)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(guān)系。

4　氣道來源真菌培養(yǎng)在呼吸系統(tǒng)感染診斷中的應(yīng)用價(jià)值

真菌相對(duì)細(xì)菌來講區(qū)分定植和感染更加困難。學(xué)者們對(duì)真菌在感染或定植狀態(tài)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(dǎo)致臨床醫(yī)師對(duì)真菌感染的診斷和治療存在很多困惑。EORTC/MSG制定的標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)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(xué)診斷報(bào)告是否能成為臨床抗真菌治療的可靠依據(jù)，現(xiàn)在仍然有爭議。Mona等[19]發(fā)現(xiàn)COPD患者下氣道培養(yǎng)出絲狀真菌是較為常見的現(xiàn)象，在對(duì)128例COPD患者進(jìn)行下氣道分泌物真菌檢測中，63例(49%)患者培養(yǎng)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(yǎng)陽性的臨床意義還不清楚，只是發(fā)現(xiàn)這些患者痰液絲狀真菌分離率與白細(xì)胞總數(shù)、吸入激素劑量呈正相關(guān)關(guān)系。有研究[20]顯示，在非中性粒細(xì)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(rèn)為是污染或可能污染，沒有診斷意義。

傳統(tǒng)的呼吸系統(tǒng)真菌感染檢測方法有涂片和培養(yǎng)，但痰涂片陽性率低、無法鑒別菌種，而培養(yǎng)則耗時(shí)長、敏感度不高。新的非培養(yǎng)快速診斷技術(shù)包括：①對(duì)曲霉診斷有較高特異度的GM試驗(yàn)；②能對(duì)侵襲性真菌感染做出早期診斷的G試驗(yàn)；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(tài)芯片和微流體芯片技術(shù)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(duì)穩(wěn)定的共生菌構(gòu)成了上呼吸道正常菌群[22]，下呼吸道也存在數(shù)種細(xì)菌定植，尤其是結(jié)構(gòu)性肺病患者。痰液細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果依舊是目前指導(dǎo)臨床用藥的主要病原學(xué)依據(jù)，但痰培養(yǎng)的局限性限制了其對(duì)疾病診斷和指導(dǎo)治療的價(jià)值。痰培養(yǎng)的局限性主要包括隨機(jī)挑選導(dǎo)致遺漏致病菌；特定致病菌生長速度慢、鑒定周期長，對(duì)病毒、非典型菌、苛養(yǎng)菌、真菌、厭氧菌及新發(fā)病原等難以培養(yǎng)出陽性結(jié)果；對(duì)“細(xì)菌+病毒”等多重感染診斷價(jià)值有限；即使培養(yǎng)出陽性結(jié)果，對(duì)定植或感染也難以定性。從臨床經(jīng)驗(yàn)來講，合格的痰標(biāo)本是致病菌培養(yǎng)的先決條件，定量培養(yǎng)可能具有更高的臨床參考價(jià)值。痰液培養(yǎng)結(jié)果與無菌體液(血液、胸膜腔積液等)及其他部位標(biāo)本培養(yǎng)結(jié)果一致時(shí)更具有診斷價(jià)值。因此，筆者認(rèn)為，堅(jiān)持“定性與定量相結(jié)合，個(gè)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(xué)科整合”的模式，對(duì)痰液、EA、BALF、PSB標(biāo)本的“多中心、全方位”采樣和檢測，對(duì)鑒別和確定呼吸系統(tǒng)分離菌性質(zhì)、明確臨床感染、指導(dǎo)治療更有意義。

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國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)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)