一文读懂侵袭性真菌病的G试验和GM试验

limingxin1969 2024-01-16 发布于上海

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重症感染学术俱乐部 2021-02-22 19:44

侵袭性真菌病（invasive fungal disease, IFD）系指真菌侵入人体，在组织、器官或血液中生长、繁殖，并导致炎症反应及组织损伤的感染性疾病。随着器官移植、肿瘤化疗、免疫抑制剂使用、侵袭性操作等不断增多，侵袭性真菌病的发病率越来越高，尤其是免疫功能低下者。早期诊断及恰当的抗真菌治疗是降低病死率的关键，但IFD的临床表现相对缺乏特异性，仅根据临床症状难以早期诊断，故误诊率高。因此，所有国内外IFD指南中均明确指出，临床诊断和确诊的依据必须包括病原微生物的实验室检查，后者是诊断标准极为重要的组成部分。

临床上迫切希望能有更加简便、快速、创伤性小、耐受性好、敏感性和特异性均较高的检测方法，帮助临床早期诊断和及时治疗。因此，近些年来，G试验和GM试验得到了大家的关注和热门推崇，其在临床上用于诊断侵袭性真菌病具有非常重要的价值和意义。

什么是G实验？

G试验是用于检测真菌细胞壁主要成分之一的(1-3)-β-D葡聚糖，因为其他微生物、动物及人的细胞成分和细胞外液均不含有此成分，且人体发生侵袭性深部真菌感染过程中，(1-3)-β-D葡聚糖可持续释放入血及其他体液中，使其含量增高（浅部真菌感染无类似现象）。在临床表现、微生物学证据及胸部高分辨率CT出现征象前，血清中(1-3)-β-D葡聚糖水平已经高于正常值（比发热或其他临床症状平均早4～5天，比胸部高分辨率CT平均早9.3天），且不受机体免疫状态影响。

因此，血液中检测到(1-3)-β-D葡聚糖是诊断深部真菌感染的有效依据，对除了隐球菌和接合菌之外的所有侵袭性深部真菌感染的早期诊断具有重大意义，即可用于念珠菌属、镰刀菌属、曲霉属、青霉/拟青霉、毛孢子菌等真菌所致侵袭性感染的诊断，能很好地指导临床及早使用抗真菌药物，尤其是对于念珠菌血症，G试验是首选检验，可在1.5-2小时快速出结果。

另外强调 G 试验对于检测耶氏肺孢子菌（PJP）也有很大价值，在排除其他侵袭性真菌病的情况下，2 次或 2 次以上的血清 BDG ≥ 80 pg/mL，可以考虑 PJP，但阴性排除 PJP 的价值高于阳性诊断 PJP 的价值。

G试验的缺点是仅可判定是否存在真菌感染，但不能确定真菌的具体菌种，且接合菌（毛霉、根霉等）或隐球菌感染时，G试验为阴性。

参考范围：

60 pg/mL以下，无深部真菌感染（隐球菌、接合菌除外）。
60-100 pg/mL之间，为观察期，应连续检测。
100 pg/mL以上，怀疑为深部真菌感染，建议临床结合症状治疗。

G试验检测的是真菌的细胞壁成分：(1,3)-β-D-葡聚糖，所以，很容易假阳性。

血清G试验出现假阳性的常见情况：

静脉制剂中含有葡聚糖，如血液制品（例如人血白蛋白、人血球蛋白、凝血因子等），某些抗生素（例如多粘菌素、厄他培南、头孢噻肟、头孢吡肟、磺胺等）、蘑菇和植物制作而成的药品（例如黄芪多糖、香菇多糖、双黄连、生脉注射液等)以及注射过脂肪乳。
医疗材料中含有葡聚糖，例如纱布、血透时应用的纤维素膜等。
导致检测结果异常的样品（高溶血、高脂、高胆红素、脂多糖等）。
链球菌败血症患者。
高免疫球蛋白（多发性骨髓瘤患者）。
标本污染。
术后和肝硬化患者未知的类似β-葡聚糖活性物质影响。
多糖类抗癌药物。
放化疗造成的黏膜损伤导致食物中的葡聚糖或定植的念珠菌经胃肠道进入血液等也可能造成假阳性。

血清G试验出现假阴性的情况:

不敏感菌：某些真菌，如接合菌（毛霉、根霉等)的细胞壁不产(1-3)-β-D葡聚糖；隐球菌细胞壁有荚膜包裹致使D-葡聚糖释放不出，所以，这些真菌的G试验呈假阴性。因此，如果患者有相应临床症状及可能存在真菌感染的其他依据，但G试验阴性时，应要注意考虑到此两种真菌感染的可能。
局灶性真菌感染：如局灶性曲菌病时，(1-3)-β-D葡聚糖很少被释放入血。
抗真菌药物的使用。

什么是GM实验？

GM试验检测的物质是真菌细胞壁的另一个主要成分——半乳甘露聚糖抗原（GM）。半乳甘露聚糖是广泛存在于曲霉和青霉细胞壁中的一类多糖成分，菌丝生长时，半乳甘露聚糖从薄弱的菌丝顶端释放，是最早释放的抗原，可通过酶联免疫吸附试验法（ELISA）进行检测。GM 释放量与菌量成正比，因此，GM试验不仅可反映感染程度，还可以连续检测其值动态变化作为疗效的评估监测。检测时间为2.5小时。

曲霉菌感染部位主要集中在肺部，鉴别曲霉菌在肺部是定植还是侵袭性生长，关键在于其是否合成GM。GM试验在临床上主要用于侵袭性曲霉菌感染的早期诊断，对于深部曲霉感染患者，血清GM试验增高可比影像学诊断早7天左右，比临床症状出现早5～8天，比开始经验性抗真菌治疗平均早12.5天，可作为早期诊断的重要手段。并可对血清、脑脊液、肺泡或支气管灌洗液进行检测，因而往往可以使诊断提前。

目前国内外对血清GM试验阳性阈值的标准意见仍未统一。欧洲普遍使用的判断标准为0.7～1.0 μg/L，美国 FAD 推荐敏感阈值为 0.5 μg/L，国内也多以0.5 μg/L作为标准。GM试验的敏感性和特异性可受诸多因素影响。

GM试验出现假阳性的情况:

使用半合成青霉素（尤其是哌拉西林/他唑巴坦）、免疫球蛋白、血液制品、高剂量肾上腺皮质激素。
化疗导致严重黏膜炎患者。
新生儿和儿童（双歧杆菌定值、食用制品）。
血液透析。
自身免疫性肝炎等。
食用可能含有GM的牛奶等高蛋白食物和污染的大米等。

GM试验出现假阴性的情况:

释放入血循环中的曲霉GM（包括甘露聚糖）并不持续存在而是会很快清除。
以前使用了抗真菌药物。
病情不严重。
非粒细胞缺乏的患者。

G试验和GM试验的联合应用

G试验和GM试验虽然是诊断侵袭性真菌病非常好的检验项目，但无论是G试验还是GM试验，仅有一次阴性结果并不能完全排除侵袭性真菌病，单纯阳性也不是确诊的依据。目前多建议1周内至少连续2次阳性为有意义的检查结果（其中，侵袭性真菌病指南把连续2次GM试验阳性作为微生物感染的标准），同时也要注意结合临床症状、病史特点及其他检查情况综合分析。

表1 G试验和GM试验的诊断意义