感染相关生物标志物临床意义解读专家共识
感染相关生物标志物临床意义解读专家共识
一、传统细菌感染生物标志物
1．外周血白细胞总数及分类：
外周血白细胞是临床初步鉴别感染与否的最基本、最常用的指标，主要观察白细胞计数及分类比例，但因影响因素极多，特异性不高，故需结合临床表现及其他实验室指标综合判断。
白细胞升高合并中性粒细胞比例升高常提示急性细菌性感染，特别是革兰阳性球菌(如金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎链球菌等)感染。少数病毒感染，如流行性乙型脑炎和流行性出血热也可有上述表现。此外，血液与实体肿瘤、血管炎、成人Still病及肾上腺皮质激素的使用等多种非感染原因，也可引起白细胞及中性粒细胞升高。其生理性增高见于新生儿、月经期、妊娠、分娩及情绪变化等。
白细胞总数升高合并淋巴细胞比例升高常提示急性病毒感染，如传染性单核细胞增多症，若长期持续升高，需注意与血液系统疾病，如白血病等进行鉴别。
白细胞升高合并嗜酸粒细胞比例升高常提示寄生虫感染，也可见于结核、变态反应、肿瘤及药物等原因。
病毒、非典型病原体(如支原体、衣原体、立克次体等)及某些原虫(如疟原虫、黑热病原虫)感染可致白细胞减少，在细菌感染中白细胞减少常见于沙门菌感染、结核和布鲁菌病；白细胞正常或减少同时合并嗜酸粒细胞下降常提示沙门菌感染。应当注意的是，除上述情况外，某些细菌引起的严重感染(如脓毒症)时，白细胞总数也可显著减少，常提示病情危重。
白细胞检查虽特异性不强，却是感染性疾病重要且不可缺少的实验室检查项目，在大多数细菌感染中，白细胞的改变能在一定程度上反映疗效与预后。应当强调，自从血常规自动化检测推广以来，实验室基本已不再报告中性粒细胞杆状核与分叶核的比例。本共识认为，在除外血液病的前提下，本项检查结果对鉴别诊断与病情观察均有帮助，应提倡在显微镜下检测并报告中性粒细胞的"核左移"与否。
2．红细胞沉降率(ESR)：
ESR为炎症反应的非特异性指标，对鉴别感染、评价感染严重程度和预后的临床意义均不大，且会受感染之外的多种因素影响，如风湿热、恶性肿瘤、妊娠及贫血等。ESR升高对诊断风湿性疾病的价值远高于感染性疾病，且常用于观察疾病的活动性。感染性疾病中ESR检测只对结核或植入物继发感染的诊断有一定参考价值。
3．中性粒细胞碱性磷酸酶(NAP)积分：
NAP是一种细胞内水解酶，主要存在于成熟中性粒细胞中，是粒细胞功能的标志酶之一，测定其活力的高低对于某些疾病的鉴别诊断和疗效观察有参考价值。
经过HE染色等处理，用显微油镜观察100个成熟中性粒细胞，根据每个细胞质内颗粒多少分成5级，分别为0～4分。健康人NAP活性较弱，阳性率约为10%～40%左右，积分值40～80分。当发生感染或其他炎症反应时，可促进粒细胞释放入血，并增强成熟中性粒细胞的趋化及吞噬杀菌功能，使中性粒细胞NAP积分增高。
临床上常用NAP积分来鉴别白细胞异常增高的疾病，如慢性粒细胞白血病和类白血病反应(前者减低，后者升高)。NAP积分也可以作为鉴别细菌性感染和病毒及支原体等非典型病原体感染的指标之一，在细菌感染时NAP积分增高明显，而病毒及支原体等非典型病原体感染时变化不明显或稍增高。某些自身免疫性疾病也常表现为发热，全身炎症反应增强，往往会被误认为感染。而NAP积分在类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮及强直性脊柱炎等疾病中与正常对照无明显差异。
临床上也可出现非感染性疾病时NAP积分增高的现象，如外科手术后、使用集落刺激因子(CSF)后及某些肿瘤(如肝癌、胃癌)等。生理情况下如妊娠时也可出现NAP积分增高。血液系统疾病中的真性红细胞增多症、再生障碍性贫血及急性淋巴细胞白血病等也可导致NAP积分增高。NAP积分降低主要见于慢性粒细胞白血病、阵发性睡眠性血红蛋白尿及恶性组织细胞病等。
NAP积分的影响因素相对较少，在诊断细菌性感染时是一项比较稳定的指标，有助于与血液病或风湿病等鉴别，但因其操作相对繁琐，不能为临床提供快速简便的实验室结果，目前在临床应用已不广泛，但仍不失为一个有意义的生物标志物。
4．C反应蛋白(CRP)：
CRP是急性时相反应蛋白之一，是一个敏感的炎症指标，常于疾病初发的6～8 h开始升高，24～48 h达到高峰，升高幅度与感染或炎症严重程度呈正相关。CRP检测快速、便捷，不受年龄、性别、贫血与否等因素的影响，且较白细胞计数变化更具特异性。近年来，临床实验室采用了超敏感检测技术，能准确检测低浓度的CRP，提高了试验本身的敏感度和准确度，称为超敏CRP。
细菌感染时，血清CRP可呈中等至较高程度升高，80%的患者CRP超过100 mg/L，88%～94%的患者超过50 mg/L。病毒感染时，CRP的水平多正常或轻度升高。定量测定脑脊液及其他浆膜腔积液中的CRP水平亦可对脑膜炎和浆膜腔炎症的鉴别诊断有一定帮助。但CRP的特异性并不高，在许多非感染性疾病如外伤、手术、心肌梗死、恶性肿瘤，特别是自身免疫性疾病时也可显著升高。
CRP水平与感染范围和感染严重程度有一定关系，当CRP水平为10～99 mg/L时多提示局灶性或浅表性感染，≥100 mg/L时多提示脓毒症或侵袭性感染。但其对重症感染及血流感染的预测价值不如降钙素原(PCT)。
血清CRP水平动态变化的过程在一定程度上可以用来预测感染性疾病的预后和复发，并可用来评估抗菌治疗的反应。英国胸科协会制定的指南中推荐，监测CRP水平是评价社区获得性肺炎(CAP)治疗成败的有用指标。CRP ≤100 mg/L具有与CURB-65(C：意识障碍，U：尿素氮，R：呼吸频率，B：血压，65：年龄)和肺炎严重指数(PSI)评分类似的阴性预测效果，提示无需有创呼吸支持和(或)应用血管活性药物。因此，CRP水平低的CAP患者在门诊治疗是比较安全的。抗感染治疗过程中，动态监测CRP水平的变化可辅助判断疗效，CRP下降至正常可作为停药的指标之一。但CRP并不是病死率的有效预测指标。
5．内毒素：
内毒素是革兰阴性菌细胞壁中的一种特殊组分——脂多糖，由特异多糖、核心多糖和脂类A (lipid A)三部分组成。内毒素主要是在细菌死亡后从菌体中释放，也可由细菌自发地以胞吐(exocytosis)方式释放。虽然内毒素检测有助于革兰阴性菌感染的快速诊断，高内毒素血症也常提示革兰阴性菌感染且病情较重，预后不良，但因特异性较差，在临床工作中并不常用。临床研究结果证实，该方法在诊断革兰阴性菌感染和脓毒症时敏感度较高(85.3%)，但特异度较低(44%)，因此，仅凭内毒素的检测来诊断革兰阴性菌感染的价值并不高。
二、近年开始临床应用的细菌感染生物标志物
1．降钙素原(PCT)：
PCT是无激素活性的降钙素的前体物质，是由116个氨基酸组成的糖蛋白，结构上包括降钙蛋白、降钙素和N端残基片段。生理情况下，PCT主要由甲状腺C细胞合成分泌。法国学者Assicot等在1993年首先提出，PCT可以作为细菌感染的标志物。在细菌感染时，肝脏的巨噬细胞和单核细胞、肺及肠道组织的淋巴细胞及内分泌细胞，在内毒素、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及IL-6等作用下合成分泌大量的PCT，导致血清PCT水平显著升高。
常用的检测方法、动态变化及干扰药物：目前PCT可通过定量、半定量和定性的方法检测(表1)。定量检测的方法主要有电化学发光法(ECLIA)和酶联免疫荧光法。电化学发光法和酶联免疫荧光法的检测特异度、敏感度和精密度均较高。二者不同之处在于电化学发光法是全自动检测，检测通量高，检测时间短。而酶联免疫荧光法为半自动检测，检测通量较低，单次检测的时间相对较长。半定量的检测方法主要为胶体金比色法(BRAHMS PCT-Q-半定量快速实验)，半定量PCT操作简单、报告结果快、不需特殊仪器，但易受操作者主观因素的影响，尤其是接近阳性临界值时结果较难判断。定性检测的方法主要为免疫层析法，常用于床旁检测(POCT)，其特点是机器小型便捷，样本周转时间短，但该方法的精密度相对较低。目前，国内外最常用的检测方法有瑞士罗氏公司的电化学发光法，法国梅里埃公司的酶联免疫荧光法，美国赛默飞公司的胶体金比色法和化学发光法。由于以上3家公司使用的是相同的抗体和制备标准，所以其检测结果具有可溯源性，并且检测结果之间具有较高的相关性与一致性。PCT诊断细菌感染的折点(cut-off)值也是基于应用上述检测方法进行大量临床研究而得出的。
PCT在细菌感染引起的全身性炎症反应早期(2～3 h)即可升高，感染后12～24 h达到高峰，PCT浓度与感染严重程度呈正相关，感染消失后恢复正常，因此对严重细菌感染的早期诊断、判断病情严重程度、预后、评价抗感染疗效、指导抗菌药物应用等方面都具有较高的临床价值。在慢性非特异性炎症、自身免疫性疾病、肿瘤发热、移植物抗宿主排斥反应等疾病中，PCT浓度不增加或仅轻度增加，因此也可用于发热等疑似感染的鉴别诊断。PCT的检测结果可受到某些药物的干扰：如OKT3、单克隆抗体、多克隆抗体及白细胞介素(IL)等，这些药物可引起内源性细胞因子的急剧改变而导致PCT增高；其他一些药物如万古霉素、亚胺培南、头孢噻肟、去甲肾上腺素、多巴胺、多巴酚丁胺、肝素和呋塞米等，只有在大于常规治疗剂量时才有可能引起PCT的增高。常见可以影响CRP、末梢血白细胞等炎症指标的药物如肾上腺皮质激素和非甾体类药物，并不会引起PCT浓度的变化。
对全身与局部感染的诊断价值：PCT是目前临床常用的判断脓毒症的重要工具。2008年美国危重症医学会和感染疾病学会提出，可将PCT作为鉴别细菌感染和其他炎症反应状态的诊断标志物。2012年我国发表了由降钙素原急诊临床应用专家共识组制定的"降钙素原急诊临床应用的专家共识"，文中提到可将PCT作为诊断脓毒症和识别严重细菌感染的生物标志物，当PCT浓度升至2～10 μg/L时，很可能为脓毒症、严重脓毒症或脓毒性休克，具有高度器官功能障碍的风险；当PCT浓度超过10 μg/L时，高度提示为严重细菌性脓毒症或脓毒性休克，并常伴有器官功能衰竭，具有高度死亡风险。最近一项纳入30个研究共3 244例患者的荟萃分析结果提示，将PCT折点定为1.1 μg/L对早期识别脓毒症的敏感度为77%，特异度为79%。脓毒性休克的患者PCT水平可高达4～45 μg/L。
PCT在局灶性细菌感染中往往正常或轻度升高。2011年的"欧洲成人下呼吸道感染管理指南"中推荐PCT可以用于评估CAP患者的病情，指导抗菌药物的应用。我国2012年制定的"降钙素原急诊临床应用专家共识"中提到，当PCT浓度在0.05～0.50 μg/L时，患者无或仅有轻度全身炎症反应，可能为局部炎症或局部感染；当PCT浓度在0.5～2.0 μg/L时，提示中度全身炎症反应，可能存在感染，也可能为严重创伤、大型手术、心源性休克等所致。文献报道PCT水平轻度增高，在0.1～0.5 μg/L时提示局部细菌感染，如下呼吸道细菌感染，需要使用抗菌药物治疗。儿童肺炎中，细菌性肺炎时PCT多>0.5 μg/L，以PCT 2 μg/L作为判定折点时，敏感度为100%，特异度为98%。在一项纳入21个研究共6 007例肺炎患者的荟萃分析结果显示时，PCT增高的危重患者可能预后不良，若以PCT 0.5 μg/L作为预后判定折点时，总体特异度为0.77，但其敏感度较低，约0.46(95%CI为0.33～0.59)。PCT在其他局部感染，如皮肤软组织感染中增高往往不明显，但对住院的糖尿病足患者的诊断有一定的意义。
对判定脓毒症预后及决定抗感染疗程的意义：动态监测PCT有助于判断脓毒症患者的预后，经过有效的抗感染治疗，脓毒症患者24 h后循环中PCT水平可降低50%。PCT降低的程度和存活率升高正相关，PCT水平持续增高或居高不下者提示预后不良。据统计分析，脓毒症患者PCT在72 h内下降>80%，其病死率的阴性预测值约为90%，经治疗后PCT仍继续增高或不下降时，对病死率的阳性预测值可达50%。但也有研究结果表明，PCT可能不适用判断围手术期腹腔感染脓毒性休克患者的预后，Jung等通过连续监测PCT的变化后发现，PCT持续>0.5 μg/L的患者中仍有50%治疗成功；而PCT下降80%的患者中，却有40%的患者治疗失败。
除细菌感染的诊断和预后判断外，PCT也可用来指导抗生素的使用。三项随机对照研究结果表明：治疗社区获得性下呼吸道感染，当PCT水平低于0.1 μg/L时不使用抗生素；PCT水平>0.25 μg/L推荐开始使用抗生素作为指导标准，与对照组相比，PCT指导组下呼吸道感染患者的抗生素使用显著减少，并可减少抗生素带来的不良反应。随后的系统评价结果也表明，应用PCT来指导急性呼吸道感染患者的抗菌药物使用，减少了抗生素的暴露时间(中位值从8 d降至4 d)，且未增加病死率及治疗失败率。最近的研究结果提示，PCT指导ICU患者的抗生素停用不仅能减少治疗时间和用药量，并且28 d的病死率较对照组降低了5%(20%，25%，P＝0.012 2)，1年的病死率降低了7%(36%，43%，P＝0.018 8)。2016年由美国胸科学会和美国感染病学会共同颁布的"医院获得性肺炎治疗指南"中建议，在治疗医院获得性肺炎或呼吸机相关性肺炎时，推荐仅依靠临床标准来决定是否使用抗生素；但推荐通过临床标准联合PCT测定来指导抗生素的停用。
其他：PCT对鉴别发热患者的病因及病原学有一定的临床意义。细菌感染时内毒素或IL(如IL-1β)等增高可引起PCT的增高。在病毒感染时，机体干扰素-γ增高，会降低IL-1β对PCT的上调作用，故可用PCT值来粗略区分病毒和细菌感染。对真菌感染，一项荟萃分析结果显示，危重侵袭性真菌感染时PCT可以轻中度增高，一般在1 μg/L左右，但纳入这项荟萃分析的研究病例数较少。也有研究提到不同病原体所致脓毒症中，革兰阴性杆菌感染时PCT增高比革兰阳性菌感染时更显著。在自身免疫性疾病时(如炎症性肠病、颞动脉炎、结节性动脉炎、Still病、系统性红斑狼疮及痛风等)，虽然多种细胞因子的表达增多，但PCT一般不会增高。但韦格纳肉芽肿的患者，没有合并感染时PCT也可增高至1 μg/L，类风湿关节炎患者PCT也有轻度增高。在鉴别自身免疫性疾病是否合并感染时，PCT比CRP更有意义，PCT的敏感度和特异度均为75%，而CRP的敏感度为95%，特异度只有8%。在系统性红斑狼疮患者治疗过程中再次出现发热，PCT可作为一个非常好的标志物，用来鉴别是狼疮活动还是继发细菌感染，当PCT≥0.5 μg/L时强烈提示合并细菌感染，但PCT未增高并不能完全排除感染。
临床常见可引起PCT增高的非感染性疾病有胰腺炎、缺血性肠病、肺水肿、严重创伤、手术、热休克及甲状腺髓样癌等。终末期肾病患者PCT增高，可能与生物标志物的清除下降有关。
PCT是目前临床常用且参考意义较大的重要细菌感染生物标志物，但仅用PCT来鉴别感染与否并不可靠。目前主要用于全身重症细菌感染的诊断，也可根据其动态变化判断感染的严重程度、治疗效果、评估预后并指导抗菌药物治疗的启动及停用。PCT在局灶性感染中往往正常或仅有轻度增高，因此不能作为细菌感染的唯一判断标准。但PCT在一些非细菌感染引起的发热中往往不会增高，因此可以作为发热的病原学及病因学判断的辅助指标。与其他标志物同样，在应用中也要注意结合患者临床表现及联合其他生物标志物一起进行动态评价。
2．IL-6:
IL-6是固有免疫系统对损伤和感染最初反应所表达的重要细胞因子，可促进肝脏产生急性阶段反应物如CRP，同时也可刺激和改变骨髓细胞，产生更多的多形核白细胞。在炎症反应中，IL-6的升高早于其他细胞因子，也早于CRP和PCT，而且持续时间长，因此可用来辅助急性感染的早期诊断。细菌感染后IL-6水平迅速升高，可在2 h达高峰，其升高水平与感染的严重程度相一致，但IL-6用来鉴别感染与非感染的特异性不如PCT和CRP。某些非感染状态下也可以出现IL-6升高，如手术、创伤、无菌性急性胰腺炎及自身免疫性疾病等。IL-6也可用来评价感染严重程度和判断预后，当IL-6>1 000 μg/L时提示预后不良。动态观察IL-6水平也有助于了解感染性疾病的进展和对治疗的反应，但其确切的临床应用价值还有待更多的研究结果支持。
IL-6的检测方法主要有生物学检测方法和免疫学检测方法。前者因操作复杂、周期长且需细胞培养等，目前已较少用。后者是临床常用的检测方法，已有商品化试剂盒供应，如IL-6电化学发光免疫分析试剂盒等。由于内毒素和一些细胞因子可能诱导IL-6产生，标本最好采集在无内毒素的试管内，迅速分离血清、冷藏。健康人血清中IL-6含量极低，各地报道的正常参考值因所采用的方法和实验条件不同而差异较大，因此各实验室自己正常参考值的确定十分重要。IL-6检测的相对优势在于急性感染的早期发现。
3．肺炎链球菌尿抗原：
4．嗜肺军团菌尿抗原：
三、可能有临床应用价值的细菌感染生物标志物
近年来，国内外关于一些新的特异性标志物对细菌感染或脓毒症早期诊断价值的研究日益增多，如可溶性髓系细胞表达触发受体-1(TREM-1)、肾上腺髓质素(ADM)、可溶性尿激酶型纤溶酶原激活物受体(suPAR)、sCD14亚型(Presepsin)和脂多糖结合蛋白(LBP)等被认为是较有价值的脓毒症早期诊断和预后判断的标志物，将来有可能应用到临床。
1．TREM-1：
TREM-1是与感染相关的免疫球蛋白超家族受体成员之一，sTREM-1是其可溶性形式。sTREM-1在急性炎症反应时在中性粒细胞及单核/巨噬细胞表面表达，释放于血液或体液，出现早，半衰期较短。其增高可见于细菌性脑膜炎、细菌性胸腔积液、慢阻肺合并感染和脓毒血症等患者；而在非感染性炎症疾病中很少或者不表达，提示其可作为诊断细菌感染的较特异的指标。
Gibot等发现，通过测定支气管肺泡灌洗液(BALF)中sTERM-1水平鉴别诊断细菌或真菌性肺炎的敏感度达98%，特异度为90%，是最强的独立预测因子之一；另一项研究结果表明，血浆中sTREM-1诊断ICU患者细菌感染的敏感度达96%，特异度为89%，阳性似然比为8.6(95%CI为3.8～21.5)，阴性似然比为0.21 (95%CI为0.01～0.20)。Jiyong等对1966—2008年中73项研究的荟萃分析结果表明，sTREM-1诊断细菌感染总体的敏感度为82%，特异度为86%，阳性似然比为5.66(95%CI为3.41～9.38)，阴性似然比为0.21 (95%CI为0.12～0.40)，诊断优势比达26.35(95%CI为10.32～67.28)。但sTREM-1对细菌性泌尿系统感染诊断的敏感度仅为18%，可能在于尿液形成过程中被稀释并清除导致浓度减低，因此不适于泌尿系统感染的筛查性诊断。此外，感染患者sTREM-1升高与疾病严重程度和预后相关，Dimopoulou等发现感染性休克患者血清sTREM-1水平显著高于无休克的脓毒症患者(P＝0.002)，若以>750 ng/L作为临界浓度，感染性休克的风险比值比达4.53。最近的荟萃分析结果提示，感染患者中sTREM-1水平升高者的病死率是未增高者的2.54倍。另有研究结果显示，sTREM-1在脓胸、肺炎性胸腔积液患者胸腔积液中的表达水平显著高于结核性胸腔积液、恶性胸腔积液及漏出性胸腔积液。
虽然许多研究结果证实sTREM-1与感染特异相关，但也有研究认为它作为感染严重程度的特异性标志物仍存在争议。Bopp等认为在感染早期阶段的脓毒症、严重脓毒症及感染性休克三组患者中，血浆sTREM-1水平差异并无统计学意义，且在生存组与死亡组之间亦无差异。Phua等也报道sTREM-1对诊断脓毒性休克无帮助。Anand等发现BALF中sTREM-l升高对诊断呼吸机相关肺炎(VAP)价值不大。近年来又有研究结果显示，在非感染性炎症如急性胰腺炎、慢阻肺、心脏骤停心肺复苏术后、心脏及腹部的外科手术、早期烧伤、类风湿性关节炎及炎症性肠病等患者中sTREM-1水平也会增高。
总之，sTREM-1在感染的诊断、预后判断及治疗指导方面可能具有潜在的重要价值，但仍待更进一步的研究来验证。
2．肾上腺髓质素前体(pro-ADM)：
肾上腺髓质素(ADM)是一种新的舒血管活性多肽，主要来源于血管内皮细胞和平滑肌细胞，具有抗感染和炎症调节的作用。但ADM本身生成后迅速从循环中清除，因此检测困难。ADM起源于一个较大的前体肽，该前体肽经剪切后形成多个具有不同生物活性的片段，称为ADM前体中段(pro-ADM)，其在血液循环中较ADM稳定，可直接反映迅速减弱的ADM活性肽水平。
Christ-Crain等报道pro-ADM可作为脓毒症的预测标志物，危重患者从无感染发展到脓毒症、严重脓毒症和脓毒性休克，体内pro-AMD会逐渐升高；以3.9 μg/L作为临界值，其诊断脓毒症的敏感度为83.3%，特异度为87.8%，诊断准确性优于CRP和PCT。最近一项关于恶性血液病发热患者的研究报道，与PCT相比，pro-ADM在局部细菌感染患者中也明显增高，通过测定pro-ADM水平可预测局部细菌感染和区分全身炎症反应综合征(SIRS)中的脓毒症患者。此外，pro-ADM也可作为重症感染患者风险评估和预后的有效标志物之一，脓毒症死亡组患者的pro-ADM水平显著高于生存组，其用来预测脓毒症不良预后的受试者工作曲线(ROC曲线)下面积为0.81，与急性生理与慢性健康评分(APACH)Ⅱ和简化急性生理学评分(simplified acute physiology score，SAPS)Ⅱ结果类似。Bello等发现，CAP患者体内pro-ADM水平与PSI评分和CURB-65评分呈正相关，是预测CAP患者预后的有效指标。
3．suPAR：
4．sCD14亚型：
5．LBP：
上述各种生物标志物鉴别感染与非感染的应用价值见表2，在脓毒症等疾病中的应用价值见表3。如表所示并没有任何一个新的单一的指标具备很高的特异度和敏感度，尚需与白细胞总数及分类、CRP和PCT等相结合。多个指标的联合检测，可提高对感染性疾病的早期诊断率和预后判断价值。如法国Robriquet等发现CRP和PCT与患者体温结合提高了ICU感染的诊断率。Gibot等将CD64、PCT、sTREM-1联合起来建立脓毒症诊断评分，提高了对脓毒症的诊断效率。
四、真菌感染相关生物标志物
1．(1，3)-β-D-葡聚糖(BG)：
BG检测也称为G试验。葡聚糖广泛存在于真菌细胞壁中，占其干燥重量的80%～90%，其中BG占真菌壁成分的50%以上，是真菌细胞壁上的特有成分。其存在形式是以(1，3)-β-糖苷键连接的葡萄糖残基骨架作为主链，分支状1-6-β-D葡萄糖残基作为侧链。当真菌进入人体血液或深部组织后，经吞噬细胞的吞噬、消化，BG可从胞壁中释放出来，从而使其在血液及其他体液中的含量增高。而在浅部真菌感染中，BG往往未被充分释放，故其在体液中的含量不高。此外，接合菌(毛霉、根霉等)细胞壁不产生BG；隐球菌细胞壁外有荚膜包裹，不易检测到细胞壁上的抗原，即使在一定条件下荚膜自身可释放出微量的BG到血清中，但仍小于阳性判断标准。
G试验是早期诊断侵袭性真菌感染(IFI)有效的无创检测手段之一，研究结果显示，在发现临床表现及微生物学证据前，血清中BG水平已经高于正常值。如粒细胞缺乏患者中，BG>60 ng/L的时间比临床诊断与最后确诊IFI平均提前10 d左右。BG水平高低也可提示疾病的发展和预后，Pazos等发现，随着有效抗真菌药物的应用，可很快出现BG水平下降及转阴，而药物治疗无效的人群BG值无明显改变。虽然连续监测BG水平对于IFI的治疗效果及预后评估均有意义，但尚不能单凭BG值降至正常作为停止抗真菌治疗的标准。
目前市场上有多种G试验方法，不同方法使用的阳性界值标准也不同，如日本Seikagaku Kogyo公司Fungitec-Gglucan试剂的阳性界值定为20 ng/L，而美国CapeCode协会Fungitell方法的阳性界值常为60 ng/L。Karageorgopoulos等的一项荟萃分析结果显示，G试验在确诊和拟诊IFI的敏感度为76.8%，特异度为85.3%，在确诊患者中的诊断敏感度为79.1%，特异度为87.7%。Posteraro等发现，对于念珠菌脓毒症患者，G试验的阳性预测值为72.7%，阴性预测值为98.7%。Racil等发现在诊断阈值为60 ng/L时，G试验的敏感度为88.9%，但特异度只有19.77%，阳性预测值为10.39%，阴性预测值为94.44%。
综上所述，在诊断IFI时，G试验具有较高的敏感度，阴性结果可较好排除肺部真菌感染，但部分研究的阳性预测值较低，这可能与导致假阳性的各种因素有关，如输注白蛋白或球蛋白、血液透析、输注抗肿瘤的多糖类药物、使用磺胺类药物、外科手术后及标本接触纱布等。
2．半乳甘露聚糖(GM)试验：
GM检测也称为GM试验。GM是广泛存在于曲霉和青霉细胞壁中的一类多糖，其基本化学结构是以β-(1，4)-苷链连接成的D-吡喃甘露糖为主链，以α-(1，6)-苷链连接成的D-吡喃半乳糖为支链，其半乳糖残基具有抗原性。
侵袭性曲霉感染的确诊要求组织或细胞病理见到真菌及其引起感染的证据，或无菌部位培养曲霉生长，但组织标本不易得到，培养也需要较长时间。2003年美国食品与药品监督管理局已经通过认证，把应用酶联免疫吸附方法检测血清GM试验作为造血干细胞移植(HSCT)患者和白血病患者深部曲霉感染的辅助诊断方法。研究结果表明，对于深部曲霉感染的患者，血清GM试验增高可比影像学诊断提前7 d左右出现。在重症感染患者，动态监测GM试验水平，可有助于判断真菌播散程度、治疗反应和预后，Maertens等和Boutboul等发现，粒细胞缺乏和造血干细胞移植后的侵袭性曲霉病患者，治疗效果较好者血清GM试验结果稳定或下降，而病情加重或治疗失败者则明显升高。
GM检测方法有酶联免疫吸附试验(ELISA)、放射免疫分析(RIA)和乳胶凝集试验(LAT)等，最低检测限度要求达到5～10 ng/L。目前国内外血清GM试验阳性阈值仍难统一，美国食品药品监督管理局建议判断标准为0.5 μg/L，欧洲普遍使用的判断标准为0.7～1.0 μg/L，国内也多以0.5 μg/L作为标准。较早的一项荟萃分析结果表明，界值为1.0 μg/L时，确诊病例中GM试验的敏感度为68%，特异度为90%；当界值降至0.5 μg/L，敏感度升高至82%，特异度降至77%。最近国内对4种不同的阳性界值(0.5、0.6、0.8和1.0 μg/L)的研究结果显示，采用0.5 μg/L为临界值时，敏感度及特异度均较好，有助于早期诊断及治疗。检测血液外其他体液如BALF、尿液及脑脊液中的GM试验，对辅助临床诊断也可起到重要作用。研究结果表明，当采用0.5 μg/L为临界值时，BALF的GM试验对诊断的敏感度为70%～94%，特异度为85%～92%。
研究结果证实，GM检测对于恶性血液疾病及骨髓造血干细胞移植患者的侵袭性曲霉感染的诊断具有重要价值，但是否同样适用于非粒细胞缺乏患者，尤其是对合并肺部基础疾病患者早期诊断的价值仍有较大争议。几项针对非粒细胞缺乏患者侵袭性肺曲霉病的诊断研究结果表明，当采用0.5 μg/L为临界值时，确诊病例中血清GM试验的敏感度为40.7%～57.9%，特异度为84.2～89.4%，这些患者血清GM试验的敏感度要低于恶性血液疾病及骨髓造血干细胞移植患者。BALF的GM试验可能对非粒细胞缺乏患者肺侵袭性曲霉感染有较大的诊断价值，若以0.95 μg/L为临界值，BALF中GM试验诊断非粒细胞缺乏患者侵袭性肺曲霉病的敏感度为73.9%，特异度为88%。此外，如果将PCR检测血曲霉DNA或G试验与GM试验结合起来，也可提高诊断的准确性。
GM试验可出现假阳性及假阴性现象。假阳性可见于静脉用哌拉西林-他唑巴坦，使用免疫球蛋白、血液制品，高剂量肾上腺皮质激素，透析，化疗导致严重黏膜炎的患者以及儿童和新生儿等。假阴性的产生与血中存在高滴度抗体、血液中真菌数量较少和抗原释放水平低有关。另外，预防性使用抗真菌药物可降低GM试验值导致出现阴性结果。为减少假阳性及假阴性结果，我国制定的"肺真菌病诊断和治疗专家共识"中将连续2次血清GM试验阳性作为曲霉感染的辅助诊断标准。但许多患者常因早期经验性抗真菌治疗，GM试验结果可能已出现降低，造成间隔较长的连续血清GM试验监测的后一次试验结果为阴性。GM试验阴性不能完全排除侵袭性曲霉病，单纯GM试验阳性也不是确诊的依据。
3．隐球菌荚膜多糖抗原：
隐球菌感染后在体内可形成大量荚膜多糖并释放入血液和脑脊液，通过检测血清和脑脊液等中的荚膜多糖抗原含量可早期、快速诊断隐球菌感染。目前使用的检测方法有乳胶凝集法(latex agglutination，LA)、酶联免疫法(enzyme immunoassay，EIA)和侧向层析法(lateral flow assay，LFA)等，其中以LFA法最快速，而临床实践中LA法最为常用。
LA法是将抗隐球菌荚膜多糖抗体吸附于标准大小的乳胶颗粒上，用于检测患者血清、脑脊液、BALF及尿液等标本中的隐球菌荚膜多糖抗原。用标本稀释液倍比稀释被检液体，取倍比稀释后的被检液体样本与乳胶试剂混合。结果判读：(1)无颗粒，均匀的乳浊液；(＋)：细小颗粒，乳白色背景；(＋＋)：小凝块，云雾状不均匀背景；(＋＋＋)：小及大凝块，背景悬浮液；(＋＋＋＋)：大的絮状凝块，背景清晰。参照乳胶凝集法试剂盒要求，取≥(＋＋)的结果为阳性结果，效价值为此时的稀释倍数。质量控制：阳性质量控制品效价≥(＋＋)，阴性对照品效价<(＋)。目前市售试剂盒可以检测出最低为10 μg/L的荚膜多糖抗原，文献报道该方法的敏感度为91.1%～100.0%，特异度为96%～100%。
血清或脑脊液荚膜多糖抗原滴度增高提示预后不良，高滴度(> 1∶1 024)与全身高隐球菌负荷和隐球菌高定量计数有关，是患者在接受全身系统抗真菌治疗期间预后不良的预测因素之一。Baddley等的研究结果提示，局限性肺隐球菌病患者血清中较难检测到隐球菌抗原，如果血清中抗原滴度上升则提示该患者有播散的可能。在中枢神经系统感染时，血清抗原滴度常大于脑脊液的滴度。此外，通过动态监测荚膜多糖抗原滴度，结合其他临床因素可作为制定治疗方案的参考。有效治疗后，一般抗原滴度会逐渐降低，抗原滴度持续升高则提示感染未有效控制或产生耐药。但在感染治愈后，许多患者乳胶凝集试验阳性仍可持续相当长时间。
LA法检测隐球菌荚膜多糖抗原存在着非特异性干扰，类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、结节病和结核等患者血清中的类风湿因子、巨球蛋白会对乳胶凝聚法产生影响，可导致假阳性结果，某些隐球菌外菌种如丝孢酵母菌感染也可引起假阳性；假阴性结果主要由前带效应(系指虽有一定浓度的抗原存在，但因抗体过剩使反应信号弱化，出现弱阳性或阴性反应结果)引起，为避免前带效应的影响，除多次送检外，还可对试剂中抗体进行一定稀释后再检测。
EIA法的敏感度和特异度与LA法类似，但其结果不受类风湿因子等的干扰，可以实现自动化结果分析；LFA法运用了能和4种主要血清型隐球菌抗原反应的单克隆抗体，其敏感度为99.5%，特异度为98%，且该方法在室温下很稳定，反应时间快，10 min出结果，对实验室条件要求较低，也可作为床旁初筛的方法。
五、γ-干扰素释放试验(IGRAs)
IGRAs是检测已受到结核分枝杆菌(MTB)抗原刺激致敏的T细胞，再次遭遇同类抗原后，释放γ-干扰素的细胞数目或释放出γ-干扰素水平的方法。与传统的PPD试验相比，该方法较少受到接种卡介苗与非结核分枝杆菌(NTM)的干扰，对辅助诊断活动性结核病与MTB潜伏感染(LTBI)有一定参考价值。LTBI是指宿主感染MTB后的一种特殊状态，此时MTB在宿主体内处于滞留状态，有发展为活动性结核病的风险，世界卫生组织建议一旦确诊应适当采取对策。
应用于IGRAs的特异性抗原主要为早期分泌抗原靶(ESAT-6)和培养滤液蛋白(CFP10)抗原，也有的试剂中又增加了TB7.7抗原多肽，前两种抗原主要存在于MTB复合群中，而在卡介苗和大多数NTM中缺失，因此提高了IGRAs对MTB的特异度。但值得注意的是ESAT-6和CFP10也可存在于少数几种NTM中，比如堪萨斯分枝杆菌、海分枝杆菌、苏尔加分枝杆菌和胃分枝杆菌等。因此，IGRAs阳性仍不能排除上述NTM感染或LTBI的可能性。
目前较成熟应用在临床的IGRAs有两种，一种是采用ELISA，检测全血中致敏T细胞再次受到MTB特异性抗原刺激后释放γ-干扰素的水平，称为全血检测或结核感染T细胞免疫检测(QFT-GIT)。另一种是采用酶联免疫斑点技术(ELISPOT)，测定外周血单个核细胞中能释放γ-干扰素的效应T细胞数量，称为细胞检测或结核感染T细胞检测(T-SPOT.TB)，目前在我国各地医院应用较为普遍的是后一种检测方法。
QFT-GIT法分为阴性对照组(N)、阳性对照组(P)和检测标本组(T)，其结果判断方法为：N<0.5 IU时，(T-N)/(P-N)≥0.60时判为阳性，否则为阴性；当N≥0.5 IU时，(T-N)/(P-N)≥0.85时判为阳性，否则为阴性。T-SPOT.TB法测定的是可释放γ-干扰素的T细胞数量，经酶联免疫显色后，通过ELISPOT分析系统对斑点进行计数，1个斑点代表1个细胞，计算出抗原特异性细胞出现的频率。结果判断方法为：在阳性对照孔结果良好的前提下，当阴性对照孔斑点数为0～5时，阳性标本应为：(抗原A或抗原B斑点数)减去阴性对照孔斑点数后>6；当阴性对照孔斑点数≥6时，阳性样本应为：(抗原A或抗原B斑点数)>2×阴性对照孔斑点数。
Sester等的荟萃分析结果表明，在诊断活动性结核病时，T-SPOT.TB总体的敏感度和特异度分别为81%(95%CI为78%～81%)和59%(95%CI为56%～62%)；QFT-GIT总体的敏感度和特异度分别为80%(95%CI为75%～84%)和79%(95%CI为75%～82%)。另一项荟萃分析评价了IGRAs在中低收入国家对活动性结核诊断时的价值，T-SPOT.TB总体的敏感度和特异度分别为83%(95%CI为63%～94%)和61%(95%CI为40%～79%)，QFT-GIT总体的敏感度和特异度分别为69%(95%CI为52%～83%)和52%(95%CI为41%～63%)。这些研究结果提示，仅凭IGRAs诊断活动性结核并不可靠，特异度较低，有可能将部分LTBI患者误诊为活动性结核。另外一项包含26 680例患者的荟萃分析结果也表明，与PPD试验类似，IGRAs试验无法更好预测活动性结核病的发生。
在诊断LTBI方面，Pai等的系统评价结果提示，QFT-GIT的总体敏感度为70% (95%CI为63%～78%)，在接种卡介苗患者的总体特异度为96% (95%CI为94%～98%)，未接种者为99% (95%CI为98%～100%)；T-SPOT.TB的总体敏感度为90% (95%CI为86%～93%)，总体特异度为93% (95%CI为86%～100%)。PPD试验结果则异质性较大，只在未接种卡介苗者中诊断的特异度较高[97%(95%CI为95%～99%)]。
综上所述，仅凭IGRAs阳性不能区分活动性结核病与LTBI，也不能预测LTBI是否会发展为活动性结核病，但IGRAs阴性对排除MTB感染有一定帮助。与PPD试验相比，IGRAs不受卡介苗接种与否的影响，也较少受NTM感染的影响，如用于HIV感染人群中筛查LTBI，其敏感度会更高。
引用: 中国医药教育协会感染疾病专业委员会. 感染相关生物标志物临床意义解读专家共识 [J] . 中华结核和呼吸杂志,2017,40 (4): 243-257.
点击阅读原文，进入书籍宝库，用完记得收藏哦，下次更方便。