揭秘不同呼吸道样本带来的检测差异

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揭秘不同呼吸道样本带来的检测差异

呼吸道感染可分为上呼吸道和下呼吸道感染，二者的病原谱差异较大，涉及到的临床样本类型也各不相同。在临床实践中，不同样本类型适用于不同病原体的检测，并且不同类型样本的检出性能也存在差异。

• 如果无法采集高质量的下呼吸道样本，是否可以使用其他样本进行代替？

• 结果的一致性如何？

• 不同的采样时机病原载量有怎样的变化？

• 不同的耗材对核酸检测的影响有多大？

带着这些问题，让我们一同探索呼吸道样本采集的奥秘。老年常见感染病原体检测标本采集与送检专家建议
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一、样本类型不同，病原敏感性不同

（一）不同样本类型介绍

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【内容要点】：不同的呼吸道样本类型，适宜检测的病原体及其临床意义均不同。

表1 不同的呼吸道样本类型及适宜检测的病原体

分类	样本类型	病毒	细菌a	不典型病原体	真菌b
上呼吸道样本	鼻拭子	√	×	√	×
口咽拭子	√	×	√	×
鼻咽吸取物	√	×	√	×
鼻腔洗液	√	×	√	×
下呼吸道样本	痰液	√	√	√	√
气管吸取物	√	√	√	√
肺泡灌洗液	√	√	√	√
保护性毛刷样本	√	√	√	√

a.百日咳鲍特菌主要感染鼻咽部位，因此鼻拭子、口咽拭子适宜用于百日咳鲍特菌检测。b.怀疑真菌性鼻窦炎时，可酌情采集鼻窦分泌物和组织标本进行检测。

1、检测结果阳性（1）病毒上下呼吸道样本均适宜呼吸道病毒核酸检测。急性期上或下呼吸道样本检测阳性，可提供病原学参考，由于部分病毒存在较高的无症状感染率（如鼻病毒），故上呼吸道样本的阳性结果需要结合临床综合考虑，下呼吸道样本的病原学诊断价值更大。（2）细菌上呼吸道样本通常不推荐呼吸道细菌（除百日咳鲍特菌外）检测，下呼吸道样本的结果更具病原学诊断价值。（3）不典型病原体上下呼吸道样本均适宜不典型病原体核酸检测，但下呼吸道标本的结果更具病原学诊断价值。（4）真菌上呼吸道样本通常不推荐真菌检测（除鼻窦分泌物外），下呼吸道样本、无菌体液、组织、鼻窦分泌物等真菌检测结果阳性，具有诊断价值。

2、检测结果阴性（1）结合患者临床表现除外感染；（2）若临床高度提示某种病原体感染，但结果阴性，要考虑标本是否合适、病原体保存条件、低于最低检测限或实验室检测质量等方面问题。

（二）上呼吸道样本比较：鼻咽拭子 vs 口咽拭子

入组对比

【内容要点】：从患有流感样疾病或严重急性呼吸道疾病的儿童和成人患者中收集了成对的鼻咽拭子和口咽拭子进行8种病原体检测，不同类型样本结果存在差异。

结果显示：鼻咽拭子对乙型流感病毒和副流感病毒2、3的敏感性更高；口咽拭子对腺病毒、甲型流感病毒2009 HIN1的敏感性更高；人类偏肺病毒、甲型流感病毒H3N2、副流感病毒1和呼吸道合胞病毒的检测没有显著差异。

表2 所有患者NP拭子和OP拭子对呼吸道病毒的Kappa值和敏感性

【内容要点】：采集成人急性咽炎患者的口咽拭子、鼻咽拭子进行15种呼吸道病毒检测，结果显示：在所有病毒中，鼻咽拭子的敏感性明显高于口咽拭子，但有病原的差异。

表3 三联法检测各病毒频率分布及敏感性比较

（三）下呼吸道样本比较：痰液 vs 肺泡灌洗液 vs 保护性毛刷

入组对比

【内容要点】：儿童肺炎患者回顾性研究显示，相较肺泡灌洗液（BALF）样本，保护性毛刷（BB）样本敏感性稍低（79.3% vs 81.3%），但诊断肺炎具有高特异性（67.3% vs 38.5%）。

图1 不同类型感染中BALF mNGS与BB mNGS的阳性符合率

图2 以最终临床诊断为准，BALF mNGS、BB mNGS的性能表现

【内容要点】：儿童下呼吸道感染患者的痰液与肺泡灌洗液mNGS检测结果显示，痰液和肺泡灌洗液之间的一致性在不同病原间存在差异，总体来说细菌的一致性较低，阳性预测值较差。

（1）细菌中，肺炎链球菌、卡他莫拉菌、副流感嗜血杆菌的一致性、阳性预测值较差，流感嗜血杆菌较好；

（2）病毒中，呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒、人巨细胞病毒的一致性、阳性预测值均较好，鼻病毒较差；

（3）其他病原，肺炎支原体、耶氏肺孢子菌一致性、阳性预测值较好。

表4 痰液和肺泡灌洗液之间不同病原的一致性

（四）使用上呼吸道样本诊断下呼吸道感染

入组对比

【内容要点】：社区获得性肺炎患者口咽拭子（OPS）与下呼吸道样本（LRT）结果比较：特定病原一致性高。

肺炎链球菌和流感嗜血杆菌的PPA、NPA和总体一致性百分比分别为 85%、99%和95%、86%和98%、93%；卡他莫拉菌，PPA 为74%，NPA 为100%；对于不太可能引起单纯性CAP的细菌（例如金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、肠杆菌），结果差异更大。

图3 Biofire FilmArray Pneumonia plus panel对CAP患者配对OP和LRT样本的检出率

【内容要点】：儿童重症社区获得性肺炎患者鼻咽拭子（NPS）与BALF：特定病原一致性较高。

鼻咽拭子（NPS）与BALF中的肺炎支原体、流感嗜血杆菌、高载量腺病毒一致性较高；鼻病毒、副流感病毒、卡他莫拉菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌等物种检出一致性较差；铜绿假单胞菌一致性最差。

表5 153 例患者的NP和BALF样本中特定病毒病原体比较

表6 153 例患者的NP和BALF样本中特定细菌病原体比较

二、采样时机同样重要

（一）新冠病毒感染者病毒载量的变化

【内容要点】：新冠病毒载量在症状出现后5天左右（4.6 -6.4天）达到峰值，然后逐渐下降，在症状出现后大约两周达到较低或不可检测的水平。

图4 轻度至中度疾病患者SARS-CoV-2的载量和传染性病毒动力学

（二）鼻病毒感染者病毒载量的变化

【内容要点】：鼻病毒感染患者的病毒载量随着症状出现时间显著下降：症状出现后1-2天为883 copies/μL ，3-4天为312 copies/μL，5-7天为158 copies/μL，≥8天为35 copies/μL。

图5 急性呼吸道感染过程中鼻病毒载量变化

（三）上呼吸道感染患者不同时期样本病原体含量的变化

【内容要点】：从两个泰国陆军军营的军事学员获得了咽喉和鼻拭子样本，包括急性期样本（训练期间出现上呼吸道感染的个体收集）以及非急性期样本（10周训练期开始（R0）和结束时（RF）收集）。结果表明：与急性期样本相比，非急性期样本中（特别是R0样本）流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、鼻病毒等病原体的微生物含量显著降低。

表7 R0与RF 时收集的非急性期样本和急性期样本的Ct值分布差异

三、采样耗材对检测结果的影响

【内容要点】：研究人造丝（Rayon）、涤纶（Dacron）、聚氨酯海绵（Polyurethane foam）、尼龙植绒（ Flocked nylon）四种拭子材料的特性，以吸收能力和核酸释放效率为指标。拭子的成分和结构会对样品的收集和释放效率产生重大影响。

图6 四种材料拭子的吸水能力

图7 四种材料拭子的回收DNA量

四、合适的样本，准确的检测结果

1上下呼吸道感染的病原谱存在明显的差异，因此选择合适的样本类型进行病原学检测至关重要。

（1）对于上呼吸道感染而言，鼻咽拭子的敏感性高于口咽拭子，但有病原的差异；

（2）对于下呼吸道感染而言，不同下呼吸道样本的检测性能存在差异，推荐顺序为保护性毛刷＞肺泡灌洗液＞痰液；

（3）不推荐口咽拭子/鼻咽拭子进行下呼吸道感染的检测，但在特定条件下（危急、重症等），对于难以获得高质量下呼吸道样本的患者，口咽拭子可以作为替代，此时报告解读需要排除RNA病毒无症状感染以及细菌的定植干扰，面临着较大挑战。

2尽早采集样本

根据指南，应在感染的急性期尽早采集标本，最好在服用抗菌或抗病毒药物之前。病毒滴度和细菌数量在临床发病后72小时往往会显著减少，呼吸道标本应在症状出现后3天内（急性期）采集，最迟不得超过7天。

2拭子选材同样重要

推荐使用聚氨酯海绵（Polyurethane foam）、尼龙植绒（ Flocked nylon）材料的拭子进行样本采集。

参考文献

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来源于予果生物

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