G试验诊断侵袭性真菌病的干扰因素

张园 柏华松 杜君洋 徐英春 王贺

(1.侵袭性真菌病机制研究与精准诊断北京市重点实验室丹娜生物分中心，天津 300467； 2.天津市侵袭性真菌病精准诊断技术企业重点实验室，天津 300467； 3.中国医学科学院北京协和医院检验科，北京 100730； 4.侵袭性真菌病机制研究与精准诊断北京市重点实验室，北京 100730； 5.中国医学科学院北京协和医院，疑难重症及罕见病国家重点实验室，北京 100730)

1981年，Kakinuma等[1]研究发现(1,3)-β-D-葡聚糖(BDG)能激活鲎变形细胞溶解物中的G因子，从而旁路活化凝固酶原生成凝固酶，发生凝集反应。采用光度法对BDG浓度进行定量检测，其中光度法主要分为显色法和浊度法。2008年版欧洲癌症研究和治疗组织/美国真菌病研究组(EORTC/MSG)侵袭性真菌病诊断与治疗指南将血清G试验阳性作为侵袭性真菌病(IFD)的微生物指标[2]。2019(EORTC/MSG)指南推荐至少在2次连续的血清样本中检测到G试验阳性作为侵袭性念珠菌病的微生物指标[3]。2020年中国成人念珠菌病诊断与治疗专家共识指出G试验是诊断侵袭性念珠菌病的一个重要参考指标，敏感性和特异性分别为76.8%和85.3%[4]，真菌G试验的特异性随着检测结果数值的升高而升高[5]，动态监测真菌G试验对于疗效判断也有重要意义[6]。建议对高危患者每周 2次动态监测以提高其特异性，并结合临床表现及其他微生物学检查结果综合判断。

1 假阳性因素

1.1 药物因素

血液制品 Egger等[7]对22例血液肿瘤儿科患者在静脉免疫球蛋白(IVIG)输注后进行血清G试验检测。发现IVIG输注后3 d内的BDG浓度范围为21.47～660.38 pg/mL。在第7、14和21天的BDG血清水平显著升高。研究表明，IVIG会使大多数患者的G试验检测阳性，所有患者的BDG水平在3周内恢复正常。

Liss等[8]研究发现，新鲜冷冻血浆(FFP)、红细胞(RBC)和人白蛋白(HA)等血液制品体外检测G试验均为阳性，而浓缩血小板(UPT)G试验检测为阴性。作者等人检测了3例患者(2例RBC，1 例HA)在输注前后的血清BDG水平，在接受RBC输血的患者，BDG值从13和17 pg/mL增加至183和361 pg/mL，HA输血将BDG值从42 pg/mL增加至58 pg/mL。Goudjil等[9]对133例无真菌感染新生儿的血清BDG水平进行回顾性研究。输血组的BDG(170 pg/mL)高于非输血组(57 pg/mL)。

β-内酰胺类抗生素 Ito等[10]报道1例肺炎链球菌骨髓炎患者，在青霉素G给药期间发生了G试验检测阳性。在每天2 400万单位连续给予青霉素G的过程中，血清BDG水平增加至81 pg/mL，停药后14 h BDG水平降至38 pg/mL。

Mennink-Kersten等[11]报道了2例血液病患者使用阿莫西林-克拉维酸静脉滴注治疗期间，血清样本中G试验检测阳性，停药后血清样本转阴。

Francisco等[12]对44种抗生素BDG含量进行G试验检测。研究发现，在高浓度下，硫酸黏菌素、厄他培南、头孢唑林、甲氧苄氨嘧啶、磺胺甲恶唑、头孢噻肟、头孢吡肟和氨苄西林/舒巴坦检测为阳性；当稀释至通常的最大血浆浓度时，G试验检测均为阴性。

Liss等[13]研究发现，20种抗生素所含的BDG含量足以使G试验检测阳性，其中包括强力霉素、头孢唑林、头孢吡肟、硫酸粘菌素、头孢呋辛、头孢他啶、头孢噻肟、达托霉素、红霉素、头孢曲松、阿莫西林/克拉维酸、氨苄西林、氨苄西林/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦和氟氯西林等。因制造工艺不同抗生素中的BDG污染存在批次差异，对使用此类抗生素的患者进行G试验检测时，结果应谨慎解释。

抗肿瘤药物 抗肿瘤药物如香菇多糖、多糖K、裂褶多糖和西索菲兰等是G试验检测的假阳性因素之一[14-15]。研究表明这些蘑菇多糖具有不同的化学组成，大多数属于β-葡聚糖[16]。Yasuo等[17]研究发现，服用香菇多糖会显著增加血液BDG水平，特别是通过碱预处理，可将香菇多糖的构象转化为对激活G因子敏感构象。

另外，Hammarström等[18]研究发现，60例急性淋巴细胞白血病患者在接受化疗药物聚乙二醇化天冬酰胺酶治疗后，血清BDG水平明显升高。

1.2 医疗因素

纤维素膜血液透析 Kanda等[19]研究不同种类的血液透析(HD)膜对27例非真菌感染的肾脏病患者进行血浆BDG浓度变化。结果发现，使用三乙酸纤维素膜和聚甲基丙烯酸甲酯膜，血浆BDG水平没有变化。相比之下，使用纤维素膜后血浆BDG水平增加(从9.4 pg/mL增加至332 pg/mL)。由于纤维素材料包含BDG，因此造成G试验检测阳性。Kato等[20]研究发现，使用改良再生纤维素(MRC)膜进行1次透析可将血液BDG水平提高至(5 561±722) pg/mL，换成合成聚砜(PS)膜后，血液中的BDG水平逐渐降低，并在6个月时达到(29.6±6.0) pg/mL。

外科手术 Szyszkowitz等[7]对50例患者在腹腔镜和开放式肠道手术期间的血清BDG含量进行观察性研究。G试验检测的时间点分别在插入动脉但皮肤切开前、皮肤切开后但在解剖肠黏膜之前、血管吻合术后、皮肤缝合完成后、术后傍晚、术后第2天及术后第4、5天。结果发现，在腹腔镜和开放式手术期间，54%～61%的患者G试验呈阳性(浓度≥80 pg/mL)(完成皮肤缝合后最高)。G试验在12%(开放式肠道手术)和17%(腹腔镜手术)患者中仍为阳性，这些患者在手术后第4、5天内没有任何疑似或证实的真菌感染。本研究表明，由于手术干预，G试验检测可能出现假阳性，特别是在肠道手术后的第1天。

医用纱布 Kimura等[21]研究发现，消化外科手术后，有些患者的血液BDG水平显著升高，归因于外科手术的纱布中含有大量的葡聚糖。Kanamori等[22]也报道1例肺移植患者因纱布污染造成血清BDG水平升高。同时，该研究团队对6种常见外科纱布的洗脱液进行G试验检测。结果发现，BDG水平与纱布厂家不同有很大差异，范围为11.7～6 612 pg/mL。由莱赛尔纤维制成的纱布，来源于木浆纤维，其产生的BDG含量最低，可能不会引起假阳性。

1.3 宿主因素

细菌菌血症 研究证明某些G-杆菌的细胞壁含有BDG[23]。Digby等[24]研究认为，细菌细胞壁释放的葡聚糖或类葡聚糖聚合物等，可能与G试验发生交叉反应。Albert等[25]对39例细菌菌血症患者进行G试验，16例检测阳性。其中，13例为G-杆菌，包括大肠杆菌(8/15)、产酸克雷伯菌/奇异变形杆菌(1/2)、铜绿假单胞菌(4/7)；3例为G+球菌，均是金黄色葡萄球菌(3/8)。8例肺炎链球菌患者未出现G试验检测阳性。与G+球菌相比，G-杆菌的血流感染患者的BDG水平更高。

念珠菌定植 研究发现，白念珠菌和光滑念珠菌的浅表定植可导致G试验检测的假阳性。这些患者中，BDG水平出现突然的上升和下降[26]。因此，临床诊断应综合评估念珠菌定植程度。

黏膜炎或胃肠黏膜受损 Ellis等[27]对100例接受化疗的血液恶性肿瘤患者血清进行G试验检测。结果发现，持续高BDG水平的患者有严重的肠细胞损伤或黏膜炎。Racil等[28]研究认为，尽管黏膜炎不被确定为G试验检测假阳性的主要原因，但至少部分影响某些患者的检测结果。另外，Prattes等[29]研究表明，在接受抗真菌药物预防的化疗患者，由于胃肠道真菌负荷减少，尽管出现肠胃黏膜受损，也可能不造成G试验假阳性结果。

其他感染 Hashizume等[30]报道了1例多发性肌炎患者，在感染奴卡菌后出现血清BDG水平升高，服用磺胺甲恶唑-三甲氧苄啶后逐渐康复。Yagyu等[31]报道了1例大肠癌患者，在入院时的G试验检测阳性，支气管镜检查诊断为肺奴卡菌病。甲氧苄啶/磺胺甲恶唑和亚胺培南/西司他丁治疗1个月后，BDG水平降低。最新研究发现，奴卡菌属细胞壁中的多糖可能引起G试验检测阳性[32-33]。此外，Haran等[34]首次报道了奴卡菌可引发半乳甘露聚糖(GM)试验的假阳性，归因于奴卡菌抗原(阿拉伯半乳聚糖)与EB-A2单克隆抗体的交叉反应。

Kami等[35]在强化化疗的血液肿瘤患者中G试验假阳性结果发生在中性粒细胞减少症期间(865个样本中的65个，7.5%)，这表明强化化疗后短暂性的真菌血症，随着免疫系统的恢复从血液循环中自发清除。

1.4 样本因素

采血管污染或过度操作 研究发现，采血管BDG污染，也会造成G试验假阳性[36]。另外，样本在转运和检测过程中过度操作也会出现假阳性的风险。Jerry等[14]研究发现，连续4次将血液样本转移到新的采血管，第3次后G试验由阴转阳。对于初始BDG浓度为58 pg/mL的样本，在4次连续转移等分样本后，G试验结果逐渐升高为36、38、322和529 pg/mL。

溶血样本 因疾病、采血负压大、血液离心转速高等因素导致溶血，造成样本高浓度的血红蛋白，也会使G试验检测阳性。Jerry等[14]研究表明，血红蛋白(溶血)会导致G试验假阳性结果。Moro等[37]报道当血红蛋白浓度低于500 mg/dL时，G试验分析将不受干扰。

2 假阴性因素

2.1 隐球菌和毛霉目感染

隐球菌和毛霉目(犁头霉、毛霉、根霉)感染是G试验的假阴性因素之一。这些患者通常G试验检测水平很低[38]。Ostrosky-Zeichner等[39]对18例确诊隐球菌和毛霉目感染患者(毛霉2例；根霉1例；隐球菌15例)进行G试验检测。结果发现，12例患者的血清BDG水平<60 pg/mL。12例隐球菌感染患者的平均BDG水平为60 pg/mL。Miyazaki等[40]对24例真菌感染患者和36例健康受试者的血浆进行G试验检测，结果发现，健康受试者血浆中BDG平均浓度为(2.7±1.9) pg/mL，且发现在11例念珠菌血症患者中BDG平均水平为 2207.4 pg/mL，3例侵袭性肺曲霉病患者的BDG平均浓度为323.3 pg/mL。但10例隐球菌感染患者BDG水平并未升高，平均值为7.0 pg/mL，隐球菌细胞壁形成厚荚膜，对血清的BDG贡献很小，毛霉目(毛霉和根霉)几乎不产生BDG。

2.2 抗真菌药物

对于接受诱导化疗或造血干细胞移植的血液病恶性肿瘤患者，预防给药可能造成G试验假阴性。棘白菌素类抗真菌药物通过非竞争性抑制真菌细胞壁中的β-1,3-葡聚糖合酶活性进而抑制真菌细胞壁的合成，此情况下出现假阴性的G试验较为少见[29]。Koo等[41]的研究也表明，全身抗真菌治疗不会改变血清G试验检测的敏感性。

2.3 脂血和黄疸样本

Jerry等[14]研究表明，高浓度的胆红素和甘油三酯具有对G试验的抑制作用，会导致假阴性结果。因此，对于进行G试验的酯血和黄疸样本应进行排查。

3 小 结

综上所述，本文将近年来发表的引起G试验干扰因素进行总结，包括患者的合并用药、某些宿主基础疾病和其他因素等。旨在提示在临床工作中，当检测到G试验阳性时，应结合宿主因素和患者的临床表现综合评估，最大限度地发挥G试验的临床检测价值。