中国当代儿科杂志  2018, Vol. 20 Issue (9): 737-741  DOI: 10.7499/j.issn.1008-8830.2018.09.009

引用本文  

陈丹, 孙晓敏, 郭明发, 等. 实时荧光核酸恒温扩增检测技术在肺炎支原体肺炎早期诊断中的价值及影响因素分析[J]. 中国当代儿科杂志, 2018, 20(9): 737-741.
CHEN Dan, SUN Xiao-Min, GUO Ming-Fa, et al. Value of simultaneous amplification and testing in early diagnosis of Mycoplasma pneumoniae pneumonia and related influencing factors[J]. Chinese Journal of Contemporary Pediatrics, 2018, 20(9): 737-741.

作者简介

陈丹, 女, 硕士研究生, 主治医师

通讯作者

孙晓敏, 女, 主任医师

文章历史

收稿日期:2018-03-20
接受日期:2018-08-08
实时荧光核酸恒温扩增检测技术在肺炎支原体肺炎早期诊断中的价值及影响因素分析
陈丹1 , 孙晓敏1 , 郭明发2 , 郭青1 , 张广超1 , 任彦红1     
1. 郑州大学附属儿童医院/河南省儿童医院/郑州儿童医院呼吸科, 河南 郑州 450052;
2. 郑州大学附属儿童医院/河南省儿童医院/郑州儿童医院检验科, 河南 郑州 450052
摘要目的 评估实时荧光核酸恒温扩增检测技术(SAT)在儿童肺炎支原体肺炎(MPP)早期诊断中的应用价值及影响因素分析。方法 选取2016年12月至2017年12月住院治疗的社区获得性肺炎患儿526例,采用颗粒凝集法检测MP血清学抗体(MP-Ab),并以此结果为参照,评价SAT用于诊断MPP的价值。结果 以血清MP-Ab检测结果确诊MPP患儿165例,MP-SAT诊断MPP的敏感度为90.9%(150/165)、特异度为97.9%(368/376),准确性高(约登指数为0.89),两者的一致性好(Kappa=0.90)。MP-SAT在短病程患儿中的诊断敏感度明显高于长病程患儿(P=0.031);MP-SAT诊断敏感度明显高于单次血清MP-Ab(P=0.018),两者的一致性差(Kappa=0.039);MP-SAT与双份血清MP-Ab一致性好(Kappa=0.91)。多因素logistic回归分析结果显示:病程(≥ 7 d)、院外应用大环内酯类药物治疗是影响MP-SAT检出结果的主要因素(P < 0.05)。结论 MP-SAT在MPP的早期诊断中应用价值高,可以有效弥补急性期单份血清MP-Ab检测的不足,辅助临床进行早期诊断;尽可能在病程早期(< 7 d)和大环内酯类药物应用前进行MP-SAT检测。
关键词肺炎支原体    实时荧光核酸恒温扩增检测    早期    诊断    儿童    
Value of simultaneous amplification and testing in early diagnosis of Mycoplasma pneumoniae pneumonia and related influencing factors
CHEN Dan , SUN Xiao-Min , GUO Ming-Fa , GUO Qing , ZHANG Guang-Chao , REN Yan-Hong     
Department of Respiratory Medicine, Children's Hospital Affiliated to Zhengzhou University/Henan Provincial Children's Hospital/Zhengzhou Children's Hospital, Zhengzhou 450052, China
Abstract: Objective To investigate the value of simultaneous amplification and testing (SAT) in the early diagnosis of Mycoplasma pneumoniae pneumonia (MPP) in children and related influencing factors.Methods A total of 526 children with community-acquired pneumonia who were hospitalized between December 2016 and December 2017 were enrolled. Particle agglutination was used to measure serum Mycoplasma pneumoniae (MP) antibody (MP-Ab). The value of SAT in the diagnosis of MPP was evaluated based on these results.Results Based on the results of serum MP-Ab measurement, 165 children were diagnosed with MPP. MP-SAT had a sensitivity of 90.9% (150/165), a specificity of 97.9% (368/376), and high accuracy (Youden index=0.89) in the diagnosis of MPP, suggesting that there was good consistency between these two methods (Kappa=0.90). The diagnostic sensitivity of MP-SAT in children with a short course of disease was significantly higher than that in children with a long course of disease (P=0.031). The diagnostic sensitivity of MP-SAT was significantly higher than that of single serum MP-Ab measurement (P=0.018), with poor consistency between these two methods (Kappa=0.039). MP-SAT had good consistency with double serum MP-Ab measurement (Kappa=0.91). The multivariate logistic regression analysis showed that course of disease (≥ 7 days) and out-of-hospital macrolide treatment were the main factors influencing the results of MP-SAT (P < 0.05).Conclusions MP-SAT has high value in the early diagnosis of MPP and can effectively cover the shortage of single serum MP-Ab test in the acute stage and thus provide help for early clinical diagnosis. MP-SAT test should be performed in the early stage of the disease (< 7 days) and before the application of macrolide treatment.
Key words: Mycoplasma pneumoniae    Simultaneous amplification and testing    Early stage    Diagnosis    Child    

肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae, MP)是儿童社区获得性肺炎(community-acquired pneumonia, CAP)的重要病原之一,MP所致的肺炎占住院儿童CAP的10%~40%[1-2]。部分患儿可并发坏死型肺炎、肺不张、胸腔积液,或发生慢性肺间质性疾病、闭塞性细支气管炎等,严重影响患儿的健康及日后生活,需尽早明确诊断及治疗。但由于其临床征象及影像学不具备特征性[3],早期诊断存在困难。

MP培养一直被认为是诊断MP感染的“金标准”[4],但该方法操作复杂、培养周期长、且阳性率低,缺乏早期诊断价值。MP血清学抗体(MP-Ab)检测是临床最常用的诊断MP感染的方法,但由于MP感染后诱导体液免疫反应约1周后才产生抗体,容易出现假阴性的结果。国内MP核酸检测技术主要基于DNA靶标[5],不依赖于支原体是否存活,无法有效区分“死菌”和“活菌”,且检测时易引发实验室内交叉污染,出现假阳性的结果[6]。实时荧光核酸恒温扩增检测技术(simultaneous amplification and testing, SAT)作为一种新型的分子生物学检测方法,针对病原体的靶标核酸设计特异的引物和分子信标,实现了特异性的扩增和检测,同时可以有效区分“死菌”和“活菌”,具有较高的敏感性和特异性[7-8]。目前已成功应用于结核分枝杆菌、泌尿生殖道沙眼衣原体、肠道轮状病毒等病原的检测[9-11],最近开始应用于MP的检测,但相关的临床报道很少,而且主要集中在总体诊断价值的比较,对于早期诊断价值和影响MP-SAT检出因素的分析鲜有报道。本研究拟通过对在郑州大学附属儿童医院呼吸科住院的CAP患儿的咽拭子标本进行SAT检测,并对检测结果进行分析,从而评估SAT在儿童肺炎支原体肺炎(MPP)中的早期诊断价值及影响因素,为SAT在儿童MPP上的应用提供临床依据。

1 资料与方法 1.1 研究对象

选取2016年12月至2017年12月在郑州大学附属儿童医院呼吸科住院的CAP患儿526例为研究对象,诊断标准参照《儿童社区获得性肺炎管理指南(2013年修订版)》[12]。其中男351例,女175例;年龄2个月至9岁10个月,平均年龄2.8±2.6岁;入院病程2~23 d。排除入院时已行机械辅助通气,Glasgow评分 < 8分,合并先天性免疫缺陷、营养不良、病史资料不完整的患儿。本研究经医院伦理委员会批准通过,并征得家长的知情同意。

1.2 研究方法

所有患儿均于入院24 h内行MP-SAT、MP-Ab(IgM+IgG)初测,初测MP-Ab阴性的患儿于病程10 d后(恢复期)进行复测,以MP-Ab检测作为MPP诊断的参照试验,评估MP-SAT在MPP早期诊断中的应用价值。MPP的诊断标准参照《儿童支原体肺炎诊治专家共识》:在CAP的基础上满足以下任意1项:(1)入院24 h内MP-Ab≥1 : 160;(2)急性期及恢复期双份血清抗体滴度呈4倍及以上升高[13]

MP-SAT检测:采用MP核酸检测试剂盒(上海仁度生物科技有限公司)进行检测。患儿入院当天由经过培训的专业人员采集咽拭子,并将其融于9 g/L盐水后加入等量裂解液制成待测样本。样本加入内标后,采用磁珠法提取靶标RNA,配置扩增检测液转至实时荧光定量PCR仪进行扩增,42℃ 1 min为1个循环,共40个循环,荧光通道为FAM(样本通道)和HEX(内标通道)。样本曲线与阈值曲线交叉点的横坐标读数(监测时间)为dt,dt≤35 min为阳性,dt > 40 min为阴性;35 < dt≤40 min的样本重新检测,dt≤35 min为阳性,dt > 35 min为阴性。

MP-Ab滴度测定:采用颗粒凝集法,应用SERODIA-MycoⅡ试剂盒(珠海丽珠试剂股份有限公司)检测IgM和IgG的混合抗体。所有患儿于入院时采集静脉血,初次检测阴性的患儿于入院10 d再次采集静脉血,分离血清待测。检测步骤按试剂盒说明书进行。MP-Ab滴度≥1 : 160判为阳性结果。

1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件对数据进行统计学分析。定量资料采用均数±标准差(x±s)表示,定性资料采用率(%)表示,阳性率比较采用χ2检验。准确性检测采用约登指数(Youden index, YI),取值在0~1之间,YI越大,表明准确性越高;一致性分析采用Kappa检验,取值在0~1之间,Kappa≥0.75表明两者一致性较好;0.4 < Kappa≤0.75表明两者一致性一般;Kappa < 0.4表明两者一致性较差。多因素分析采用logistic回归分析。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 一般资料

526例CAP患儿中,单份血清MP-Ab阳性112例,双份血清MP-Ab呈4倍及以上升高53例,共诊断MPP 165例。其中男106例,女59例;年龄3个月至9岁10个月,平均年龄3.5±3.4岁;入院病程2~15 d,平均病程4.5±4.2 d;合并病毒感染23例,合并细菌感染35例;难治性MPP 25例,重症MPP 11例;院外有大环内酯类药物治疗史32例;在发病季节方面,春季发病37例,夏季发病20例,秋季发病45例,冬季发病63例。

2.2 MP-SAT诊断MPP的准确性分析

以MP-Ab结果为参照,MP-SAT检测结果阳性共158例,其中MPP 150例,非MPP 8例。MP-SAT诊断MPP的敏感度为90.9%(150/165)、特异度为97.9%(368/376)、阳性预测值为94.9%(150/158)、阴性预测值为98.1%(361/368)、阳性似然比为43.3、阴性似然比为0.09。诊断的准确性分析显示,YI为0.89,准确性高;一致性分析显示,Kappa值为0.90(P < 0.001),两者的一致性好。

根据入院时病程,将患儿分为短病程组(< 7 d)和长病程组(≥7 d),在短病程组中,MP-SAT阳性率为95%(93/98);长病程组中MP-SAT阳性率为85%(57/67),MP-SAT在短病程组的诊断敏感度明显高于长病程组(χ2=4.646,P=0.031)。

2.3 MP-SAT与单、双份血清MP-Ab的比较

在165例MPP患儿中,单份血清MP-Ab阳性112例,阳性率为67.9%(112/165),MP-SAT检测阳性150例,阳性率为79.4%(150/165),MP-SAT的诊断敏感度明显高于单份血清MP-Ab检测(χ2=5.635,P=0.018)。一致性分析显示,Kappa值为0.039(P < 0.001),两者的一致性差。

单份血清MP-Ab阴性的414例患儿于入院10 d后再次行血清MP-Ab检测,结果有53例患儿血清MP-Ab较入院时呈4倍及以上增高。414例患儿中,51例入院时MP-SAT检测结果阳性,其中MPP 48例;非MPP 3例。一致性分析显示,Kappa值为0.91(P < 0.001),两者的一致性好。

2.4 MP-SAT检出结果的影响因素分析

将可能影响MP-SAT诊断MPP的7个因素进行单因素分析。结果显示:性别(女)、年龄(≤3岁)、病程(≥7 d)、院外应用大环内酯类药物治疗、难治性MPP对MP-SAT诊断MPP的准确性产生影响(P < 0.05),而季节和是否为重症MPP对MP-SAT诊断MPP的准确性无影响(P > 0.05)。见表 1

表 1 MP-SAT在不同影响因素下的MPP检出情况

为了消除混杂因素的干扰,将单因素分析有意义的因素,进一步采用多因素logistic回归模型进行分析,结果显示病程(≥7 d)、应用大环内酯类药物治疗是影响MP-SAT检出结果的主要因素(P < 0.05)。见表 2

表 2 MPP患儿MP-SAT检出影响因素的logistic分析
3 讨论

MP-Ab检测是目前临床最常用的诊断MP感染的方法,单份血清MP-Ab滴度≥1 : 160对近期MP感染有诊断意义;恢复期和急性期MP抗体滴度呈4倍或4倍以上增高时可以确诊。但是由于MP感染后诱导体液免疫反应约1周后才产生抗体,3~6周可达高峰,2~3个月后逐渐下降[14],故难以达到早期诊断的目的。重症感染、婴幼儿患儿,由于免疫功能紊乱或免疫功能发育不完善,产生抗体的能力差,早期容易出现假阴性的结果[15]。此外血清学检查属于有创操作,多次采集静脉血对于儿童尤其是低龄儿童来说存在一定的困难。故探索一种MP的早期诊断方法,有较重要的临床意义。

SAT作为一种新型的分子生物学检测方法,联合了PCR和荧光探针技术,以病原体特异的RNA为靶标,采用恒温扩增的方法,15~30 min即可将模板扩增109倍,MP-SAT检测最低可以准确地识别出10 CFU/mL的病原菌,具有极高的灵敏度[8]。本研究中也显示MP-SAT在MPP的诊断中敏感度高达90.9%(150/165),且诊断的准确性高(YI=0.89),与血清MP-Ab抗体总体检测的一致性好(Kappa=0.90),提示MP-SAT在MPP的诊断中应用价值高。在本组资料中,入院时单份血清MP-Ab敏感度仅为67.9%,明显低于MP-SAT的敏感度(79.4%),两者的一致性差(Kappa=0.039),但是MP-SAT与双份血清MP-Ab的一致性好(Kappa=0.91)。这可能与部分患儿抗体产生较晚,或免疫功能发育不完善产生抗体能力较弱,从而导致单次MP-Ab检测不出有关。而MP-SAT检测的是病原体本身,不受自身免疫等相关因素的影响,可以有效弥补MP感染后因抗体产生延迟而导致的单份血清抗体检测假阴性的不足。本研究还发现MP-SAT在短病程组的诊断敏感度明显高于长病程组,进一步提示MP-SAT在MPP的早期诊断中具有较高应用价值。

本研究中,由经过专门培训的护士进行咽拭子采集,应用同一批次的试剂,排除标本采集和试剂选择这些因素干扰。通过查阅文献[16-17],把临床上可能影响MPP检出的相关因素进行分析,结果显示:院外大环内酯类药物的应用和长病程是影响检出率的主要因素。SAT技术检测的靶标是RNA,而RNA只存在活的菌体中,当病程较长时,由于自身免疫等因素可能会导致病原体活性下降,RNA裂解而不易检测。而经大环内酯类药物治疗的患儿,部分MP被清除,导致MP的载量降低,RNA减少,出现检测不出的情况。年龄、性别、是否为难治性或重症MPP等并不影响MPP的诊断,提示MP-SAT对于年龄小、病情危重、产生抗体慢或能力差的个体,可能具有更高的应用价值。

综上,MP-SAT在MPP的早期诊断中应用价值高,可以有效弥补急性期单份血清MP-Ab抗体检验的不足,辅助临床进行早期诊断;临床应用MP-SAT进行检测时,需注意病程长(≥7 d)和院外应用大环内酯类药物对检测结果的影响,尽量在病程早期或应用大环内酯类药物治疗前进行检测,必要时结合双份血清MP-Ab检测进行判断。

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