重症肺炎的分子诊断进展

　　根据患者的临床状况，病原体鉴定有助于优化抗生素治疗。肺炎分子诊断的第一个挑战是检测到非传染性或定植微生物的风险，从而导致过度治疗。

　　肺炎是导致急性呼吸衰竭是患者入住重症医学科最常见原因之一。重症患者发生医院获得性肺炎的风险也增加。肺炎没有金标准诊断，因为危重患者可能会出现一系列临床和放射学肺炎类似物，可能导致广谱抗生素的过度治疗。

　　先前的研究表明，一半的社区获得性肺炎 (CAP) 和三分之一的疑似呼吸机相关性肺炎 (VAP) 发作通过培养检测到细菌。挑战之一在于肺炎的微生物学确认，因为传统的培养技术缓慢且不敏感，尤其是在接触抗生素后。分子诊断可以通过提供不受当前抗生素影响的快速结果来解决这个问题。我们将在此讨论这些快速检测在临床研究和实践中的实施。目前推荐的重症社区获得性肺炎 (sCAP) 经验性治疗是第三代头孢菌素与大环内酯类或喹诺酮类药物。早发性医院获得性肺炎通常用第三代头孢菌素治疗，但当患者住院时间较长、感染性休克或具有局部验证的耐药菌危险因素时，覆盖范围扩大至假单胞菌属和产生广谱 β-内酰胺酶的微生物。因此，经验性治疗可能比覆盖感染生物体所需的范围更广。根据患者的临床状况，病原体鉴定有助于优化抗生素治疗。肺炎分子诊断的第一个挑战是检测到非传染性或定植微生物的风险，从而导致过度治疗。最重要的是，该测试应仅用于具有合理的肺炎预测试概率的患者，因为贝叶斯定律规定，无论测试结果如何，临床怀疑都会推动肺炎的概率。与所有黏膜感染一样，区分肺炎中的感染和定植微生物可能具有挑战性。当使用具有更高灵敏度和检测非活生物体的能力的分子诊断时，挑战会增加。

　　如果结果被过度解读，包含酵母和凝固酶阴性葡萄球菌等低致病性微生物可能会导致不必要的抗菌药物升级。定量聚合酶链反应 (PCR) 允许计算基因拷贝数，这也可以提供病原体密度的指示，因此可能区分定植和感染，尽管这不能解释生物体中的多个基因拷贝。使用受保护的下呼吸道样本可以进一步帮助减少定植检测，从而限制过度检测，但会降低灵敏度。将病毒靶标纳入诊断面板，尤其是与细菌靶标结合时，如果阴性可能排除共同感染，并在减少抗生素使用方面发挥重要作用。事实上，通过分子病原体检测节省抗生素和限制抗生素耐药性进一步增加的大部分潜力在于排除细菌性肺炎或限制使用保留的广谱抗生素。如果不使用抗生素是检测结果阴性的临床后果，那么检测中遗漏相关病原体将使患者面临未经治疗的肺炎危及生命的风险。这对肺炎的分子病原体检测提出了第二个挑战，因为广泛的生物体可引起急性呼吸道疾病。

　　因此，选择包括在综合征诊断中的微生物至关重要，因为遗漏关键微生物将限制排除其存在的能力，从而错误地缩小或停止经验性抗菌治疗。换句话说，假阴性是极其严重的代价高昂，如果盲目地遵循结果，并且只有当分子测试对当地微生物组中的所有相关病原体都敏感时，才能安全地停止使用抗生素。因此，使用分子病原体检测可能最有效地排除那些驱动使用更广谱或额外抗生素的病原体（例如，铜绿假单胞菌、不动杆菌属、金黄色葡萄球菌）。分子诊断的另一种应用是将其用于筛选固有抗性病原体或抗微生物药物 (AMR) 基因。例如，由铜绿假单胞菌引起的医院获得性肺炎患者初始风险较低，因此接受了不适当的抗生素治疗，几乎肯定会受益于快速病原体检测和适当抗生素的启动。

　　通过 PCR 检测 AMR 基因是非常可行的，事实上，一些综合征测试现在包括对关键 AMR 基因的检测，例如 MecA（它诱导通过表达青霉素结合蛋白 2A) 或 NDM-1 和 blaKPC（编码碳青霉烯酶）来产生希西林抗性。尽管快速识别耐药机制的潜力很有吸引力，但 AMR 基因的分子检测仍然不完善，也可能导致过度治疗。首先，确定哪个生物体携带该基因并不容易，因此，抗性机制可能存在于不相关或定植的生物体中。其次，基因的存在并不能保证其在蛋白质水平上的表达，因此可能导致对耐药性的过度解释。另一方面，仅依赖 AMR 基因结果也可能导致低估耐药性和治疗不足，因为表型耐药性测试与机制无关，因此耐药性可能来自面板上不存在的基因。PCR-multiplex 的优缺点如图 1 所示。关于 PCR 检测细菌性肺炎微生物的准确性以及应如何使用的临床数据很少。在接受支气管肺泡灌洗的疑似 VAP 患者的观察队列中，与传统微生物培养相比，Unyvero 肺炎盒的诊断准确性较差。在另一项前瞻性观察研究中，包括疑似 VAP 或医院获得性肺炎的患者，如果在临床上部署，多重 PCR 的使用被认为可能能够改进经验性抗生素治疗并减少广谱抗生素的使用。在计划的 INHALE 试验辅助分析中，使用常规微生物学和两次多重 PCR 分析了 652 个呼吸样本。两个平台的表现相似，并且比常规微生物学要敏感得多，这表明这些技术可能提供不使用抗生素的潜力。

　　迄今为止，大多数评估仅限于诊断性能和病例记录审查，以了解改变抗菌治疗的潜力。最近的一项研究确实表明了减少抗菌药物使用的潜力，但使用了非随机比较队列，这可能会使这些结果产生偏差。最近的另一项研究表明，使用降钙素原和呼吸 PCR 技术可能有助于通过电子医疗警报减少抗生素治疗。Bio-fre Filmarray 设备 (ISRCTN16483855) 的一项随机试验已完成招募，并有望很快报告。总之，用于肺炎患者病原体鉴定的分子诊断技术正变得越来越普遍。初步评估表明良好的测试特性，但它们在临床实践中的解释和使用是复杂的。我们对呼吸道感染的诊断取得进展持乐观态度，但图 1 在肺炎患者中使用 PCR 多重检测的利弊也告诫不要盲目依赖这些检测。在基于快速分子病原体检测做出临床决策时，应考虑预检测概率、样本材料、基因拷贝数和检测特征。在这些情况下，我们对其临床意义持谨慎乐观的态度。