多种病原学检测技术的联合应用显著提高SCAP病原体检测阳性率

上海交通大学瑞金医院 (瞿介明教授团队) 联合多家单位于2022年1月在国际知名期刊《Emerging Microbes&Infections》(IF=5.8) 上发表了一项多中心前瞻性研究成果，阐述了多种病原学检测技术的联合应用能显著提高成人重症社区获得性肺炎 (SCAP) 病原体检测阳性率，同时揭示了流感病毒、肺炎链球菌、肠杆菌科细菌是导至中国SCAP的主要病原体。此外，该研究也在多例SCAP患者样本中检出了罕见病原体如鹦鹉热衣原体和钩端螺旋体等，建议临床医生警惕这些罕见病原体的出现。

重症社区获得性肺炎 (severe community-acquired pneumonia: SCAP) 是一种在全球范围内高死亡率的严重感染性疾病。SCAP的住院死亡率，在欧洲为30.6%-60%，在巴基斯坦高达51%。了解SCAP成人患者临床特征以及联合多种病原学检测方法提高SCAP病原体阳性率，可能有助于改善SCAP病人的结局。

在本研究中使用的病原学检测技术包括常规培养、血清学检测和分子检测 (PCR和mNGS) 方法，其中宏基因组测序 (mNGS) 使用华大 (BGI) 高通量测序平台进行。

入组的SCAP病人特征

本研究最终入组275例SCAP患者 (图1)，这些患者的中位年龄为61岁 (四分位距，49-69岁)。其中男性199人 (72.4%)，女性76人 (27.6%)。166人 (60.4%) 患有不同的基础疾病，高血压 (21.5%) 和糖尿病 (19.6%) 是最常见的基础疾病。124例 (45.1%) 患者吸烟。发热、咳嗽、呼吸困难是入院时最常见的三种症状。183人 (66.5%) 入院时肺炎严重程度指数≥4。

图1.筛选入组的SCAP患者

SCAP病原体鉴定结果分析

在275例SCAP患者中，只有77例 (28.0%) 未能找到明确的病原体 (图2)。在198例明确病原体的患者中，174例 (87.9%) 是由单一病原体感染引起的，24例 (12.1%) 是由两种或多种病原体混合感染引起的。流感病毒 (20.7%)、肺炎链球菌 (17.6%) 和肠杆菌科细菌 (13.1%) 是最常见的病原体。其他常见病原体包括嗜肺军团菌 (11.3%)、肺炎支原体 (9.9%)、鹦鹉热衣原体 (6.8%)、腺病毒 (5.4%)、金黄色葡萄球菌 (4.5%) 和铜绿假单胞菌 (3.2%)。在22例肺炎支原体感染患者中，13例 (59.0%) 为混合感染。

图2.SCAP病原体鉴定

不同地区、季节及不同性别患者SCAP病原体比较

流感病毒在北方更流行 (南方VS北方：9.6% VS 29.6%)，并在冬季达到高峰 (图3A、B)。并且，由于北方气温下降较早，流感病毒在中国北方出现的时间比南方早一个月，并在早春的同一时间结束 (图3C)。与肺炎链球菌相比，肠杆菌科细菌在夏季出现小高峰。此外，肺炎支原体在女性SCAP患者中更常见。

图3.不同地区和季节检测到的SCAP病原体比较

不同病原学检测方法阳性率比较

联合常规培养、血清学检测和分子检测 (包括PCR和mNGS) 方法进行SCAP的病原体鉴定，阳性率高达74.2% (图4)。然而，当仅使用常规培养方法时，阳性率仅为14.4%。当不使用mNGS时，阳性率仅为40.8%，mNGS显著提高了病原体鉴定阳性率 (33.4%)。此外，5例钩端螺旋体感染引起的SCAP最初均是通过分子检测方法检出，再通过血清学检测确认。

图4.不同检测方法病原体检出率比较

一般检查结果差异分析

研究者分析所有SCAP患者入院时的血常规和生化结果发现，C反应蛋白的中位数为90 mg/L，远高于正常参考值 (参考范围，<10)。细菌感染患者的降钙素原中位数为2.8μg/L (参考范围，<0.5)。病毒感染患者的乳酸脱氢酶升高至701 IU/L (参考范围，98至192)。此外，平均中性粒细胞百分比增加到86.1% (参考范围，50到70)，平均淋巴细胞百分比下降到8.1% (参考范围，20到40)。尿常规显示48.3%的SCAP患者有蛋白尿。

SCAP患者死亡率分析

275例SCAP患者的30天死亡率为18.9%，院内死亡率为22.9%。肺炎链球菌、肺炎支原体及嗜肺军团菌等病原体感染患者住院期间康复率均不低于80% (图5B)。然而，铜绿假单胞菌、肠杆菌科细菌和流感病毒感染患者的住院死亡率较高，分别为42.9%、41.4%和23.9% (图5C)。相比于有明确病原体的患者，未找到明确病原体的患者住院死亡率更高 (25.9% vs 21.7%)。

图5.SCAP患者感染的病原体与临床结局

① 流感病毒、肺炎链球菌、肠杆菌科细菌是导至中国SCAP的主要病原体。

② mNGS在快速检测罕见病原体如鹦鹉热衣原体和钩端螺旋体等方面具有优势。

③ 联合传统培养、血清学检测和分子检测 (PCR、mNGS) 方法能显著提高SCAP病原体鉴定阳性率 (74.2%)，其中mNGS助力提高33.4%的阳性率。这可能有助于改善临床结局和提高成本效益。

④ 相比于其它研究显示的SCAP高死亡率 (30%-60%)，本研究的SCAP病人院内死亡率 (22.9%) 较低，研究者推测，这可能归因于本研究具有更高的病原体鉴定阳性率。