mNGS在皮肌炎患者PJP感染中具有高诊断价值

mNGS在皮肌炎患者PJP感染中具有高诊断价值

 

 

导读

 

近期，中日友好医院风湿免疫科团队在 Rheumatology （IF=7.064）上发表《High prevalence and mortality of Pneumocystis jirovecii pneumonia in anti-MDA5 antibody-positive dermatomyositis》。文章通过对抗MDA5+ 皮肌炎（Antimelanoma differentiation-assosicated gene 5 antibody-positive dermatomyositis, anti-MDA5+ DM）合并耶氏肺孢子菌 P. jirovecii (PJP)感染患者进行宏基因组二代测序(metagenomic next-generation sequencing, mNGS)和实时荧光定量PCR检测， 探讨了抗 MDA5+ DM合并PJP感染的高患病率和死亡率，肯定了mNGS测序在抗MDA5+ DM中检测PJP感染的诊断价值。

 

 

 

/ 研究背景 /

 

PJP是一种常见机会性感染病原体，可在艾滋病毒感染（HIV）、恶性肿瘤和潜在的自身免疫性风湿病(ARD)的免疫缺陷人群中引起肺炎。PJP在非HIV免疫缺陷人群中的发病更为隐蔽、迅速和更易发生混合感染，其死亡率高达35-55%。MDA5+ DM是一种少见但致死率高的自身免疫疾病，其临床表现包括皮肤及肌肉症状、淋巴细胞减少和间质性肺疾病(ILD)。有研究指出DM患者中PJP的死亡率高于其他风湿性疾病患者。 鉴于PJP在DM患者中的高死亡率，进行快速准确的病原体诊断对指导抗感染治疗和改善患者的预后至关重要。

 

PJP对传统培养方法具有一定抗性，而免疫荧光显微技术和血清(1,3)-β- D-葡聚糖（BDG）方法的灵敏度和阳性率较低。PCR虽是快速且灵敏度高的病原微生物检测方法，但在免疫抑制患者常见的混合感染中的诊断价值有限。

 

近年来， mNGS病原微生物鉴定技术已得到临床广泛认可和应用，在快速、全面、无偏见地诊断免疫抑制患者混合感染病原体方面具有显著优势。此前，大量研究报道了mNGS在诊断器官移植、恶性血液病和实体瘤患者合并PJP感染方面的疗效，但少有研究报道 m N GS 在抗MDA5+ DM合并PJP感染方面的诊断价值。

 

因此，本研究旨在：(1)确定抗MDA5+ DM患者PJP感染的危险因素和预后因素；(2)分析比较mNGS与常规方法的病原体诊断效果和时间消耗；(3)评估mNGS在抗MAD5+ DM患者中混合感染的检测性能。

 

/ 研究方法 /

 

该回顾性研究连续纳入该医院风湿科2016年1月至2022年7月抗MDA5+ DM患者。本研究将患者分组为PJP+组或PJP-组，并详细记录患者的背景、实验室检测指标、临床表现、治疗方案及随访情况等。

 

实验室检测包括淋巴细胞计数、CD4+ T细胞计数、白蛋白(ALB)、血清铁蛋白(FET)、红细胞沉降率(ESR)、反应蛋白(CRP)、乳酸脱氢酶(LDH)、BDG和血清电解质。放射学检查包括毛玻璃样影(GGO)、实变和囊肿，胸部CT检查是否存在ILD和快速进行性间质性肺疾病(RPILD)。患者治疗参数包括糖皮质激素(GCs)的日剂量、甲基强的松龙脉冲疗法(PMT)、免疫抑制剂和静脉注射免疫球蛋白(IVIG)。PJP预防定义为对还未诊断为PJP的患者给予甲氧苄啶-磺胺甲唑(TMP/SMZ)治疗超过1个月。 所 有患者均 进行肺泡灌洗，肺 泡灌洗液 （BALF ） 进 行PC R或mNGS检测 PJP 。

 

/ 研究结果 /

 

1. 抗MAD5+ DM患者发生PJP的临床特征和危险因素

 

本研究共纳入91例抗MDA5+ DM患者，其中44例PJP+和47例PJP-的患者，抗MDA5+ DM中PJP检出率为48.4% (44/91)；在PJP+组更常出现RPILD(81.8% vs. 53.2%, p =0.004)、发热(77.3%vs. 42.6%， p =0.001)、低钠血症(36.4%vs.8.5%, p =0.001)和BDG检测阳性(29.5%vs.12.8%, p =0.049)。

 

此外，PJP+组LDH(353.5 vs.285.0 IU/L, p <0.001)、CRP (0.58vs.0.30 mg/dl, p <0.001)、ESR (29vs.20mm/h, p =0.027)和FET (1086.5vs.488.6 ng/ml, p =0.001)的中位血清水平明显高于PJP-组。最终使用logistic回归模型，并纳入比较了 p <0.05的因素和具有临床意义的因素，发现发热(OR=4.803, p =0.018)和LDH水平升高(OR=1.008, p =0.028)是PJP发生的独立危险因素，而TMP/SMZ预防(OR=0.075, p =0.005)被确定为独立保护因素(图1)。

 

 

 

图1 抗MDA5+ DM合并PJP患者发生独立相关性的多元Logistics回归分析

 

2. 抗MDA5+ DM的PJP死亡率

 

在抗MDA5+ DM患者中，PJP+组的6个月死亡率高于PJP-组(34.1% vs. 4.3%, p <0.001)。与非感染者相比，PJP+患者更易出现呼吸衰竭(40.9% vs. 12.8%, p =0.002)和进入ICU (22.7%vs.2.1%, p =0.003)。在多元分析中，年老(HR=1.079, p =0.014)和高LDH值(HR=1.006, p <0.001)最终被证实为独立危险因素(图2)。

 

 

 

图2 抗 MDA 5+ DM 合并 PJP患者有死亡风险的多因素Cox回归分析

 

3. BALF-mNGS与常规诊断方法的比较

 

本研究将mNGS的诊断性能与PCR、LDH联合血清BDG检测(LDH + BDG)进行比较(表2)。共有62例患者完成所有检测，其中PJP+组22例，PJP-组40例。 mNGS检测敏感性高于PCR (100.0%vs18.2%)和LDH+BDG (100.0%vs63.6%)。mNGS表现出与PCR相似的良好特异性(90.0%vs.100.0%)。mNGS阳性预测值(PPV)为84.6%，阴性预测值(NPV)为100.0%，优于LDH + BDG检测。 通过ROC分析，mNGS的AUC最高，为0.95( p <0.001)(图3A)。BALF-mNGS在PJP诊断中具有显著优势。mNGS平均检测时间为30.58±10.79 h，明显短于PCR(64.06±38.23 h; p <0.001)(图3B)。

 

表2 mNGS、实时荧光定量PCR和LDH+BDG的诊断性能比较

 

 

 

 

 

图3 不同检测方法对抗 MDA 5+ DM合并 PJP感染的诊断性能

 

4. mNGS在抗MDA5+ DM患者中混合感染的检测性能

 

PJP+组的44例患者中，有23例进行了mNGS检测。PJP-组中47例患者均进行mNGS检测。BALF-mNGS检测两组病原菌含量如图4所示。在PJP+组中，30.4%的患者为耶氏肺孢子菌感染，其余69.6%的患者是耶氏肺孢子菌合并其他病原菌感染。在抗MDA5+ DM患者中，以感染革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌为主，其次为各种真菌、病毒和结核分枝杆菌(MTB)。

 

 

 

图4 对两组 抗 MDA 5+ DM患者行mNGS检测所得病原菌分布

 

/ 总结 /

 

1. PJP在抗MDA5+ DM患者中具有较高的患病率和死亡率。

2. 发热和血清LDH升高是PJP发生的独立危险因素，TMP/SMZ预防是PJP发生的独立保护因素。

3. 年老和血清LDH升高是抗MDA5+ DM合并PJP感染患者死亡率的预测因素。

4. 临床医生能够识别高危患者并及时实施TMP/SMZ对预防PJP至关重要。当 怀疑PJP感染时，mNGS是抗MDA5+ DM的首选病原体检测方法。

 

*该研究使用了迪飞医学mNGS检测技术。

参考文献：Chen X, Shu X, He L, Yang H, Lu X, Wang G, Ge Y. High prevalence and mortality of Pneumocystis jirovecii pneumonia in anti-MDA5 antibody-positive dermatomyositis. Rheumatology (Oxford). 2023 Feb 3:kead063. doi: 10.1093/rheumatology/kead063. Epub ahead of print. PMID: 36734589.