重症监护病房疑似侵袭性念珠菌感染经验性治疗中的多生物标志物诊断准确性及早期停药潜力:A-Stop多中心诊断试验

《The Lancet Microbe》:Biomarker tests for invasive Candida infection in critically ill patients in the UK (A-Stop): a multicentre diagnostic test accuracy study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月24日 来源:The Lancet Microbe 21.9

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  背景:当前在重症监护病房(intensive care unit, ICU)中,对疑似侵袭性念珠菌感染(invasive Candida infection)采用经验性抗真菌治疗(empirical antifungal treatment)的实践会导致过度治

背景:当前在重症监护病房(intensive care unit, ICU)中,对疑似侵袭性念珠菌感染(invasive Candida infection)采用经验性抗真菌治疗(empirical antifungal treatment)的实践会导致过度治疗。生物标志物可能有助于更精准地指导治疗;然而,其在该患者群体中的诊断准确性尚不确定。本研究旨在评估单一生物标志物或生物标志物组合是否具有足够高的阴性预测值(negative predictive value, NPV),从而能够在ICU患者中尽早停用经验性抗真菌治疗。方法:在这项前瞻性、多中心诊断试验准确性(diagnostic test accuracy)研究中,研究人员从英国43个ICU招募了因疑似念珠菌病开始经验性抗真菌治疗、且在开始治疗24 h内留取血培养(blood culture)的患者。研究人员检测了一份研究用血样,该血样在标准诊疗血培养留取24 h内(即开始经验性抗真菌治疗48 h内)采集,采用三种DNA检测(Fungiplex、T2Candida和CandID)和一种(1,3)-β-D-葡聚糖((1,3)-β-D-glucan)检测(Fungitell)。研究人员依据国际共识定义的确诊侵袭性念珠菌感染以及为确诊或很可能感染构建的参考标准评估这些检测的准确性。主要结局为排除确诊念珠菌感染的NPV;研究人员还报告了敏感性(sensitivity)、特异性(specificity)和似然比(likelihood ratio)。结果:在筛选的4005例患者中,1251例被纳入。2018年4月至2023年2月招募的1225名参与者可评估,其中54例(4·4%)患有确诊侵袭性念珠菌感染。抗真菌治疗的中位持续时间为9天(IQR 5–15),28天生存率为76·8%。各指数检测的NPV相似:Fungiplex为96·6%(95·3–97·6),T2Candida为97·1%(94·7–98·6),CandID为96·7%(95·4–97·8),Fungitell为97·2%(95·5–98·4);然而,各检测的敏感性差异很大,从27·5%至68·6%。最佳检测组合为Fungitell与CandID,其NPV为97·5%(95·7–98·7),敏感性为75·0%。将这些生物标志物与标准诊疗血培养检测联合后,NPV进一步升高至98·6%(97·0–99·4),敏感性为85·1%。解释:没有任何单一生物标志物具有足够高的敏感性,可为停止经验性抗真菌治疗提供依据。将Fungitell与CandID和标准诊疗血培养检测联合,可能提供足够高的NPV,从而允许该患者群体尽早停用经验性抗真菌治疗,进而减少过度治疗;然而,这种敏感性的提高伴随着特异性的降低。在将该诊断策略应用于实践之前,需要随机试验确认其临床有效性和成本效果。资助:英国国家卫生与照护研究所卫生技术评估项目(UK National Institute for Health and Care Research Health Technology Assessment Programme)以及贝尔法斯特健康与社会照护信托研究慈善信托基金(Research Charitable Trust Fund of the Belfast Health & Social Care Trust)。
研究背景与问题

在重症监护病房(intensive care unit, ICU)中,疑似侵袭性念珠菌感染(invasive Candida infection)患者常接受经验性抗真菌治疗(empirical antifungal treatment),但真正被确认存在真菌感染的患者仅占接受治疗者的一小部分,约5%。由于对念珠菌感染风险的诊断不确定性,临床团队倾向于采取预防性经验用药;观察性数据提示,延迟治疗可能与后续确诊感染患者死亡率升高相关。这种以风险为依据的预防性策略造成了明显的过度治疗,因为多数接受经验性治疗者并无侵袭性念珠菌感染。与此同时,抗真菌治疗与不良反应、药物相互作用、耐药压力及药物采购成本相关。现有一些商业化生物标志物检测基于病原DNA或抗原检测,但在英国实践中尚未广泛用于抗真菌治疗决策,部分原因在于其临床有效性和成本效果不确定。既往研究多评估一两种生物标志物,且常以念珠菌血症(candidaemia)为检测目标,尚不清楚这些检测能否在大量接受经验性抗真菌治疗的ICU患者中指导停药。A-Stop研究旨在评估单一生物标志物或生物标志物组合是否具有足够高的阴性预测值(negative predictive value, NPV),以支持在该类患者中尽早停用经验性抗真菌治疗。该研究发表于《The Lancet Microbe》。

研究设计与总体结论

研究人员开展了一项前瞻性、多中心诊断试验准确性(diagnostic test accuracy)研究,在英国43个ICU招募因疑似侵袭性念珠菌感染而开始经验性全身抗真菌治疗、并在开始治疗24 h内留取血培养的患者。研究共筛选4005例患者,入组1251例,最终1225名参与者可评估,其中54例(4·4%)为确诊侵袭性念珠菌感染。主要结局为各指数检测排除确诊念珠菌感染的NPV,并报告敏感性(sensitivity)、特异性(specificity)及似然比。研究结论为:没有任何单一生物标志物具有足够高的敏感性可为停止经验性抗真菌治疗提供依据;Fungitell与CandID联合标准诊疗血培养检测可提供较高NPV和较高敏感性,可能支持早期停药,但特异性下降,且需随机试验确认临床有效性和成本效果。该研究的重要意义在于为ICU抗真菌药物管理提供了以生物标志物辅助停药的候选策略,并提示该策略可能减少过度治疗。

关键技术方法

作者采用前瞻性多中心诊断试验准确性设计,样本队列来自英国43个ICU,招募期为2018年4月至2023年2月。纳入对象为因疑似侵袭性念珠菌感染已开始经验性全身抗真菌治疗且在开始治疗24 h内留取血培养的患者。研究人员在标准诊疗血培养留取24 h内(即开始经验性抗真菌治疗48 h内)采集研究用血样,评估三种念珠菌DNA检测(Fungiplex、T2Candida、CandID)和一种(1,3)-β-D-葡聚糖((1,3)-β-D-glucan, BDG)检测(Fungitell)。诊断准确性以国际共识定义的确诊侵袭性念珠菌感染为主要参考标准,并以构建的确诊或很可能感染参考标准进行次要分析;主要指标为NPV。该段约210字。

研究结果

入组人群、感染患病率与治疗结局。通过前瞻性筛查、入组及参考标准分类,研究显示4005例被筛选、1251例入组,1225例可评估;54例(4·4%)为确诊侵袭性念珠菌感染,36例(2·9%)为记录到的念珠菌血症,最常见物种为Candida albicans(35·9%),其次为Nakaseomyces glabratus(15·4%)。按主要构建参考标准,确诊或很可能感染患病率为10·2%(125例),采用替代定义时为9·9%至11·7%。初始抗真菌治疗中位持续时间为7天(IQR 4–11),总治疗中位持续时间为9天(IQR 5–15);28天生存率为76·8%,90天生存率为70·4%。39名儿童中无确诊感染。

各检测单独诊断准确性。通过将四种指数检测分别与确诊侵袭性念珠菌感染参考标准比较,各检测NPV相近,范围为96·6%至97·2%;但敏感性差异较大,为27·5%至68·6%,特异性为52·8%至94·5%。在念珠菌血症患者中,NPV和敏感性更高;Fungitell BDG具有最高NPV(98·8%)和敏感性(78·8%),但特异性最低。36例记录到念珠菌血症的参与者中,11例(30·6%)或无物种记录,或为DNA检测无法检出的物种。

两两检测组合。通过将两种检测组合并以任一检测阳性作为组合阳性进行分析,研究人员发现最佳组合为Fungitell BDG与CandID DNA,其NPV为97·5%,敏感性为75·0%;该组合用于检测念珠菌血症时NPV为99·0%,敏感性为84·4%。

最佳组合联合标准诊疗血培养及决策模型。通过事后分析评估Fungitell BDG、CandID DNA与标准诊疗血培养联合检测确诊念珠菌感染的表现,三项检测联合的NPV为98·6%,敏感性为85·1%。在1023名三项检测结果均可用者中,决策模型估计483名(47·2%)可在治疗3至4天后早期停药;该算法会将7名后续发现为确诊侵袭性念珠菌感染的患者错误判为阴性,占确诊感染者的15·0%,这些患者需重新开始治疗;另有540名(52·8%)继续治疗,其中500名无确诊侵袭性念珠菌感染。

基于构建的很可能感染参考标准分析。通过采用主要构建的很可能感染参考标准,各单独指数检测对确诊或很可能感染的NPV为90·8%至93·4%,敏感性为17·7%至57·7%,特异性为53·2%至95·0%;血培养敏感性为28·8%,NPV为92·5%。采用将BDG或CandID纳入参考标准的替代分析时,各DNA检测或Fungitell的敏感性估计有所不同。根据不同疾病定义,确诊或很可能感染患病率为10·2%至18·1%,据此估计81·9%至89·9%的参与者可能接受了不必要的抗真菌治疗。

亚组分析。通过按儿童、念珠菌血症、器官功能障碍严重程度及Candida albicans与Nakaseomyces glabratus等分组进行亚组分析,未观察到重要差异;儿童亚组因无确诊感染而无法评估。

讨论与结论

讨论部分指出,这项多中心临床诊断试验准确性研究评估了四种生物标志物检测对侵袭性念珠菌感染的表现,重点是寻找可支持ICU患者早期停用经验性抗真菌治疗的诊断策略。没有任何单一检测具有足够高的敏感性可支持停药;虽然所有检测NPV较高,但这更多受低疾病患病率影响,而非检测性能本身,且均未达到预设的超过99%的水平。检测组合可提高敏感性但降低特异性;最佳组合为Fungitell BDG与CandID DNA,二者针对不同念珠菌细胞成分,这一组合具有合理性。最大化敏感性必然牺牲特异性,包含BDG的组合因约半数可评估参与者BDG阳性而特异性较低。生物标志物检测在临床实践中可能作为常规培养的辅助手段;将血培养加入最佳生物标志物组合可增强诊断表现,使最佳组合与血培养均阴性时的验后概率由4·4%降至1·4%。若以该组合停止经验性治疗,15·0%的确诊感染者会停用抗真菌治疗,但非方案化培养检测已发现确诊感染,这些患者可能很快依据标准诊疗培养结果重新治疗。T2Candida因反复技术困难导致结果较少,且该检测已不再商业可得。既往ICU抗真菌药物管理策略未能替代对发热且具念珠菌感染风险者的经验性治疗;EMPIRICUS等试验未显示经验性抗真菌治疗带来无感染生存获益, Cochrane综述认为中等质量证据显示ICU中非靶向抗真菌治疗未显著降低全因死亡率。基于临床风险预测评分的策略或因过于复杂、或因准确性不足,未能安全支持停药。生物标志物算法可能为改善ICU抗真菌药物管理提供最佳机会,但既往研究存在异质性,且缺乏足够稳健的随机试验。研究优势包括前瞻性设计、指数检测评估者盲法、多中心大样本及多种生物标志物评估;局限性包括标本冻存可能影响检测准确性、非中性粒细胞减少ICU人群侵袭性念珠菌感染定义存在不确定性、招募期间两个国际共识定义发布导致本研究所用定义未完全一致,以及参考标准依赖常规临床血培养且采集时机未标准化。

研究结论(翻译):总之,本研究所识别的最佳检测组合在与标准诊疗血培养检测联合使用时,可能允许早期停用经验性抗真菌治疗。基于包含三项检测的算法所进行的决策模型估计,约一半接受经验性抗真菌治疗的患者可早期停药。研究人员承认该结果为估计值,因为本研究并非干预性研究。若诊断算法要在更大比例患者中实现停药,则需要牺牲敏感性以换取更高特异性,而临床医生可能较不愿意接受这种取舍。随机试验应解决在临床实践中实施这种基于诊断检测的抗真菌药物管理策略时仍存在的临床有效性和成本效果(cost-effectiveness)不确定性。

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