荧光定量PCR检测社区获得性肺炎患者痰标本中肺炎链球菌的研究

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目的背景:社区获得性肺炎(community acquired pneumonia, CAP)仍然是威胁人类健康的重要疾病之一。在美国CAP是第六位致死病因;在英国CAP居死因第4位;在我国每年也有数百万人罹患CAP。对CAP的治疗仍以经验用药为主,但因现有的CAP病原学诊断工具在检测敏感性和特异性方面有限,且耐药菌株增加,使首次经验用药失败率增加。所以临床需要建立快速诊断病原体的方法以指导临床早期准确用药。肺炎链球菌(SP)是CAP的主要致病菌。传统痰培养方法查找病原体耗费时间长,并常常由于抗生素的应用而导致假阴性结果。虽然尿抗原检测敏感性高但特异性仍未确定。近年来,以聚合酶链反应(PCR)法为基础的检测方法逐步应用于多种呼吸道感染病原体的检测中,目前在传统PCR技术基础上发展了更先进的定量PCR技术,如荧光定量PCR。荧光定量PCR是集PCR高敏感性、DNA杂交探针的高特异性和光谱技术的高精确定量为一体,扩增目标基因的确定可以实时出现,并且整个过程能够在1-2小时完成。基于以上背景提出本课题,旨在探讨CAP患者痰标本中荧光定量PCR对肺炎链球菌感染的诊断价值和临床意义。对象与方法:实验组顺次选自2008年9月至2010年1月大连医科大学附属第一医院呼吸科CAP患者,共49例;对照组选取上述相应时间内的健康成年志愿者,共42例。实验组与对照组在性别、年龄无差异性。留取实验组患者连续晨痰标本及对照组志愿者一次晨痰标本。实验组标本取一部分做痰培养,另留存1ml标本于无菌离心管中-80℃保存待检,用于肺炎链球菌自溶素基因荧光定量PCR检测。对照组志愿者留取晨痰标本1 ml无菌离心管中-80℃保存待检。采用定量培养的方法获得标准品。制成各含SP 107、106、105、104cfu/ml浓度的菌液,以此作为阳性对照,并行荧光定量PCR,绘制标准曲线。结果:实验组49例CAP患者共44例取得合格晨痰标本。痰培养结果显示,耐红霉素的SP1/44例(2.3%)、敏感的金黄色葡萄球菌1/44例(2.3%)、白色念珠菌3/44例(6.8%)。荧光定量PCR检测SP起始模板DNA含量≥104(cfu/ml)定义为感染,共检测出10/44例(22.7%),其中SP起始模板DNA含量≥105(cfu/ml)占2/10(20%)、DNA含量介于105-104(cfu/ml)占8/10例(80%)。另外,DNA含量介于104-103(cfu/ml)占16/44例(36.4%),DNA含量<103(cfu/ml)10/44例(22.7%),未检测出SP有8/44例(18.2%)。在界定≥104(cfu/ml)为感染的病例中,与影像学、白细胞计数及治疗反应的对比无差异(p>0.05)。在荧光定量PCR检测定义为SP感染的病例中,9/10例(90%)传统痰培养结果为阴性。因此,上述两种检测方法在对SP感染的检出率方面差异有统计学意义(p<0.05)。对照组42例痰标本中检测出SP感染3例(7.1%),均为SP起始模板DNA含量≥104(cfu/ml),另外,DNA含量104-103(cfu/ml)8例,DNA含量<103(cfu/ml)18/42例(42.9%),未检测出SP有13/42例(31.0%)。实验组、对照组痰标本检测SP有感染意义的差异有统计学意义(p<0.05)。实验组共有27例获得≥2次痰标本,其中21例检测到SP,有15/21例(71.4%)SP起始模板DNA含量变化呈逐日递减的结果。结论:荧光定量PCR作为传统检测方法的补充,对CAP患者痰标本中肺炎链球菌的检测有更高的敏感性和特异性。
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