Klínískir eiginleikar, greining, útkoma og lungnaörverugreining á ífarandi lungnasýkingu hjá lungnabólgusjúklingum sem hafa fengið samfélagið

ÁSTANDUR

Bakgrunnur

Invasive pulmonary aspergillose (IPA) er enn vanmetin hjá sjúklingum með samfélagsávinna lungnabólgu (CAP). Þessi rannsókn miðar að því að lýsa klínískum eiginleikum og niðurstöðum IPA hjá CAP sjúklingum, meta greiningargetu metagenomic næstu kynslóðar raðgreiningar (mNGS) fyrir IPA og greina lungna örveru með mNGS gögnum.

Nýlega hefur nýr lungnabólgufaraldur kransæðaveiru vakið mikla athygli um allan heim. Margir eru farnir að huga að því hvort ónæmi þeirra sé nógu sterkt því ónæmi er fyrsta varnarlína líkamans gegn sjúkdómum. Í þessari grein könnum við sambandið milli lungnabólgu og ónæmis.

Lungnabólga er alvarleg öndunarfærasýking og bólgusjúkdómur af mörgum orsökum. Veirur eins og kvef, flensa og nýja kórónavírus geta allir valdið lungnabólgu. Áhersla þessa sjúkdóms er að hann veldur óafturkræfum skaða á öndunarfærum og getur leitt til öndunarbilunar.

Hins vegar, ef friðhelgi þitt er fullnægjandi, er líkaminn betur í stakk búinn til að berjast gegn vírusum og bakteríum. Þetta er aðallega vegna hvítra blóðkorna - ein af mikilvægustu ónæmisfrumum líkamans. Hvít blóðkorn geta þekkt innrásarsýkla og ráðist beint á þá og geta einnig seytt mótefni til að verjast innrás sýkla.

Auk hvítra blóðkorna eru nokkrir aðrir mikilvægir þættir ónæmiskerfisins eitilfrumur og átfrumna. Eitilfrumur virkja ónæmiskerfið með því að þekkja erlenda sýkla en átfrumna er þegar ákveðnar tegundir hvítra blóðkorna gleypa og brjóta niður sýkla eins og innrásarbakteríur.

Svo að halda ónæmiskerfinu þínu heilbrigt er áhrifarík leið til að koma í veg fyrir öndunarfærasýkingar eins og lungnabólgu. Þú getur bætt friðhelgi þína með því að borða matvæli sem eru rík af vítamínum, próteinum og andoxunarefnum, eins og djúpsjávarfisk, hnetur, baunir, jarðarber, bláber og fleira. Að auki er það einnig mjög mikilvægt að viðhalda góðri heilsu, þar á meðal að reykja ekki, hreyfa sig meira, viðhalda góðum svefni og draga úr streitu.

Í stuttu máli, til að forðast öndunarfærasýkingar eins og lungnabólgu, er nauðsynlegt að viðhalda góðu ónæmi. Við þurfum að bæta ónæmi líkamans með hollu mataræði, réttri hreyfingu og svefnvenjum. Skipuleggðu lífsstíl þinn með sanngjörnum hætti þannig að líkaminn hafi betri varnarkerfi og haldist í burtu frá sjúkdómum eins og lungnabólgu. Frá þessu sjónarhorni þurfum við að bæta friðhelgi okkar. Cistanche getur verulega bætt ónæmi, vegna þess að kjötaska inniheldur margs konar líffræðilega virka efnisþætti, eins og fjölsykrur, tveir sveppir, Huang Li, osfrv. Þessir þættir geta örvað ónæmiskerfið Ýmsar tegundir frumna í kerfinu, aukið ónæmisvirkni þeirra.

Smelltu á heilsuávinning af cistanche

Aðferðir

Þessi afturskyggna hóprannsókn náði til CAP sjúklinga frá 22. apríl 2019 til 30. september 2021. Klínísk og örverufræðileg gögn voru greind. Greiningarárangur mNGS var borinn saman við hefðbundnar greiningaraðferðir. Lungnaörvera sem greind var með mNGS var einkennd og tengsl hennar við klínísk einkenni voru metin.

Helstu niðurstöður

IPA greindist hjá 26 (23,4 prósent) af 111 CAP sjúklingum. Sjúklingar með IPA sýndu niðurdrepandi ónæmi, hærri sjúkrahúsdauða (30,8 prósent á móti 11,8 prósent) og dánartíðni á gjörgæsludeildum (42,1 prósent á móti 17,5 prósent) samanborið við sjúklinga án IPA. Galactomannan (GM) mótefnavakaprófið hafði mesta næmni (57,7 prósent) við að greina Aspergillus spp, síðan mNGS (42,3 prósent), ræktun (30,8 prósent) og strok (7,7 prósent). Krusurnar, ræktunin og strokið höfðu 100 prósent sérhæfni, en erfðabreytta prófið hafði 92,9 prósent sérhæfni. Örveruuppbygging IPA var verulega frábrugðin þeim sem ekki voru IPA (bls<0.001; Wilcoxon test). Nineteen different species were significantly correlated with clinical outcomes and laboratory biomarkers, particularly for Streptococcus salivarius, Prevotella timonensis, and Human betaherpesvirus 5.

Ályktanir

Niðurstöður okkar sýna að sjúklingar með Aspergillus sýkingu hafa tilhneigingu til að hafa hærri tíðni snemma dánartíðni. Hægt er að stinga upp á NGS sem viðbót við venjubundnar örverufræðilegar prófanir við greiningu sjúklinga í hættu á Aspergillus sýkingu. Lungnaörvera er tengd bólgu-, ónæmis- og efnaskiptasjúkdómum IPA og hefur þannig áhrif á klínískar niðurstöður.

KYNNING

Invasive pulmonary aspergillosis (IPA) er mikilvæg orsök sjúkdóma og dánartíðni, sem hefur venjulega áhrif á ónæmisbælda hýsil, svo sem sjúklinga með HIV sýkingu sem og sjúklinga sem fá barksterameðferð, ígræðsluþega eða blóðkrabbamein. aðeins greind eftir slátrun vegna skorts á læknisfræðilegum úrræðum og nýir áhættuþættir eru vanmetnir.2 Klínísk greining á IPA samanstendur af hýsilþáttum, klínískum einkennum og sveppafræðilegum sönnunargögnum.3 Vandamál sem stafa af óaðgengilegum vefsýnum, lítið næmi ræktunar, lélegt notagildi hefðbundnir hýsilþættir og skortur á dæmigerðum klínískum og geislafræðilegum niðurstöðum leiða til seinkaðrar greiningar hjá IPA sjúklingum.4 Nýlega birtar klínískar leiðbeiningar American Thoracic Society fyrir greiningu á sveppasýkingu leggja áherslu á ræktunaróháð greiningarpróf, með sterkum ráðleggingum til uppgötvun Aspergillus DNA í berkjualveolar lavage fluid (BALF) með PCR.5.

Undanfarinn áratug hefur þróun sameindaaðferða til magngreiningar og raðgreiningar sjúkdómsvaldandi DNA auðveldað greiningu ýmissa örvera mjög. Metagenomic next-generation sequencing (NGS) hefur nú verið víða beitt við greiningu smitsjúkdóma í klínískum aðstæðum, sérstaklega með sértækum eða óþekktum eða blönduðum sýkla í ómarkvissri nálgun.6 Til dæmis gæti sameining mNGS við hefðbundnar greiningaraðferðir aukist greiningartíðni fyrir mycobacterium tuberculosis complex7 og auðvelda greiningu á blönduðum sýkla í ónæmisbældum alvarlegri lungnabólgu (CAP) sjúklingum.8 Hingað til hefur greiningarárangur NGS til að greina Aspergillose sýkingu í lungum ekki verið skýr.

Nýlega var breytileika í samsetningu og fjölbreytileika lungnaörvera lýst yfir fjölmörgum öndunarfærasjúkdómum, sem gefur nýja sýn fyrir nákvæma greiningu. Sjúklingar með bakteríufræðilega staðfesta berkla sýndu töluverða aukningu á bakteríutegundum samanborið við neikvæða berklasjúklinga.9 Ójafnvægi lungnasamfélagsins sem knúið er áfram af auðgun með hugsanlegum sýkingu tengist niðurstöðum hjá þræddum/vélrænt loftræstum sjúklingum.10 Hérivaux o.fl. uppgötvuðu sjúklinga með IPA sýndi mismunandi gnægð af sértækum bakteríutegundum.11

Með nýrri greiningartækni í boði er mögulegt að meta klíníska eiginleika og lungnaörveru IPA frá nýju sjónarhorni til að fá yfirgripsmikinn skilning á sjúkdómnum. Þessi rannsókn var hönnuð til að lýsa klínískum eiginleikum og niðurstöðum IPA hjá CAP sjúklingum, meta greiningarárangur mNGS fyrir IPA og sýna tengsl klínískra eiginleika og lungnaörveru í IPA.

AÐFERÐIR

Hönnun náms og þátttakendur

Þetta var afturskyggn hóprannsókn sem samanstóð af sjúklingum á sjúkrahúsi (meira en eða jafnt og 18 ára) sem greindir voru sem CAP við First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University á milli 22. apríl 2019 og 30. september 2021. Sjúklingar sem skráðir eru í þessa rannsókn ættu að mæta eftirfarandi innifalið viðmið: (1) greindur með CAP sem uppfyllir 2007 IDSA/ATS viðmiðunarreglur12, (2) gangst undir berkju- og lungnaskolun, (3) engin sýklalyfjaútsetning síðustu 2 vikurnar fyrir sýnatöku og (4) með galactomannan (GM) próf, strok, ræktun og BALF mNGS niðurstöður BALF. Tilfelli með líklega IPA krefjast tilvistar að minnsta kosti eins hýsilþáttar, klínískrar birtingarmyndar og sveppafræðilegra vísbendinga í BALF, samkvæmt 2019 viðmiðunum frá European Organization for Research and Treatment of Cancer/Mycoses Study Group (EORTIC/ MSG).3 Í þessari rannsókn var breyting á greiningarviðmiðunum að bæta við NGS sem einni af sveppafræðilegu prófunaraðferðunum, þar með talið erfðabreytt próf, strok og ræktun. Tilvik án líklegrar IPA innihéldu sjúklinga sem höfðu engar vísbendingar um klínískar eða geislafræðilegar vísbendingar eða tilvist Aspergillus spp í BALF. Öllum skráðum sjúklingum var fylgt eftir símleiðis til að spyrjast fyrir um lifun eða dánardag.

Gagnasöfnun og örverufræðilegar prófanir

Klínískar upplýsingar voru unnar úr rafrænum sjúkraskrám með því að nota staðlað gagnasöfnunareyðublað, sem innihélt lýðfræðilegar upplýsingar, klínísk gögn, niðurstöður rannsóknarstofu, sneiðmyndatöku á brjósti, sveppalyfjameðferðir og niðurstöður. Öll gögnin voru skoðuð af tveimur rannsakendum sjálfstætt til að sannreyna nákvæmni gagna. 7-flokkamælikvarðanum13 var breytt á grundvelli rannsóknarhönnunarinnar, sem samanstóð af flokkum sem útilokuðu hvor aðra sem hér segir: flokkur 7, dauði; flokkur 6, sem krefst ífarandi loftræstingar og viðbótar líffærastuðnings (td samfelld nýrnauppbótarmeðferð eða súrefnisgjöf utan líkamans); flokkur 5, sem krefst ífarandi vélrænnar loftræstingar; flokkur 4, sem krefst óífarandi loftræstingar eða súrefnis með miklu flæði; flokkur 3, sem krefst viðbótar súrefnis með grímu eða nefstöngum; flokkur 2, á sjúkrahúsi, ekkert súrefni; flokkur 1, útskrifaður. Bæting í klínískri stöðu var skilgreind sem lækkun um 2 flokka sem metnir voru af 7-stigsröðunarkvarðanum á föstum tímapunktum (dagar 1, 7, 14, 21 og 28).
Prófun á erfðabreyttum mótefnavaka í sermi og erfðabreyttu í BALF er almennt gerð hjá öllum skráðum sjúklingum. Niðurstaða var talin jákvæð þegar gildi sjónvísitölu voru stærra en eða jafnt og 1.0 í sermi eða stærra en eða jafnt og 1.0 í BALF eða stærra en eða jafnt og 0 .7 í sermi og Stærra en eða jafnt og 0.8 í BALF. BALF sýni voru látin fara í mNGS, stroka með smásjá og venjulegri svepparæktun.

Metagenomics næstu kynslóðar raðgreiningar

1,5–3mL af BALF var safnað frá hverjum sjúklingi samkvæmt stöðluðum aðferðum.14 1,5mL örskilvindurör sem innihélt 0.6mL BALF sýni, ensím og 1g af 0.5mm glerperlum var hrist með hvirfilblöndunartæki, og 0,3 ml sýni var aðskilið í 1,5 ml örskilvindu rör og DNA var dregið út með því að nota TIANamp Micro DNA Kit (DP316, Tiangen Biotech) í samræmi við handbók framleiðanda.15 DNA söfn voru smíðað með DNA sundrun, endaviðgerð, millistykki og PCR mögnun. Síðan voru bókasöfn með staðfest gæði raðgreind með Illumina NextSeq 550 pallinum með 75 bp stökum lestri (Illumina, San Diego, Kaliforníu, Bandaríkjunum).16

Innra eftirlitið, sem nefnt er einstakt molecular spiked-in (UMSI), var bætt við sýnið fyrir DNA útdráttinn. Röð UMSI var mismunandi í mismunandi sýnum. Hver NGS prófunarkeyrsla innihélt ytri neikvæða samanburð sem keyrði samhliða klínískum sýnum. Við greiningu var hægt að finna mengun á milli sýna ef UMSI röðin var sú sama eða lestur sumra sýkla í ytri eftirlitinu var mjög hár.

Hágæða raðgreiningargögn voru mynduð með því að fjarlægja lággæða lestur, fylgt eftir með útreikningsfrádrætti á hýsilröðum manna sem kortlagðar voru á viðmiðunarerfðamengi mannsins (hg19) með því að nota Burrows-Wheeler alignment.17 Eftirstöðvar gagna með því að fjarlægja lítinn flóknar lestur voru flokkaðar með því að stilla samtímis við fjóra erfðamengisgagnagrunna örvera (bakteríur, sveppir, vírusar og sníkjudýr), sem var hlaðið niður frá National Center for Biotechnology Information (ftp://ftp.ncbi. nlm.nih.gov/genomes/). Túlkun á niðurstöðum mínum má sjá í viðbótaraðferðum á netinu.

Aðkoma sjúklinga og almennings

Sjúklingar og almenningur tóku ekki þátt í hönnun og framkvæmd þessarar rannsóknar, vali á niðurstöðum eða ráðningum. Niðurstöðum þessarar rannsóknar verður ekki dreift til þátttakenda og tengdra samfélaga.

Tölfræðilegar greiningar

Samfelldar breytur voru gefnar upp sem miðgildi (IQR) og bornar saman við Mann-Whitney U prófið. Flokkabreytur voru gefnar upp sem tölur ( prósent ) og bornar saman með χ2 prófi eða Fishers nákvæmu prófi. 2×2 viðbragðstöflurnar voru settar upp til að ákvarða næmi, sérhæfni, jákvætt forspárgildi (PPV) og neikvætt forspárgildi (NPV). Tvíhliða minna en 0.05 var talið tölfræðilega marktækt. Tölfræðilegar greiningar voru gerðar með því að nota IBM SPSS tölfræði, V.23.0 nema annað sé tekið fram.

Hágæða lesin voru fyrst kortlögð við viðmiðunarerfðamengi mannsins (hg19) og síðan var lesið sem ekki var af mönnum samræmt fjórum gagnagrunnum örvera erfðamengisins (bakteríur, sveppir, vírusar og sníkjudýr). Eftir að bakgrunnsörveruefnið sem birtist í neikvæðum samanburðarhópum (viðbótartafla 1 á netinu), var fjarlægt, var Bayesískt endurmat á magni notað til að meta hlutfallslegt magn tegunda (viðbótartafla 2 á netinu). Alfa fjölbreytileikastuðull fyrir hvert sýni var reiknaður út frá Shannon og Simpson vísitölum og beta fjölbreytileiki var reiknaður út frá veginni UniFrac fjarlægð og Bray-Curtis fjarlægð. P gildi fyrir alfa og beta greiningu voru reiknuð út með Wilcoxon raðsummuprófinu. Línuleg aðgreiningargreining (LDA) áhrifastærð var notuð til að finna marktækt mismunandi tegundir milli hópa, með viðmiðunarmörkum log10 LDA stig Stærra en eða jafnt og 2 og p gildi minna en eða jafnt og 0,05. Fylgni milli dæmigerðrar örveru og klínískra gagna var metin af Spearman.

NIÐURSTÖÐUR

Ráðning sjúklinga og klínísk einkenni

Alls voru 123 sjúklingar með 128 BALF sýni skoðaðir og 111 sjúklingar voru skráðir í þessa rannsókn.

Tuttugu og sex sjúklingar greindust með líklega IPA (nefndur IPA) og 85 viðmiðunarhópar án IPA (nefndur viðmiðunarhópur) (mynd 1). Samanburður á lýðfræðilegum og klínískum einkennum milli IPA hópsins og samanburðarhópsins var tekinn saman í töflu 1. Rannsóknarþýðið var með miðgildi aldurs 60 (IQR, 53–73) ár og 66,7 prósent voru karlar. Í heildina höfðu 33 sjúklingar (29,7 prósent) sögu um reykingar. Tuttugu og tveir sjúklingar (19,8 prósent) voru með langvinna lungnateppu. Fimmtán sjúklingar (13,5 prósent) höfðu fengið barkstera og 36 sjúklingar (32,4 prósent) voru taldir vera ónæmisbældir (viðbótartafla 3 á netinu). Sjúklingar með líklega IPA voru með marktækt hærra hlutfall þekktra áhættuþátta fyrir aspergillosis en þeir sem voru án IPA, þar á meðal meðferð með barksterum í lengri tíma en 28 daga (38,5 prósent á móti 5,9 prósent , p=0.000) og ónæmisbældir staða (53,8 prósent á móti 25,9 prósent , p=0.008). Enginn marktækur munur fannst á stigum og rugli, þvagefni, öndunartíðni, blóðþrýstingi og 65 ára aldursmati sjúklinga á milli hópanna tveggja við innlögn.

Örverufræðilegar, CT myndir og niðurstöður rannsóknarstofu

Aspergillus fumigatus einangranir fengust fyrir 6 af 26 (23,1 prósent) líklegum IPA tilfellum, síðan Aspergillus flavus fyrir 3 af 26 (11,5 prósent) og Aspergillus ustus fyrir 1 af 26 (3,8 prósent) (tafla 2). Berkjuveggþykknun kom oftar fram á CT af brjósti í IPA (44,0 prósent á móti 12,8 prósent, p=0.000) (tafla 2). IPA-sjúklingar hafa marktækt lægri heildarfjölda eitilfrumna (774,1 á móti 1088,9, p=0.009) og eitilfrumuundirfjölda, þar með talið CD3 plús T eitilfrumufjölda (553,0 á móti 782,6, p=0.016), CD4 plús T eitilfrumufjöldi (287.9 ​​á móti 409.5, p=0.031) og CD4− CD8− T eitilfrumufjöldi (25.9 á móti 45.0, p=0.007 ) en viðmiðunarsjúklingar (viðbótartafla 4 á netinu), sem gefur til kynna skerta ónæmisvirkni IPA-sjúklinga.

Samanburður á frammistöðu greiningar

Til að bera saman greiningarárangur BALF mNGS og hefðbundinna prófa til að greina tilvik með líklega IPA frá tilfellum án líklega IPA, voru niðurstöðurnar sýndar á mynd 2. GM próf (57,7 prósent) hafði mesta næmni við að greina Aspergillus spp, þar á eftir mNGS (42,3 prósent), ræktun (30,8 prósent) og strok (7,7 prósent). Samanborið við strokið hafði mNGS marktækt hærra næmi 42,3 prósent á móti 7,7 prósent , p=0.{{30}}1). mNGS, ræktun og strok var með 100 prósent sérhæfni, en erfðabreytta prófið var með 92,9 prósent sérhæfni, með marktækum mun á milli mNGS (eða ræktun eða strok) og erfðabreyttu prófinu (p{ {18}}.029). PPV mNGS, ræktunar og strok til að bera kennsl á Aspergillus spp var 100 prósent, en erfðabreytta prófið var 71,4 prósent. NPV flokkast sem erfðabreytt próf (87,8 prósent), mNGS (85,0 prósent), ræktun (82,5 prósent) og strok (78,0 prósent), án marktæks munar á þessum aðferðum. Við höfum greint mun á næmi/sérhæfni/PPV/ NPV GM á sermi á móti BALF, með því að nota BAL vökva GM vísitölu hærri en eða jafnt og 1,0 eða GM vísitölu í sermi meiri en eða jafnt og 1,0 sem jákvætt, samkvæmt 2019 EORTIC /MSG. Það var marktækt hærra í næmni en lægra í sértækni erfðabreyttra BALF en erfðabreytts sermis (57,7 prósent á móti 26,9 prósent , p=0.048, 92,9 prósent á móti 100 prósent , 0,029, í sömu röð), sem kom fram í aukatafla á netinu 5. Enginn munur var á PPV og NPV.

Klínískar niðurstöður

Enginn marktækur munur var á dánartíðni á 28-dag, 60-dag og 90-dag milli hópanna tveggja (tafla 3). Dánartíðni á sjúkrahúsum (30,8 prósent á móti 11,8 prósent , p=0.021) og dánartíðni á gjörgæsludeild (42.1 prósent á móti 17.5 prósent ,p=0.029) var marktækt hærri í IPA hópnum en í samanburðarhópnum. Dreifing sjúklinga sem falla í hvern flokk á 7-flokkakvarðanum sýndi tölfræðilegan mun á hópunum tveimur eftir 28. dag (p=0.017); Hins vegar náðist marktækt með tölfræðilegum prófunum ekki í 7-flokksröðunarkvarðanum eftir dögum 1, 7 og 14 (mynd 3). Mörg sveppalyf voru gefin fyrir 23,1 prósent sjúklinga með líklega IPA, samanborið við 5,9 prósent sjúklinga án líklegt IPA (p=0.01). Hlutfall sjúklinga sem fengu vórikónazól var ótrúlega hærra í tilfellum með líklega IPA (53,9 prósent á móti 8,2 prósent , p=0.000). Enginn marktækur munur var á notkun amfótericíns B og caspófúngíns milli hópanna tveggja (tafla 3).

Lungnaörverugreining

Til að bera saman heildarsamsetningu og fjölbreytileika lungnaörverueinkennis hjá sjúklingum með IPA og viðmiðunarhópnum, greindum við BALF sýni sem safnað var frá 109 CAP sjúklingum, þar á meðal 24 tilfellum (vantar 2 sjúklinga vegna taps á mNGS gögnum) sem greindust með líklega IPA (nefnd IPA) og 85 mál án líklegrar IPA (nefnt eftirlit). Við metum fjölbreytileika lungnasamfélaganna með Shannon og Simpson fjölbreytileikavísitölunni. Það var minnkun á fjölbreytileika bæði í Shannon og Simpson fjölbreytileikavísitölu hjá IPA sjúklingum samanborið við non-IPA sjúklinga þrátt fyrir marktækan mun (mynd 4A, B). Með því að nota vegið UniFrac mæligildi og Bray-Curtis mæligildi sáum við að fjölbreytileiki IPA sjúklinga var verulega frábrugðinn sjúklingum sem ekki voru IPA (p.<0.001; Wilcoxon test), suggesting that lung community structure of patients diagnosed with probable IPA differed substantially from those without probable IPA (figure 4C, D). Based on the average relative abundance, we plotted the top 10 phyla, genera, and species among 2 groups. 

Í heildarhópnum voru Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes og Ascomycota algengustu ættkvíslin, en Prevotella, Streptococcus, Acinetobacter og Pneumocystis voru algengustu ættkvíslin (mynd 5A, B). Hlutfallslegt magn af 10 efstu í tegundum sem flokkaðar eru sem Pneumocystis jirovecii, Acinetobacter baumannii, Lautropia mirabilis, Streptococcus oralis, Corynebacterium striatum, Human betaherpesvirus 5, Rothia mucilaginosa, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus eingöngu, Prevotella beitaveira, Prevotica beitaveira, Hvítasótt, No. var verulega munur á milli tveggja hópa (mynd 5C). Með því að einblína á mismunandi tegundir í IPA samanborið við viðmiðunarhópa þeirra fundum við 21 tegund með LDA stig hærra en eða jafnt og 2 og p<0.05, which H. betaherpesvirus 5, A. fumigatus, Aspergillus niger, Citrobacter braakii, Bacillus thermoamylovorans, Helcococcus kunzite, Lactobacillus delbrueckii, Burkholderia dolosa, Marinobacter hydrocarbonoclasticus, Riemerella anatipestifer, Corynebacterium halotolerant, and Lactobacillus plantarum were significantly abundant in the cases diagnosed with probable IPA, and Streptococcus salivarius, Citrobacter freundii, Paraburkholderia fungorum, Dolosigranulum program, Prevotella timonensis, Sphingobium yanoikuyae, Serratia marcescens, and Corynebacterium oculi were enriched in cases without probable IPA (figure 5D, online supplemental figure 1).

Til að kanna frekar fylgni milli klínískra gagna og lungnaörveru IPA, gerðum við Spearman's rank-based fylgnipróf á 21 marktækt ólíkum tegundum með klínískar niðurstöður og niðurstöður rannsóknarstofu (mynd 6A). Við sáum að 19 mismunandi tegundir voru í marktækri fylgni við 7 klínískar niðurstöður og 22 lífmerki á rannsóknarstofu, sérstaklega S. salivarius, P. Sinensis og H. betaherpesvirus 5. S. salivarius var fyrst og fremst jákvæð fylgni við átta lífmerki á rannsóknarstofu, þar á meðal rauð blóðkorn, samtals eitilfrumur, T eitilfrumur, T hjálparfrumur, frumudrepandi T eitilfrumur, B eitilfrumur, kalíum í sermi og albúmín og neikvætt miðað við aspartat amínótransferasa, bein bilirúbín og D-dímer. Þar sem S. salivarius var aðallega neikvætt tengt 11 klínískum útkomum, þar á meðal dánartíðni á gjörgæsludeild, lengd gjörgæsludvalar, dánartíðni á sjúkrahúsi, dánartíðni á 28. degi og tíma til viðbótar súrefnissjálfstæðis innan 28 daga, og hafði jákvæða fylgni við lengd dánartíðni sjúkrahúsdvalar. á 28. degi, öndunarlausir dagar innan 28 daga og tími til bata í klínískri stöðu. Svipað og S. salivarius var P. timonensis fyrst og fremst jákvætt miðað við sex lífmerki á rannsóknarstofu, þar á meðal heildareitilfrumur, T eitilfrumur, T hjálparfrumur, CD4− CD8− T frumur, B eitilfrumur og kalíum í sermi, og hafði neikvæða fylgni við prókalsítónín.

Að sama skapi var P. timonensis aðallega neikvætt tengt lengd gjörgæsludvalar og sjúkrahúsdauða, en jákvætt við öndunarvélarlausa daga innan 28 daga. Öfugt við S. salivarius og P. Sinensis var H. betaherpesvirus 5 neikvætt tengt sex rannsóknarstofum lífmerkjum, þar á meðal heildar eitilfrumur, T eitilfrumur, T hjálparfrumur, CD4 plús CD8 plús T frumur, B eitilfrumur og kalíum í sermi, og jákvætt miðað við blóðþvagefni köfnunarefnis. Á sama tíma var H. betaherpesvirus 5 aðallega í neikvæðri fylgni við lengd gjörgæsludeildar og tíma til viðbótar súrefnissjálfstæðis innan 28 daga. Þessar athuganir bentu til þess að dysbiosis örverusamfélaga í lungum tengist meinalífeðlisfræðilegum aðstæðum sjúklingsins og getur því haft áhrif á klínískar niðurstöður.

Til að kanna frekar klínísk áhrif 21 marktækt ólíkrar tegundar gerðum við lifunargreininguna með því að plotta uppsafnaða líkindaferilinn. Eins og sést á myndum 6B og C var greining A. fumigatus og H. betaherpesveiru 5 marktækt fyrirspár um verri niðurstöður gjörgæsludeilda (p=0.045, 0.032) . Þó að á mynd 6D, E, komumst við að því að uppgötvun S. salivarius og P. timonensis var mjög marktækt fyrirspár um bættan gjörgæslu árangur (p=0.0031, 0.0054). Við komumst þannig að þeirri niðurstöðu að í lungnaörveru CAP, gæti gjörgæsludeild verið spáð fyrir um samsetningu samfélagsins, sérstaklega A. fumigatus, H. betaherpesvirus 5, S. salivarius og P. Sinensis.

UMRÆÐA

Í þessari afturskyggnu hóprannsókn skoðuðum við klíníska eiginleika IPA. Athyglisvert tókum fram að sjúklingar sem flokkaðir voru með líklega Aspergillus sýkingu höfðu marktækt hærri sjúkrahúsdauða (30,8 prósent) og gjörgæsludauða (42,1 prósent) samanborið við samanburðarhópinn. Dánartíðni á degi 28, þó ekki tölfræðilega marktæk, var tölulega hærri hjá IPA-sjúklingum en í samanburðarhópnum. Þessar upplýsingar benda til þess að sjúklingar með Aspergillus sýkingu hafi tilhneigingu til að vera með hærri tíðni snemma dánartíðni. Fyrri rannsókn greindi frá áætlaðri 45 prósent dánartíðni á gjörgæsludeild og 26 prósent af dánartíðni á sjúkrahúsum18 Meðal ífarandi barkaberkjuastrun, sjaldgæf eining af IPA, var 30-daga- og 90-dagadauðstíðni bæði allt að 90 prósent. 19 Loughlin o.fl. greindu frá því að dánartíðni á gjörgæsludeild sjúklinga með líklega Aspergillus sýkingu væri ekki marktækt hærri en hjá þeim sem ekki voru með Aspergillus sýkingu,4 sem er hugsanlega vegna almenns mikilvægs ástands í hópi lungnabólgusjúklinga sem tengist öndunarvél á gjörgæslu. Í þessari rannsókn var heildarástand skráðra sjúklinga með CAP tiltölulega vægt, sem getur versnað verulega af Aspergillus sýkingu og hugsanlega lífshættulegt.

Cornillet o.fl. hafa gefið til kynna að ósértæk klínísk einkenni IPA-sjúklinga og greiningarerfiðleikar, sérstaklega þegar sjúklingar án daufkyrningafæð, leiði auðveldlega til óákjósanlegrar meðferðar og seinkaðrar meðferðar, sem leiðir til mikillar dánartíðni og veikinda.20 Í ljósi hrikalegrar dánartíðni sjúklinga með IPA, skal tímabært og nákvæm greining er lögð áhersla á og brýn þörf fyrir árangursríka sveppalyfjameðferð til að draga úr veikindum og dánartíðni. Undanfarinn áratug hefur erfðabreyta uppgötvun verið mikið notuð við greiningu á IPA.21 Hins vegar hefur erfðabreytta prófun fyrir sermissýni takmarkað næmni við greiningu IPA í hýslum sem ekki eru daufkyrningafæð.22 Þess í stað er greining á erfðabreyttu í BAL vökvasýnum sjúklinga. í hættu á IPA hefur framúrskarandi greiningarnákvæmni,23 24 vegna þess að erfðabreytt erfðabreyta losnar fyrr og í hærri styrk í BAL vökvanum í samanburði við sermi.25 Nýlega hefur mNGS gegnt æ mikilvægara hlutverki við greiningu sveppasjúkdóma. Ding et al sýndu fram á að næmi mNGS var marktækt hærra en ræktun við að greina Candida albicans. 9 Í þessari rannsókn var BALF safnað beint úr neðri öndunarvegi, sem kom í veg fyrir mengun frá örveru í munni. Aspergillus í BALF greindist með mNGS, ræktun, stroki og erfðabreyttu prófi. Niðurstöðurnar sýndu að NGS hafði sambærilega sértækni og PPV og ræktun í Aspergillus uppgötvun. Þrátt fyrir að næmi mNGS hafi verið lægra en erfðabreytt prófið, sýndi mNGS meira næmni en strokið og sértækara en sermi og BALF erfðabreyttra prófin. Þessar niðurstöður bentu til þess að mNGS virkar sem gagnlegt próf sem byggir ekki á menningu til að greina Aspergillus, sem bendir til viðbót við venjubundnar örverufræðilegar prófanir við greiningu sjúklinga í hættu á IPA.

Rannsókn okkar komst að því að CAP sjúklingar með Aspergillus voru líklegri til að smitast af bakteríu- eða (og) veirusýkingu vegna ónæmisbældrar stöðu og barksterameðferðar. Tilkynnt var um að sjúklingar með inflúensu sem voru með skerta ónæmisbælingu hafi tíðni IPA allt að 32 prósent, en í hópi inflúensutilfella sem ekki var ónæmisbæld var tíðnin 14 prósent .18 Þegar COVID-19 faraldurinn kom upp og barksteranotkun hjá sjúklingum með alvarlega COVID-19,26 COVID-19-associated pulmonary aspergillosis (CAPA) hefur verið tilkynnt í nokkrum tilfellaskýrslum.27–29 Í safngreiningu var nýgengi og dánartíðni CAPA á gjörgæsludeild var áætlað að vera 10,2 prósent og 54,9 prósent, í sömu röð.30

Vegna mikils örveruálesturs í mNGS gögnunum sem hægt er að nota til að greina örveruundirskriftir yfir fjölmarga sjúkdóma, reyndi rannsókn okkar að kanna muninn á uppbyggingu og samsetningu örveru á milli IPA sjúklinga og non-IPA CAP sjúklinga með því að greina mNGS gögnin. Núverandi rannsókn okkar samanstóð af lungna örveru 24 IPA sjúklinga og 85 non-IPA CAP sjúklinga. Sambandið milli mismunandi örveru og klínískra upplýsinga fyrir alla 109 CAP sjúklinga var könnuð. Fyrir alfa fjölbreytileika var enginn marktækur munur á Shannon vísitölu og Simpson vísitölu örveru hjá IPA sjúklingum og ekki IPA CAP sjúklingum, sem sýnir að fjölbreytileiki innan úrtaks samfélagsins var svipaður milli IPA sjúklinga og sjúklinga sem ekki voru IPA.

Fyrir beta fjölbreytni sýndu niðurstöður okkar verulegan mun á veginni UniFrac fjarlægð (p=2.1×10−6) og Bray-Curtis fjarlægð (p=0.033) milli IPA og non-IPA CAP sjúklingar, sem gefur til kynna hugsanleg áhrif Aspergillus spp á uppbyggingu lungna örveru hjá sjúklingum sem greinast með IPA. Svipaðar rannsóknir hafa sýnt marktækan mun á beta fjölbreytileika örvera á milli IPA og viðmiðunarhópa.11 Þetta getur verið vegna þess að orsakavaldarnir í viðmiðunum voru flóknir, sem geta verið hvaða CAP sýkla sem er (svo sem bakteríur, veirur, sveppir, sníkjudýr og jafnvel óvenjulegir sýkla) nema Aspergillus. Þannig var misleitni örvera í lungum í samanburðarhópnum hærri en IPA. Á sama tíma sýndu þessar rannsóknir fram á að Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria og Bacteroidetes voru algengustu phyla í IPA árganginum.11 Hins vegar, fyrir utan bakteríurnar, kom í ljós í rannsókn okkar að hlutfallslegt magn Ascomycota var einnig hátt í fylgni, þ. metagenomics geta uppskorið næstum allar kjarnasýrur örveru, þar á meðal bakteríur, sveppi, vírusa og sníkjudýr.

Marktækt ólíkar tegundir, einkum S. salivarius, P. Sinensis og H. betaherpesvirus 5, voru mjög tengdar klínískum gögnum. S. salivarius og P. timonensis voru jákvæð tengd lífmerkjum á rannsóknarstofu eins og T eitilfrumum og neikvæð tengd klínískum niðurstöðum eins og sjúkrahúsdauða. Þar sem H. betaherpesvirus 5 var neikvætt tengt lífmerkjum á rannsóknarstofu eins og T eitilfrumum og jákvætt tengt klínískum niðurstöðum eins og sjúkrahúsdauða. Fyrri rannsóknir sýndu fram á að S. salivarius er probiotic baktería sem getur hamlað viðloðun pneumókokka við kokþekjufrumur.31 Einnig sýndi önnur rannsókn að S. salivarius einangrarnir hefðu yfirburða getu til að hindra vöxt Haemophilus influenzae, Moraxella cataroccus, Moraxella catarocrhal, Streptoniae. Streptococcus pyogenes og Staphylococcus aureus. 32 Allar þessar rannsóknir féllu saman við rannsókn okkar þar sem S. salivarius hafði jákvæða fylgni við betri klínískan árangur sjúklinganna.

Mögulegur gangur S. salivarius í jákvæðri fylgni við bættan árangur sjúklinganna getur verið að þeir geti hamlað vexti hugsanlegs sýkla og virkjað ónæmiskerfið hýsilsins. Fyrir P. Sinensis sýndi fyrri rannsókn að P. timonensis gæti framkallað tjáningu á himnutengdum slímum í þrívíðu legslímuþekjufrumulíkani og myndað líffilmuna í þekjuyfirborðinu, sem aftur hefur áhrif á viðloðun annarra baktería .33 Ástæðan fyrir jákvæðri fylgni við betri klínískan árangur sjúklinganna getur verið landnámsþol P. Sinensis í lungum og virkjun ónæmiskerfis hýsilsins. Í klínískum aðstæðum getur H. betaherpesvirus 5 byggt upp ævilangar duldar sýkingar hjá heilbrigðu fólki. Hins vegar, þegar ónæmisbæld hefur verið, er hægt að endurvirkja H. betaherpesvirus 5, td líffæraþega og HIV-jákvæða sjúklinga.34 Endurvirkjun H. betaherpesvirus 5 benti því til veikt ónæmiskerfis og slæmrar klínískrar útkomu IPA-sjúklinga. .

Rannsókn okkar hefur nokkrar takmarkanir. Í fyrsta lagi var afturskyggn rannsóknin hönnuð til að greina söfnuð gögn og var takmörkuð við tiltölulega litla úrtaksstærð, sem gæti gert það tilhneigingu til að sýna hlutdrægni frá ófullnægjandi upplýsingum. Í öðru lagi var þetta athugunarrannsóknin. Þó að við fundum áhugaverða fylgni á milli örveru í lungum og klínískum gögnum, þarf að leysa orsakasamhengið með tilvonandi hóprannsókn eða verkunartilraun, svo sem dýratilraun, sem verður næsta skref í rannsókninni okkar. Annars greindi rannsóknin sjúklinga með líklega Aspergillus sýkingu sem byggðist stranglega á nýjum EORTIC/MSG 2019 greiningarviðmiðum svo nokkur tilfelli gátu ekki uppfyllt skilyrði fyrir líklega IPA greiningu vegna skorts á klassískum hýsilþáttum.

Framlagsaðilar

Rannsóknarhugmynd og hönnun: YL, ZA og HX. Gagnaöflun: ZA, ML, HL og MD. Greining og túlkun gagna: ZA og HX. Uppkast að handriti: ZA, HX og YL. Gagnrýnin endurskoðun handritsins fyrir mikilvægu vitsmunalegu efni: HX, ZA og YL. Tölfræðigreining: ZA, HL og HX. Stjórnunar-, tækni- eða efnisstuðningur: HX, HL og YL. Allir höfundar lögðu sitt af mörkum við greinina og samþykktu innsenda útgáfu.

Fjármögnun

Chongqing læknisfræðilegt vísindarannsóknarverkefni (Sameiginlegt verkefni Chongqing Health Commission og Science and Technology Bureau (2022GDRC010)).

Samkeppnishagsmunir

Engum lýst yfir.

Aðkoma sjúklinga og almennings

Sjúklingar og/eða almenningur tóku ekki þátt í hönnun, framkvæmd, skýrslugerð eða miðlunaráætlunum þessarar rannsóknar.

Samþykki sjúklings fyrir birtingu

Á ekki við.

Siðfræðisamþykki

Þessi rannsókn tekur þátt í mannlegum þátttakendum. Þessi rannsókn var samþykkt af siðanefnd First Affiliated Hospital of Chongqing Medical Hospital (samþykkt númer 2021-301). Þátttakendur gáfu upplýst samþykki fyrir þátttöku í rannsókninni áður en þeir tóku þátt.

Uppruni og ritrýni

Ekki tekið í notkun; ritrýnt að utan.

Yfirlýsing um framboð gagna

Öll gögn sem tengjast rannsókninni eru innifalin í greininni eða hlaðið upp sem viðbótarupplýsingar á netinu.

Viðbótarefni

Þetta efni hefur verið útvegað af höfundi/höfundum. Það hefur ekki verið skoðað af BMJ Publishing Group Limited (BMJ) og gæti ekki verið ritrýnt. Allar skoðanir eða ráðleggingar sem fjallað er um eru eingöngu skoðanir höfundar og eru ekki samþykktar af BMJ. BMJ afsalar sér allri ábyrgð og ábyrgð sem stafar af því að treysta á innihaldið. Þar sem innihaldið inniheldur þýtt efni, ábyrgist BMJ ekki nákvæmni og áreiðanleika þýðinganna (þar á meðal en ekki takmarkað við staðbundnar reglur, klínískar leiðbeiningar, hugtök, lyfjanöfn og lyfjaskammtar) og ber ekki ábyrgð á villum og/ eða aðgerðaleysi sem stafar af þýðingu og aðlögun eða á annan hátt.

Opinn aðgangur

Þetta er grein með opnum aðgangi sem dreift er með Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC 4.0) leyfinu, sem gerir öðrum kleift að dreifa, endurhljóðblanda, aðlaga, byggja ofan á þetta verk án viðskipta og leyfi afleiddum verkum sínum á mismunandi skilmálum, að því gefnu að rétt sé vitnað í upprunalega verkið, viðeigandi trúnaður sé veittur, allar breytingar sem gerðar eru til kynna og notkunin sé ekki í viðskiptalegum tilgangi. Sjá http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/.

HEIMILDIR

1 Taccone FS, Van den Abeele AM, Bulpa P, o.fl. Faraldsfræði ífarandi aspergillose hjá bráðveikum sjúklingum: klínísk framsetning, undirliggjandi aðstæður og niðurstöður. Crit Care 2015;19:7.

2 Danion F, Rouzaud C, Duréault A, o.fl. Hvers vegna er svo mörg tilfelli af ífarandi aspergillosis sleppt? Medical Mycology 2019;57:S94–103.

3 Donnelly JP, Chen SC, Kauffman CA, o.fl. Endurskoðun og uppfærsla á samstöðuskilgreiningum á ífarandi sveppasjúkdómum frá Evrópustofnuninni um rannsóknir og meðferð á krabbameini og Mycoses Study Group Education and Research Consortium. Clin Infect Dis 2020;71:1367–76.

4 Loughlin L, Hellyer TP, White PL, o.fl. Lungnasvipur hjá sjúklingum með grun um lungnabólgu sem tengist öndunarvél á gjörgæsludeildum í Bretlandi. Am J Respir Crit Care Med 2020;202:1125–32.

5 Hage CA, Carmona EM, Evans SE, o.fl. Samantekt fyrir lækna: örverufræðilegar rannsóknarstofuprófanir við greiningu sveppasýkinga í lungna- og bráðaþjónustu. Annálar ATS 2019;16:1473–7.

6 Mitchell SL, Simner PJ. Næsta kynslóð raðgreiningar í klínískri örverufræði: erum við þar ennþá? Clin Lab Med 2019;39:405–18.

7 Liu X, Chen Y, Ouyang H, o.fl. Berklagreining með metagenomic næstu kynslóðar raðgreiningu á berkjualveolar skolvökva: þversniðsgreining. Int J Infect Dis 2021;104:50–7.

8 Sun T, Wu X, Cai Y, o.fl. Metagenomic næstu kynslóðar raðgreiningar fyrir sjúkdómsvaldandi greiningu og sýklalyfjameðferð á alvarlegri samfélagsáunninni lungnabólgu hjá ónæmisbældum fullorðnum. Front Cell Infect Microbiol 2021;11:661589.

9 Ding L, Liu Y, Wu X, o.fl. Metagenomics sjúkdómsvalda sýna greinileg einkenni lungna örvera á milli bakteríufræðilega staðfestra og neikvæðra berklasjúklinga. Front Cell Infect Microbiol 2021;11:708827.

10 Dickson RP, Schultz MJ, van der Poll T, et al. Lungnaörvera spáir fyrir um klínískan árangur hjá alvarlega veikum sjúklingum. Am J Respir Crit Care Med 2020;201:555–63.

11 Hérivaux A, Willis JR, Mercier T, o.fl. Lungnaörvera spáir fyrir um ífarandi lungnasýkingu og útkomu hennar hjá ónæmisbældum sjúklingum. Thorax 2022;77:283–91.

12 Mandell LA, Wunderink RG, Anzueto A, o.fl. Smitsjúkdómafélag Ameríku/Ameríska brjóstholssamfélagsins samstöðu leiðbeiningar um stjórnun á lungnabólgu í samfélaginu hjá fullorðnum. Clin Infect Dis 2007;44 Suppl 2:S27–72.

13 Wang Y, Fan G, Horby P, o.fl. Samanburðarniðurstöður fullorðinna á sjúkrahúsi með árstíðabundna inflúensu A eða B veirusýkingu: beiting 7-flokks raðkvarða. Open Forum Infect Dis 2019;6:ofz053.

14 Chen X, Ding S, Lei C, o.fl. Blóð- og berkju- og lungnaskolunarvökvi metagenomic næstu kynslóðar raðgreining í lungnabólgu. Getur J smitað Dis Med Microbiol 2020;2020:6839103.

15 Long Y, Zhang Y, Gong Y, o.fl. Greining á blóðsýkingu með frumulausu DNA með næstu kynslóðar raðgreiningartækni hjá gjörgæslusjúklingum. Arch Med Res 2016;47:365–71.

For more information:1950477648nn@gmail.com