军团菌肺炎（Legionella Pneumonia，LP）是由军团菌引起的一种社区获得性肺炎（community-acquired pneumonia，CAP），其中约90%的军团菌肺炎是由嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）血清群1引起的。LP的全球发病率约占CAP的1%-10%，在重症CAP中仅次于肺炎链球菌肺炎，与大多数其他非典型肺炎相比，LP进展较快，尤其是治疗不及时的患者，可在第一周内迅速恶化为重症肺炎，甚至出现呼吸衰竭、休克、急性肾功能衰竭和多器官功能障碍等并发症。据统计，高达44%的LP患者需要进入ICU，且LP的病死率高达10-15%，在医院获得性患者中甚至高达25%-50%。LP的高死亡率与延迟诊断而未能及时治疗相关，因此LP患者的早期诊断和及时治疗极为重要，尤其是危重患者。目前，血清学检测、尿抗原检测、质谱检测、PCR等病原学检测技术相继发展，各有优缺点。
图1：军团菌肺炎的流行病特征、危险因素及其检测方法
（图片来源：Diagnostics (Basel). 2023 Jan 12;13(2):280. ）
二、病原学诊断
病原学检测是LP准确诊断和靶向治疗的关键。军团菌的检测技术包括培养法、血清学检测、尿抗原检测（UAT）、质谱（MS）、聚合酶链反应（PCR）、环介导等温扩增（LAMP）和宏基因组下一代测序 (mNGS)。每种方法都有其独特的优点和局限性，在适当的时间选择正确的样本和检测技术可以显著提高诊断效率。
1、培养法
局限性：难以获取合格的呼吸道标本、受抗生素影响、培养条件苛刻、时间周期长、操作繁琐、对技术人员要求较高等。
目前，从下呼吸道标本中分离培养军团菌依然是诊断军团菌肺炎的金标准，主要应用于研究和公共卫生实验室。当临床怀疑患者为军团菌病时，细菌培养法是不可或缺的一种检测手段。
2、血清学检测
局限性：不同军团菌属细菌之间、军团菌与其他细菌之间有交叉抗原，假阳性等。
血清学检测是检测军团菌的主要方法之一，包括直接免疫荧光检测（DFA）、间接免疫荧光检测（IFA）、酶免分析（EIA）、酶联免疫吸附检测（ELISA）和微量凝集试验等。目前，应用最多的是ELISA和EIA。常用回顾性研究、流行病学监测，且血清学检测是疑似军团菌的确证试验。
灵敏度：55%-80%；
特点：操作简单、快速（15min）、非侵入性、重复性好；
局限性：只对Lp1型敏感，对其他血清型的嗜肺军团菌检测价值不大、且检测试剂盒昂贵、部分患者不排泄或间歇性排泄抗原、可能出现假阳性、受病程严重程度影响。
尿抗原检测针对的靶标即为细菌脂多糖，主要对嗜肺军团菌血清Lp1型敏感。包括酶联免疫吸附试验（ELISA）。常用于军团菌的早期、急性期检测和重症患者检测。
4、质谱（MS）
灵敏度：89.9%；
局限性：需依赖军团菌菌落分离、军团菌数据库有限，易漏诊、无法区分血清型。
基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desorption ionization，MALDT）技术和飞行时间质谱（time of flight mass spectrometry，TOF-MS）是通过激光照射使样品分子电离，从固相标本中产生离子，并在飞行管中测其分子量。通过分析菌株的核糖体蛋白，在物种水平上鉴定微生物，构成了一种易于使用、快速、准确和经济高效的菌种鉴定方法。目前为止，已有22种军团菌被纳入质谱的数据库中，每种军团菌均有特定的光谱。常用于轻症或其他检测方法的辅助诊断。
5、聚合酶链式反应（PCR）
灵敏度：17%-100%；
局限性：缺乏标准化、易受样本质量影响、产品灵敏度差异大、DNA易被降解、核酸提取质量不高，会出现假阴性结果。
聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）是一种用于放大扩增目标核苷酸序列的分子生物学技术，２-３ｈ就能将待扩增目的基因扩增几百万倍。反应结束后，将扩增产物经琼脂糖凝胶电泳分离，结果为阳性，即确定该基因的存在。PCR是一种半定量技术，目前已广泛应用于军团菌的检测，尤其是流行病学血清型分型检测。
6、环介导等温扩增（LAMP）
灵敏度：超过90%；
特点：与常规PCR相比，具有简单、快速、稳定、成本低等特点 ；
局限性：受样本质量影响、灵敏度波动大、假阴性结果。
LAMP是NOTOMI等于2000年开发的一种在等温条件下对DNA进行高特异度、高效率、快速扩增的检测方法，即利用1种DNA聚合酶和4种特殊设计的引物在等温条件（63℃左右）下保温30-60min，完成核酸扩增反应。目前军团菌的LAMP检测仅限于医院和实验室，未来可能用于基层医院或现场检测，常常用于其他检测技术的辅助诊断。
7、宏基因组二代测序（mNGS）
特点：与传统培养法和PCR相比，可快速准确鉴定多种军团菌（48h内） ；
局限性：成本高、缺乏统一的试验标准、存在非微生物DNA干扰、无法比较不同样本和设备之间的微生物数据。
宏基因组二代测序技术（metagenomics next generation sequencing，mNGS）简称二代测序，是一种将数百万甚至数亿条DNA片段同时和独立测序的技术。以其无偏倚、广覆盖、高通量、快速精准等优势，逐渐应用于临床感染性疾病的病原检测。在军团菌感染中，多种病原体共同感染在LP患者中非常常见，尤其是免疫抑制患者。mNGS可用于任何意思LP患者，尤其是免疫抑制患者和危重患者。
图2：各种军团菌检测方法的特点及其局限性
（图片来源：Diagnostics (Basel). 2023 Jan 12;13(2):280. ）
【1】Bai L, Yang W, Li Y. Clinical and Laboratory Diagnosis of Legionella Pneumonia. Diagnostics (Basel). 2023 Jan 12;13(2):280.
【2】宋丽娜,令狐志宏,于珊珊.军团菌检测的研究进展[J].中国实验诊断学,2020,24(07):1214-1215.
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【5】罗越,胡洋洋,张兴,王亚东,赵彩彦.《中国宏基因组学第二代测序技术检测感染病原体的临床应用专家共识》解读[J].河北医科大学学报,2021,42(07):745-749.
【6】单俊丽. 宏基因组二代测序技术在感染性疾病中的应用[D].山东大学,2021.
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