42例肺诺卡菌病患者的临床特征及其病原菌耐药性
42例肺诺卡菌病患者的临床特征及其病原菌耐药性
摘要：
了解肺诺卡菌病的临床特点，分析诺卡菌的耐药性，为临床规范诊疗提供依据。
收集2016—2021年河南省胸科医院临床诊断为肺诺卡菌病患者的病历资料，采用基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)和分子生物学技术对分离菌株进行鉴定，并采用微量肉汤稀释法(MIC)进行药敏试验，分析患者的临床特点及药敏结果。
共有42例诺卡菌感染患者，男性24例，女性18例。88.1%的患者合并有基础疾病，包括支气管扩张、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病(COPD)等。42例患者中有50.0%合并其他病原体感染，其中合并曲霉菌、结核分枝杆菌感染各5例。41例进行肺部CT检查的患者影像学表现以结节影(78.0%)和斑片影(58.5%)为主，24.4%的患者伴有胸腔积液。实验室检查中，中性粒细胞百分比升高者占66.7%，75.0%的患者出现C反应蛋白升高和血沉增快，低蛋白血症患者占54.8%。肺诺卡病患者分离最多的为盖尔森基兴诺卡菌(11株)，不同诺卡菌种药敏试验结果不同，但所有分离株对复方磺胺甲噁唑、阿米卡星、利奈唑胺均敏感。大多数患者采用基于以磺胺类药物为主的联合治疗方案，83.3%(35例)患者好转出院。
肺诺卡菌病易发生于支气管扩张及免疫力低下患者，临床特点无明显特异性，且易合并曲霉菌和结核菌等其他病原体感染，实验室应对诺卡菌进行药敏试验，以便为临床精准治疗提供依据。
诺卡菌 诺卡菌病 临床特征 菌种鉴定 耐药性
诺卡菌是一种革兰阳性需氧菌，通常存在于土壤、水域或空气中。可在空气中形成菌丝体，人吸入菌丝片段是主要传染途径，亦可经破损皮肤或消化道进入人体，可导致肺炎、脑脓肿、皮肤/软组织感染，国内外文献报道通常为散发病例。诺卡菌不属于人类正常菌群，在人类送检标本中检出诺卡菌时，应高度警惕感染的可能, 肺诺卡菌病是由诺卡菌属引起的感染，其临床特征、影像学表现无明显特异性，易与各型肺结核、肺部真菌病、细菌性脓肿及肿瘤相混淆，给临床造成漏诊或误诊。国内2009—2021年最新一项规模最大的诺卡菌病多中心流行病学研究显示，诺卡菌的诊断率呈逐年增加趋势。本研究对42例肺诺卡菌病病例进行回顾性分析，结合文献分析总结肺诺卡菌病的临床特征及药敏情况，为临床医生精准诊疗提供依据。
1 资料与方法1.1 资料来源
收集2016年6月—2021年10月河南省胸科医院确诊为肺诺卡菌病的病例，肺诺卡菌病的诊断依据痰、下呼吸道分泌物或胸腔积液培养以及肺活检组织病理检查。纳入标准：(1)肺部CT有影像学表现; (2)经合格的痰标本培养至少2次阳性，或无菌操作条件下所取的肺组织、病变部位支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)培养诺卡菌阳性或BALF经宏基因组二代测序(metagenomics next-generation sequencing，mNGS)检测到诺卡菌属的患者均诊断为诺卡菌感染。排除标准：仅1次痰培养阳性的患者; 无详细临床信息的患者。本研究通过河南省胸科医院伦理委员会的批准。
1.2 研究方法1.2.1 资料收集
收集病历资料内容包括人口统计学资料、患者的免疫状态、潜在疾病、合并感染、影像学资料、实验室数据、抗菌药物治疗和预后等。
1.2.2 标本处理
对标本涂片中发现疑似诺卡菌形态的标本，接种到血平板上，放置于(35±2)℃温箱孵育2~10 d，每日观察生长情况，对疑似诺卡菌菌落进行革兰染色和改良抗酸染色，采用基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪(MALDI-TOFMS)对培养菌落进行鉴定，对部分无法用质谱分型的菌株，采用测序方法将其鉴定至种水平。
1.2.3 药敏试验
对其中25株诺卡菌采用微量肉汤稀释法(MIC)进行药敏试验，抗菌药物包括阿莫西林/克拉维酸、头孢曲松、亚胺培南、阿米卡星、妥布霉素、环丙沙星、莫西沙星、复方磺胺甲噁唑、克拉霉素、利奈唑胺、多西环素、米诺环素和头孢吡肟，根据美国临床实验室标准化协会(CLSI)M24-2A中推荐的折点来判断抗菌药物敏感、中介或耐药。
1.3 统计学方法
应用SPSS 25.0统计软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料采用(x±s)表示，非正态分布计量资料采用中位数表示。应用WHONET 5.6软件对药敏数据进行分析。
2 结果2.1 一般资料
共收集42例肺诺卡菌病病例，平均年龄56.02±15.56岁，最小29岁，最大85岁。男性24例，女性18例; 患者职业以农民为主(66.7%，28例); 科室分布主要为呼吸内科(78.6%，33例); 标本来源分布主要为BALF(54.7%，23例)。见表 1。
2.2 基础疾病及合并感染情况
42例诺卡菌病患者均为单纯的肺部感染。37例(88.1%)患者合并有基础疾病，主要为合并支气管扩张26例(70.3%)，其次为糖尿病6例，肿瘤性疾病4例，慢性阻塞性肺疾病(COPD)3例，乙型病毒性肝炎3例，陈旧性肺结核3例，结核性胸膜炎2例，结缔组织病2例，肾病综合征1例。所有患者人类免疫缺陷病毒(HIV)检测均阴性。42例肺诺卡菌病患者中有50.0%(21例)合并其他病原体感染，检出曲霉菌5株，结核分枝杆菌5株，克雷伯菌属4株，铜绿假单胞菌4株，金黄色葡萄球菌2株，惠普尔养障体1株(BALF二代测序); 因基础疾病同时正在使用糖皮质激素或免疫抑制剂者16例(38.1%)。
2.3 临床表现及辅助检查
临床表现最多见为咳嗽、咳痰(92.9%)，痰液性状以黄脓痰居多(56.4%)，较多患者出现发热(59.5%)、胸闷(52.4%)症状。42例患者中有41例做了肺部影像学检查，肺部CT表现多样化，常见有结节影(78.0%)，斑片影(58.5%)，空洞(19.5%，合并有胸腔积液的患者有10例(24.4%)。实验室检查中，常见中性粒细胞百分比(NEU%)升高占66.7%, C反应蛋白(CRP)和血沉(ESR)升高者均占75.0%，低蛋白血症者占54.8%，见表 2。
42例患者中只有1例行CT引导下经皮肺穿刺活检术检查，送检病理和微生物学检查。病理提示炎性肺组织，部分区域浸润炎细胞，以中性粒细胞为主，部分肺泡腔机化。微生物实验室对组织标本进行研磨涂片培养，涂片进行革兰染色、弱抗酸染色，镜下见丝状杆菌，呈90度分枝状，后续培养鉴定证实为诺卡菌属。
2.4 菌株鉴定
采用质谱与测序方法进行菌种鉴定，最终有39株诺卡菌鉴定到种水平，3株只鉴定到诺卡菌属水平，检出菌株数最多的为盖尔森基兴诺卡菌(N.cyriacigeorgica)11株，其次为皮疽诺卡菌(N.farcinica)7株。各年份检出诺卡菌菌种分布见表 3。
表 3 各年份检出诺卡菌菌种分布(株)
2.5 药敏试验结果
本研究为回顾性调查研究，42株诺卡菌中有17株丢失未保存，仅对保存的25株进行了药敏试验。结果显示：耐药率最高的为头孢吡肟(68.0%)，其次是克拉霉素(44.0%)。所有诺卡菌对阿米卡星、利奈唑胺、复方磺胺甲噁唑均100%敏感，不同菌种之间的药敏结果不同。见表 4。
2.6 患者预后
大多数患者治疗采用磺胺类药物为基础的联合用药方案，抗菌药物使用有亚胺培南、阿米卡星、利奈唑胺、哌拉西林/他唑巴坦、左氧氟沙星、氨曲南、头孢他啶、头孢曲松、青霉素、依替米星、米诺环素、伊曲康唑等，有2例患者未使用抗菌药物治疗。多数患者预后良好，有35例好转出院，6例出院失访，死亡1例。
3 讨论
最新的诺卡菌属分类学表明，诺卡菌物种有119个，有54个与人类感染相关，与医学相关的菌种有星形诺卡菌、巴西诺卡菌、皮疽诺卡菌、脓肿诺卡菌等，在过去的十年中诺卡菌感染呈现上升趋势。随着分子鉴定技术的发展，分类学在不断变化，目前检出的星形诺卡菌通常为狭义的星形诺卡菌。近年来发表的诺卡菌感染相关文献主要以散发病例为主，中原地区关于诺卡菌报道更为少见。本研究中最常见的菌种为盖尔森基兴诺卡菌(11株)，其次为皮疽诺卡菌(7株)，标本来源主要为BALF、痰、肺穿刺组织，可能与该院是以治疗胸部疾病为特色的专科医院有关，就诊患者主要以呼吸疾病为主，同时也与诺卡菌感染特性有关。
本研究中，男性多于女性，40岁以上患者占83.3%，与Matulionyte等的报道相似。诺卡菌感染人与人之间不传播，主要由创伤后相关细菌侵入或通过吸入方式传播，后者好发于免疫功能低下患者，并在肺部形成感染灶。肺诺卡菌病通常影响体质虚弱的患者，尤其是因器官移植和/或使用皮质类固醇治疗而免疫功能低下的患者和COPD患者。以色列一项回顾性研究表明，大剂量慢性皮质类固醇激素治疗是诺卡菌感染的主要危险因素。本研究中88.1%患者合并有基础疾病，其中支气管扩张最为常见，占70.3%，糖尿病、COPD、肾病综合征、结缔组织病及恶性肿瘤等也是肺诺卡菌感染的危险因素，42例患者中有38.1%患者因基础疾病使用多种糖皮质激素或免疫抑制剂治疗。近年来诺卡菌感染在支气管扩张患者中的发病率呈上升趋势，尤其是老年患者，本研究26例支气管扩张患者中，男女比例1 ∶1，≥60岁患者占40.5%，与文献报道不一致。本研究无播散性诺卡菌感染病例，研究表明播散性诺卡菌向中枢神经系统(CNS)的传播相对普遍，可能会危及生命，免疫受损个体的病死率高达85%，因此，对肺诺卡菌病患者应常规进行脑部CT影像学检查，排除播散性诺卡菌病的可能。
本研究中肺诺卡菌病患者临床表现以咳嗽、咳痰、胸闷、发热等常见呼吸疾病症状为主，无明显特征性。多数患者血WBC计数、ENU%、CRP、ESR有不同程度的升高，54.8%患者有低蛋白血症。肺诺卡菌病CT表现复杂多样化，本研究中，胸部CT表现多见结节影(78.0%)、斑片影(58.5%)，19.5%患者出现空洞，24.4%患者伴有胸腔积液。毛雅云等对24例肺诺卡菌病患者的影像学资料分析，结果显示均合并有胸腔积液。由于肺诺卡菌病临床症状及CT表现均无特殊性，很难与丝状真菌(如曲霉病、毛霉病)或分枝杆菌感染等其他疾病区分。本研究中50.0%诺卡菌感染患者合并有其他病原体感染，合并曲霉菌和结核分枝杆菌最常见，由于结核分枝杆菌及其他病原体感染选择的治疗方法对诺卡菌感染的治疗效果甚微，因此准确的诊断对有效的治疗非常关键。诺卡菌的诊断目前主要依据微生物学检查，传统方法主要靠涂片、培养、生化反应鉴定，但随着分子生物学技术发展，无论是对培养菌落进行质谱鉴定，还是用标本直接采用高通量测序，新方法的应用大大提高了鉴定速度和准确率。
目前，磺胺类药物是大多数诺卡菌病患者单独使用或与碳青霉烯类、阿米卡星或利奈唑胺联合使用的药物。诺卡菌对磺胺类药物的耐药水平有较大差异，Lebeaux等对2010—2015年法国734株诺卡菌进行药敏试验，结果显示，5.4%的分离株对复方磺胺甲噁唑不敏感; Uhde等报道的美国一项为期10年的研究发现，诺卡菌对磺胺甲噁唑的耐药率为61%，对复方磺胺甲噁唑的耐药率为42%。我国2009—2021年441株诺卡菌的药敏试验结果显示，对复方磺胺甲噁唑的耐药率为0.9%。本研究中25株诺卡菌对复方磺胺甲噁唑、利奈唑胺、阿米卡星的敏感率均为100%，最不敏感的药物为头孢吡肟，耐药率为68.0%;其次为克拉霉素44.0%;分离株最多的盖尔森基兴诺卡菌对头孢曲松、阿米卡星、妥布霉素、复方磺胺甲噁唑和利奈唑胺均敏感，对阿莫西林/克拉维酸，环丙沙星、克拉霉素、多西环素和头孢吡肟呈现不同程度的耐药。尽管皮疽诺卡菌是对复方磺胺甲噁唑耐药性更强的菌种之一，但在本研究中，分离的5株皮疽诺卡菌对复方磺胺甲噁唑均敏感，对亚胺培南、妥布霉素、克拉霉素、多西环素和头孢吡肟有3~4株耐药。5株豚鼠耳炎诺卡菌对阿莫西林/克拉维酸、头孢吡肟、亚胺培南、克拉霉素均耐药，对环丙沙星有4株耐药。4株脓肿诺卡菌对头孢吡肟、头孢曲松、多西环素有3~4株耐药。由此可见，不同诺卡菌种的耐药性有较大差异，最新分类将临床上相关的诺卡菌物种分为13种抗菌药敏模式，因此有必要对诺卡菌进行鉴定，可帮助临床医生进行经验性抗感染治疗。本研究中大多数患者接受了基于复方磺胺甲噁唑联合碳青霉烯类、喹诺酮类、β内酰胺类、阿米卡星或利奈唑胺为主的临床治疗，患者临床症状减轻，CT显示病灶好转。对于肺诺卡菌病，桑福德第48版热病中推荐首选方案为复方磺胺甲噁唑(15 mg/kg·d，静脉用药)或口服分2~4次+亚胺培南(500 mg q6h，静脉用药)×3~4周，随后复方磺胺甲噁唑减量至10 mg/kg·d分2~4次×3~6个月，次选方案为亚胺培南(500 mg q6h，静脉用药)+阿米卡星(7.5 mg/kg q12h，静脉用药)×3~4周，随后口服复方磺胺甲噁唑，免疫功能正常者疗程3个月，免疫功能受损者疗程6个月。因此，对于肺诺卡菌病需以复方磺胺甲噁唑为主的联合用药，避免单药治疗。
综上所述，肺诺卡菌病临床症状、影像学表现均不典型，应注意与其他下呼吸道感染相鉴别，目前诊断主要依据病原学培养，菌种鉴定在指导初始治疗方案中很有必要，质谱和测序技术均能准确地鉴定大多数诺卡菌种。不同诺卡菌种的药敏结果有所不同，建议常规进行药敏试验，尤其是对于侵入性感染，治疗失败或磺胺类药物过敏的情况，治疗方案大多数以基于复方磺胺甲噁唑为主的联合治疗。本研究纳入病例较少，其临床特点与耐药特征有一定局限性，仍需更大样本量的进一步研究。