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惠普尔养障体导致急性肺炎的探讨
中华检验医学杂志, 2021,44(11) : 1090-1093. DOI: 10.3760/cma.j.cn114452-20210320-00173
摘要

惠普尔养障体(TW)是一种条件致病菌,可以引起一种少见疾病——Whipple病(WD)。TW是否可以引起肺炎,目前引起了业界的关注和讨论。支气管肺泡灌洗液(BALF)用聚合酶链反应(PCR)检测时,TW阳性率约为6.1%;其致病性一般描述为“相关”或“极似(probable)”,免疫受损时易感,有同一属不同菌种的报道,目前方法可能有漏检,所有相关信息均需要进一步研究。对没有WD胃肠道表现且肠道活检TW阴性,急性肺部感染临床诊断成立,BALF或肺组织有TW检出的患者,按照免疫正常或受损、TW单一或混杂、浓度或序列数高或低等,分别给出了诊疗建议。

引用本文: 程燕, 宁永忠. 惠普尔养障体导致急性肺炎的探讨 [J] . 中华检验医学杂志, 2021, 44(11) : 1090-1093. DOI: 10.3760/cma.j.cn114452-20210320-00173.
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惠普尔养障体(Tropheryma whipplei,TW)是一种条件致病菌,可以引起一种少见疾病——Whipple病(Whipple′s disease,WD)。该病以肠道发病为主1, 2, 3。肺炎一直是临床诊治的焦点4,该菌是否引起急性肺炎,近期引起学界关注。该菌不易进行体外培养,一般须定量聚合酶链反应(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)技术和/或宏基因组下一代测序(metagenomic next generation sequencing,mNGS)技术进行诊断5。qPCR和mNGS都不是常规检测方法,所以TW导致的感染——无论是WD还是肺炎,均易被临床忽视。本文拟对TW导致的肺炎及其检测进行综述。

一、生物学特征

1991年,研究人员用PCR方法对1例WD患者的小肠活检标本16S rRNA 基因片段进行扩增并测序,发现WD与一种新的细菌相关,并将该菌命名为“Tropheryma whippelii”,2001年更名为“Tropherymawhipplei”,即惠普尔养障体。在电子显微镜下可见TW呈杆状,具有独特的三层包膜糖蛋白结构16。TW被分类为革兰阳性放线菌,但革兰染色效果不佳,抗酸染色阴性,对过碘酸-希夫(periodic acid-Schiff,PAS)染色反应敏感6。TW在体外不易培养,有文献报道TW能在被白介素-4(interleukin-4,IL-4)灭活的人巨噬细胞和人成纤维细胞系中培养并可分离,然而TW对培养并不敏感,平均检测需要的生长时间为30 d6。到目前为止,已从心脏瓣膜、血液、十二指肠活检标本、脑脊液、关节液、玻璃体液、皮肤、唾液、粪便和支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中分离到TW16。但肺部相关标本分离TW菌株的报道较少。

一般认为,该菌可以在污水中存在,也可以在健康人定植。法国或塞内加尔有研究通过基因分型研究发现家庭成员或TW接触者中出现了相同的菌株,提示TW可以在人与人之间传播6。TW可以从粪便中分离,提示可能通过粪口途径进行传播。近期有研究对48份大猩猩粪便进行培养组学检测,分离到TW与其他人体条件致病菌,流行率为4.76%~85.7%7。这是否意味着该菌是人畜共患病病原,还有待于进一步研究。

二、致病机制

TW急性感染常表现为自限性胃肠炎、发热、咳嗽、菌血症等,大部分急性感染者会产生自身免疫反应并清除病原体,少部分会出现无症状携带状态或者慢性感染,慢性感染可表现为心内膜炎、脑炎、关节炎、淋巴结炎、葡萄膜炎等,经典WD则罕见6。可见该病的发生可能与宿主的免疫系统功能有关。经典WD患者常伴随肠黏膜深部大量TW感染的巨噬细胞浸润。TW诱导巨噬细胞减少抗原分化簇11b(cluster of differentiation 11b,CD11b)的表达,导致巨噬细胞和树突状细胞不适当的抗原呈递,使免疫环境中白细胞介素(interleukin,IL)-10、趋化因子配体18(chemokine ligand 18,CCL18)和转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)高表达,IL-12和γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)低表达3。这种情况下,巨噬细胞的吞噬体成熟受损,硫氧还蛋白表达减少,致使巨噬细胞无法杀死细菌并呈递抗原3。WD十二指肠病变患者的浆细胞数量减少6,导致了机体免疫球蛋白分泌的减少。

三、肺部感染病例

经典WD患者肺部受累比较多见,约30%~40%6。但作为肺部急性感染的病原,尤其是没有肠道症状的情况下直接引起肺部急性感染,其病原学地位尚需进一步确定。

有研究显示,初次接触TW后极少部分患者会出现急性感染,相对常见的临床症状有:肺炎、肠胃炎和菌血症。有研究报道,2006至2014年175例TW急性感染患者中,有65例(37.1%)临床表现为肺炎8

有研究显示,2012年在一患者的BALF中分离到TW,患者表现为弥漫性肺实质小结节,其十二指肠活检的PAS染色、免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)染色、PCR检测均为阴性。但唾液、支气管活检和BALF都有TW检出。BALF等标本中检出TW,提示该菌可能引起肺疾病9。2013年报道了1例人类免疫缺陷病毒2型(Human immunodeficiency virus 2,HIV-2)感染者并发TW所致肺炎10。法国有研究报道在18例和TW有关的吸入肺炎病例中,有9例只检出TW一种病原11。塞内加尔有36例发热且有肺部症状的患者,其血液检测到TW,推测部分病例中TW是肺炎的病原体8。中国有2例报道BALF检出TW,患者没有胃肠道表现、免疫缺陷或免疫抑制剂使用病史,出现发热、咳嗽、进行性呼吸困难等肺部症状,其BALF通过mNGS技术检出了TW和念珠菌12。因为这2例未经验证,所以没有确诊TW是病原体,仅推测可能是病原体。

目前对TW引起肺炎的描述,多数为:BALF有TW检出,TW与肺炎相关。也有部分用极似(probable)一词——probable cause8。显然,需要对该菌进一步进行基础研究,按照郭霍法则(通过经典或分子学技术),确立TW的病原学地位。

法国的一项病例对照试验共检测了1 438份BALF,其中88份TW阳性,阳性率为6.1%11。美国一项针对HIV感染者肺部TW定植的研究显示,82例HIV阳性者,BALF中TW阳性的有11例(13.4%),而77例HIV阴性者,TW阳性仅为1例(1.3%),差异有统计学意义(P=0.001 8)13

四、易感因素

法国研究显示,TW与吸入性肺炎相关(TW组与对照组比例为18/88 比6/88,即20.5%比6.8%,P=0.01)。TW组中6例艾滋病患者的CD4水平低于对照组(49比320个/mm3P=0.01)。TW组有5例使用抗肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α),对照组没有使用抗TNF-α(P=0.03)。耶氏肺孢子菌和TW组更相关(TW组与对照组比例为7.9%比0),而铜绿假单胞菌仅在对照组检测到(TW组与对照组比例为0比9%)11。美国研究提示,针对HIV的抗病毒治疗,会显著减少肺部TW的相对丰度13。这提示,HIV感染、吸入性肺炎、低CD4水平、使用抗TNF-α、耶氏肺胞子菌感染时,TW在BALF中的检出率增加,TW导致肺炎的概率可能增加11,而免疫抑制状态的逆转会减少其定植或感染。

五、同一属内可能不同的菌种

报道显示,1例肾移植受者出现反复性胸膜炎14,肺活检显示多发结节浸润。Grocott六胺银染色和PAS阳性,但针对TW的PCR检测结果为阴性。16S rDNA技术分析显示,该菌与TW一致率为98%,有26个错配。23S rDNA测序与TW匹配最好,但一致率仅为91%。针对养障体属16S rDNA设计泛引物,活检和呼吸道标本检测结果都是强阳性。针对TW进行治疗后,临床结局良好。

六、检测技术

TW为革兰阳性菌,但TW革兰染色效果不佳,抗酸染色为阴性,且在体外不易培养。因此,临床微生物学实验室应用常规检测方法不易检出TW,这也是临床容易忽视TW感染的原因之一。

TW的检测技术主要包括:Grocott六胺银染色、PAS、IHC染色、qPCR、16S rDNA测序、23S rDNA测序和mNGS。

其中组织染色灵敏度低,解释有主观性。如低菌量标本或者标本PAS阳性巨噬细胞分布稀疏或者不均时,组织染色易呈假阴性6。组织染色结果阴性而临床症状持续时,不代表可以排除TW感染。非结核分枝杆菌易使组织染色产生假阳性6,可以通过Ziehl-Neelsen抗酸染色区分TW和抗酸杆菌,或通过IHC鉴别非特异性染色以排除假阳性1。因此,组织染色结果阳性时,还需不同的方法进行验证。

IHC特异性优于组织染色,可以在活检标本典型的PAS阳性泡沫巨噬细胞出现之前检测到TW1,也便于已固定标本的回顾性检测。

PCR较组织染色更为灵敏,当标本菌量低时,通用“泛细菌”PCR(广谱PCR、16S rDNA基因扩增)序列分析的敏感度不及特异性惠普尔养障体核酸扩增实验6。对PCR而言,一方面不是常规检测项目,一方面扩增时需要设计良好的引物,这两种情况的存在都会引起漏诊。另外因为有同一属不同菌种的可能,所以PCR引物需要对属进行设计。

mNGS也可检出TW,但mNGS尚未获得政府主管部门(如美国食品药品监督管理局、中国国家药品监督管理局)批准,而且价格昂贵,解释复杂。因为mNGS没有获得批准,而且不同检测机构技术参数可能不同,所以当mNGS显示TW存在且可能有意义时,应当换不同的方法进行验证(主要是菌种特异性PCR方法)。

综上可知,TW是否可引起肺炎,目前引起了业界的关注和讨论。用PCR检测BALF时,TW阳性率约为6.1%;其致病性一般描述为相关或极似;免疫受损时易感;有同一属不同菌种的报道;目前方法可能有漏检;所有相关信息都需要更多证据加以明确。

建议对没有WD胃肠道表现且肠道活检TW阴性,但急性肺部感染临床诊断(基于临床表现和影像学)成立的患者,分以下几种情况处理。

患者免疫受损,且BALF或肺组织有TW检出,如果广谱qPCR或mNGS显示只有TW一种病原,浓度或序列数不低,则建议为肺部感染确诊病原。如果允许,换方法验证且结果一致,则进一步确诊。不同标本的浓度或序列数阈值需要进一步研究。

患者免疫受损,且BALF或肺组织有TW检出,如果广谱qPCR或mNGS显示多种可能致病菌,但TW浓度高或序列数高时,则建议为极似诊断病原,同时建议:①采用另一种方法进行验证,如果两种方法检测结果一致,则可以确诊;②治疗覆盖。

患者免疫正常,且BALF或肺组织有TW检出,如果广谱qPCR或mNGS显示只有TW一种病原,且浓度高或序列数高时,则建议为极似诊断病原,同时建议:①采用另一种方法进行验证,如果两种方法检测结果一致则佐证诊断;②治疗覆盖。如果没有覆盖TW时治疗效果不好,覆盖则好,可以考虑确诊。

患者免疫正常,且BALF或肺组织有TW检出,如果广谱PCR或mNGS显示多种可能致病菌,或只有TW一种,但浓度低或序列数低时,则建议进一步检测,并综合判断。如果患者肺部感染为中重度感染,治疗可以覆盖。

上述浓度或序列数的阈值,需要进一步研究。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
[1]
MarthT, MoosV, MüllerC, et al. Tropheryma whipplei infection and Whipple′s disease[J]. Lancet Infect Dis, 2016, 16(3):e13-22. DOI: 10.1016/S1473-3099(15)00537-X.
[2]
MarthT. Whipple′s disease[J]. Acta Clin Belg, 2016, 71(6):373-378. DOI: 10.1080/17843286.2016.1256586.
[3]
DolmansRA, BoelCH, LacleMM, et al. Clinical manifestations, treatment, and diagnosis of tropheryma whipplei infections[J]. Clin Microbiol Rev, 2017, 30(2):529-555. DOI: 10.1128/CMR.00033-16.
[4]
宁永忠, 白志宇, 王辉. 成人肺炎的病原学检查和病原谱[J].中华检验医学杂志, 2021, 44(2):175-178. DOI: 10.3760/cma.j.cn114452-20200907-00716.
[5]
中华医学会检验医学分会临床微生物学组, 中华医学会微生物学与免疫学分会临床微生物学组, 中国医疗保健国际交流促进会临床微生物与感染分会. 宏基因组高通量测序技术应用于感染性疾病病原检测中国专家共识[J].中华检验医学杂志, 2021, 44(2):107-120. DOI: 10.3760/cma.j.cn114452-20201026-00794.
[6]
CarrollKC, PfallerMA,LandryML, .临床微生物学手册[M].王辉,马筱玲,钱渊, ,.12版. 北京:中华医学电子音像出版社,2021.
[7]
BittarF, KeitaMB, LagierJC, et al. Gorilla gorilla gorilla gut: a potential reservoir of pathogenic bacteria as revealed using culturomics and molecular tools[J]. Sci Rep, 2014, 4:7174. DOI: 10.1038/srep07174.
[8]
LagierJC, FenollarF, RaoultD. Acute infections caused by Tropheryma whipplei[J]. Future Microbiol, 2017, 12:247-254. DOI: 10.2217/fmb-2017-0178.
[9]
FenollarF, PongeT, La ScolaB, et al. First isolation of Tropheryma whipplei from bronchoalveolar fluid and clinical implications[J]. J Infect, 2012, 65(3):275-278. DOI: 10.1016/j.jinf.2011.11.026.
[10]
SteinA, DoutchiM, FenollarF, et al. Tropheryma whipplei pneumonia in a patient with HIV-2 infection[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2013, 188(8):1036-1037. DOI: 10.1164/rccm.201304-0692LE.
[11]
LagierJC, PapazianL, FenollarF, et al. Tropheryma whipplei DNA in bronchoalveolar lavage samples: a case control study[J]. Clin Microbiol Infect, 2016, 22(10):875-879. DOI: 10.1016/j.cmi.2016.07.010.
[12]
LiW, ZhangQ, XuY, et al. Severe pneumonia in adults caused by Tropheryma whipplei and Candida sp. infection: a 2019 case series[J]. BMC Pulm Med, 2021, 21(1):29. DOI: 10.1186/s12890-020-01384-4.
[13]
LozuponeC, Cota-GomezA, PalmerBE, et al. Widespread colonization of the lung by Tropheryma whipplei in HIV infection[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2013, 187(10):1110-1117. DOI: 10.1164/rccm.201211-2145OC.
[14]
VankeerberghenA, JonckheereS, De RaeveH, et al. Novel Tropheryma species in a lung biopsy sample from a kidney transplant recipient[J]. Clin Microbiol Infect, 2018, 24(5):548.e5-548.e8. DOI: 10.1016/j.cmi.2017.09.011.
 
 
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