
侵袭性真菌感染在重症患者中的发病率逐年上升,其临床表现缺乏特异性,早期诊断困难,临床难以与呼吸道真菌定植鉴别。因此需要探讨早期识别的方法。
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随着广谱抗菌药物、免疫抑制剂和抗肿瘤药物的广泛应用、各种导管的留置以及呼吸机的普及,对免疫缺陷病和真菌感染诊断水平的提高,临床上儿童侵袭性真菌感染(invasive fungal infections,IFI)的患病率呈上升趋势。但是大多数情况下真菌感染症状具有非特异性,且临床表现多样,难以和真菌定植鉴别,故有必要进行识别。传统检测真菌感染的金标准是真菌培养和组织活检,但是真菌培养时间长,阳性率低。组织病理学检测敏感性低,需要侵入性操作,因而常常被严格的条件所限制。临床上真菌感染早期诊断方法包括G试验、GM试验、念珠菌定植指数和校正指数等。然而早期诊断存在困难,病情易被原发病掩盖,造成误诊、漏诊,延误治疗,因此需要寻求适合临床开展的早期识别方法。
各种微生物从不同环境落到人体,并能在一定部位定居和不断生长、繁殖后代,这种现象通常称为定植。真菌定植是指在人体与外界相通的部位,如消化道、上呼吸道、泌尿生殖道等部位有大量呈孢子状态生长的真菌而并未损伤局部组织或出现症状。而感染是指各种病原体侵入人体所引起的局部组织和全身性炎症反应。因此定植不是污染,但定植与感染不是毫无关系。定植可以是真菌和宿主之间建立长期持续的共生关系或是无害关系的最后一步,其可转化为真菌感染和疾病发生、发展的第一步。呼吸道、泌尿道、消化道是念珠菌定植最常见的定植部位[1]。
上呼吸道念珠菌和曲霉污染和定植十分常见。国内综合医院ICU调查显示,下呼吸道真菌定植以假丝酵母菌属最多,其中以白色假丝酵母菌感染率最高(37.91%),其次为曲霉菌属感染(16.99%)[2]。白血病化疗导致粒细胞减少为真菌感染的重要原因,致病真菌可于患者体内定植,以烟曲霉菌和白色念珠菌最为常见[3]。
有研究发现治疗各种形式的真菌定植(比如无免疫缺陷患者无症状的真菌尿)没有益处,认为真菌定植仅是一个危险因素,而不是一种需要治疗的疾病[4]。然而,也有研究认为真菌定植是发展成为侵入性感染的重要危险因素,特别是定植数量明显增多时,有极高的预测价值[5]。研究发现多部位念珠菌定植是发生侵袭性念珠菌感染的独立危险因素,念珠菌定植后导致侵袭性感染的途径可能为破坏胃肠道黏膜屏障入血、从中心静脉导管入血、从局部感染蔓延至全身[6]。约有50%~86%的重症患者发生念珠菌定植,但临床有5%~30%发展成严重侵袭性念珠菌感染[7]。
真菌感染的机制十分复杂,甚至念珠菌属不同种类真菌的致病过程也不尽相同。以白色念珠菌为例,其黏附力强,常在胃肠道、泌尿生殖道黏膜上皮定植,其小分子可穿透正常致密的黏膜上皮,但是否发展至感染并出现临床症状则取决于病原体的数量、毒力及宿主的抵抗力。毒力因子的高表达可导致白色念珠菌从定植状态转化为感染,引起组织病理改变,但应用抗真菌药物治疗后,具有毒力的白色念珠菌被清除,疾病症状可消失,重新恢复正常定植状态。
尽管定植不同于感染,有研究发现多部位定植患者的病死率几乎两倍于单部位定植患者,与真菌感染患者的病死率相近。这些数据支持真菌定植是决定早期开始抗真菌治疗的关键因素[7]。定植可进展为IFI[8],有学者提出念珠菌定植指数(CI),对于怀疑系统性念珠菌感染的患者,应同时进行痰或其他气道分泌物的念珠菌定量培养。如果痰≥107cfu/ml就可认为念珠菌定植阳性[9]。随后有学者提出校正念珠菌定植指数(CCI),如痰念珠菌≥108cfu/ml才能判定念珠菌定植阳性,CI≥0.5或CCI≥0.4就认为有侵袭性感染可能[10]。念珠菌指数(CS)在CCI基础上衍生得出,通过患者肠外营养支持、手术、脓毒症等危险系数相加计算而来,帮助临床医生在考虑预防性抗真菌治疗时区别是单纯的念珠菌定植还是可能的念珠菌感染。研究发现CS>2.5时诊断侵袭性念珠菌感染的敏感性为81%,特异性为74%[11]。因此有助于ICU医生发现需要早期抗真菌治疗的重症患者[8,12]。Kautzky等[13]研究显示,CS≥2.5是用来筛选侵袭性念珠菌感染非常有用的指标,能够使患者从早期抗真菌治疗中获益。
但是使用定植指数推测念珠菌感染只是一种"可能性诊断",对可能发生侵袭性念珠菌感染的高危患者实施动态监测,一旦病情变化应及时给予抢先治疗,既要防止进一步侵袭性感染,降低病死率,又要避免不必要的抗真菌药物临床应用,以降低患者医疗负担和药物附加损害。Eggimann等[4]将定植菌抢先治疗明确定义为对具有多个侵袭性念珠菌感染高危因素且CCI≥0.4的脓毒症患者更早给予抗念珠菌治疗,同时认为实施抢先治疗可降低外科重症患者侵袭性念珠菌感染确诊病例的发生率和病死率。2008年亚太危重病论坛也指出,重症高危患者如同时具有高度念珠菌定植应予以抗念珠菌治疗,同时亦应考虑局部区域的真菌流行病学资料[14]。
IFI又名侵袭性真菌病(invasive fungal disease)、深部真菌感染(deep fungal infection),是指侵袭深部组织和内脏以及全身的真菌感染,包括深部组织感染和真菌血症。呼吸道是IFI最常见的部位,呼吸道侵袭性真菌感染(invasive pulmonary fungal infection,IPFI)指真菌侵入气管支气管及肺组织引起的感染,不包括真菌寄生和过敏引起的肺部病变[15]。
酵母菌属和以曲霉为主的丝状真菌是IFI最常见的病原菌,分别占91.4%和5.9%。酵母菌属主要包括念珠菌、隐球菌。念珠菌感染中白色念珠菌是最常见的病原菌,占40%~60%[16],非白色念珠菌(热带念珠菌、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、克柔念珠菌、季也蒙念珠菌、葡萄牙念珠菌)感染比例在逐渐增加[17]。
国内资料显示,综合医院住院患者IFI的发病率为4.12%,感染部位以下呼吸道最多;检出的真菌种类以念珠菌属为主,其中白色念珠菌占67.29%,霉菌占6.20%[18]。同时期另一项流行病学研究显示,院内侵袭性念珠菌感染发生率为0.025%~0.074%,病死率高达37.7%。白色念珠菌占院内侵袭性念珠菌感染的首位(57.1%),热带念珠菌第2位(19.5%),其次是光滑念珠菌(14.3%)和近平滑念珠菌(2.6%)[19]。欧洲一项包括20家PICU的调查数据显示:念珠菌感染在儿科的发病率为9%,占第3位,仅次于细菌感染(68%)和病毒感染(22%)[20]。
侵袭性曲霉感染发生率也逐渐上升,占所有IFI的5.9%~12.0%,最常见烟曲霉、黄曲霉及黑曲霉。曲霉孢子小,空气悬浮,吸入后致曲霉病,肺和鼻窦最易受累。Zaoutis等[21]报道,住院的免疫抑制儿童中侵袭性曲霉菌病每年发生率约0.4%,其中75%发生于肿瘤患者。
目前IPFI的诊断采用分级诊断模式,分为确诊(proven)、临床诊断(probable)和拟诊(possible)三个级别。诊断依据由宿主(危险)因素、临床证据、微生物学证据和组织病理学4部分组成。诊断标准:确诊需要宿主因素+临床证据+肺组织病理学和(或)有确诊意义的微生物学证据。临床诊断:宿主因素+临床证据+有临床诊断意义的微生物学证据。拟诊:宿主因素+临床证据。
IPFI常为继发感染,多在糖尿病、血液病、恶性肿瘤、大面积烧伤、严重营养不良或其他慢性消耗性疾病的基础上发病;或在长期应用抗生素、糖皮质激素、免疫抑制剂,使机体内菌群失调或抑制了机体免疫反应而诱发。
临床证据包括:(1)发热、咳嗽和肺部体征经抗菌药物治疗无好转或好转后再次出现发热、咳嗽和肺部体征。(2)影像学提示肺部病变经抗菌药物治疗无好转或肺部出现新的非原发病的浸润影。提示侵袭性肺曲霉病的影像学征象[22,23,24]:早期出现胸膜下密度增高的结节实变影和(或)楔形实变影、团块状阴影,病灶周围可有晕轮征(halo sign),数天后肺实变区液化、坏死,出现空腔阴影或新月形空气征(air crescent sign)。曲霉可引起侵袭性支气管感染,影像学主要表现为沿支气管分布的结节阴影、树芽征和细支气管壁增厚等,可单独出现,但常与肺部病变并存。提示肺隐球菌病的影像学征象[25]:免疫功能低下儿童,多见斑片状或大片状实变,单侧或多侧,与其他病原体肺炎难以区别。免疫功能正常的儿童,多见结节状阴影,单发或多发,常位于胸膜下,大小不一。弥漫性粟粒状阴影、肺间质性病变、气管支气管旁淋巴结肿大者等较少见。提示肺念珠菌病的影像学征象[26,27]:结节实变影和(或)大片状实变,少有空洞形成。血行感染或由肺部感染发生播散者,多呈弥漫粟粒状阴影。念珠菌也可引起侵袭性支气管感染,影像学表现同曲霉感染。双肺毛玻璃阴影则提示肺孢子菌肺炎。
有临床诊断意义的微生物学证据包括:(1)合格痰标本直接镜检发现菌丝,且培养连续2次以上分离到同种真菌;(2)支气管肺泡灌洗液经直接镜检发现菌丝,真菌培养阳性;(3)合格痰液或支气管肺泡灌洗液直接镜检或培养发现新生隐球菌;(4)血液标本曲霉半乳甘露聚糖(GM)试验连续2次吸光度指数(GMI)值>0.8或单次GMI值>1.5[28];(5)血液标本真菌细胞壁成分l,3-β-D葡聚糖抗原(G试验)连续2次阳性[29];(6)血液或支气管肺泡灌洗液隐球菌抗原阳性[30]。
有确诊意义的微生物学证据:(1)肺组织真菌培养阳性;(2)胸腔积液真菌培养阳性;(3)血液真菌培养阳性(曲霉和除马尼菲青霉以外的青霉需排除污染);(4)合格痰液或支气管肺泡灌洗液发现肺孢子菌包囊、滋养体或囊内小体;(5)胸腔积液和血液直接镜检发现新生隐球菌。
组织病理学证据指肺组织标本发现真菌感染的病理改变以及菌丝或孢子等真菌成分。
欧洲癌症治疗研究组织/美国国家过敏症与传染病研究所霉菌病研究组侵袭性真菌病修订定义[31]指出,确诊病例需要在病变组织中检出真菌成分,即:(1)在正常无菌部位(黏膜除外)穿刺或活检标本的组织病理学、细胞病理学或直接显微镜检查见到菌丝或黑色酵母样菌,并有组织损害存在或无菌部位、感染部位标本(除外支气管肺泡灌洗液、尿液和头颅窦腔)培养出丝状真菌或黑色酵母可判断为真菌感染;(2)在正常无菌部位(黏膜除外)穿刺或活检标本的组织病理学、细胞病理学或直接显微镜检查见酵母。例如隐球菌属见到荚膜芽生酵母,假丝酵母菌属、毛孢子菌、头状丝孢酵母见到假菌丝或真菌丝,或从取自有感染证据的正常无菌部位处的标本培养出酵母或酵母样菌,可确诊为酵母菌病;(3)脑脊液隐球菌抗原阳性提示为播散性隐球菌病。
上述标准主要针对无菌部位的侵袭性真菌感染。而呼吸道准确的病原学诊断报告成为临床上是否需要进行抗真菌治疗、如何进行抗真菌治疗的关键依据,也是当今临床所遭遇的棘手问题。
住院患者口咽部念珠菌分离率达20%~40%,而慢性肺部疾病和长期应用抗菌药物的患者其分离率可达70%。念珠菌呼吸道定植常常见于机械通气的危重患者,很难评估它的临床意义。念珠菌与肺泡表面细胞亲和力低,组织病理证实的念珠菌肺炎极少有报道[32]。念珠菌血症的血源性传播可能导致肺部多个脓肿形成,这应该是直接的途径。因此真正的念珠菌肺炎的存在值得怀疑,血培养阴性时,呼吸道培养出的念珠菌一般被认为是定植,而且不需要抗真菌治疗[33]。
在非中性粒细胞减少患者的纤维支气管镜采样中分离到念珠菌,即使是高浓度的,都被确定为污染或可能污染而被认定没有临床意义[34]。确诊支气管-肺念珠菌病必须具备病理组织学证据,临床诊断需要具备意识障碍、头颈部肿瘤接受化放疗者(口咽部易有念珠菌重度定植和吸入)、危重患者、机械通气治疗等宿主因素和真菌学证据(涂片、培养、抗原)三方面证据,包括血清G试验阳性、支气管肺泡灌洗液或支气管内吸引物涂片见到大量菌丝且培养鉴定为念珠菌,同时其他病原体均为阴性。
综上所述,呼吸道真菌定植是发展为侵袭性真菌感染的危险因素。真菌的异常定植,如曲霉在呼吸道的优势生长、白色念珠菌在消化道或生殖道的长期大量定植往往是引起定植部位感染甚至侵入血流而发生真菌血症、全身性真菌感染的重要预警。在未出现临床症状时,当实验室提示以下几个方面的病原学信息:(1)标本涂片染色见大量真菌孢子或菌丝;(2)其他正常菌群消失或减少,真菌数量多且菌落比较纯;(3)不同日期的标本培养均分离出同一种真菌或某一种真菌呈现持续增多的状况,临床应结合实验室结果、密切观察病情变化,做到早发现、早治疗或抢先治疗,有助于降低侵袭性真菌感染的发生并降低相应的病死率。





















