侵袭性肺曲霉病的诊断治疗进展
发表时间:2011-12-27 浏览次数:442次
作者:王春生,王枢传 作者单位:300121 天津市人民医院呼吸科
【关键词】 肺曲霉病
曲霉菌(aspergillus)以腐物寄生的形式广泛存在于自然环境中,为条件致病菌,引起人类感染约20多种,常见的有8种[1],包括烟霉(Alfumigatus)、黄曲霉(Alflavus)、构巢曲霉(Alnidulans)、黑曲霉(Alniger)、土曲霉(Alterreus)等。烟曲霉最为常见,约占80%~90%[2]。肺曲霉病是曲霉属感染或吸入曲霉属病原引起的一组急慢性肺部病变,近几年由于广谱抗生素、新的免疫抑制剂、抗癌药的不断涌现以及艾滋病和器官移植患者的增多,有关此病的报道逐渐增加。临床上一般将肺曲霉病分为曲菌球变存反应性支气管肺曲霉病(allergic bron chopulmary aspergillosis,ABPA)和侵袭性肺曲霉病(invasiv pulmonary sspergillosis,IPA)等3种类型,其中危害最大、病死率最高的为IPA。本文将IPA病的诊断治疗进展综述如下。
[1] 流行病学
IPA发率呈逐年上升趋势,过去20年内发病率约增加8倍[3],成为仅次于念珠菌病的真菌并发症。主要诱发因素为中性粒细胞减少或缺乏、细胞免疫功有缺陷、细胞毒物所致黏膜损伤、医院环境和动脉留置导管等[4]。
[2] 危险因素
IPA的发病危险因素有:(1)外周血白细胞(WBC)<0.5×109/L,中性细胞减少或缺乏,持续>10 d。(2)体温>38℃或<36℃,并伴有下列情况之一:①此前60 d内出现过持续的中性粒细胞减少(≥10 d);②此前30 d内曾接受或正在接受免疫抑制剂治疗;③有侵袭性真菌感染病史;④患有获得性免疫缺陷综合征(AIDS);⑤存在移植物抗宿主病;⑥持续应用糖皮质激素3周以上;⑦有慢性基础疾病;⑧创伤、大手术、长期住ICU、长时间使用机械通气、体内留置导全胃肠外营养和长期使用广谱抗生素等(任何一项)。近年来有关慢性阻塞性肺疾病(COPD)并发IPA的报道逐渐增加[5]。
[3] 临床表现
自吸入孢子到IPA发病的潜伏期不定,1例心脏移植患者在支气管肺泡灌洗液中发现曲菌孢子后3个月才出现临床播散性曲霉病。在白细胞减少患者中,IPA均发生于严重白细胞减少12 d后;另有一病例自一病区转到另一病区后48 h内发病,DNA检测证实病原体为后一病区空气中的曲菌孢子,显示出极短的潜伏期。IPA分为原发性和继发性2型。
3.1 原发性IPA较罕见,常发生于机体免疫功能正常人,患者多因职业关系而长期暴露于存在大量曲菌孢子的环境中,如处理动物皮毛、晒谷和饲养鸽子等,当吸入曲菌孢子超出机体防御能力时,便会引起爆发性肺部感染,并可播散至全身。
3.2 继发性IPA常发于全身情况差,免疫功能低下的患者,临床主要表现为慢性感染,发热、咳嗽、咽痛、呼吸困难、咯血、体重下降、消瘦等,黏液性痰中常混有绿色或灰色颗粒,其中咯血原因有两种:典菌侵犯血管引起出血性梗塞和真菌性动脉瘤的形成,后者可导致致命性大咯血。典型病例为粒细胞缺乏或接受广谱抗生素、免疫抑制剂和激素过程中出现不能解释的发热,胸部症状以干咳、胸痛最常见,可有上腹痛。随病变进展,可出现肺部湿口罗音和肺浸润。当肺内变广泛时则出现气急、甚至呼吸衰竭,部分病例可出现气胸。曲菌还可经胸膜内侧侵及肋间肌、心内膜,导致心包积液。曲菌可侵犯血管,形成栓塞和肺内出血,并可经血液播散到其他器官,主要见于血流丰富的器官,如胃肠道、大脑、肝脏和甲状腺,偶见于心脏、横膈、睾丸和皮肤,与患者白细胞数量和功能异常程度有关[6]。
[4] 影像学及其他检查
4.1 影像学检查 胸部X线表现多为不同形态的肺浸润,以支气管肺炎最常见。早期可出现局限性或双肺多发性浸润,常分布在周围肺野。部分出现结节状阴影,病灶常迅速扩大,融合成实变或坏死形成空洞,其中亦可形成急性曲霉球;或突然发生大的、楔形的、底边向胸膜的阴影,类似于“温和的”肺梗死,少数出现胸腔积液。CT扫描可见比X线改变更广泛的损害,并可见新月形的空洞样损害和结节样团块状阴影。如患者发热、粒细胞减少、肺部浸润,同时有新月形的空洞样损害,应高度怀疑IPA。
4.2 实验室检查 (1)血清抗体检测:侵袭性肺曲霉病患者多存在免疫功能缺陷,其抗原呈递功能及淋巴细胞功能受损,不能产生足够的抗体,而正常人群中也有一定的阳性率。因此,曲霉菌抗体检测对于侵袭性肺曲霉病早期诊断意义有限。(2)抗原检测:半乳甘露聚糖(GM)是真菌细胞壁上的一种多聚抗原,循环中GM较临床症状及影像学异常早出现约1周。对血清GM水平连续监测,有助于早期诊断、及时用药。目前可通过乳胶颗粒凝集试验(LA)和ELISA法检测,也适用于尿液、脑脊液、支气管肺泡灌洗液等标本。抗原检测的敏感性与疾病播散程度也有关,病变局限者敏感性往往较低[7]。血清抗原滴度与治疗反应及疾病预后也有一定关系[8]。卡泊芬净抑制真菌细胞壁的合成,促使真菌不断释放GM进入循环,因此,在治疗后临床情况改善不一定伴有血清滴度的下降。竞争性结合抑制酶免疫法(EIA)也能检出GM,但尚无商品化试剂盒出售,动物模型研究提示EIA对血清及尿液联合检测GM抗原,能提高其特异性,并更早获得诊断[9]。Kami等[10]通过前瞻性研究发现,在体外BDG比GM ELISA敏感10倍,而且敏感性也随着疾病的进展相应提高,特异性为94%~99%。(3)PCR检测:RT PCR、巢式PCR及实时PCR等多种方式已应用于侵袭性肺曲霉的诊断,通过扩增曲霉菌特异基因片断,达到快速、灵敏和特异的诊断目的。巢式PCR虽较灵敏,但需进行两次PCR,增加了污染机会。实时PCR可对曲菌霉DNA进行定量,监测真菌负荷变化,以区分真菌定植与侵袭性感染,污染少,重复性高。总体而言,PCR检测是一种敏感的可鉴定到种的诊断方法。Raad等[11,16]曾用PCR诊断IPA患者BALF中的曲霉菌DNA,其敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为80%、93%、38%和99%,而监测患IPA的肿瘤患者血液中的曲霉菌DNA时动均匀为100%。RT PCR同样为通过检测BALF中的曲霉菌DNA诊断IPA的快速、特异和敏感的方法[12]。
4.3 支气管镜检查 利用纤维支气管镜可进行刷检、支气管肺泡灌洗(BAL)或组织活检(TBLB),对所得的标本通过镜检、培养、抗原检测或PCR等方法检测曲霉菌,同时可直接获得组织病理学依据。BAL标本培养的敏感性为43%,特异性为100%[7]。虽然可有上呼吸道定植菌或空气污染,但高危患者尤其是粒细胞减少症患者一次培养阳性仍应高度怀疑侵袭性肺曲霉病,重复阳性诊断价值更大。即使其结果为阴性,也不能完全排除侵袭性肺曲霉病可能。Becker等[13]研究发现,对CT引导的支气管肺泡灌洗液进行GM抗原检测,敏感性可达88%,特异性及阳性预测值均为100%。
4.4 活组织检查 取活体组织进行病理学检查对本病的诊断具有决定性作用。不仅能区分真菌定植和侵袭性感染,也能鉴别感染种类,以便采取不同的治疗方法[8]。
[5] 诊断
IPA的确诊比较困难,有赖于应用防污技术从下呼吸道采集分泌物培养或行肺活检病理学检查。最好是肺组织活检发现分支的尖锐菌丝,同一标本培养有曲霉菌生长。但这种创伤性诊断技术的应用往往受到患者病情的限制。美国国家免疫、变态、感染性疾病学提供了一个IPA的诊断标准。确诊为曲霉菌感染:组织病理学检查查见曲霉菌丝,和(或)无同一部位曲霉培养阳性:或侵袭性操作如纤支镜、经皮肺穿、开胸手术等方法所取组织的培养阳性。很可能为曲霉感染:有相应临床表现,两次痰培养或一次BAL液培养、一次支气管冲洗液、支气管刷检或BAL液细胞学检查发现特征性菌丝或曲霉菌抗原阳性(血清或BAL液)。可能为曲霉菌感染:有相应临床表现,但无病原学依据。
[6] 治疗
由于IPA诊断较晚,治疗困难,病死率极高,未经治疗几乎100%死亡,仅部分免疫损害因素消除的患者可以存活。在肝脏、骨髓移植和严重白细胞减少的患者中,自临床出现症状到死亡一般仅10~14 d。故治疗成功的关键在于早期诊断,尽早应用抗真菌药物,纠正免疫缺陷状态[14]。
6.1 抗真菌药物治疗
6.1.1 两性霉素B:两性霉素B(AB)为广谱抗真菌药,过去一直被作为治疗IPA的首选药物。目前使用的两性霉素B包括普遍两性霉素B(CAB)和两性霉素B脂质剂型(lipidization of CAB)。2性霉素B脂质剂型有三种:脂质体两性霉素B(LAB),两性霉素胶样溶液(ABCD),两性霉素B脂质体复合物(ABLC)。CAB毒性反应大,包括贫血、细胞因子介导的寒战/僵直、肾间质毒性(主要发生在成人)等,特别是在快速输液时容易发生。临床许多患者不能耐受CAB,而脂质体形式的两性霉素B能减轻毒性反应。Bowden等[14]对174例患者作了ABCD与CAB治疗曲霉病的随机、双盲、多中心实验。实验结果显示2组治疗反应、病死率基本相似,但ABCD组肾毒性低于CAB组,寒战、发热等副作用的发生率却高于CAB。LAB和ABLC的毒性反应较ABCD低。LAB疗效与ABLC相当,但LAB的肾毒性的输液反应的发生率低于ABLC,毒性较CAB降低98.6%[15]。虽然其体外抗菌活性不如CAB,但由于肾毒性的降低,治疗窗扩大,从而提高了临床疗效[16]。
两性霉素B脂质剂型毒性的降低使较大剂量的应用成为可能。在治疗真菌感染性疾病时,人体对脂质剂型最大的耐受剂量可达5 mg/kg,而传统的AB最大用量仅为1 mg/kg。
6.1.2 三唑类抗真菌药物:该类药物通过抑制细胞色素P450的C14脱甲基酶起到抗真菌作用。伊曲唑(itraconazole)于1992年在美国获准使用,具有广谱真菌活性,已有胶囊、静脉输液和口服溶液3种剂型。口服胶囊吸收不完全,生物利用率约为36%,如与食物同服增加吸收率,常用于IPA的巩固及维持治疗,用量为600 mg/d,疗程为4 d,继以200 mg,2次/d。而口服溶液和静脉注射剂提高了吸收度和生物利用率,使其能在广泛的患者群中应用。伊曲康唑注射液能够使系统性真菌感染患者迅速获得高而稳定的血浆药物浓度,为无法吞咽的重症患者及有侵袭性感染患者需尽快达到最低稳态药物得高而稳定的血浆的患者提供了一条新的治疗途径。伊曲康唑静脉加上口服序贯,可用于AB无效的侵袭性肺曲霉病,且耐受性好[17]。须注意的是当伊曲康唑与其他经细胞色素P450代谢的药物同时使用时,可以生严重的药物相互作用,特别是与特非那丁、阿司氮唑合用时会发生危险及生命的室性心律失常。
6.1.3 作用于真菌细胞的抗真菌药物:真菌细胞壁由(1,3) β 葡聚糖、甘露糖和几丁质等成分组成,它在维持细胞的生长和正常生理功能中起重要作用。棘白菌素(echinocandin)是作用于细胞壁的环脂肽,可抑制(1,3) β 葡聚糖的合成,影响细胞壁的正常合成,致使细胞破裂而发挥抗菌作用。包括卡泊芬净(capsofungin)、米卡芬净(micafungin)和阿尼芬净(anidulfugin)。卡泊芬净是广谱抗真菌新药,目前已通过美国食物药品管理局(FDA)批准用于治疗玩固性不能耐其他治疗的侵袭性曲霉病。已有作者报道临床治疗IPA获得成功的病例[18]。
米卡芬净和阿尼芬净被认为在体内与吞噬细胞有协同抗真菌作用[19]。米卡芬净对深部真菌安全有效,对IPA有效率可达60%,对其它抗真菌药物治疗无效的患者同样可以有效[20]。阿尼芬净目前主要是用于抗念珠球菌的治疗。
6.1.4 联合治疗:两性霉菌素B加5 氟胞嘧啶(5 FC)是最常见的联合用药形式,虽然5 FC对曲霉菌活性低,但两者用有拮抗作用,减少用药剂量及毒性反应。尽管动物实验显示伊曲霉康唑与两性霉性B两药合用有拮抗作用[21],棘球白菌素类药物由于毒性低,很少与它药物有相互作用,与其它真菌药用无拮抗作用,是用于IPA联合治疗很有希望的一类药物。对曲霉属的体外试验亦证实,棘球白菌类素类药物和AB或三唑药物合用时具有协同作用[22]。
6.2 免疫调节剂 粒细胞输注,细胞因子如重组造血生长因子、γ IFN、G CSF、M CSF、GM CSF、IL 12等作为辅助治疗,可以降低IPA患者病死率。有研究报道G CSF、GM CSF和γ IFN可改善机体的巨噬细胞、单核细胞的功能[8]。Sionov等[23]报道G CSF与AB联合治疗曲霉菌感染,能明显增加存活率,延长平均存活时间。Nishii等[24]报道G CSF、M CSF治疗侵袭性肺曲霉病获得成功。
6.3 手术 对于肺部病变局限,手术能完全切除;抗真菌治疗无效或复发;发生支气管狭窄;致命性大咯血或病变靠近大血管者可考虑外科治疗。中性粒细胞减少不是手术的禁忌证,但对播散性侵袭性肺曲霉病者不建议手术治疗。
[7] 预防
由于IPA治疗困难,病死率高,对高危患者的预防就显得尤为重重。而纠正患者的免疫缺分是最好的预防。预防性抗真菌治疗过去常用AB雾化吸入或用氟康唑,均取得一定疗效。有报道认为[25],伊曲康唑和米卡芬净雾化吸入的预防效果优于氟康唑。免疫接种在动物试验中已取得了一定疗效,但应用于人体尚有较远的距离。
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