兒童難治性支原體肺炎發(fā)病機制研究進展

周朋，周旭，張葆青

(1山東中醫(yī)藥大學,濟南250355；2山東中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院)

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兒童難治性支原體肺炎發(fā)病機制研究進展

周朋1，周旭1，張葆青2

(1山東中醫(yī)藥大學,濟南250355；2山東中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院)

兒童難治性支原體肺炎(RMPP)起病急、病情重、進展快、臨床表現(xiàn)多樣，易引起肺外并發(fā)癥，嚴重影響患兒的生命健康，日益引起臨床工作者的重視。RMPP的主要發(fā)病機制與大環(huán)內(nèi)酯類抗生素耐藥、過度的免疫與炎癥反應參與、混合感染和治療延遲等有關，了解RMPP的主要發(fā)病機制對于早期診斷、有效治療及預防并發(fā)癥等具有良好的指導意義。

兒童；難治性支原體肺炎；發(fā)病機制；耐藥；過度免疫；炎癥反應；混合感染；治療延遲

肺炎支原體(MP)是兒童社區(qū)獲得性肺炎的常見病原體[1]，由MP感染引起的肺炎稱為肺炎支原體肺炎(MPP)，是兒科最常見的非典型肺炎之一[2]。由于MP耐藥、混合感染和免疫損傷等因素[3]，導致難治性支原體肺炎(RMPP)，其表現(xiàn)為對常規(guī)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素治療效果差，病情進展快，可產(chǎn)生嚴重的肺內(nèi)并發(fā)癥(如胸腔積液、肺壞死)及肺外臨床表現(xiàn)(如心肌炎、肝炎、腦炎、溶血性貧血等)，引起多臟器功能衰竭，部分病例可發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征、壞死性肺炎、閉塞性細支氣管炎等，甚至死亡[4，5]，嚴重危害患兒生命健康。有文獻[6]報道，RMPP發(fā)病率有逐年增高趨勢。因此，本病日益引起臨床工作者的重視。RMPP目前發(fā)病機制仍不明確[7]，本文就RMPP的主要發(fā)病機制綜述如下。

1 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素耐藥

目前治療MP感染的藥物仍以大環(huán)內(nèi)酯類為主，包括紅霉素、阿奇霉素、羅紅霉素、克拉霉素、地紅霉素、泰利霉素、麥迪霉素等。隨著大環(huán)內(nèi)酯類抗生素在兒童呼吸道感染中日趨廣泛應用，MP對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素耐藥的報道逐漸增多。Yamada等[8]報道顯示，美國MP感染者中對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素耐藥率只有8.2%，而亞洲地區(qū)對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的耐藥現(xiàn)象則更普遍。Lung等[9]曾報道，合并MP感染的呼吸系統(tǒng)疾病患者中有33%對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素耐藥。我國有研究資料顯示，國內(nèi)MP對大環(huán)內(nèi)酯類的耐藥率達95%～100%，高居世界榜首[10]。MP對大環(huán)內(nèi)酯類耐藥的機制主要與靶位改變、主動外排及藥物滅活有關。

1.1 靶位改變 MP對大環(huán)內(nèi)酯類耐藥主要由于基因突變或甲基化使抗生素與細菌結合位點或核糖體親和力下降，從而阻止了抗生素抑制細菌合成蛋白質，而點突變的部位決定耐藥的表型[11]。目前，對于MP對大環(huán)內(nèi)酯類耐藥的研究主要集中在23SrRNA結構域Ⅴ、Ⅱ區(qū)中心環(huán)的點突變以及核糖體蛋白L4、L22上。報道顯示[12],380例MP感染的社區(qū)獲得性肺炎患者中，有50例在23SrRNA結構域Ⅴ區(qū)存在A2063G突變，5例A2064G突變，且分離出的耐藥菌株逐年迅速增加。Hong等[13]報道，255例MP感染的呼吸道疾病患者中有80例存在23SrRNA結構域突變，且在2000～2011年該突變率大幅上升。然而，23SrRNA結構突變患者對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素顯著耐藥，其磁共振的影像學表現(xiàn)更嚴重[14]，也更易合并肺外并發(fā)癥。鄭定容等[15]發(fā)現(xiàn)，ermB介導的靶位改變是MP最常見的耐藥機制。ermB基因編碼核糖體基化酶，使MP的23SrRNA A205二甲基化，從而使大環(huán)內(nèi)酯類抗生素失去對MP的抑制作用，表現(xiàn)為高水平耐藥。但是，MP是否可與呼吸道混合感染的其他細菌通過轉座子或質粒獲得ermB編碼基因而引起耐藥尚未完全明確，并且MP混合感染的發(fā)生率較高，故結合位點的甲基化是目前研究耐藥機制的主要熱點所在[16]。

1.2 主動外排系統(tǒng) MP對大環(huán)內(nèi)酯類耐藥的機制之一為外排泵，外排泵膜相關蛋白由mef基因編碼，mef基因耐藥株的特點是低水平耐藥[17]。苑鑫[18]發(fā)現(xiàn)，MP存在mefA和msrA/B基因，其中一種外排泵基因與屎腸球菌編碼ABC轉運蛋白基因具有高度相似性，且與屎腸球菌獲得性大環(huán)內(nèi)酯類耐藥基因有高度相似性。目前已經(jīng)明確，mef基因編碼針對14、15元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類藥物耐藥，但對16元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類及鏈陽霉素仍敏感，屬于M表型耐藥；而msr基因編碼針對14、15元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類及鏈陽霉素耐藥，對16元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類及林可霉素仍敏感，屬MS表型耐藥。其耐藥機制主要為基因編碼一種特殊的細菌膜蛋白，該膜蛋白通過耗能過程將藥物排出體外從而阻止藥物作用于靶位點，以此降低藥物的抑菌作用[19]。

1.3 藥物滅活酶的產(chǎn)生 研究表明，細菌及MP可產(chǎn)生針對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的鈍化酶，破壞大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的結構而使其失去抗菌活性[19，20]。臨床上長期及多聯(lián)濫用抗生素使MP產(chǎn)生大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的轉肽酶，該酶能夠異構大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，從而使其失去抗MP活性，此類藥物滅活酶的產(chǎn)生與ereA和ereB基因編碼相關。

2 免疫應答失調(diào)

MP感染的免疫應答包括機體的免疫清除、免疫紊亂、病原體的免疫逃逸，這些免疫機制異常均促進了RMPP的發(fā)生。研究顯示，體液免疫及細胞免疫均參與了RMPP的發(fā)病，患兒存在免疫功能紊亂，并且持續(xù)時間較長[21]，可能為正規(guī)應用大環(huán)內(nèi)酯類藥物后癥狀及體征仍遷延難愈的原因。

研究顯示，MP感染患兒血清IgE水平顯著上升，使Th2型細胞因子介導的免疫反應增加，從而誘發(fā)或加重因感染而引起的哮喘[22]，而氣道的慢性炎癥或可使病情遷延難愈。研究顯示，特應性體質和既往存在哮喘史是RMPP的危險因素[23]。RMPP患兒體內(nèi)存在CD4+T細胞數(shù)量下降及CD4+/CD8+值下降，提示患兒存在細胞免疫功能紊亂。T細胞數(shù)量不足和活化障礙，除可導致患兒免疫機能低下，還可使T細胞輔助的抗原特異性抗體生成障礙，B細胞增殖、分化受阻，從而抑制機體體液免疫。

RMPP患兒存在高細胞因子血癥，過度產(chǎn)生的細胞因子包括IL-2、IL-5、IL-6、IL-8、IL-12和IL-18等[24]；細胞因子通過與細胞膜上特異性受體結合而發(fā)揮作用，是造成患兒肺部損傷的重要原因。研究證實，MP抗原與人體的心、肺、肝、腦、腎及平滑肌等存在著部分共同抗原。有研究顯示，RMPP患兒血清IgG和IgM高于MPP[25]，而免疫復合物激活補體，大量中性粒細胞趨化因子產(chǎn)生；趨化白細胞至病變部位，釋放水解酶，導致組織破壞及局部組織增生性病變[26]，從而引起肺外器官損傷。Inamura等[27]發(fā)現(xiàn)，相較于MPP患兒，RMPP患兒血清乳酸脫氫酶(LDH)、ALT、AST、IL-18均有顯著升高，且IL-18與血清LDH值之間存在顯著相關性，血清LDH或可作為RMPP的療效評價指標。Martínez等[28]研究顯示，社區(qū)獲得性肺炎患兒血清IL-6升高是引起神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、胸腔積液及菌血癥的獨立危險因素，而RMPP患兒血清IL-6水平較高，提示RMPP患兒更易合并較嚴重的并發(fā)癥。以上研究均表明，RMPP患兒的機體損傷與高細胞因子血癥密切相關。

3 合并感染的存在

RMPP患兒免疫功能紊亂，機體免疫力低下，容易合并細菌、病毒、真菌等感染。肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌為RMPP患兒最常合并感染的細菌，而呼吸道合胞病毒、腺病毒為最常合并感染的病毒。此外，亦有RMPP患兒合并感染流感病毒、肺炎衣原體、EB病毒、巨細胞病毒的報道[29]。合并其他病原體感染時，IgG、IgA分泌增加，可使免疫損傷增強；且有研究顯示，RMPP患兒合并其他病原體感染時肺外并發(fā)癥發(fā)生率明顯增高[30]。報道顯示，合并肺外并發(fā)癥者抗生素使用時間更長、需重癥監(jiān)護者數(shù)量更多[31]。

4 治療延遲

MPP早期臨床表現(xiàn)可不典型，且血清MP-IgM抗體檢測的最佳陽性時間為1周左右，難以早期進行檢測；加之，部分患兒早期呼吸道癥狀輕而其他多系統(tǒng)損傷較重，因此常易誤診漏診而導致治療延遲。報道[32]顯示，由于缺乏快速、規(guī)范的檢查手段及檢驗標準，MP感染引起的社區(qū)獲得性肺炎往往難以早期診斷，MP抗原、抗體及血清PCR檢測方法需要互參方能起到良好的評估。Garcia等[33]曾報道1例需體外膜肺氧合的缺血性腦卒中患兒，臨床證實該患兒為RMPP。提示對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累的呼吸道疾病患兒，應警惕是否存在RMPP的可能。Kannan等[34]發(fā)現(xiàn)，MP極易在家庭成員中傳播，進而根據(jù)個體間的差異而引起不同譜系的疾病，如淋巴漿細胞性細支氣管炎、腦水腫、閉塞性細支氣管炎甚至死亡。因此，及早診治對于RMPP患兒有重要意義，治療延誤有可能導致致命性結局。有研究報道，RMPP發(fā)生的重要因素之一為大環(huán)內(nèi)酯類抗生素應用時間晚，當大環(huán)內(nèi)酯類藥物應用開始時間晚于臨界值6.5 d時，應注意發(fā)生RMPP的可能[35]。

綜上所述，RMPP病情重，臨床表現(xiàn)多樣，易引起肺外并發(fā)癥，且對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素不敏感，易造成后遺癥，嚴重影響患兒的生命健康。而RMPP的主要發(fā)病機制與對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素耐藥、過度的免疫與炎癥反應參與、混合感染和治療延遲等有關。了解RMPP的主要發(fā)病機制對于早期診斷、有效治療及預防并發(fā)癥等具有良好的指導意義。

[1] Smith LG. Mycoplasma pneumonia and its complications[J]. Infect Dis Clin North Am, 2010,24(1):57-60．

[2] 侯安存.難治性肺炎支原體肺炎的中西醫(yī)結合治療進展[J].實用兒科臨床雜志,2012,27(4):237-240.

[3] 辛德莉,馬紅秋.難治性支原體發(fā)病機制[J].實用臨床兒科雜志,2012,27(4):233-234．

[4] 王傳海,童朝輝,詹慶元,等.體外膜肺氧合治療急性呼吸窘迫綜合征的臨床療效觀察[J].中國危重病急救醫(yī)學,2012,24(2):83-85.

[5] 何漢康,陳劍,石磊,等.主動脈球囊反搏在急性重癥心肌炎心衰治療中的應用[J].山東醫(yī)藥,2011,51(21):81-82.

[6] Tamura A, Matsubara K, Tanaka T, et al. Methylprednisolone pulse therapy for refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children[J]. J Infect, 2008,57(3):223-228．

[7] 胡次浪,陳強.難治性肺炎支原體肺炎免疫與炎性反應機制與治療進展[J].實用臨床醫(yī)學,2016,17(3):104-107.

[8] Yamada M, Buller R, Bledsoe S, et al. Rising rates of macrolide-resistant Mycoplasma pneumoniae in the central United States[J]. Pediatr Infect Dis J, 2012,31(4):409-410.

[9] Lung DC, Chan YH, Kwong L, et al. Severe community acquired pneumonia caused by macrolide resistant Mycoplasma pneumoniae in a 6-year-old boy[J]. Hong Kong Med J, 2011,17(5):407-409．

[10] 趙茂茂,宋波,蒲增惠,等.肺炎支原體對抗菌藥物敏感性及對大環(huán)內(nèi)酯類的耐藥機制研究[J].中華醫(yī)院感染學雜志,2014,24(20):5027-5029．

[11] 王蘭,吳良霞.兒童大環(huán)內(nèi)酯類耐藥肺炎支原體感染研究進展[J].上海交通大學學報,2015,35(5):780-784.

[12] Morozumi M, Iwata S, Hasegawa K, et al. Increased macrolide resistance of Mycoplasma pneumoniae in pediatric patients with community-acquired pneumonia[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2008,52(1):348-350．

[13] Hong KB, Choi EH, Lee HJ, et al. Macrolide resistance of mycoplasma pneumoniae,South Korea,2000-2011[J]. Emerg Infect Dis, 2013,19(8):1281-1284．

[14] Zhou YL, Zhang YY, Sheng YJ, et al. More complications occur in macrolide-resistant than in acrolide-sensitive Mycoplasma pneumoniaepneumonia[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2014,58(2):1034-1038．

[15] 鄭定容,黃龍,周偉.肺炎支原體培養(yǎng)及藥敏試驗和耐藥基因分析[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2013,23(5):1302-1304.

[16] 曹蘭芳.兒童難治性肺炎支原體肺炎的診治現(xiàn)狀和進展[J].臨床兒科雜志,2010,28(1):94-97.

[17] Farrell DJ, Douthwaite S, Morrissey I, et al. Macrolide resistance by ribosomal mutation in clinical isolates of Strepto-coccus pneumoniae from the PROTEKT 1999-2000 study[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2003,47(6):1777-1783.

[18] 苑鑫.肺炎支原體耐藥機制的研究[D].北京:解放軍總醫(yī)院,2012.

[19] Bebéar CM, Pereyre S. Mechanisms of drug resistance in Mycoplasma pneumoniae [J]. Curt Drug Targets Infect Disord, 2005,5(3):263-271．

[20] 辛德莉,侯安存,魏田力,等.肺炎支原體對大環(huán)內(nèi)酯類藥物的耐藥分析[J].中華兒科雜志,2005,43(3):212.

[21] 牛波,池躍朋,帥金鳳,等.兒童難治性肺炎支原體肺炎免疫機制探討[J].中國醫(yī)藥導報,2016,13(6):107-110.

[22] Hassan J, Irwin F,Dooley S, et al. Mycoplasma pneumoniae infection in a pediatric population:analysis of soluble immunemarkers as risk factors for asthma[J]. Hum Immunol, 2008,69(12):851-855．

[23] Shin JE, Cheon BR, Shim JW, et al. Increased risk of refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children with atopic sensitiza-tion and asthma[J]. Korean J Pediatr, 2014,57(6):271-277．

[24] Youn YS, Lee KY. Mycoplasma pneumiae pneumonia in children[J]. Korean J Pediatr,2012,55(2):42-47.

[25] 楊海軍.小兒肺炎支原體肺炎85例臨床分析[J].中國當代醫(yī)藥,2015,22(25):93-96.

[26] 沈曉玲,張愛麗,季偉.小兒肺炎支原體感染后免疫功能的變化研究[J].臨床肺科雜志,2011,16(10):1613-1614.

[27] Inamura N, Miyashita N, Hasegawa S, et al. Management of refractory Mycoplasma pneumoniaepneumonia:utility of measuring serum lactate dehydrogenase level[J]. J Infection Chemotherapy, 2014,20(4):270-273.

[28] Martínez R, Menéndez R, Reyes S, et al. Factors associated with inflammatory cytokine patterns in community-acquired pneumonia[J]. Eur Respir J, 2011,37(2):393-399．

[29] 田林瑞.重癥肺炎支原體肺炎33例臨床分析[J].中國實用醫(yī)刊,2013,40(1):67-68．

[30] 何克茜.肺炎支原體感染與反復呼吸道感染的關系及其對患兒免疫功能的影響[J].實用兒科臨床雜志,2007,22(4):286-287.

[31] Zhang YY,Zhou YL, et al. The clinical characteristics and predictors of refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children[J]. PLoS One, 2016,26(5):1-10.

[32] Qu J, Gu L, Wu J, et al. Accuracy of IgM antibody testing,FQ-PCR and culture in laboratory diagnosis of acute infection by Mycoplasma pneumoniae in adults and adolescents with community acquired pneumonia[J]. BMC Infect Dis, 2013,13(1):172.

[33] Garcia AV, Fingeret AL, Thirumoorthi AS, et al. Severe mycoplasma pneumoniae infection requiring extracorporeal membrance oxygenation with concomitant ischemic stroke in a child[J]. Pediatr Pulmomol,2013,48(3):98-101．

[34] Kannan TR, Hardy RD, Coalson JJ, et al. Fatal outcomes in family transmission of Mycoplasma pneunoniae[J]. Clin Infect Dis, 2012,54(7):225-231．

[35] 俞珍惜,劉秀云,江載芳.兒童重癥肺炎支原體肺炎急性期的相關因素分析[J].中華實用兒科臨床雜志,2011,26(4):246-249.

山東省科技發(fā)展項目(2014GSF119013)。

張葆青(E-mail: baoqing09009@126.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.42.037

R725.6

A

1002-266X(2016)42-0103-03

2016-08-12)