高通量測序診斷多重真菌與細(xì)菌感染所致重癥肺炎1例

王桂禎 呂迪 莊育剛 彭滬

(同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院急診科，上海 200072)

重癥肺炎是由病原體入侵引起的嚴(yán)重肺部感染，其起病隱匿、臨床癥狀不典型、病情進(jìn)展迅速，具有較高的患病率和病死率。臨床最常見的肺炎病原體為細(xì)菌和病毒，而真菌及多重感染相對少見，早期病原學(xué)診斷較困難?，F(xiàn)報道1例應(yīng)用高通量測序輔助診斷的多重真菌與細(xì)菌感染性重癥肺炎。

1 臨床資料

患者，男性，67歲。因咳嗽咳痰伴發(fā)熱1周，胸悶2 d入住我院急診ICU?；颊呷朐呵?周受涼后出現(xiàn)咳嗽咳痰(黃膿痰)，伴發(fā)熱，最高體溫39℃，自服日夜百服寧、阿奇霉素等藥物病情仍不斷加重；2 d前出現(xiàn)胸悶氣急，伴明顯乏力；1 d前突然摔倒在地，無明顯意識障礙，緊急送至我院搶救室。病程中，患者神志欠清，精神萎靡，大便未解，小便量可。既往2型糖尿病病史2年(降糖藥物、血糖控制不詳)；慢性阻塞性肺病病史多年；數(shù)年前有胃潰瘍出血史；吸煙史35年；余無殊。

入院查體：體溫39℃，心律96次/min，呼吸22次/min，血壓145/80 mmHg，鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛狀態(tài)。皮膚鞏膜無黃染，雙側(cè)瞳孔光反射靈敏，胸廓無畸形，肋間隙正常。雙肺呼吸音粗，可聽及明顯濕啰音及喘鳴音，未及胸膜摩擦音。心律齊，各瓣膜區(qū)未及異常心音及雜音。腹部軟，未及明顯包塊，聽診腸鳴音存在(3次/min)。雙下肢無水腫，足背動脈搏動可。病理征未引出。

入院檢查：急査血常規(guī)示超敏C-反應(yīng)蛋白>200 mg/L，白細(xì)胞 10.57×109/L，中性粒細(xì)胞百分比 96.5%；血生化示降鈣素原56.07 ng/mL，總蛋白 47g/L，白蛋白 23 g/L，肌酐 63.9 ummol/L，尿素氮 10 mmol/L，糖化血紅蛋白13.1%，血糖 25 mmol/L，血酮體5.6 mmol/L；血氣分析示PH 7.38，PaO252 mmHg，PaCO230 mmHg；心肌酶譜、凝血功能、腫瘤標(biāo)志物、系列病毒抗體、自身抗體、體液免疫等檢查基本正常。胸部CT示兩肺多發(fā)炎癥(見圖1)。并立即送檢痰培養(yǎng)、血培養(yǎng)、痰液病原高通量基因檢測尋找微生物證據(jù)。

診斷：重癥肺炎、慢性阻塞性肺病、2型糖尿病酮癥。

治療：入院后呼吸機(jī)輔助通氣，予以經(jīng)驗性莫西沙星聯(lián)合亞胺培南、西司他丁抗感染，補(bǔ)液、降糖、化痰等對癥支持治療。入院第3天患者血清G試驗示血D-葡聚糖134.5 pg/mL，痰涂片檢出革蘭陰性桿菌、真菌菌絲及孢子，痰培養(yǎng)示白念珠菌；痰液病原高通量測序示肺炎鏈球菌、假肺炎鏈球菌、埃及嗜血桿菌、白念珠菌、煙曲霉等陽性(見表1)。隨即調(diào)整抗生素方案為利奈唑胺、替加環(huán)素聯(lián)合伏立康唑。并再次留取痰培養(yǎng)，示鮑曼不動桿菌，繼續(xù)原有抗感染治療方案。入院第14天患者體溫恢復(fù)正常，神志恢復(fù)，病情好轉(zhuǎn)，血常規(guī)及生化示白細(xì)胞 6.33×109/L，超敏C-反應(yīng)蛋白 6.27 mg/L，降鈣素原0.39 ng/mL，D-葡聚糖正常。入院第23天患者病愈出院。

圖1肺部CT檢查。入院肺部CT片示兩肺散在片狀高密度影，密度較均勻，部分邊緣模糊，提示“重癥肺炎”。

Fig.1Pulmonary CT scan. The CT images showed multiple high-density shadow scattered in both lungs. The lesions had uniform density, and some displayed hazy border, suggesting severe pneumonia.

表1痰液高通量測序

Tab.1Microbial test of sputum with high throughput sequencing technology

序號檢出病原體(屬)檢出病原體(種)檢出序列數(shù)備 注1鏈球菌屬(G+)肺炎鏈球菌2363鼻咽正常菌,可致肺炎等感染2鏈球菌屬(G+)假肺炎鏈球菌77與COPD及呼吸道感染有關(guān)3乳桿菌屬(G-)唾液乳桿菌38消化道原生菌4乳桿菌屬(G-)格氏乳桿菌4消化道益生菌5嗜血桿菌屬(G-)埃及嗜血桿菌4急性化膿性結(jié)膜炎相關(guān)病原菌6假絲酵母屬白念珠菌11粘膜定植真菌,可引起機(jī)會性感染7曲霉屬煙曲霉4條件致病真菌

注：G，革蘭氏染色。

2 討 論

重癥肺炎是臨床最重要的感染性疾病之一，可表現(xiàn)為咳嗽、咳痰、發(fā)熱、心慌、呼吸困難等癥狀，易并發(fā)呼吸衰竭、水電解質(zhì)和酸堿失衡以及其他系統(tǒng)并發(fā)癥，是導(dǎo)致肺炎患者死亡的首要病因[1-2]。隨著人口老齡化進(jìn)程加快、環(huán)境污染以及臨床不合理用藥等因素的共同影響，近年來我國重癥肺炎的患病率呈逐年上升的趨勢。

重癥肺炎可由細(xì)菌、病毒、真菌等多種不同病原體侵犯機(jī)體而發(fā)生，其病原譜因地域分布和宿主易感因素而不同。王新衛(wèi)等報道我國老年重癥肺炎痰液分離病原菌主要以革蘭陰性菌為主(約66%)，其中尤以鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌常見，白念珠菌等真菌感染以及多重感染少見。國外學(xué)者報道多重微生物感染在社區(qū)獲得性肺炎患者中約占6%～13%，其中以兩種細(xì)菌感染或一種細(xì)菌合并另一種非典型病原體感染多見[3-4]。然而，由于現(xiàn)有微生物檢測技術(shù)敏感性和臨床樣本獲取的限制，多重病原體肺部感染的真實患病率尚不可知，極可能被低估[5]。本病例中，我們應(yīng)用高通量測序技術(shù)診斷了1例少見的多重真菌與細(xì)菌感染性重癥肺炎。

重癥肺炎臨床防控的關(guān)鍵在于明確致病的病原體。侵襲性真菌感染發(fā)病率比細(xì)菌病原體相對較低，臨床表現(xiàn)無特異性，通常缺乏早期、特異性的診斷技術(shù)，易為臨床醫(yī)生所忽視。當(dāng)前，臨床標(biāo)本的病理活檢、真菌鏡檢/培養(yǎng)仍然是多種侵襲性真菌病的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，然而病原體的分離與鑒定費時費力，且陽性率低；血清學(xué)檢測也是侵襲性真菌感染的重要診斷方法，然而其影響因素較多，存在一定的假陽性與假陰性[6]。本病例中，患者痰液真菌鏡檢與血清G試驗均為陽性，提示存在侵襲性真菌感染，然而無法判斷明確的致病病原體；痰培養(yǎng)示白念珠菌，無法排除病原體定植，對抗真菌治療開展有諸多掣肘因素。在此基礎(chǔ)上，我們應(yīng)用高通量測序技術(shù)從患者痰液標(biāo)本中成功檢測出白念珠菌、曲霉菌、肺炎鏈球菌、埃及嗜血桿菌等多種真菌與細(xì)菌病原體，為患者的早期病原學(xué)診斷及治療方案選擇提供了重要的依據(jù)。

近年來，分子生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)步尤其是高通量病原篩查技術(shù)的快速發(fā)展，為各種侵襲性病原體的檢測與鑒定提供了快速、高效的途徑[7]。這些新興技術(shù)如基于保守序列的PCR、限制性片段長度多態(tài)性分析、基因芯片等已成功應(yīng)用于病原體的篩查，但存在實驗操作繁瑣、檢測敏感度低、耗時費力等缺點。高通量測序技術(shù)，其原理在于對臨床樣本中所有DNA或RNA無選擇性分析，建立相關(guān)序列數(shù)據(jù)庫，通過同源序列比對以篩查鑒定病原體。這種方法不需要病原體的分離培養(yǎng)即可實現(xiàn)快速檢測，不僅有效克服了現(xiàn)有分子診斷技術(shù)的缺陷，還為多種混合感染病原體(尤其是真菌和病毒)的檢測開辟了新的技術(shù)路徑[8]。本病例中，我們應(yīng)用高通量測序技術(shù)從患者痰液中檢測出所有潛在的致病病原體，其靈敏度與時效性顯著優(yōu)于病原體的分離培養(yǎng)。然而，目前高通量測序病原篩查技術(shù)費用較高，且仍無法區(qū)分臨床樣本中陽性微生物究竟是定植菌還是病原體，如本例患者痰液中的白念珠菌及乳桿菌。因此，解讀高通量測序結(jié)果仍需結(jié)合臨床表現(xiàn)、病原學(xué)與生化檢測，方可提供更為精準(zhǔn)的臨床診斷。

本文綜合應(yīng)用高通量測序等多種方法，使本例多重真菌與細(xì)菌肺部感染成功獲得了早期病原學(xué)診斷。以此為基礎(chǔ)，在入院早期就及時調(diào)整了相應(yīng)的抗感染方案，2周后患者病情顯著好轉(zhuǎn)，血常規(guī)、C-反應(yīng)蛋白及D-葡聚糖等恢復(fù)正常。盡管早期診斷無法防止侵襲性感染的發(fā)生，但可為患者在重癥肺炎及其并發(fā)癥無法逆轉(zhuǎn)之前獲得及時精準(zhǔn)干預(yù)的時間，從而最大限度地降低病死病殘率。高通量測序可用于肺部多重感染的早期病原學(xué)診斷，為少見病原體的篩查與鑒定提供快速高效的技術(shù)手段。