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新型冠状病毒肺炎并发、继发侵袭性真菌感染特点的研究分析

2020-07-11 774 上传者：管理员

摘要：新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)在中国武汉暴发波及全国,截至2月14日,死亡人数已经超过1 300,严重威胁人类的生命。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中采用的抗病毒、抗细菌、激素、机械通气和循环支持等治疗手段,均为引发真菌感染的高危因素。当患者继发真菌感染时,病死率会大幅提升。因此,应制定科学、规范的预警技术,以便早期发现真菌感染;研发便捷、高效、低廉和覆盖面广的抗高发侵袭性真菌感染的诊断试剂盒以及新型抗菌材料防护物品,确保做到早期预警、明确诊断、精准治疗和有效防护,以应对可能出现的COVID-19继发严重真菌感染的状况。密切关注COVID-19并发、继发性真菌感染具有重要的现实意义。

关键词：
临床诊疗
新型冠状病毒肺炎
治疗
继发性真菌感染
预警
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新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)暴发流行以来,引起了国内外学者,尤其是我国传染病领域的专家和学者,广泛关注。有研究公布了2019-nCoV基因组序列,揭示了病毒传染人的分子信号通路[1]。世界卫生组织(World Health Organization, WHO )紧急制订了临时指南,以应对疑似2019-nCoV感染引起严重急性呼吸道感染的临床管理[2]。但是,目前仅有个别报道提及新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)继发真菌感染的情况[3,4]。因此,对COVID-19重症患者合并侵袭性真菌感染的预警及防控需引起重视。

《新英格兰医学杂志》在线发表了中国学者题为“Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China”的研究论文,41名2019-nCoV感染患者中重症监护室(intensive care unit, ICU)患者13例、非ICU患者28例,继发感染4例(10%,4/41)且均为ICU患者(继发感染者占2019-nCoV重症肺炎患者的比例为31%[3])。2018年《柳叶刀》子刊Lancet Respir Med上发表的研究证实,重症流行性感冒(简称流感)病毒感染后继发真菌感染率高达19%～23%,且一旦发生真菌感染,患者的病死率增加,达51%[5,6]。所以,肺炎合并真菌感染可导致病死率上升;可使病程延长,给治疗带来困难。

《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中采用的抗病毒、抗细菌、激素、机械通气和循环支持等治疗手段[7],均为引发真菌感染的高危因素。COVID-19继发真菌感染的问题已不容忽视,尤其是对于重症患者应充分重视侵袭性真菌感染的发生。因此亟需制定科学、规范的预警手段,早期发现真菌感染,同时积极研发便捷、高效、低廉和覆盖面广的抗高发侵袭性真菌感染的诊断试剂盒以及新型抗菌材料防护物品,确保做到早期预警、明确诊断和精准治疗,以应对各地可能出现的COVID-19并发、继发严重真菌感染的状况。

1、认知病毒感染继发侵袭性真菌感染——从严重急性呼吸综合征冠状病毒、流感病毒到2019-nCoV

2019-nCoV与中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus, MERS-CoV)和严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndromes coronavirus, SARS-CoV)同为β属病毒,感染上这些病毒的患者均易引起继发侵袭性真菌感染。回顾分析2003年发生的SARS发现,伴有真菌感染对于SARS的进展和增加患者病死的危害不容忽视。根据2003年广州呼吸病研究所、解放军309医院、北京宣武医院等多个单位的研究发现,SARS患者并发侵袭性真菌感染的比例为14.8%～27%,占所有并发感染的44%[8,9]。其中,重症SARS患者并发侵袭性真菌感染的比例更是高达21.9%～33%[10,11]。真菌感染是SARS患者死亡的重要原因,占所有死因的25%～73.7%[12,13,14]。首都医科大学附属北京朝阳医院研究报道,对9例接受约1个月治疗的重症SARS患者进行了包括基础疾病、并发症、治疗经过和急性期后发生院内获得性肺炎的诊治状况在内的回顾性分析。结果显示,9例重症SARS患者中的7例急性期后发生院内获得性肺炎,其中3例确诊为真菌感染,致病菌分别为曲霉、白念珠菌和克柔念珠菌[13]。中国人民解放军第309医院检验科对33例SARS患者进行痰培养,结果显示细菌阳性7例(21.2%),真菌阳性6例(18.2%),细菌、真菌同时阳性3例,占9.1%,检测出的真菌包括白念珠菌5株、曲霉3株、克柔念珠菌1株[8]。

除SARS外,WHO数据显示,全球每年有300万～500万人患上重症流感,住院患者中有5%～10%需进ICU治疗[15,16]。2009年H1N1流感大流行之后,关于重症流感合并真菌感染的报道逐渐增加[17]。2018年医学类顶级期刊《柳叶刀》子刊Lancet Respir Med的一篇关于“重症流感合并侵袭性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis,IPA)”的报道引起了医学界的广泛关注,研究证实重症流感为IPA的独立高危因素,其发病率与重症社区获得性肺炎(community acquired pneumonia, CAP)患者相比明显升高,并且IPA显著增加了重症流感患者的病死率。研究组流感患者的IPA发病率为19%,其中,免疫功能低下流感患者的IPA发病率高达32%,非免疫功能低下流感患者的IPA发病率为14%。对入住ICU 90d的研究组患者病死率进行比较。研究组中,伴有IPA病死率为51%,无IPA流感患者病死率为28%。其中,免疫功能低下伴有IPA的流感患者病死率高达71%,非免疫功能低下的流感患者病死率为33%。由此可见,合并IPA使流感患者的病死率明显升高,尤其在免疫功能低下的流感患者中病死率最高[5]。另外,一项单中心回顾性研究显示,在2009―2010年H1N1流感季节入住ICU的40例重症H1N1流感肺炎患者, 23%继发IPA(9例)[6]。Martin-Loeches等报道[18],2009―2015年西班牙的2 901例重症流感患者中,在入住ICU的第2天,曲霉感染的发病率达到7.2%。研究显示68例重症流感合并曲霉病患者,病死率为47%[19]。

COVID-19、SARS及重症流感均属于呼吸系统疾病,所以,也较易伴发真菌感染。在面对病毒性肺炎的同时,建立真菌感染的意识,可以为临床诊断病毒性肺炎合并真菌感染提供极大的帮助,从而进一步降低患者的病死率,促进患者的康复。最新《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中采用的抗病毒、抗细菌、激素、机械通气、循环支持等治疗手段[7],均为真菌感染的高危因素。因此,应紧急制定科学、规范、可操作性强的《不明原因肺炎继发侵袭性真菌感染诊治预案》。面对本次2019-nCoV合并真菌感染应给予高度重视和警惕,对2019-nCoV感染者应该早期筛查合并侵袭性真菌感染,做到早期诊断、早期治疗,从根本上提高患者的生存率。

2、建立科学、规范的预警技术——从常规诊断到高效筛查

鉴于SARS和重症流感合并真菌感染的发病率和病死率都很高,早期筛查、早期诊断真菌感染显得尤为重要。荷兰的一项多中心回顾性研究显示,23位入住ICU的重症流感合并曲霉感染患者病死率为61%,存活患者开始抗真菌治疗的时间约为流感确诊后的第2天,病死患者开始抗真菌治疗时间约为流感确诊后的第9天,可见早期诊断、早期治疗与患者的存活率直接相关。

传统的真菌检测诊断方法主要包括:无菌组织、体液的镜检和培养,影像学、血清学和分子诊断等,标本类型包括咽拭子、胸腔积液、腹水、血液、尿液、粪便、痰液等,以此充分评估真菌定植和感染风险。无菌组织活检对于重症流感患者风险大,会导致呼吸系统并发症和出血,并不推荐。影像学检测方法对曲霉感染的诊断特异度低[20]。近年来血清学检测的价值越来越引起重视,如1,3-β-D葡聚糖检测(G试验)、半乳甘露聚糖抗原检测(GM试验)、隐球菌乳胶凝集试验。研究发现18位重症流感合并侵袭性曲霉感染患者中,支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)培养敏感度为78%,而BALF GM试验检测敏感度高达94%,血清GM检测敏感度为64%～71%[20],培养方法耗时较长,不利于疾病的早期诊断。如果重症流感患者的血清GM试验显示阳性,即使没有合并曲霉感染的高危因素存在,也应立即进行抗真菌治疗[17]。曲霉半乳甘露聚糖IgG抗体也可用于检测侵袭性曲霉感染,根据患者自身免疫情况的不同,曲霉半乳甘露聚糖IgG抗体检测的敏感性为29%～100%[21]。与此同时,针对侵袭性念珠菌感染,念珠菌甘露聚糖抗原和抗体检测也受到指南推荐。国外研究报道,念珠菌甘露聚糖抗原检测的敏感性为58%,特异性为93%;甘露聚糖抗体检测的敏感性59%,特异性为83%;甘露聚糖抗原和抗体联合检测,敏感性可提高为83%,特异性为86%[22]。2019欧洲癌症治疗研究组织/美国国家过敏症与传染病研究所真菌病研究组(European Organization for Research and Treatment of Cancer/Invasive Fungal Infections Cooperative Group and the National Institute of Allergy and Infectious Diseases Mycoses Study Group,EORTC/MSG)第三版《侵袭性真菌病指南》将分子诊断推荐为曲霉和念珠菌感染患者确诊的微生物指标。

鉴于2019-nCoV感染在免疫力低下患者易并发或继发侵袭性真菌感染,故对患者应推荐早期真菌联合检测,筛查方案如下。①对怀疑侵袭性曲霉感染的患者,推荐G试验+曲霉GM试验+曲霉半乳甘露聚糖IgG抗体检测+曲霉多重PCR;②对怀疑侵袭性念珠菌感染患者,推荐G试验+念珠菌甘露聚糖抗原检测+念珠菌甘露聚糖IgG抗体检测+念珠菌多重PCR;③对怀疑侵袭性隐球菌感染的患者,推荐隐球菌荚膜多糖抗原检测;④对怀疑侵袭性真菌感染的患者,推荐G试验+曲霉GM试验+曲霉半乳甘露聚糖IgG抗体检测+念珠菌甘露聚糖抗原检测+念珠菌甘露聚糖IgG抗体检测+隐球菌荚膜多糖抗原检测,可选检测:曲霉多重PCR+念珠菌多重PCR。

3、加强菌种的识别——从常见真菌到少见真菌

除了曲霉、念珠菌、隐球菌等侵袭性真菌在免疫功能低下患者中具有较高的感染率外,一些少见真菌及新发现的真菌(如耳念珠菌、西木龙念球菌等)也是免疫功能低下的COVID-19患者易感的真菌,从而增加了抗炎症治疗的复杂性[23]。由于这些近年新发现的真菌较少被研究,常规诊断中易导致误诊或漏诊,加之其耐药性强,常引起很高的发病率和病死率。如耳道念珠菌在ICU具有高传染性,在患者治疗过程中,要严格注意无菌环境,规律性地对医疗环境进行消毒,从而降低被感染的概率。

对于常规抗真菌治疗效果不佳的治疗,建议采用分子诊断方法,如曲霉多重PCR+酵母多重PCR等,在获得病原信息后,采用针对性抗真菌治疗药物和方法以提高疗效。

4、研发新型抗菌材料——从无菌防护到抗菌防护

由于病毒通过飞沫和接触传播,人群普遍易感。疫情引发医护人员及公众对防护物资的大量需求。常规的防护材料多为一次性使用产品,通过物理阻挡作用防止身体接触和鼻腔吸入带菌的气体、粉尘和飞沫,当民众大量需求时容易出现物资短缺。所以在密切关注COVID-19并发、继发真菌感染的同时,除了加强诊断与治疗外,还需从新型防护材料及防护物品的研发着手,从物理防护向生物防护提升,直接通过新型防护物品,将真菌抑制或杀灭在口罩或防护衣物上;更新防护物资材料,从而延长医用防护物品的使用时间。

从天花、SARS、MERS到今天的COVID-19,在人类不断克服疫情的同时,周围环境不断会产生改变,也会相应产生新型疾病,但是,对任何一种疾病人类都从开始陌生,到慢慢了解和熟悉,并最终战胜之,这就是人类的进步。所以,通过各种努力,包括密切关注COVID-19并发、继发侵袭性真菌感染,相信一定能战胜这次COVID-19疫情,并随着科技的进步和发展,将永远抑制该类疾病的再次发生。

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基金:“十三五”国家科技重大专项(2018ZX10101003);上海市卫健委临床重点专科基金(2017ZZ01024-001);上海市科委重点实验室基金(17DZ2272900).