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疫情前后社区获得性肺炎(CAP)病原谱的变迁

2023-10-03 20:05:40男性健康
文献报道上呼吸道感染的病原体70~Assay)对临床呼吸道感染病原学诊断也很有帮助(图14)。急性呼吸道感染病原体的临床检验诊断路径[J].卫计委颁布的《流行性感冒诊断与治疗指南(2011年版)》.中国成人社区获得性肺炎诊断和治疗指南(2016年版).研究方向:临床微生物与感染病原学诊断,耐药机制。

疫情前后社区获得性肺炎(CAP)病原谱的变迁

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一、疫情前后社区获得性肾炎(CAP)病定弦的变革

1、呼吸道感染病症及病症

致病微生物侵入呼吸道并进行繁育造成的病症称为呼吸道感染。按照其部位分为上呼吸道感染和下呼吸道感染。

文献报导上呼吸道感染的病支原体70~80%是病毒性的;真菌肝炎支原体占20-25%。

下呼吸道感染的病症包括哮喘、支食道炎和支食道扩张等,主要由真菌、支原体、衣原体、军团菌、病毒等感染导致。CAP的真菌主要包括猩红热嗜血链球菌、肺炎球菌以及卡他莫拉菌等,近来几年来,肺癌克雷伯菌的感染比列在逐步降低。

2、呼吸道感染常见病支原体

呼吸道感染的常见病衣原体分为病毒、细菌、真菌、支原体、衣原体等(图1)。

病毒类病原分为RNA病毒和DNA病毒。与DNA病毒测量不同,RNA病毒进行PCR检查先经过逆转录成cDNA,再进行PCR检查。

RNA病毒包括麻疹病毒(A/B)、副麻疹病毒、呼吸道合胞病毒、冠状病毒等。麻疹病毒始终是我们关注的焦点,呼吸道合胞病毒更易导致婴幼儿,儿童,老年人群的感染。像SARS和SARS-CoV-2(COVID-19)对全球的政治和经济都导致了严重影响的冠状病毒,不可轻忽。普通冠状病毒包括229E,NL63,OC43与HKU1,是普通发炎的主要病原微生物。造成的感染病症轻,健康人对其具有一定的抵抗力,常常不会遭到非常关注。其实,严重的感染普通冠状病毒也会引起死亡。2022年我曾见有2例病人,伴有肥胖和糖尿病的病人(65岁以上),因感染普通冠状病毒离世。mNGS技术和多重PCR技术的应用,使我们对冠状病毒的理解愈发深刻。

DNA病毒包括腺病毒、巨细胞病毒、EB病毒等。腺病毒可造成危重感染,也有在健康人群中检出腺病毒的情况。巨细胞病毒和EB病毒在婴幼儿时期感染。随着年纪下降和意外情况的发生,例如病人出现移植、血液性疾患、感染HIV以及癌症等情况,潜伏期/隐性感染的巨细胞病毒和EB病毒可能会「复燃」,因而造成特别严重的感染。肺移植科就十分关注巨细胞病毒造成的感染。

真菌类病原从形态上分为杆菌和链球菌,根据革兰染色的特性又分为革兰阳性菌和阴性菌。

革兰阴性菌中的哮喘杆菌是造成CAP的重要病原,该菌难培养,因送样或保存不合理不及时容易死亡,测量阳性。脑炎杆菌可导致危重感染,病人使用药物后无法检出,因而,百日咳杆菌造成的CAP比列有被高估的趋势,采用分子生物学检查百日咳杆菌是不错的选择。哮喘克雷伯菌和鼠疫嗜血弧菌的导致CAP的机会比较高。急诊病人铜绿假单胞菌感染可能更多见于支食道扩张和慢阻肺病(COPD)的患儿。鲍曼不动球菌造成的CAP极其罕见。上述这种真菌也可能会在正常人群栽植,检下来未必意味着感染,非常是样本留取不合格的情况下。呼吸道样本活检常有助于感染与栽植的分辨。

军团菌可以造成特别严重的感染,建议军团菌使用分子生物学测量方案,如PCR或多重PCR技术等,不倡导用抗原检查方式,培养也较为困难,历时长,须要特殊的培养基。

细菌病原主要包括酵母菌、曲霉菌、毛霉菌等。

其他的非典型的病原包括肺癌原体、肺炎链球菌、鹦鹉热球菌以及立克次体等。值得注意的是金刚鹦鹉热链球菌,实际上金刚鹦鹉热球菌近些年来主要通过测序来确诊,临床中有一些分子生物学的试剂也可以测量金刚鹦鹉热链球菌。随着分子生物学检查技术和宏基因组测序(mNGS)技术的广泛应用,我们发觉自己实验室的金刚鹦鹉热球菌的感染率和检出率超过了麻疹链球菌,早已成为很重要的一类病原,幼鸟热癌症可以造成严重的临床感染,病人步入ICU的比列也相当高。

据悉,新的病支原体还在不断地出现:如SARS病毒、高致病性禽鼠疫、人感染H7N9禽鼠疫、新型冠状病毒(SARS-CoV-2)等。

图1常见病支原体分类

3、CAP病人病毒感染的研究

我国免疫功能正常成人获得病毒性脑炎的主要诱因是鼠疫病毒感染,其次是非鼠疫病毒感染。

在我国免疫功能正常的成人CAP病人中鼠疫与非鼠疫病毒感染分别占比为63.5%、26.2%。对单种病毒感染病人的剖析也否认,鼠疫病毒感染是病毒性脑炎的主要诱因,其次为腺病毒、呼吸道合胞病毒等非鼠疫病毒感染(图2)[1]。

图2我国免疫功能正常的成人CAP病人病毒感染的研究

呼吸道病毒是CAP发病的重要诱因

在过去20年,多种传染病的暴发展现出病毒在CAP发病中的重要性,像SARS病毒、MERS病毒以及禽鼠疫病毒等陆续出现,未来都会有新的病毒不断涌现下来(图3)。

图32002-2019年多种传染病的暴发[2-6]

4、疫情前后,CAP病定弦变化

疫情之前病原种类相对稳定

2021年中国疾控中心(CDC)发表了一项流行病学调查研究,调查了2015年9月-2018年8月上海19家诊所的口咽拭子(TV)、鼻咽拭子(PV)、痰样本(SP)和支食道肺脏灌洗剂(BALF)四种来源样品中病原种类的数目分布(图4)[7]儿童上呼吸道感染临床指南,剖析了社区获得性肾炎(CAP)的病原学趋势。检查的病定弦几乎囊括了所有CAP病原,包括真菌、病毒、真菌以及非典型病衣原体等。

图42015-2018年上海19家诊所的口咽拭子、鼻咽拭子、痰样本和支食道肺脏灌乳膏样本中病原分布

从口咽拭子样品的病原分布来看,腺病毒、冠状病毒(不包括分型)、鼻病毒、甲流、乙流、肺炎衣原体等的感染机率较大(图5)。疫情之前,病原种类的分布情况相对比较稳定。

图5口咽拭子样本中病原分布

疫情过后CAP病定弦演变

2020年,中国疾控中心发布的鼠疫周报-南南方流调数据显示,疫情过后甲流和乙流的感染很少,基本上已经销声匿迹(图6)[8]。

图6北方、北方流调数据

不同年度的南南方鼠疫病毒阴性检查的曲线显示,2020~2021年,鼠疫病毒基本处于基线水平(图7)[8]。其缘由与我国采取的新冠脑炎疫情防治举措有关儿童上呼吸道感染临床指南,比如戴口罩、勤洗手、减少接触等措施,对鼠疫病毒的防治同样有效。并且从2021年11月份开始,乙流的感染病例不断检出,持续降低,因而出现新的下降趋势。同时呼吸道合胞病毒的检出率与今年同期相比也大为提升。

图72010-2021年中国南南方实验室报告的鼠疫阴性检查

2019年4月至2020年10月出现鼠疫病原分布的情况显示,乙型H1N1病毒较少,乙型H3N2病毒和甲型系病毒较多(图8)[8]。

图82019年4月至2020年10月中国内地鼠疫病原分布

国际与国外鼠疫的变化趋势基本相同。2020年初,法国的流调研究显示,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)和社区获得性呼吸道病毒(CARV)共感染率为1.8%[9]。这提示我们关注冠状病毒的同时,也不要忽略其他病毒的感染。

来自广东省的初期流调研究显示,在新型冠状病毒检出的感染人群中,还能否检出鼻病毒、腺病毒、流感病毒、肺炎衣原体、百日咳、偏肺病毒,这种病毒与新型冠状病毒存在一定的共感染率。

图9广东省SARS-CoV-2合并呼吸道病毒病支原体分布

在新冠疫情背景下,尽管SARS-CoV-2是你们关注的重点,并且中国CDC对鼠疫病毒也非常的关注。

2021年5月,重庆省出现小规模的禽鼠疫病毒(H5N6)病例,共有5例病人(49~65岁)被确诊为H5N6,总体来说没有造成严重的后果(图10)。并且,令人警觉的是其中有3例病人死亡。

在每年鼠疫季,虽然新型脑炎疫情得到了有力的防治,我们也要其他流行病毒提升提防。

图10(A)人感染H5N6病毒地理分布,(B)人感染时间线和基本人口统计信息

为了显示乙型鼠疫病毒具有不同的HA和NA配对,我国CDC专家发表的一篇文献,将目前早已在人或动物体内检查到的乙型鼠疫病毒的亚型标黄,仍未检查出的用「X」表示(图11)。未来,某一「X」病毒也可能成为大规模的流行。

图11(左)乙型鼠疫病毒亚型及其最早测量年份,(右)乙型鼠疫病毒的自然寄主和喂奶植物寄主

二、实验室检查呼吸道病毒方式简介

1、明确目标病原

只要明晰目标病原,临床抗感染医治方能有的放矢,能够及时有效的根治,还可以避免临床药物的滥用。不同的病原类型采取不同的医治方案(图12)。

案例:中韩友好诊所以前收入1例金刚鹦鹉热球菌阴性病人,该病人是一名婴儿,有严重的脑部感染,经ECMO、抗生素和抗虫毒抗生素医治疗效通常。在明晰病原是金刚鹦鹉热链球菌后,给与对症医治,用莫西沙星,替加环素,或阿奇霉素医治,疗效比较好。

图12临床抗感染医治方案[10-18]

2、呼吸道病支原体流行病学情况

尽管呼吸道感染的病支原体种类多,而且流行病学调查显示,呼吸道感染的常见的病原主要有甲、乙型鼠疫病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、肺炎衣原体、肺炎球菌、流感嗜血链球菌、卡他莫拉菌等,基本覆盖多数CAP病例,可以是核苷酸检查的重点靶标。

国外病原学确诊时应用宏基因组测序(mNGS)较多,由于国外在微生物检查的发展过程中缺乏快速多重分子生物学靶点检查。美国尤其欧澳洲家对多重靶点检查的应用较多。

实际上,病人可能感染一种或多种病原,病支原体可能存在共感染,因而,多重检查将是未来发展的趋势。若我们有一种针对多种(如小于20种)呼吸道病原且快速确切的测量手段,2小时内取得结果,随来随检,将会给临床诊治提供更多的帮助。

在临床工作中,快速发觉目标方能占领先机,争取赢面。在呼吸道感染诊治中,及时发觉病衣原体并进行干预可改善病人的结局。

3、病支原体测量技术

随着科技的迅猛发展,病支原体检查已从传统的病支原体分离培养、到免疫学技术、再到血浆学检测,最终走向了分子测量时代。

病支原体分离培养

在过去几六年,病原微生物辨识仍然依赖于活检与体外分离培养。但该方式所需时间长。部份病支原体,如病毒及非典型真菌感染,培养存在操作难度大,假阳性率较高等问题,目前主要在科研中使用,临床中早已被分子生物学与抗体检查的方式所取代[19]。并且,像金红色猕猴桃杆菌或哮喘克雷伯菌、铜绿假单胞菌的药物医治,还是须要培养的,培养可以提供药敏的结果。

免疫学技术

病支原体抗体检查用时短,操作简便,不须要复杂的操作仪器,是现今好多实验室呼吸道病毒监测的主流方式。该方式敏感性不高,特异性较好,常用于快速筛查[20]。诸如2017年末武汉暴发的乙型鼠疫病毒,病支原体抗体检查就彰显了效率高、成本低的优势。

血浆学检测

血浆学主要测量抗原,炎性标志物初期反映机体感染的状态,还可用于癌症进展及效果的检测等,但其缺点是不用能用于感染病衣原体的确诊[21]。多数情况下,单次测量抗原对临床确诊没有多大价值,即便是IgM抗原阴性,对临床现症感染确诊的价值也很有限。

分子检查

分子测量技术自上世纪80年代问世以来,逐步应用于病支原体确诊。该方式高效、便捷,检查敏感性、特异性高,在病支原体检查中越来越遭到注重[22]。

4、国内外手册推荐

日本CDC推荐的病毒确诊方式:抗体检查----快速;分子确诊----快速、早期、常规;病毒分离----培养困难;血浆学测量抗原----不推荐使用[23]。

总体来说,国外和国内病原检查手册的基本理念相同。病毒的抗体和核苷酸检查可以用于初期确诊;抗原检查可以用于回顾性调查研究,但对病例的初期确诊意义不大。

在流行季,使用灵敏度和特异性较高的分子生物学检查方式对CAP感染的病人进行鼠疫病毒等呼吸道病毒的快速检查是很有必要的,确切的确诊可以降低额外的测试和药物的使用[24]。实时定量PCR的敏感度和特异度较高,是鼠疫病毒、禽鼠疫病毒等呼吸道病毒感染快速确诊的首选方式,核苷酸检查可用于哮喘原体、肺炎球菌、军团菌感染的初期确诊[25]。

快速筛查时,则可选用抗体检查。

三、多重快速的分子生物学检查的价值

大多数情况下,建议采用分子检查手段,尤其是多重PCR病毒监测。

多重PCR病毒检查

美国十分依赖快速多重PCR系统(图13),它可检查才能造成呼吸道感染、血流感染和肠道道感染的各类病支原体靶标以及药物耐药基因,对临床确诊很有帮助。

图13快速多重PCR系统

其实,赛沛公司的乙型/甲型鼠疫及呼吸道合胞病毒核苷酸联合检查试剂盒(XpertFlu/RSVAssay)对临床呼吸道感染病原学确诊也很有帮助(图14)。

图14XpertFlu/RSVAssay

多重PCR作为分子检查技术的代表,病原低毒覆盖,真正实现了骁龙量测量。

国外也有针对13项靶标检查的产品,目前商用的多重PCR试剂盒可囊括导致呼吸道感染的常见病毒及非典型病支原体,包括乙型/甲型鼠疫病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、鼻病毒、肺炎衣原体和链球菌(可囊括金刚鹦鹉热链球菌与哮喘链球菌)。

近些年来,国外的快速全手动分子测量的领域十分活跃,相信不久我们会有质佳价廉的国产产品用于临床。

宏基因组测序(mNGS)

传统病原学测量方式仍有临床未能满足的需求。对新型的麻疹病毒,通过传统的方式难以分辨其病支原体,可能导致像新型冠状病毒暴发的趋势,这时就要应用到宏基因组测序。

与国外文献对于宏基因组测序的技术大力倡导不同,美国的一些文献对于宏基因组测序用于临床持审慎的心态。2020年CHEST发表的一篇文献显示,与传统手段相比,宏基因组测序对细菌的检查无显著优势[26]。临床中,宏基因组测序对于结核测量的优势也是有限的。并且,假如微生物实验室不能为临床提供更有效服务时,临床大夫首选宏基因组测序也是必然的趋势。

测序技术

测序技术(三代技术)是指单分子实时测序技术。主要优势:直接测序、快速、设备成本低。与前两代测序技术相比,其最大的特征就是测序过程无需进行PCR扩增,测序片断长。

靶点测序tNGS

t指现今的技术可以在一个反应孔里加入数百种病支原体质粒,针对100~200种靶标进行扩增后测序,或加入捕获探针,捕捉目标病原核苷酸后测序,这么,排除人源及背景菌的干扰,只对我们所关注的病原进行靶点扩增和测序(图15)。

图15呼吸道多恶疾支原体靶点测序153种

小结

疫情前后,CAP病调号有所变革。

呼吸道感染梅毒原学多重核苷酸检查具有重要临床意义:危重辨识与预警;精准医治减少医疗成本。

多重低毒快捷的分子确诊方案,为呼吸道感染性疾患精准化管理提供了坚实后盾。

mNGS技术,早已成为病原学手段的重要手段。正确的结果剖析是借助好这一工具的关键。

参考文献(可上下滑动浏览)

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本期直播嘉宾

鲁炳怀

中韩诊所,呼吸与危危重医学科临床微生物与感染实验室。校长医师,医学博士,清华医学部院士与硕士研究生导师。社会兼职:中华医学会检验分会微生物学组委员,中国医促会临床微生物与感染分会常委。研究方向:临床微生物与感染病原学确诊,耐药机制。主持多项国家级与省局级科研项目。发表SCI收录专业文章近30篇。

本文由《呼吸界》编辑Asiya整理,谢谢鲁炳怀院士的审读更改!

*谢谢赛沛(北京)工贸有限公司的大力支持!

本文完

直播编剧:刘迪;排版:Jerry