劉曉 宋營改 李若瑜

(北京大學(xué)第一醫(yī)院皮膚科，北京大學(xué)真菌和真菌病研究中心，北京市皮膚病分子診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家皮膚與免疫疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京 100034)

呼吸道病毒(流感病毒、SARS-CoV、MERS-CoV等)感染發(fā)病率高，傳染性強(qiáng)，重癥患者病死率高，預(yù)后差，嚴(yán)重危害人民生命和健康。世界衛(wèi)生組織估計(jì)，每年全球有10億人感染流感，30～50萬發(fā)展為重癥流感，年死亡人數(shù)為29～65萬[1]。當(dāng)前正在全球流行的由嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)所引起的新型冠狀病毒感染(COVID-19)是繼SARS和MERS后的新發(fā)傳染病，已造成超過200萬人死亡。既往臨床研究表明，呼吸道病毒感染是侵襲性真菌感染的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可顯著提高病患繼發(fā)侵襲性真菌感染的發(fā)病率及病死率。Chen等[2]對發(fā)生于武漢的99例新型冠狀病毒感染患者進(jìn)行回顧性分析，最早發(fā)現(xiàn)5例可疑侵襲性真菌感染，增加了治療難度，影響患者預(yù)后。基于此項(xiàng)研究，綜合以往重度病毒感染合并肺曲霉等侵襲性真菌感染的發(fā)現(xiàn)，作者團(tuán)隊(duì)在我國新冠病毒感染早期即提出警惕新冠病毒合并真菌感染的觀點(diǎn)，希望引起臨床各界重視[3-4]。盡來國內(nèi)外對COVID-19并發(fā)侵襲性真菌感染的研究逐漸增多，提示真菌感染很可能是呼吸道病毒感染的重要并發(fā)癥，是可能加重甚或?qū)е禄颊咚劳龅囊蛩?。本文擬通過對病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染進(jìn)行綜述，以了解其危險(xiǎn)因素、免疫反應(yīng)、發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)及診斷治療現(xiàn)狀，為臨床及時(shí)診斷、合理治療，降低患者病死率并改善預(yù)后而奠定基礎(chǔ)。

1 病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染發(fā)生情況

病毒感染后并發(fā)真菌感染種類主要為曲霉菌、念珠菌、毛霉、隱球菌及肺孢子菌(見表1)。1952年Abbott等首次報(bào)道流感后合并侵襲性曲霉感染，此后報(bào)道很少，直到2009年流感爆發(fā)之后，相應(yīng)病例有所增多。2002年SARS流行后，相繼出現(xiàn)并發(fā)曲霉、念珠菌、組織胞漿菌的病例報(bào)道。而MERS-CoV感染并發(fā)真菌感染的報(bào)道相對較少。但最近SARS-CoV-2感染并發(fā)侵襲性真菌感染的病例數(shù)不斷增加，主要以COVID-19相關(guān)肺曲霉菌病(COVID-19 associated pulmonary aspergillosis，CAPA)及念珠菌病(COVID-19 associated candidiasis,CAC)為主。

表1 重癥呼吸道病毒感染后侵襲性真菌感染發(fā)生情況

對CAPA及CAC的病原真菌進(jìn)一步回顧發(fā)現(xiàn)：在CAPA中，煙曲霉仍為最常見致病菌種，約占61.7%(124/201)，其次為黃曲霉(n=7)、黑曲霉(n=8)、土曲霉(n=3), 28.4%(57/201)未鑒定至種水平；在CAC中，白念珠菌占42.1%(40/95)，其次為近平滑念珠菌(n=8)、光滑念珠菌(n=5)、熱帶念珠菌(n=3)，27.4%(26/95)未鑒定至種水平，值得注意的是，有10例患者出現(xiàn)耳念珠菌感染，2例患者出現(xiàn)釀酒酵母感染[28-29]。

2 病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染的危險(xiǎn)因素

2.1 基礎(chǔ)疾病

中性粒細(xì)胞缺乏、血液系統(tǒng)惡性腫瘤、器官移植受者、免疫抑制劑及長期糖皮質(zhì)激素治療、艾滋病、糖尿病及慢性呼吸道疾病等。有研究指出，入ICU前使用強(qiáng)的松0.1 mg·kg-1·d-1連續(xù)4周以上是流感繼發(fā)侵襲性肺曲霉病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[30]。但糖皮質(zhì)激素治療并非CAPA的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[31]。

2.2 治療措施的影響

機(jī)械通氣、初始使用β-內(nèi)酰胺酶抑制劑、IL-6抑制劑(托珠單抗)均易導(dǎo)致COVID-19繼發(fā)真菌感染。Wang等[31]對104例COVID-19患者回顧性分析發(fā)現(xiàn)：在侵襲性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis,IPA)發(fā)生之前，痰及支氣管肺泡灌洗液培養(yǎng)曲霉陽性組和曲霉陰性組分別有50.0%和11.5%的患者需要機(jī)械通氣支持(P<0.05)，初始使用β-內(nèi)酰胺酶抑制劑在IPA與非IPA之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(75%vs17.7%，P<0.001)。IL-6(托珠單抗)的使用可增加念珠菌血癥的風(fēng)險(xiǎn)[32]。

3 病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染可能的發(fā)病機(jī)制

3.1 物理屏障破壞

SARS-CoV-2與流感病毒對肺上皮細(xì)胞均具有親和力，結(jié)合后可導(dǎo)致肺泡損傷、增加肺上皮和血管的通透性，從而為真菌入侵血管創(chuàng)造條件。與流感病毒損傷氣管支氣管上皮不同的是，SARS-CoV-2通過與II型肺泡上皮及纖毛細(xì)胞表達(dá)的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2結(jié)合造成肺泡損傷。

3.2 對固有免疫應(yīng)答的影響

流感病毒與SARS-CoV-2感染所引起的缺氧及呼吸窘迫綜合征均可削弱機(jī)體抗真菌先天免疫應(yīng)答。首先，呼吸道病毒感染后可誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、NK細(xì)胞等多種類型免疫相關(guān)細(xì)胞的凋亡[33]。此外，穿透素-3(pentraxin3, PTX3)是機(jī)體對煙曲霉先天免疫應(yīng)答的重要組成部分，流感病毒可誘導(dǎo)PTX3的產(chǎn)生，但部分流感病毒可抵抗PTX3的抗病毒活性，提示PTX3可能為流感和肺曲霉病提供潛在的致病聯(lián)系。再者，流感病毒可通過抑制煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NADPH氧化酶)復(fù)合物來調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，抑制ROS產(chǎn)生，造成慢性肉芽腫病(chronic granulomatous disease，CGD)樣狀態(tài)，這種狀態(tài)與侵襲性曲霉菌病有關(guān)。而COVID-19中是否出現(xiàn)類似CGD樣狀態(tài)仍有待闡明[34]。

3.3 對適應(yīng)性免疫應(yīng)答的影響

①白細(xì)胞介素(IL)-6：IL-6是一種多功能細(xì)胞因子，在對曲霉的保護(hù)性免疫中發(fā)揮重要作用；托珠單抗用于治療IL-6升高的COVID-19重癥患者，可能通過降低IL-6的免疫應(yīng)答導(dǎo)致曲霉菌感染[32]。②白細(xì)胞介素(IL)-10：IL-10在調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，參與多種炎癥性疾病的發(fā)生。呼吸道病毒感染后Th-2免疫應(yīng)答增加IL-10，隨后是暫時(shí)性的Th1免疫抑制，造成“Th1/Th2平衡漂移”。③I型和III型INF水平降低：[35]IFN-γ是中性粒細(xì)胞激活的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，可防止真菌感染，而SARS-CoV-2可造成I型和III型干擾素降低。④T淋巴細(xì)胞減少：CD4+T細(xì)胞活化后主要分化為Th細(xì)胞, Th細(xì)胞分泌多種炎癥因子(如IL-17、IL-22等)活化補(bǔ)體及嗜中性粒細(xì)胞，在真菌免疫中發(fā)揮重要作用。而研究發(fā)現(xiàn)，T淋巴細(xì)胞在感染急性期(前3d)呈急劇下降，亞群比例也發(fā)生變化，如CD4/CD8的下降[36]，導(dǎo)致真菌易感。68%的H1NI患者出現(xiàn)淋巴細(xì)胞減少，其中半數(shù)CD4/CD8比值異常(<1.4)[37]。35.6%～83.2%的COVID-19患者同樣出現(xiàn)淋巴細(xì)胞減少[38]。

4 病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染的臨床類型

4.1 侵襲性肺真菌病

肺部為最常受累部位，多為急性呼吸窘迫綜合征表現(xiàn)，其臨床表現(xiàn)多不典型，易于被重癥呼吸道感染癥狀所掩蓋。經(jīng)積極抗病毒治療后，仍出現(xiàn)難治性發(fā)熱、呼吸功能不全進(jìn)一步加重及咯血等癥狀時(shí)，應(yīng)警惕侵襲性真菌病。流感相關(guān)侵襲性肺曲霉病(influenza-associated aspergillosis，IAA)的患病率為7.2%～28%，中位時(shí)間為5.5 d；CAPA的患病率從19.6%～33.3%不等，中位時(shí)間為6.5 d[39]。COVID-19相關(guān)性肺曲菌病患者的影像學(xué)表現(xiàn)多種多樣，如周圍結(jié)節(jié)、空洞、反向暈征、結(jié)節(jié)實(shí)變、磨玻璃影、胸腔積液和肺囊腫等。在38例CAPA病例中，15例進(jìn)行了CT檢查，其中1例患者表現(xiàn)為反向暈輪征，6例患者表現(xiàn)為磨玻璃影和不同大小和數(shù)量的結(jié)節(jié)，而其他患者表現(xiàn)為COVID-19肺炎的典型表現(xiàn)[40]。

4.2 肺外主要臨床類型

①皮膚感染：COVID-19繼發(fā)念珠菌感染可感染皮膚，皮損表現(xiàn)為糜爛、潰瘍及焦痂；繼發(fā)毛霉可表現(xiàn)為眶周蜂窩織炎樣皮損，嚴(yán)重者出現(xiàn)軟組織壞死。②真菌血癥:念珠菌為最常見致病菌，其次為隱球菌，曲霉和莢膜組織胞漿菌均可發(fā)生，其中CAC的中位時(shí)間為10 d。③中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染：臨床表現(xiàn)包括腦膜腦炎(如蛛網(wǎng)膜炎)、偏癱、卒中/血管炎、免疫重建炎癥綜合征(immune reconstitution inflammatory syndrome， IRIS)和脊髓疾病。病原菌主要包括曲霉、隱球菌。當(dāng)曲霉病播散至腦部時(shí)，會出現(xiàn)精神狀態(tài)改變[41]及偏癱。隱球菌腦膜炎會出現(xiàn)頭痛及腦膜刺激征等神經(jīng)系統(tǒng)癥狀體征。④播散性感染：隱球菌、曲霉、毛霉以及莢膜組織胞漿菌等均可發(fā)生播散性感染，累及多臟器。

5 重癥病毒感染并發(fā)/繼發(fā)真菌感染的診斷

診斷標(biāo)準(zhǔn)的選?。褐匕Y病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染的患病率依據(jù)所選的診斷標(biāo)準(zhǔn)不同而存在差異。目前常用的標(biāo)準(zhǔn)包括AspICU或修訂后的AspICU標(biāo)準(zhǔn)[30]、EORTC/MSGERC(2019)標(biāo)準(zhǔn)[42]、IAA及CAPA定義[43]標(biāo)準(zhǔn)。因多數(shù)患者無宿主因素，故難以應(yīng)用EORTC/MSGERC標(biāo)準(zhǔn)。目前的檢測手段主要包括微生物學(xué)檢查中的經(jīng)典真菌學(xué)方法——真菌鏡檢和真菌培養(yǎng)；非培養(yǎng)診斷主要包括血清學(xué)實(shí)驗(yàn)以及分子生物學(xué)手段等。在臨床懷疑真菌感染的前提下，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇真菌鏡檢、培養(yǎng)、血清學(xué)、組織病理及分子生物學(xué)等合適手段，快速、準(zhǔn)確做出診斷。

對于不同病毒并發(fā)侵襲性真菌感染診斷的病原學(xué)證據(jù)存在一定差異(見表2)，培養(yǎng)仍是最常用的診斷手段，但是相較于流感病毒并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染而言，COVID-19并發(fā)侵襲性真菌感染的診斷方法中，對痰及支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)標(biāo)本的檢測明顯減少，而增加了對危險(xiǎn)系數(shù)相對較低的氣道抽吸物的檢驗(yàn)，且陽性率較高；COVID-19血培養(yǎng)陽性率增加是因?yàn)槠淠钪榫Y的發(fā)生率明顯高于流感并發(fā)念珠菌血癥。血清學(xué)檢驗(yàn)中，IAA患者中尚無氣道抽吸物G和GM檢測的報(bào)道，該類患者血清GM陽性率高于BALF；而在CAPA患者中，BALF的GM陽性率高于血清及氣道抽吸物。此外，對于COVID-19患者，活檢及尸檢的選擇明顯降低，但分子方法(PCR)的應(yīng)用明顯增加。因此，高度懷疑COVID-19患者并發(fā)繼發(fā)侵襲性真菌感染時(shí)，建議選擇危險(xiǎn)系數(shù)相對較低且陽性率較高的呼吸道抽吸物進(jìn)行培養(yǎng)，同時(shí)需對血清學(xué)檢測高度重視：血清樣本行G及GM試驗(yàn)，在患者及防護(hù)條件允許的情況下，行BALF GM試驗(yàn)，結(jié)合分子方法以實(shí)現(xiàn)早檢測、早診斷。

表2 病毒感染合并侵襲性真菌病病原學(xué)證據(jù)匯總

目前PCR診斷方法已寫入EORTC/MSGERC侵襲性真菌病診斷共識(2019)中，其應(yīng)用逐步得到推廣。Zhang等利用宏基因組測序結(jié)合培養(yǎng)方法對COVID-19繼發(fā)感染的特征及危險(xiǎn)因素進(jìn)一步總結(jié)，同時(shí)轉(zhuǎn)錄組測序已應(yīng)用于COVID-19繼發(fā)真菌感染的機(jī)制研究[35-44]。故在預(yù)先不了解感染微生物的情況下，二代測序技術(shù)提供了一個(gè)機(jī)會，可同時(shí)分析整個(gè)微生物群落(細(xì)菌、病毒和真菌)。但其在臨床應(yīng)用仍存在一定限制：二代測序的菌群分析雖可發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢菌群，但難以精準(zhǔn)鎖定致病真菌；缺乏全面的可用于比對的參考菌株和微生態(tài)測序數(shù)據(jù)庫信息，從而無法實(shí)現(xiàn)對所得數(shù)據(jù)的有效注釋；宏基因組測序成本較高且數(shù)據(jù)分析更具挑戰(zhàn)性。

6 病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染的治療及預(yù)后

合并侵襲性肺曲霉病的危重患者，早期進(jìn)行抗真菌藥物治療，可顯著降低病死率。一線用藥選擇伏立康唑和艾沙康唑，其次為兩性霉素B脂質(zhì)體及棘白菌素類藥物。對于伏立康唑等唑類藥物，因其藥代動力學(xué)特征呈非線性，尤其在危重患者中，故治療藥物濃度監(jiān)測是必要的。89%(114/128)IAA患者均進(jìn)行積極抗真菌治療，但死亡率仍達(dá)57%。39例CAPA患者接受抗真菌藥物治療，死亡率仍達(dá)74.4%。棘白菌素是侵襲性念珠菌感染的首選治療藥物，其次是氟康唑、兩性霉素B脂質(zhì)體、伏立康唑、泊沙康唑和艾莎康唑。隱球菌感染：僅2(2/4)例行藥敏檢測；3例患者均選擇兩性霉素B治療，未死亡病例經(jīng)靜脈滴注兩性霉素B脂質(zhì)體及口服氟胞嘧啶誘導(dǎo)治療4周，后續(xù)使用氟康唑維持治療。肺孢子菌：首選復(fù)方新諾明治療。5例COVID-19并發(fā)毛霉病患者，4例接受抗真菌治療，但死亡率仍達(dá)100%。值得注意的是，目前已有COVID-19繼發(fā)耳念珠菌及耐藥曲霉的報(bào)道，應(yīng)及時(shí)完善藥物敏感性檢測。

7 小 結(jié)

病毒感染并發(fā)/繼發(fā)侵襲性真菌感染病死率較高，治療困難，嚴(yán)重影響患者的預(yù)后。因此，臨床上應(yīng)高度警惕重癥病毒感染繼發(fā)或并發(fā)侵襲性真菌感染，并針對病毒感染合并真菌感染進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測。對于呼吸道病毒感染患者，經(jīng)積極抗病毒及抗生素治療后，臨床癥狀未見緩解，影像學(xué)出現(xiàn)新的浸潤，應(yīng)在確保符合生物安全要求的前提下盡可能完善病原學(xué)診斷，包括真菌鏡檢、培養(yǎng)、藥物敏感性檢測、血清學(xué)檢查、組織病理(患者基本情況允許的情況下)及分子生物學(xué)檢測。根據(jù)不同病原真菌感染可選擇不同診斷方法。盡早診斷、及時(shí)治療有助于改善患者預(yù)后。基于以往文獻(xiàn)回顧，培養(yǎng)及組織病理學(xué)檢測仍是診斷侵襲性真菌感染的金標(biāo)準(zhǔn)，但具有一定的局限性。分子生物學(xué)可準(zhǔn)確、快速的診斷病原真菌，尤其是對于念珠菌及肺孢子菌感染的診斷，二代測序有望成為未來多重感染診斷的重要手段。對于重癥病毒感染患者，應(yīng)提高對侵襲性真菌感染的警惕性，及時(shí)準(zhǔn)確診斷、精準(zhǔn)治療，改善患者預(yù)后并提高生存率。