艾滋病相關(guān)卡氏肺孢子菌肺炎的診斷進(jìn)展?

王惠秋，李春華 綜述，呂圣秀 審校

(重慶市公共衛(wèi)生醫(yī)療救治中心放射科 400036)

卡氏肺孢子菌肺炎(PCP)是由卡氏肺孢子菌引起的一種非典型肺炎，是艾滋病患者最為常見的機(jī)會(huì)性感染[1]。過去卡氏肺孢子菌被歸為原生生物，但是目前認(rèn)為卡氏肺孢子菌屬于真菌，科學(xué)家將其更名為jirovecii肺孢子菌，但是為了避免混淆，其縮寫仍然沿用“PCP”[2]。有研究表明，超過一半的免疫力正常的成人會(huì)再次感染卡氏肺孢子蟲，但是絕大多數(shù)并不會(huì)發(fā)病，因此健康者成為病原菌的攜帶者和傳播者[3]。絕大多數(shù)PCP患者是因?yàn)楦鞣N原因破壞了機(jī)體的免疫系統(tǒng)，降低機(jī)體免疫力，進(jìn)而導(dǎo)致了感染，比如艾滋病患者、使用免疫抑制藥物的腎移植患者，以及白血病患者等免疫功能受損的人群，其中最主要的感染人群還是T細(xì)胞免疫功能嚴(yán)重受損的艾滋病患者[4]。有關(guān)PCP的資料，多數(shù)也是來自艾滋病患者[4-5]?？ㄊ戏捂咦泳荒苓M(jìn)行培養(yǎng)，過去通過纖維支氣管鏡下進(jìn)行肺泡灌洗，顯微鏡下查找病原菌是診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[3,6]。但是纖維支氣管鏡檢查是一種侵入性檢查，可能引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，因此非侵入性檢查顯得非常重要。本文就艾滋病相關(guān)PCP的非侵入性診斷進(jìn)展作一綜述?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 危險(xiǎn)因素

健康人群極少患PCP，但是肺孢子菌能夠寄生在肺中，而不引起任何癥狀。事實(shí)上，超過50%的免疫力正常者都攜帶有該病原菌[1]。絕大多數(shù)PCP患者都有嚴(yán)重的免疫功能缺陷，不能抵抗病原菌的入侵[7]。約40%的PCP患者感染了人免疫缺陷病毒(HIV)，或者發(fā)展為艾滋病[4]。其余60%的PCP患者是因?yàn)槠渌驅(qū)е碌拿庖呷毕?，比如原發(fā)性免疫缺陷、器官移植、自身免疫疾病使用免疫抑制劑、血液惡性腫瘤以及干細(xì)胞移植等[8-9]。研究發(fā)現(xiàn)，除了使用高劑量的糖皮質(zhì)激素可以導(dǎo)致PCP外，16～20 mg/d的潑尼松，使用4～6周就足以增加PCP的患病風(fēng)險(xiǎn)[10]。另外一項(xiàng)研究表明，腎移植患者容易爆發(fā)PCP，必須使用藥物預(yù)防偶發(fā)的PCP和爆發(fā)性PCP。此外，住院期間要將這類PCP患者隔離起來，以防其將病原菌傳播給其他的患者[11]。有研究結(jié)果顯示，針對(duì)肺孢子菌預(yù)防性用藥后，無人患PCP。因此，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)人群，不預(yù)防性用藥，本身也是個(gè)危險(xiǎn)因素。熟悉PCP的危險(xiǎn)因素，不僅有助于對(duì)PCP的診斷，而且有助于對(duì)PCP的早期預(yù)防[12]。

2 臨床表現(xiàn)

PCP的臨床表現(xiàn)具有潛伏性、非特異性。對(duì)于艾滋病患者和非艾滋病患者，除了原發(fā)病的表現(xiàn)外，其肺部癥狀不盡相同。例如艾滋病患者傾向以亞急性、進(jìn)行性呼吸困難起病，干咳或者少量痰，伴有低熱和不適[4-5]。然而，有7%的患者是沒有癥狀的。相反，對(duì)于非艾滋病引起免疫功能不全的患者，起病更急，常伴隨嚴(yán)重的呼吸困難、發(fā)熱和寒戰(zhàn)，一些患者甚至發(fā)病時(shí)就需要機(jī)械通氣[7]。在這些人群中，因呼吸衰竭導(dǎo)致的病死率高達(dá)40%[7]。嚴(yán)重的肺部癥狀可能與非艾滋病患者肺部炎性反應(yīng)更加強(qiáng)烈有關(guān)[13]。

3 診 斷

PCP最重要的診斷前提是臨床高度的重視和懷疑[3]。在恰當(dāng)?shù)呐R床環(huán)境下，一個(gè)免疫功能受損患者出現(xiàn)新發(fā)呼吸困難、新發(fā)肺部癥狀，無論是否有影像學(xué)的發(fā)現(xiàn)，都應(yīng)該進(jìn)一步評(píng)估，特別是那些沒有接受預(yù)防性治療的患者。

3.1影像學(xué)診斷 盡管近90%的PCP患者X線胸片表現(xiàn)異常，但是其影像學(xué)表現(xiàn)不具有特異性，且10%～15%的PCP患者胸片可以表現(xiàn)正常[14]。對(duì)于CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)低于200/mm2的患者，其X線胸片通常表現(xiàn)為雙側(cè)肺部磨玻璃樣改變、實(shí)變或者無實(shí)變，從肺門向周圍延伸，少數(shù)表現(xiàn)為肺葉浸潤(rùn)、肺部結(jié)節(jié)、肺大泡以及氣胸等[14]。相對(duì)于X線胸片，高分辨率CT則更加敏感，應(yīng)該用于臨床懷疑PCP但胸片正常或者不確定的患者[15]。CT上征象主要包括以下幾種：雙肺對(duì)稱彌漫分布的斑片影，從肺門向周圍發(fā)展，預(yù)防用藥者主要位于通氣較差的上葉，未預(yù)防用藥者主要位于下葉；條索網(wǎng)格影常提示肺間質(zhì)受累，分布位置與斑片影一致；肺大泡發(fā)生率約為30%；肺大葉的實(shí)變影在非HIV感染的患者更常見，且發(fā)展迅速，肺部常因強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)而嚴(yán)重受損；肉芽腫結(jié)節(jié)，其中心部位可以出現(xiàn)空洞；其他征象還包括肺門縱隔淋巴結(jié)腫大、胸腔積液以及氣胸等，均較為少見[15-16]。在臨床工作中，PCP常需要和其他的感染相鑒別，比如巨細(xì)胞病毒感染，其他的細(xì)菌和真菌感染，因此臨床需要借助其他的手段做鑒別診斷。

3.2實(shí)驗(yàn)室診斷 當(dāng)T細(xì)胞免疫功能抑制時(shí)，寄生于肺泡的肺孢子菌才能大量繁殖，對(duì)于免疫功能受損的患者，特別是艾滋病患者，需要計(jì)數(shù)CD4+T細(xì)胞，如果計(jì)數(shù)低于200/mm2，則具有提示作用[17]。血液學(xué)檢查表現(xiàn)為白細(xì)胞增高或者正常，與基礎(chǔ)疾病相關(guān)。肺功能檢查提示肺活量減低，肺彌散功能低于70%估計(jì)值；血?dú)夥治龀３Ｓ械脱跹Y、呼吸性堿中毒。而血清學(xué)檢查指標(biāo)主要是一些非特異性的指標(biāo)，具有提示作用。1-3-β-D葡聚糖(BDG)是絕大多數(shù)真菌的細(xì)胞壁成分，雖然不具有特異性，但是PCP的患者血清BDG水平會(huì)明顯上升。在一項(xiàng)對(duì)295例可疑PCP患者的回顧性研究中顯示，同肺泡灌洗液(BAL)的鏡檢相比，以31.1 pg/mL水平的BDG為臨界點(diǎn)，該實(shí)驗(yàn)的敏感度和特異度分別為92.3%和86.1%[18]。另外一項(xiàng)回顧性分析得出了同樣的結(jié)論，血清BDG是PCP的一個(gè)可靠的診斷標(biāo)記物[19]。這些前期研究結(jié)果表明，在某些恰當(dāng)?shù)那闆r下，BDG為PCP患者提供了一個(gè)非侵襲性的輔助檢查手段，但是仍然需要進(jìn)一步的確診實(shí)驗(yàn)[18-19]。NAKAMURA等[20]研究推薦用于PCP檢測(cè)的另一個(gè)血清學(xué)指標(biāo)是Ⅱ型肺泡細(xì)胞表面抗原(KL-6)，它是一種黏蛋白樣的糖蛋白，表達(dá)于Ⅱ型肺孢子菌和支氣管上皮細(xì)胞。但是最近研究報(bào)道其假陽(yáng)性率和檢測(cè)水平不如BDG優(yōu)異，并且事實(shí)上KL-6是一種更加廣譜的肺泡上皮損傷標(biāo)記物，可以在各種非真菌感染性肺部疾病中檢測(cè)到，比如嚴(yán)重的肺結(jié)核、呼吸道合胞病毒支氣管炎，甚至是間質(zhì)性肺疾病等。因此，認(rèn)為KL-6與肺損傷和上皮再生相關(guān)，也不能作為PCP的特異性指標(biāo)[21]。此外，檢測(cè)血清中的抗體及補(bǔ)體等，由于缺乏較高的敏感度和特異度，不能用于PCP的診斷[18,20]。

3.3分子病理診斷 由于肺孢子菌不能進(jìn)行培養(yǎng)，鏡檢到病原菌是診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。傳統(tǒng)的檢測(cè)肺孢子菌的方法是應(yīng)用化學(xué)染色法，比如瑞氏-姬姆薩(Giemsa)染色法及六甲基四胺銀(GMS)染色。Giemsa染色可檢出肺孢子菌包囊，內(nèi)含4～8個(gè)囊內(nèi)小體，囊壁為紅色；GMS對(duì)包囊的檢測(cè)效果較好，囊壁染成灰黑色，但是不易與其他真菌鑒別；兩種方法同時(shí)使用可以提高特異度。然而，目前實(shí)驗(yàn)室使用最為普遍的檢測(cè)試劑是熒光偶聯(lián)單克隆抗體，實(shí)驗(yàn)的敏感度取決于標(biāo)本的類型(BAL、痰或者組織)、病原菌的數(shù)量以及實(shí)驗(yàn)人員操作熟練程度。化學(xué)染色法的優(yōu)勢(shì)在于快捷、簡(jiǎn)便，可以檢測(cè)其他感染的真菌，但是所得結(jié)果的可靠性在一定程度上取決于實(shí)驗(yàn)人員的操作熟練程度。而免疫熒光抗體優(yōu)勢(shì)在于敏感度高，結(jié)果解讀簡(jiǎn)單、可靠，缺點(diǎn)是這種方法耗時(shí)長(zhǎng)，可能出現(xiàn)非特異性染色。因此，臨床上常推薦免疫熒光染色作為首選方法，再用第二種方法進(jìn)行確認(rèn)[3,18]。

所有直接檢測(cè)病原菌的方法都可能出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果，分子診斷方法具有更高的敏感度和特異度，在肺孢子菌的診斷和鑒別診斷方面具有廣闊的應(yīng)用前景。由于巢式聚合酶鏈反應(yīng)假陽(yáng)性率較高，最近已經(jīng)被實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)所取代，qPCR降低了污染概率，增高了特異度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為可靠[22]。目前qPCR主要的檢測(cè)靶點(diǎn)包括熱休克蛋白70(HSP70)、二氫葉酸還原酶基因(DHPS)、二氫葉酸合酶基因(DHPS)以及細(xì)胞分裂周期基因2(CDC2)等[22-24]。ARCENAS等[24]發(fā)現(xiàn)基于qPCR技術(shù)檢測(cè)肺孢子菌CDC2靶基因，其特異度高達(dá)96.0%，不會(huì)和其他的病原體出現(xiàn)交叉反應(yīng)，分析敏感度高達(dá)5.6 copy/μL，但是如果基因拷貝數(shù)低于下限，會(huì)出現(xiàn)假陰性。檢測(cè)標(biāo)本可以使用痰液、BAL或者肺組織[21]。此外，mRNA穩(wěn)定性差，其表達(dá)具有實(shí)時(shí)性，通過反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)檢測(cè)肺孢子菌mRNA的表達(dá)量，可以判斷感染是否具有活動(dòng)性，因此有學(xué)者推薦使用該方法作為病原微生物活性檢測(cè)手段[24]。

3.4二代測(cè)序 二代測(cè)序(NGS)也稱為高通量測(cè)序，是一系列測(cè)序技術(shù)的總稱。該技術(shù)可以對(duì)DNA及RNA進(jìn)行測(cè)序，相對(duì)于一代測(cè)序(Sanger測(cè)序)，其更加快捷、性價(jià)比更高，徹底改變了現(xiàn)有研究對(duì)基因組和分子生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也對(duì)疾病的診斷做出了巨大的貢獻(xiàn),可以用于遺傳疾病、腫瘤，以及感染性疾病的診斷[25]。對(duì)于PCP的患者，通過對(duì)總RNA的測(cè)序后，和相應(yīng)的基因庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，可以檢測(cè)病毒感染，同時(shí)也可以檢測(cè)細(xì)菌、真菌的活性。當(dāng)然，對(duì)于細(xì)菌、真菌以及DNA病毒，通過DNA深度測(cè)序，也可以進(jìn)行診斷[26]。對(duì)于診斷和鑒別診斷，使用NGS進(jìn)行疾病的診斷，可以事半功倍。

4 小 結(jié)

PCP是導(dǎo)致艾滋病患者死亡的主要原因之一，是免疫損傷患者的普遍并發(fā)癥，對(duì)于該類患者出現(xiàn)肺部癥狀需要高度懷疑。如果對(duì)高危人群提前預(yù)防性用藥，PCP是可以預(yù)防的[12]。但是一些HIV感染的患者，在診斷HIV感染之前，肺部癥狀可能是免疫抑制的首發(fā)表現(xiàn)，因此在臨床工作中，掌握PCP的臨床表現(xiàn)和影像特征非常重要[3,18]。如果懷疑肺孢子菌感染，最為常用的診斷方法是痰液檢查或者BAL的化學(xué)染色或者免疫熒光染色[3]。近幾年來，基于PCR的診斷技術(shù)越來越普及，并且許多的機(jī)構(gòu)或者醫(yī)院都具有這個(gè)檢測(cè)條件[24]。對(duì)于診斷、鑒別診斷困難的患者，應(yīng)該考慮使用NGS來幫助確診，以達(dá)到早期確診的目的[25-26]。