結(jié)核病?？品墙Y(jié)核分枝桿菌肺病菌種分布及病例特點(diǎn)研究

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非結(jié)核分枝桿菌(NTM)肺病近些年得到較多的關(guān)注，文獻(xiàn)報(bào)告的發(fā)病率逐年提高，但各地報(bào)告的主要致病的非結(jié)核分枝桿菌菌種不同，人群分布特點(diǎn)不盡相同，肺病的表現(xiàn)形式也發(fā)生改變[1-2]。

我國是肺結(jié)核高發(fā)國家。痰涂片抗酸染色仍是肺結(jié)核病的基本的診斷方法，而NTM和結(jié)核分枝桿菌在鏡下無法區(qū)分，NTM肺病的癥狀和胸片表現(xiàn)與肺結(jié)核也不易鑒別，故NTM肺病被誤診為肺結(jié)核的概率非常高，一方面增加了結(jié)核病的控制困難，另一方面極大地危害到NTM肺病病人的預(yù)后。

309醫(yī)院結(jié)核病研究所接收的病人主要來自北京和河北等北方省市，同時(shí)接收所有北京部隊(duì)的結(jié)核病病人，其中部分病人是高齡氣管插管患者。我們研究了這個(gè)群體NTM分布特點(diǎn)和病人的基礎(chǔ)狀態(tài)，以期增加NTM肺病的流行病學(xué)資料，并為臨床提供更多的鑒別診斷依據(jù)。

1 對(duì)象和方法

1.1研究對(duì)象 309醫(yī)院結(jié)核病研究所臨床實(shí)驗(yàn)室2014年9月至2018年3月非結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)陽性的病例(根據(jù)2012年版中華醫(yī)學(xué)會(huì)《非結(jié)核分枝桿菌病診斷與治療專家共識(shí)》的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3])納入確診NTM肺病病人；根據(jù)NTM肺病組病例的年齡、性別和發(fā)病時(shí)限，在同時(shí)期培養(yǎng)陽性的病例中，納入肺結(jié)核病人。

1.2研究方法 分枝桿菌快速培養(yǎng)采用美國BD公司的MGIT 960分枝桿菌液基培養(yǎng)檢測系統(tǒng)，按操作說明進(jìn)行。陽性培養(yǎng)結(jié)果首先進(jìn)行PNB、TCH鑒別培養(yǎng)，對(duì)PNB鑒別培養(yǎng)陽性的菌株進(jìn)一步采用北京博奧生物公司的分枝桿菌芯片檢測系統(tǒng)進(jìn)行菌種鑒定。統(tǒng)計(jì)分析NTM肺病病人在同時(shí)期分枝桿菌培養(yǎng)陽性的病例中的比例和NTM的分布特點(diǎn)，分析NTM肺病組和肺結(jié)核病組基礎(chǔ)狀態(tài)的差別。

1.3統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS 13.0軟件對(duì)計(jì)數(shù)資料進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，對(duì)于1/5單元格理論頻數(shù)小于5的數(shù)據(jù)進(jìn)行Fisher確切概率法檢驗(yàn)，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1NTM肺病分離率和診斷時(shí)長 2014年9月至2018年3月痰或支氣管灌洗液培養(yǎng)陽性病例2 319例，其中NTM陽性108例，分離率為4.66%，其中確診NTM肺病的72例，分離率為3.10%。NTM肺病病人明確診斷用時(shí)最短0.2個(gè)月，最長108個(gè)月，平均27.8±30.8個(gè)月，2017年之后的新發(fā)患者的平均診斷時(shí)間4.3±4.9個(gè)月。

2.2 NTM 分布特點(diǎn)

2.2.1菌種及比例 72例NTM肺病，33例胞內(nèi)分枝桿菌(45.8%)，27例龜/膿腫分枝桿菌(37.5%)，7例鳥分枝桿菌(9.7%)，3例堪薩斯分枝桿菌(4.2%)，2例蟾蜍分枝桿菌(2.8%)。

2.2.2NTM肺病患者年齡分布 NTM肺病患者平均年齡64.1±18.0歲。設(shè)置每10歲一個(gè)年齡段。20～30歲有5例NTM肺病，而31～40歲年齡段內(nèi)只有1例。40歲以后NTM肺病病例數(shù)隨年齡段提高而增多，在71～80歲年齡段達(dá)到最多。具體到最多見的3種NTM肺病，呈現(xiàn)出不同的年齡分布特點(diǎn)。龜/膿腫分枝桿菌肺病患者例數(shù)隨年齡的增長而增長，平均年齡75.2±14.8，>80歲組病例數(shù)占40.7%。而胞內(nèi)NTM肺病患者平均年齡59.9±17.0，例數(shù)在61～70歲年齡段最高，占27.3%，這兩種肺病的年齡分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=14.832，P=0.011)。鳥分枝桿菌肺病的發(fā)病年齡則相對(duì)小，見圖1。

圖1 NTM肺病年齡分布Fig.1 Distribution of age of patients with NTM lung diseases

2.2.3NTM肺病性別分布比例 男女比例總體上為1.88，胞內(nèi)分枝桿菌肺病為1.75，龜/膿腫分枝桿菌肺病為2.86，兩種主要的NTM肺病的性別分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.616，P=0.433)。

龜/膿腫分枝桿菌肺病中>80歲的病人均來自軍人老年病房，均為男性，去除這個(gè)因素，龜/膿腫分枝桿菌肺病男女比例為1.29，總體男女比例為1.44。

不同年齡階段，男女比例不同，<60歲，女性多于男性，男女比例0.79；60～80歲，男女比例2.09。差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.229，P=0.069)

2.3NTM肺病與肺結(jié)核病兩組病人的基礎(chǔ)疾病 NTM肺病與肺結(jié)核病兩組病人的基礎(chǔ)疾病基本可以歸納為呼吸系統(tǒng)慢性疾病和免疫相關(guān)疾病，種類和例數(shù)見圖2。NTM肺病患者的基礎(chǔ)性呼吸系統(tǒng)慢性疾病發(fā)生率高于肺結(jié)核病患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.141，P=0.042)。胸部CT影像診斷合并支氣管擴(kuò)張或肺氣腫的病例數(shù)在兩組間亦有差別，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.766，P=0.052)。免疫相關(guān)疾病基本是糖尿病、惡性腫瘤和自體免疫性疾病，其中肺結(jié)核患者的基礎(chǔ)糖尿病數(shù)量多，但在兩組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.094，P=0.079)。

NTM肺病不同性別患者的支氣管擴(kuò)張的合并診斷率不同，見圖3。采用Fisher精確概率法檢驗(yàn)，χ2=10.277，P=0.006，女性NTM肺病的基礎(chǔ)性支氣管擴(kuò)張發(fā)生率顯著高于男性NTM肺病患者。

20～30歲的5例NTM肺病中(男∶女=2∶3)，女性中2例有多年的支氣管擴(kuò)張病史，1例是慢性活動(dòng)性乙型肝炎患者；男性中1例沒有詳細(xì)的病例記錄，另1例是重度再生障礙性貧血患者。31～40歲年齡段內(nèi)的1例堪薩斯分枝桿菌肺病患者，發(fā)現(xiàn)肺病之前1年在整形美容科做過假體植入術(shù)。

圖2 NTM肺病與肺結(jié)核病兩組病人的基礎(chǔ)疾病種類和例數(shù)Fig.2 Underlying diseases of patients with NTM lung diseases or lung tuberculosis

圖3 NTM肺病不同性別患者的支氣管擴(kuò)張的合并診斷例數(shù)Fig.3 Difference of bronchiectasia diagnosis between male and female patients with NTM lung disease

3 討 論

309醫(yī)院結(jié)核科具備綜合性和?？?個(gè)特點(diǎn)，接收的病人以北京地區(qū)為主，基本覆蓋河北、山西、內(nèi)蒙、遼寧、黑龍江等省市，因此分枝桿菌肺病病例具有一定的華北東北病人的代表性；同時(shí)負(fù)責(zé)北京地區(qū)的軍人結(jié)核病人的診療，病例特點(diǎn)與其他結(jié)核病專科比較可能存在一定的特殊性。

NTM作為環(huán)境微生物廣泛存在于水和泥土中，但是某些NTM可以是人的致病原，75%～94%的人NTM病表現(xiàn)為肺病[4]，過去20余年，世界范圍內(nèi)的NTM肺病的發(fā)病率升高[5-6]。常見的致病性NTM包括鳥分枝桿菌復(fù)合群(MAC,主要包括鳥分枝桿菌，胞內(nèi)分枝桿菌)，堪薩斯分枝桿菌，龜/膿腫分枝桿菌復(fù)合群(主要包括龜分枝桿菌，膿腫分枝桿菌)和偶發(fā)分枝桿菌，這些NTM對(duì)生存環(huán)境要求極低，能夠在土壤、灰塵、市政自來水和蒸餾水中生長，對(duì)溫度的耐受性強(qiáng)，并能抵抗有機(jī)汞、氯、2%甲醛和堿性戊二醛等常用消毒劑[7]。

在不同國家和一個(gè)國家的不同地區(qū)NTM肺病致病菌種構(gòu)成不同。日本MAC占比85.9%[8]。韓國的MAC和膿腫分枝桿菌分別占45.3%和42.2%[9]。臺(tái)灣北部地區(qū)主要是MAC，而臺(tái)灣南部地區(qū)雖然主要是MAC和龜/膿腫分枝桿菌，但是堪薩斯分枝桿菌分離率逐年升高[10]。福建省2005-2011年的NTM主要是胞內(nèi)分枝桿菌42.7%，鳥分枝桿菌21.7%和膿腫分枝桿菌13.6%[11]。北京市2009和2013年的NTM主要是胞內(nèi)分枝桿菌和堪薩斯分枝桿菌，分別占39.2%和37.7%[12]。本研究中，胞內(nèi)分枝桿菌占45.8%，龜/膿腫分枝桿菌占37.5%，鳥分枝桿菌占9.7%，龜/膿腫分枝桿菌的分離率與韓國和臺(tái)灣南部的分離率相仿。即使去除11份高齡龜/膿腫分枝桿菌病例，龜/膿腫分枝桿菌仍占22.2%，也高于福建省的分離率，雖然有研究者認(rèn)為在中國龜/膿腫分枝桿菌的分離率隨緯度下降而升高[6]。

本研究中，大于80歲的13份病例中，11份是龜/膿腫分枝桿菌肺病，均為長期臥床、或長期用呼吸機(jī)或做過氣管插管的高干病人，也是本研究中唯一的軍人身份群體。研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)醫(yī)院內(nèi)感染的NTM是快生長分枝桿菌，如偶發(fā)分枝桿菌和膿腫分枝桿菌，而NTM肺病院內(nèi)感染最常見的途徑是受污染的支氣管鏡、內(nèi)鏡清洗機(jī)和醫(yī)院供水[7]。這11份病例在3年半內(nèi)散發(fā)，雖然不是暴發(fā)感染，但可能與醫(yī)院用水和呼吸道內(nèi)介入性操作有關(guān)，需要對(duì)醫(yī)院的蒸餾水系和氣管鏡操作系統(tǒng)做進(jìn)一步NTM檢驗(yàn)分析。

NTM肺病患者大部分有基礎(chǔ)肺病[3,13]，歐美文獻(xiàn)報(bào)告的最多見的是肺囊性纖維化[13]。本研究未發(fā)現(xiàn)肺囊性纖維化患者，但是明確有慢性肺部基礎(chǔ)疾病(如支氣管擴(kuò)張、肺氣腫)的患者顯著多于肺結(jié)核組。沒有明確的既往史、因?yàn)樽≡汉驝T影像而診斷支氣管擴(kuò)張和/或肺氣腫的病人數(shù)量NTM肺病組也明顯多于肺結(jié)核組。本研究中的的病人年齡大、病程時(shí)間長、部分病人有長期大量吸煙史，這部分支氣管擴(kuò)張/肺氣腫病例很難判斷是基礎(chǔ)性的還是分枝桿菌感染后所致，需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量以求證，如果是基礎(chǔ)性肺病，則進(jìn)一步說明基礎(chǔ)肺病是NTM感染發(fā)病的易感因素，如果是分枝桿菌感染后所致，提示NTM可能對(duì)肺組織和氣管壁的病理損傷強(qiáng)于Mtb，其機(jī)制需要深入研究。我們的研究中45%的女性NTM肺病患者合并診斷支氣管擴(kuò)張，其比例顯著高于男性，臺(tái)灣地區(qū)NTM肺病女性的支氣管擴(kuò)張合并診斷率亦高于男性，但比例只有19.7%[10]。免疫遺傳學(xué)和免疫學(xué)研究發(fā)現(xiàn)支氣管擴(kuò)張對(duì)慢性細(xì)菌感染的易感性與特定的HLA抗原有關(guān)[14]，本研究中75%的病人來自北京、河北和內(nèi)蒙古中部地區(qū)，這些地區(qū)女性支氣管擴(kuò)張患者HLA抗原類型與NTM感染的關(guān)系需要進(jìn)一步研究。

機(jī)體免疫力低下也是NTM肺病的易感因素之一，常見因素如癌癥和器官移植術(shù)后[5]。但是有研究發(fā)現(xiàn)免疫力狀況不是膿腫分枝桿菌病不良預(yù)后的危險(xiǎn)因素。本研究中NTM肺病組和肺結(jié)核組中有免疫相關(guān)基礎(chǔ)性疾病的數(shù)量相仿，主要是糖尿病、腫瘤和自體免疫性疾病。雖然差別沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是肺結(jié)核組糖尿病數(shù)量明顯多于NTM肺病組。肺結(jié)核病與細(xì)胞免疫功能抑制的關(guān)系密切，而NTM肺病與機(jī)體免疫關(guān)系的研究尚不充分[15]。本研究的病例中只有大于80歲的年齡段中有軍人身份的病人，這可能與病例數(shù)少有關(guān)，也可能與軍人的基礎(chǔ)狀態(tài)和營養(yǎng)狀態(tài)偏優(yōu)，機(jī)體的免疫狀態(tài)不同有關(guān)。

NTM肺病患者曾經(jīng)患肺結(jié)核這一現(xiàn)象在文獻(xiàn)中多有報(bào)道,甚至是臺(tái)灣地區(qū)NTM肺病最常見的肺部合并癥[6]，在NTM組中有7例(15.9%)病人20多年前曾診治過肺結(jié)核?？赡芘c曾經(jīng)的肺結(jié)核造成肺組織和支氣管結(jié)構(gòu)改變有關(guān)，也可能與結(jié)核分枝桿菌造成肺局部細(xì)胞免疫改變有關(guān)。但是，必須強(qiáng)調(diào)的是，曾經(jīng)患肺結(jié)核這一病史是造成長時(shí)間誤診的重要因素之一。

我們的研究中，每10歲一個(gè)年齡段，62.5%的病例>60歲，而20～40歲段只有6例，除1例未記錄，其他5人有明確的慢性肺病或嚴(yán)重的免疫力抑制疾病或可能的感染病史，40歲以后NTM肺病病例數(shù)隨年齡段提高而增多，<40歲可能是NTM的保護(hù)性因素。機(jī)體的先天免疫系統(tǒng)中，從Toll樣受體功能到中性粒細(xì)胞胞外誘捕形成的過程通常在老年人中減少，在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中，T細(xì)胞和B細(xì)胞亞群構(gòu)成和功能也隨年齡而改變[16]。因此，老化的免疫力是高齡易感NTM的原因之一。另一方面，在吸煙、環(huán)境和其他病理因素作用下，呼吸系統(tǒng)隨年齡的增長逐漸發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，有利于NTM感染。老年人可能更多接觸到支氣管插管等介入性操作，從而接觸到被NTM污染的水源。因此，人口老齡化可能是NTM肺病發(fā)病率增高的重要原因。

本研究NTM肺病的性別男女比例為1.88∶1，其中11例>80歲的病人均為男性軍人，扣除這個(gè)因素，男女比例為1.44∶1，與臺(tái)灣地區(qū)NTM肺病男女比例相仿[6]。雖然缺乏明確的機(jī)制研究，但是基于多數(shù)研究結(jié)果，通常認(rèn)為NTM肺病女性多于男性[3,13]。本研究中90%的病例來自華北東北地區(qū)，老年男性病人肺氣腫并發(fā)率高，另有部分病人有數(shù)十年的大量吸煙史，肺結(jié)構(gòu)和肺局部微環(huán)境發(fā)生改變，可能與老年男性NTM肺病比例高有關(guān)。

本研究中的NTM肺病病人明確診斷用時(shí)平均27.8±30.8個(gè)月，大部分病人因?yàn)樘低科顾崛旧栃员辉\斷為“肺結(jié)核”，并開始了漫長的抗結(jié)核治療，其中一個(gè)病人間斷抗結(jié)核治療幾乎持續(xù)了9年。但是分枝桿菌核酸檢測的普及顯著提高了NTM病的診斷效率，本研究中2017年之后的新發(fā)患者的平均診斷時(shí)間顯著下降至4.3±4.9個(gè)月。研究認(rèn)為非結(jié)核分枝桿菌病與結(jié)核病的發(fā)病率呈反向關(guān)系[17]，中國雖然仍然是結(jié)核病高發(fā)國家，但也存在人口老齡化、介入性治療增多、NTM水污染等現(xiàn)象，臨床醫(yī)生更應(yīng)該時(shí)刻警惕NTM肺病。全基因組分析的方法發(fā)現(xiàn)，NTM肺病可以在人與人之間傳播[17]，因此提高NTM肺病的診斷效率，不僅可以改善患病個(gè)體的預(yù)后，同時(shí)可以提高NTM肺病和結(jié)核病的控制水平。

通過rpoB和hsp65等基因多態(tài)性分析，龜/膿腫分枝桿菌復(fù)合群被進(jìn)一步區(qū)分為龜分枝桿菌和膿腫分枝桿菌等不同的菌種，但表型分析和藥物敏感性試驗(yàn)無法區(qū)分這些菌種[18]。由于快生長分枝桿菌肺病的病原體65%～80%是膿腫分枝桿菌[15]，而且與膿腫分枝桿菌比，龜分枝桿菌很少引起肺感染，所以雖然我們的分枝桿菌分子菌種鑒定系統(tǒng)不能對(duì)龜膿腫NTM復(fù)合群做進(jìn)一步的區(qū)分，并不影響對(duì)結(jié)果的分析。