毛霉病的防治策略與研究進展

趙靜宇，方偉，潘煒華，廖萬清

1. 上海市醫(yī)學真菌分子生物學重點實驗室，上海長征醫(yī)院皮膚科，上海 200003； 2. 上海東方肝膽外科醫(yī)院皮膚科，上海 200438

自2019年12月以來，2019冠狀病毒病(corona virus disease 2019，COVID-19)在全世界廣泛流行并引發(fā)第六次國際公共衛(wèi)生事件[1-3]。該病目前尚無特效抗病毒藥物，系統(tǒng)應用糖皮質激素被證實可有效提高重癥患者的存活率，但廣泛應用糖皮質激素極可能增加繼發(fā)細菌和(或)真菌感染的發(fā)生率[4]。在2019冠狀病毒病暴發(fā)的印度，出現(xiàn)了大規(guī)模罕見侵襲性真菌感染——毛霉病(mucormycosis)，已累計1萬余例，死亡逾200例。

毛霉病是由傳統(tǒng)真菌分類中接合菌門(Zygomycota)接合菌綱(Zygomycetes)毛霉目(Mucorales)病原真菌引起的侵襲性感染，主要侵犯免疫受損患者，可引起局限性和播散性感染，免疫功能正常人群中侵襲性毛霉病亦有報道，但相對少見[5]。

1 流行病學

毛霉目真菌是一類自然界中廣泛存在的嗜熱性真菌，通常存在于腐爛的有機物中，患者主要通過吸入空氣中的真菌孢子或受損的皮膚黏膜直接植入等造成感染[6]。毛霉感染的主要危險因素是血糖控制不佳的糖尿病、代謝性酸中毒、長期糖皮質激素治療、器官或骨髓移植、創(chuàng)傷或燒傷、血液系統(tǒng)惡性腫瘤及去鐵敏治療等[7,8]。近年來，隨著醫(yī)源性免疫受損人群的增多，毛霉病的發(fā)病率整體呈上升趨勢。不同國家地區(qū)之間存在顯著差別，發(fā)達國家毛霉病發(fā)病率相對較低，主要危險因素為血液系統(tǒng)惡性腫瘤，而發(fā)展中國家發(fā)病率相對較高，主要危險因素為控制不佳的糖尿病及創(chuàng)傷、燒傷等[9]。

在后疫情時代，印度的2019冠狀病毒病中重度患者中暴發(fā)了大規(guī)模毛霉感染[10]，引發(fā)了高度關注。我們推測：一方面，嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)入侵引起了廣泛肺部組織病變，同時誘發(fā)機體免疫功能損傷(如CD4+和CD8+T細胞數(shù)量減少)，導致毛霉等侵襲性真菌感染呼吸道的風險增加；另一方面，2019冠狀病毒病治療過程中類固醇激素、單克隆抗體及廣譜抗生素的應用加劇了患者罹患毛霉病等侵襲性真菌病的風險[11]。

2 病原學

毛霉目是接合菌綱中最重要也是研究最多的一個目，包含13科56屬約300種真菌，其中38種可使人類致病[12]?；谡婢男螒B(tài)學特點，如假根(rhizoid)存在與否及其位置、囊托(apophysis)存在與否，以及囊軸(columella)的形態(tài)，與醫(yī)學相關的毛霉目真菌主要分布于毛霉科(Mucoraceae)、小克銀漢霉科(Cunninghamellaceae)、被孢霉科(Mortierellaceae)、瓶霉科(Saksenaceae)、并頭霉科(Syncephalastraceae)、枝霉科(Thamnidaceae)6個科，絕大多數(shù)屬于毛霉科。最常見的毛霉病病原菌為少根根霉(Rhizopusarrhizus)，亦稱為米根霉(Rhizopusoryzae)，其次為根足狀小孢根霉(Rhizopusmicrosporusvar.rhizopodiformis)。其他相對少見的毛霉目病原真菌如傘狀犁頭霉 (Absidiacorymbifera)、雅致鱗質霉(Apophysomyceselegans)、毛霉(Mucorspp.)及微小根毛霉(Rhizomucorpusillus)等可引起類似臨床感染[13]。病例回顧性研究發(fā)現(xiàn)，毛霉病的病原菌中少根根霉、橫梗霉、毛霉約占75%[]，具體比例存在地區(qū)差異，歐洲少根根霉占34%，橫梗霉占19%，毛霉占19%[14]；法國毛霉病兩大病原菌為少根根霉(52%)與橫梗霉(29%)[15]；印度毛霉病第二大病原菌為鱗質霉，在亞洲主要引起無免疫缺陷患者皮膚毛霉病的致病菌為鱗質霉與瓶霉[16]。

3 臨床表現(xiàn)

毛霉病的主要特點為侵襲血管形成血栓而引起組織壞死，大多起病急，進展迅速，死亡率高。根據(jù)臨床表現(xiàn)和感染部位，毛霉病主要分為6種類型：鼻腦型、肺型、皮膚型、胃腸型、腎臟型、播散型[17,18]。

3.1 鼻腦型毛霉病

鼻腦型毛霉病是最常見的毛霉感染，約占1/3。該型患者多數(shù)為伴發(fā)酮癥酸中毒或血糖控制不佳的糖尿病患者[]，近年來在長期大劑量糖皮質激素治療的患者中其發(fā)病率呈上升趨勢，其他危險因素有器官移植、慢性腎病及靜脈吸毒等[]。起始多累及上頜竇和篩竇，臨床表現(xiàn)為鼻竇炎，如面部疼痛、單側頭痛、眼球突出、結膜和眶周軟組織腫脹、視物模糊、眶周麻木、鼻部充血和出血。發(fā)熱較為常見。感染可快速擴散至鄰近組織，可由鼻竇擴散至口腔，導致硬腭部形成疼痛性壞死性潰瘍。上顎或鼻黏膜黑痂、眼部深色分泌物常提示梗死，應注意與曲霉、鐮刀菌等其他侵襲性真菌感染引起的類似黑色壞死病灶相鑒別。如不治療，感染常由篩竇擴散至眼眶，可導致眼外肌功能喪失，眼球突出，球結膜水腫。累及眼神經時，表現(xiàn)為視物模糊，最終失明；三叉神經亦可累及，導致上瞼下垂，瞳孔擴張；顱神經累及常由眼眶或鼻竇感染向后擴散而來，一旦發(fā)生則提示廣泛感染，預后極差。局限于鼻竇或眼眶的毛霉病經積極治療，病死率低于40%，而一旦擴散至中樞神經系統(tǒng)則病死率高于60%。糾正基礎疾病和免疫紊亂對患者的生存最重要。有研究發(fā)現(xiàn)，在鼻腦型毛霉病患者中，無潛在免疫抑制因素、伴有糖尿病和有免疫抑制因素組的患者生存率分別為75%、60%和20%[19]。

3.2 肺型毛霉病

肺部毛霉感染最常見于嚴重中性粒細胞減少或糖皮質激素治療的患者，如白血病、骨髓干細胞移植、腎移植及自身免疫病患者。糖尿病酮癥酸中毒患者亦可發(fā)生，但其感染多為亞急性病程，與中性粒細胞減少患者相比，較少暴發(fā)性起病。臨床上多表現(xiàn)為發(fā)熱(>38 ℃)、氣急和咳嗽，少數(shù)情況下可造成氣管支氣管損害，特別是糖尿病患者。支氣管毛霉病可能出現(xiàn)氣管梗阻繼而發(fā)生肺塌陷，侵襲門靜脈導致致命性大咯血[20]。該型臨床表現(xiàn)與肺曲霉感染相似，均可出現(xiàn)頑固性發(fā)熱和肺部浸潤，對抗生素治療抵抗。如不治療，常可血源性播散至對側肺部及其他鄰近器官(縱隔、心包及胸壁)，患者常死于并發(fā)癥。肺部局限感染的死亡率為50%～70%，一旦播散病死率幾近100%死亡[]。

3.3 皮膚型毛霉病

皮膚型毛霉病常見于創(chuàng)傷后的異物原發(fā)性植入感染，如機動車交通事故、燒傷、糖尿病或免疫受損患者的胰島素注射或導管插入，由污染性外科敷料導致的皮膚毛霉感染亦有報道，此外還見于其他原發(fā)感染灶的血源性播散。根據(jù)感染的范圍，可將皮膚型毛霉病分為局部型(皮膚及皮下組織)、深在型(肌肉、肌腱及骨骼)、彌散型(非鄰近器官)[9,21]。原發(fā)性皮膚感染多表現(xiàn)為急性炎癥反應，如化膿、膿腫形成、組織腫脹與壞死。皮損初為紅色，常進展形成黑痂皮，壞死組織脫落后形成較大的潰瘍，呈壞疽性膿皮病樣表現(xiàn)。原發(fā)性皮膚感染可同時伴發(fā)多種病原菌感染，有時聯(lián)合清創(chuàng)和藥物治療亦不能阻止其快速進展，皮膚病灶表面偶可見氣生菌絲。原發(fā)性皮膚毛霉感染常具有較強的局部侵襲性，可迅速由皮下組織擴散至鄰近的脂肪、肌肉、筋膜，甚至骨骼，一旦發(fā)生壞死性筋膜炎，病死率高達80%[22]。繼發(fā)于深部病灶的皮膚血源性播散感染起始常表現(xiàn)為較硬的疼痛性蜂窩織炎，逐步進展為上覆黑痂的潰瘍性病灶。

3.4 胃腸型毛霉病

胃腸型毛霉病主要經食入途徑感染，較為罕見，死亡率高達85%[]，且很少在存活的患者中得到確診，僅25%的患者在死前得到明確診斷。以前此型毛霉病幾乎均見于營養(yǎng)極度不良的患者，尤其是嬰幼兒和兒童，近年來其在血液系統(tǒng)惡性腫瘤、長期使用糖皮質激素及血糖控制不佳的糖尿病患者中亦有報道[23,24]。胃腸型毛霉病可發(fā)生在消化系統(tǒng)的任意部位，以胃部最為常見，其次為結腸與回腸[25]。其臨床表現(xiàn)多變且缺乏特異性，主要取決于感染部位，以腹痛和腸梗阻癥狀最為常見，如腹脹、惡心和嘔吐，發(fā)熱、便血亦可見。其早期診斷困難，確診主要依賴外科手術或內鏡活檢。胃腸型毛霉病可蔓延到肝臟、脾臟及胰腺。其高致死率的原因是真菌可侵襲腸壁及血管，導致腸穿孔、腹膜炎、敗血癥及大規(guī)模胃腸出血[26]。

3.5 腎臟型毛霉病

近年來在印度各型毛霉病的研究報道中，腎臟型毛霉病的發(fā)病率顯著上升，其比例由5.4%上升至14%。中國及印度33%～100%腎臟型毛霉病患者無基礎疾病[27-30]。其臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、側腹痛、血尿或無尿。計算機斷層掃描(computed tomography，CT)及超聲檢查有助于早期診斷，腹部CT顯示雙側腎臟增大伴腎盂增厚及實質梗死[31]。

3.6 播散型毛霉病

血源播散型毛霉病主要源于原發(fā)感染部位，伴嚴重中性粒減少的肺型毛霉病患者發(fā)生播散感染的概率最高；亦可源于胃腸道、鼻竇或皮下組織(特別是燒傷患者)。最常見的播散部位是腦部。與鼻腦型感染不同，播散性腦部感染可形成膿腫和梗死。患者可表現(xiàn)為隱匿起病，漸進出現(xiàn)神經癥狀，亦可表現(xiàn)為突發(fā)局灶性神經損傷、精神狀態(tài)改變和昏迷，其死亡率可達100%。無論是否侵犯中樞神經系統(tǒng)，播散型毛霉病的死亡率均高于90%[]。實際上，毛霉可引起身體任何部位感染，無鼻竇感染的中樞神經系統(tǒng)感染、心內膜炎和其他感染(如骨關節(jié)、縱隔、氣管、上腔靜脈感染及原發(fā)性外耳感染)亦有報道。

4 診斷

毛霉病的臨床確診率較低，約一半病例經死后尸檢方可確診。目前，毛霉病尚無可靠的血清學和皮膚檢測方法，診斷依賴活檢或細胞學檢查。同時，毛霉是實驗室最常見的污染菌，毛霉病的確診依賴無菌部位針吸或活檢組織的陽性培養(yǎng)結果或組織病理學證據(jù)；非無菌部位的標本如痰液或支氣管肺泡灌洗液培養(yǎng)陽性，可建立臨床擬診(probable diagnosis)。盡管毛霉在實驗室培養(yǎng)基中生長快速，但約一半毛霉病患者的組織標本培養(yǎng)陰性，主要原因在于組織標本經實驗室研磨等不當處理后病原菌被殺死了。因此，如考慮毛霉病診斷，應將完整的組織進行真菌培養(yǎng)，不能在接種前進行常規(guī)勻漿化處理。

毛霉病的組織病理學特征為分支呈直角的帶狀寬大無隔菌絲，病原體周圍常包繞大量壞死組織碎片。其他真菌如曲霉、鐮刀菌或賽多孢子菌感染可表現(xiàn)出類似病理特點，但這些真菌通常較細、有隔且分支呈銳角。播散型毛霉病的診斷較為困難，患者常伴發(fā)多種臨床表現(xiàn)，血培養(yǎng)常為陰性，且與其他侵襲性真菌病如曲霉病的臨床表現(xiàn)相似，因此臨床發(fā)現(xiàn)多個臟器存在梗死時常考慮“毛霉病”的可能，應當仔細檢查難以解釋的皮膚病灶并進行活檢。

CT掃描對肺型毛霉病(尤其是癌癥患者)的早期檢測有應用價值。Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，對伴發(fā)癌癥的肺型毛霉病患者應用CT掃描可有效鑒別曲霉病，多表現(xiàn)為鼻竇炎、多發(fā)(>10個)結節(jié)和胸膜滲出[32]。最近一項回顧性分析報道，8例CT表現(xiàn)為反暈征(reversed halo sign；局灶性磨玻璃樣密度的圓形區(qū)域及周圍環(huán)形的氣腔實變)的免疫受損患者中，7例為毛霉病，而非其他真菌感染[33]。較之CT檢查，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)對眼眶和中樞神經系統(tǒng)毛霉感染更敏感，應用價值更高。別的可用于鑒別毛霉病與其他病原菌感染和非感染性疾病的影像學檢查方法仍有待進一步探索。

目前，毛霉病的主要分子生物學檢測方法包括傳統(tǒng)聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)、限制性片段長度多態(tài)性聚合酶鏈反應(PCR-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP)、確定基因區(qū)域的DNA測序、PCR產物的熔融曲線分析，這些方法的檢測靶點為內部轉錄間隔區(qū)或18S rRNA基因[34]，但由于標本數(shù)量太少及缺乏臨床全面評估結果，目前尚不能作為獨立的診斷標準。亦有學者采用基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜技術(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF)進行毛霉快速鑒定，但目前真菌數(shù)據(jù)庫尚不完善，存在諸多亟待解決的問題。近期致力于血液或血清學的分子診斷方法取得了很多積極的臨床數(shù)據(jù)，有望成為傳統(tǒng)診斷程序的補充工具[34]。

5 治療

5.1 治療原則

毛霉病的臨床轉歸及預后主要取決于4個因素：早期快速診斷、潛在病因與危險因素的逆轉、適當?shù)耐饪铺幚砗涂拐婢幬镏委?。早期診斷十分重要，小的局限性病灶如在進展播散前進行外科切除，且在診斷5 d內盡早啟動多烯類藥物抗真菌治療可顯著提高患者的生存率。糾正或控制存在的危險因素對改善患者預后同樣至關重要。對糖尿病酮癥酸中毒患者，應當糾正高血糖和酸中毒；中斷去鐵敏或免疫抑制治療，特別是糖皮質激素，應強烈推薦。

5.2 抗真菌治療

臨床上最常用的抗真菌藥物主要包括多烯類、三唑類、棘白菌素類等。兩性霉素B是目前唯一批準可用于毛霉病治療的多烯類抗真菌藥物。部分毛霉分離株對兩性霉素B相對不敏感或高度抵抗，兩性霉素B的通常起始治療劑量為每日1.0～1.5 mg/kg，該劑量常引起顯著的腎臟毒性。因此，兩性霉素B脂質體已取代兩性霉素B成為治療毛霉病的優(yōu)先選擇，其高劑量長期應用相對安全有效。

常用的三唑類藥物如伊曲康唑、氟康唑及伏立康唑在體外實驗中對大多數(shù)毛霉的抗菌活性不強，惟有泊沙康唑對毛霉顯示出較強的體外抗真菌活性，90%最低抑菌濃度(90% minimum inhibitory concentration，MIC90)為0.125～16 mg/mL[35]，對根霉的MIC90為8 mg/mL。臨床對照研究提示泊沙康唑具有替換多烯類藥物的可能性，可作為對多烯類藥物抵抗或不敏感的毛霉病患者的補救方案，特別是存在腎功能障礙的患者，但由于樣本量少，目前仍作為慎重推薦選擇[36]。

棘白菌素類藥物(如卡泊芬凈、米卡芬凈及阿尼芬凈)在體外實驗中對毛霉均無明顯抗菌活性，但已證實少根根霉中存在棘白菌素類藥物的靶點酶如1, 3-β-葡聚糖合酶。動物實驗和臨床小樣本回顧性研究均提示，與單用兩性霉素B脂質體相比，兩性霉素B脂質體聯(lián)合棘白菌素類藥物(卡泊芬凈或阿尼芬凈)可顯著改善毛霉感染宿主的生存率或臨床預后，其機制尚不明確[37]。

5.3 手術治療

在毛霉病治療過程中，應及時外科清創(chuàng)去除感染和壞死組織。例如，鼻腦型毛霉病患者中，早期外科清除鼻竇及眼窩內的感染組織?？捎行ьA防眼球的擴散感染，避免眼球摘除；肺毛霉病患者中，與單用抗真菌藥物相比，外科處理聯(lián)合抗真菌治療可極大改善患者臨床預后[34]。

5.4 其他治療方法

鐵離子螯合劑去鐵酮和去鐵斯若常用于治療輸血依賴性貧血患者的鐵超負荷現(xiàn)象，體外研究和動物實驗均已證實其對毛霉具有重要的抗菌活性。去鐵斯若聯(lián)合兩性霉素B脂質體可協(xié)同改善播散型毛霉病小鼠的生存率，與單用兩性霉素B脂質體治療相比，可使腦部真菌負荷顯著下降至原來的1/100[38]。但一項前瞻性隨機對照研究表明，去鐵斯若聯(lián)合兩性霉素B脂質體可能會增加血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者的死亡率[]。盡管如此，去鐵斯若仍可作為伴有其他疾病的毛霉病患者的補救治療，特別是糖尿病患者。

高壓氧治療可改善中性粒細胞的殺菌作用，抑制真菌孢子出芽及菌絲生長，且可通過逆轉酸中毒而增加兩性霉素B的抗真菌作用[39]，常作為外科手術、抗真菌藥物治療的輔助治療手段。一項小樣本回顧性研究發(fā)現(xiàn)，鼻腦型毛霉病患者中，接受高壓氧治療組(6例)死亡率33.3%，而未接受高壓氧治療組(僅接受外科處理聯(lián)合兩性霉素B治療，7例)死亡率為57.1%[40]。由于缺乏前瞻性研究和對照，此方法的有效性尚存在爭議。

γ干擾素(interferon γ，IFN-γ)和粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)可增強粒細胞的殺菌功能。有報道發(fā)現(xiàn)，對毛霉病患者應用兩性霉素B，同時以重組G-CSF和GM-CSF或重組IFN-γ為輔助治療，有利于增加患者的生存時間[41]。最近有案例報道IFN-γ聯(lián)合納武利尤單抗成功治療了免疫抑制創(chuàng)傷患者的難治性毛霉病，但僅限于個案，臨床應用時還應具體權衡利弊[42]。

在后疫情時代，具有高病死率的罕見侵襲性毛霉病的發(fā)病率顯著上升，但目前尚無針對毛霉病的有效疫苗，因此快速診斷、及時采取干預與治療措施是改善愈后的關鍵。毛霉病的診斷與治療需要多學科、多部門的協(xié)同合作，對疑似毛霉病患者要立即采取最高等級護理，早期完成影像學、真菌病原學及分子生物學檢查，以防延誤診斷。在印度2019冠狀病毒病疫情肆虐、毛霉病暴發(fā)的關鍵時刻，我國醫(yī)學真菌學領域的研究者和臨床醫(yī)師應該對高危人群做好綜合評估和保障指導工作，積極控制原發(fā)疾病，加強毛霉感染預警，打贏抗疫攻堅戰(zhàn)！