2019 冠狀病毒病相關(guān)侵襲性肺曲霉菌病的研究現(xiàn)狀

劉婷 張璟璐 江山平

新型冠狀病毒( SARS-CoV-2 ) 引發(fā)的 2019 冠狀病毒病(Coronavirus Diseases 2019, COVID-19)疫情形勢嚴(yán)峻。根據(jù) WHO 的數(shù)據(jù)，截止至 2021 年 2 月 22 日，全球已有超過1.1億確診的COVID-19 病例，超過 251 萬人死于 COVID-19 及其并發(fā)癥，如急性呼吸窘迫綜合征、繼發(fā)感染等[1]。重型/危重型 COVID-19 病例通常合并嚴(yán)重的基礎(chǔ)疾病，治療過程中使用糖皮質(zhì)激素、免疫調(diào)節(jié)劑、機(jī)械通氣等措施，均導(dǎo)致繼發(fā)真菌感染的風(fēng)險(xiǎn)增加。因此，臨床應(yīng)高度警惕COVID-19 繼發(fā)真菌感染。2020 年 1 月我國學(xué)者首次報(bào)道 COVID- 19 合并真菌感染：99 例COVID-19 患者中有 4 例痰標(biāo)本/氣管內(nèi)吸出物真菌培養(yǎng)陽性，其中 1 例培養(yǎng)出黃曲霉菌[2]。但目前對 COVID-19相關(guān)侵襲性肺曲霉菌病( COVID-19 associated invasive pulmonary aspergillosis, CAPA)的認(rèn)識有限，因此，本文對近來國內(nèi)外報(bào)道的CAPA 的發(fā)病率、發(fā)病機(jī)制、危險(xiǎn)因素、臨床表現(xiàn)、診斷、治療和預(yù)后等進(jìn)行系統(tǒng)綜述。

一、發(fā)病率

近來的研究提示嚴(yán)重的病毒性肺炎合并侵襲性肺曲霉菌病的風(fēng)險(xiǎn)增加，2018 年歐洲多中心研究發(fā)現(xiàn)，重癥流感病毒肺炎相關(guān)侵襲性肺曲霉菌病(Influenza associated invasive pulmonary aspergillosis, IAPA)發(fā)病率高達(dá) 14%～32%[3]。相比之下，CAPA 在國內(nèi)外不同的報(bào)道里發(fā)病率不盡相同，約 0.3%～35%。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院在 2020 年 1～3 月共收治COVID-19 患者 104 例，其中發(fā)生 IPA 8 例，發(fā)病率為 7.7%(8/104)[4]。英國一項(xiàng)全國多中心、前瞻性的隊(duì)列研究對 135 例確診COVID-19 的ICU 患者進(jìn)行侵襲性真菌病的篩查，其中CAPA 發(fā)病率為 14.1%(19/135)[5]。西班牙馬德里一家三級醫(yī)院在 2020 年 3 月 1 日～5 月 31 日共收治COVID-19 成人患者2723 例，其中 ICU 患者 239 例，8 例需機(jī)械通氣的ICU 患者發(fā)生CAPA，其在 COVID-19 住院患者和 ICU 患者中發(fā)病率分別為 0.3%(8/2723)和 3.3%(8/239)[6]。比利時(shí) Rutsaert 團(tuán)隊(duì)的研究納入 20例ICU 需機(jī)械通氣的 COVID-19 患者，其中CAPA 發(fā)病率為 35%(7/20)[7]。瑞士洛桑大學(xué)醫(yī)院一項(xiàng)研究共納入 80 例ICU 接受機(jī)械通氣的COVID-19 患者，CAPA 發(fā)病率為 3.8%(3/80)[8]。荷蘭布雷達(dá)安菲亞醫(yī)院的一項(xiàng)研究納入 31 例確診COVID-19 且接受機(jī)械通氣的ICU 患者，CAPA 發(fā)病率為 17.9%(6/31)[9]。法國里昂教學(xué)醫(yī)院一項(xiàng)為期 6 周的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)， CAPA 在入住ICU 的 COVID- 19 患者中發(fā)病率為 17.9%(19/106)[10]。而另一項(xiàng)來自法國巴黎的前瞻性研究報(bào)道，行機(jī)械通氣支持的危重型 COVID-19 患者CAPA 發(fā)病率達(dá)到 33.3%(9/27)[11]。

二、危險(xiǎn)因素和發(fā)病機(jī)制

根據(jù) 2019 年歐洲癌癥研究與治療組織和真菌病研究組教育研究聯(lián) 合 會(huì) (The European Organization for Research and Treatment of Cancer and the Mycoses Study Group Education and Research Consortium，EORTC/MSGERC)侵襲性真菌病的定義共識，IPA 經(jīng)典的危險(xiǎn)(宿主)因素包括：近期中性粒細(xì)胞減少、血液系統(tǒng)惡性腫瘤、異基因造血干細(xì)胞移植或?qū)嶓w器官移植、長期使用皮質(zhì)類固醇、化療或免疫抑制劑治療等免疫功能低下者及使用針對特定免疫細(xì)胞或信號通路的靶向藥物者[12]。多個(gè)研究表明，與IAPA 類似，大部分CAPA 患者缺乏侵襲性曲霉菌病的經(jīng)典宿主危險(xiǎn)因素[6,8-9,13]。

國內(nèi)浙江報(bào)道高齡、聯(lián)合應(yīng)用 β-內(nèi)酰胺酶抑制劑、機(jī)械通氣、慢性阻塞性肺疾病，是 COVID-19 發(fā)生IPA 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[4]。荷蘭的一項(xiàng)研究表明，與無 IPA 組比較，IPA 組合并慢性阻塞性肺疾病的比例更高(44.4% vs 12.1%，P<0.05)，提示肺纖毛清除功能受損在 IPA 發(fā)病中起一定的作用[14]。而在其他一些報(bào)道中，CAPA 患者常見的基礎(chǔ)疾病還包括高血壓、糖尿病、肥胖、心臟病、高膽固醇血癥等[10-11,13,15]。

既往文獻(xiàn)報(bào)道，接受靜脈-靜脈體外膜氧合(veno-venous extracorporeal membrane oxygenation， vv-ECMO)支持的危重患者中，IPA 發(fā)病率達(dá) 7%(10/134)[16]。近期丹麥哥本哈根大學(xué)的一項(xiàng)研究顯示，8 例使用ECMO 的危重型COVID-19 患者中，2 例合并肺曲霉菌病，亦提示ECMO 可能增加了CAPA 的風(fēng)險(xiǎn)[17]。

CAPA 的發(fā)生是宿主、病原體和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。曲霉菌屬在環(huán)境中常見，繁殖期可釋放大量的孢子隨空氣播散，在真菌繁殖季節(jié)每人每天吸入的真菌孢子可超過 50000 個(gè)，這些分生孢子很容易到達(dá)肺泡；而繁殖期的孢子和菌絲的細(xì)胞壁分子，如β-葡聚糖、幾丁質(zhì)及其分泌的生物活性蛋白酶和糖苷酶，可被氣道上皮細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞等固有免疫細(xì)胞識別，啟動(dòng)固有免疫及適應(yīng)性免疫系統(tǒng)進(jìn)行清除。肺泡巨噬細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的中性粒細(xì)胞募集和促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α(TNF-α) 的短暫釋放是清除這些分生孢子的關(guān)鍵因素[13]。SARS-CoV-2 感染對肺的結(jié)構(gòu)性損害和免疫系統(tǒng)受損可能為分生孢子出芽和產(chǎn)生菌絲，然后為侵入組織和血管提供充足的條件[6]。SARS- CoV-2 入侵和感染后，固有免疫細(xì)胞建立的炎癥風(fēng)暴啟動(dòng)了一系列的免疫反應(yīng)，循環(huán)中 IL-1、IL-6、TNF-α水平升高。SARS-CoV-2 感染誘導(dǎo)的 IL-1 早期過度激活可能促進(jìn)了炎癥環(huán)境的形成，從而利于真菌感染[15]。此外，在感染煙曲霉菌的上皮細(xì)胞中也觀察到 IL-6，提示在重癥 COVID-19 患者中，混合感染可能是導(dǎo)致 IL-6 升高的原因之一[18]。

而 IL-6 拮抗劑如托珠單抗可能是 CAPA 發(fā)生發(fā)展的另一個(gè)危險(xiǎn)因素。西班牙的一項(xiàng)研究中，全部(8/8，100%)CAPA 患者均曾接受托珠單抗治療，而在考慮為曲霉菌呼吸道定植的患者里，接受托珠單抗治療的比例僅為 40%(2/5)(P=0.04)[6]。

英國RECOVERY 研究證實(shí)，地塞米松每天 6mg(口服或靜脈)，可使接受有創(chuàng)通氣的 COVID-19 患者死亡風(fēng)險(xiǎn)下降 36%，僅需單純氧療患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)下降 18%[19]。但長時(shí)間大量使用類固醇激素亦可抑制肺泡巨噬細(xì)胞的活性，從而促進(jìn)曲霉菌分生孢子的出芽[13]，增加CAPA 發(fā)病率和死亡率[5]。

三、臨床表現(xiàn)與影像學(xué)特征

CAPA 與危重型 COVID-19 的臨床表現(xiàn)類似，進(jìn)展迅速，當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一，需警惕 CAPA 的發(fā)生：適當(dāng)?shù)目股刂辽僦委熑?，發(fā)熱無緩解；熱退至少 48 小時(shí)后再次發(fā)熱，盡管仍在使用抗生素且無其他明顯原因；胸膜炎或有胸膜摩擦音；呼吸困難；咯血； 盡管采取了適當(dāng)?shù)目股刂委熀秃粑С?，呼吸衰竭仍持續(xù)惡化[17,20]。CAPA 和COVID-19 影像學(xué)表現(xiàn)類似，缺乏特異性。病毒性肺炎的早期 CT 特征為磨玻璃樣陰影，這種陰影也可見于 IPA 患者，其病理基礎(chǔ)為曲霉菌侵襲血管引起自發(fā)性肺泡出血，因此，當(dāng)COVID-19 患者出現(xiàn)肺內(nèi)出血和咯血，高度提示IPA 可能[21]。CAPA 的 CT可 出 現(xiàn) 典 型 的 侵 襲 性 塵 肺 病 (aggressive pneumoconiosis)影像學(xué)改變，如伴有空洞的結(jié)節(jié)和樹枝征[4]。其他改變?nèi)缤庵芙Y(jié)節(jié)、空氣新月征、反暈征、結(jié)節(jié)實(shí)變、鋪路石改變、胸腔積液和肺囊腫等亦見報(bào)道[5,10,11,21-23]。

四、診斷

與IAPA 一樣，目前國內(nèi)外尚無 CAPA 的統(tǒng)一診斷標(biāo)準(zhǔn)。無菌體液或組織培養(yǎng)及病理學(xué)檢查仍是診斷 IPA 的金標(biāo)準(zhǔn)。但 ICU 的危重患者通常存在呼吸不穩(wěn)定及凝血功能障礙，肺活檢的風(fēng)險(xiǎn)大。目前國內(nèi)外報(bào)道的 CAPA 大多為臨床診斷或擬診病例，而較少有組織病理確診的病例。

有學(xué)者認(rèn)為，危重患者血清半乳甘露聚糖(galactomannan， GM)OD 值>0.5、支氣管肺泡灌洗液(broncho-alveolar lavage fluid，BALF)GM OD 值>1.0，需高度懷疑 IPA 可能[24]。在非中性粒細(xì)胞缺乏的患者中，曲霉菌感染更傾向于氣道侵襲性，而非血管侵襲性，故血清曲霉菌GM 試驗(yàn)敏感性低[25]。西班牙報(bào)道 CAPA 患者血清GM 陽性率僅為 42%(3/7)[6]。CAPA 患者通常病情危重， 難以耐受支氣管鏡等侵入性檢查，且鏡檢過程中產(chǎn)生大量氣溶膠， 增加感染的風(fēng)險(xiǎn)，因而對COVID-19 患者較難獲得下呼吸道標(biāo)本(BALF、組織標(biāo)本)進(jìn)行真菌學(xué)檢查。為此，荷蘭報(bào)道通過一種非直接支氣管肺泡灌洗術(shù)(Nondirected BAL)獲取下呼吸道標(biāo)本，具體操作為：通過閉合回路推進(jìn)長 54 cm 的 12-F 抽吸管(成人用Halyard Turbo-cleaning 封閉式吸引器)楔入支氣管，然后通過閉合回路注入 2×20mL 無菌生理鹽水，并通過抽吸導(dǎo)管回收，回收的樣本進(jìn)行曲霉菌GM 檢測及真菌培養(yǎng)。結(jié)果顯示，非直接支氣管肺泡灌洗液GM 試驗(yàn)OD 值>1.0 與曲霉菌培養(yǎng)陽性符合率高達(dá) 77.8%[14]。

1,3-β-D 葡聚糖是許多致病性真菌細(xì)胞壁(毛霉和隱球菌除外)特有的成分，可用于多種真菌感染的檢測。血清 1,3-β-D 葡聚糖抗原檢測似乎比GM 試驗(yàn)敏感性更好[26]，文獻(xiàn)報(bào)道 CAPA 患者血清 1,3-β-D 葡聚糖抗原檢測陽性率為 86.7%(13/15)[25]。1,3-β-D 葡聚糖抗原檢測在國內(nèi)外指南中推薦用于侵襲性真菌病早期診斷的重要篩選指標(biāo)。

呼吸道標(biāo)本曲霉菌培養(yǎng)陽性，不能鑒別是感染、污染或是定植所致，在沒有其他陽性生物標(biāo)志物的情況下，應(yīng)謹(jǐn)慎解讀。曲霉菌特異性側(cè)流裝置(lateral flow device，LFD)檢測侵襲性感染期間活躍生長的菌絲，而在氣道曲霉菌定植的情況下保持陰性，可用于進(jìn)一步區(qū)分定植和感染[23]。2017 年歐洲臨床微生物學(xué)和傳染病學(xué)會(huì)、歐洲醫(yī)學(xué)真菌學(xué)聯(lián)合會(huì)和歐洲呼吸學(xué)會(huì)聯(lián)合推薦LFD 用于診斷侵襲性曲霉菌病(BII)[27]。

五、治療與預(yù)后

CAPA 進(jìn)展迅速，文獻(xiàn)報(bào)道死亡率高達(dá) 44%～100%[5,6,11,17]，且缺乏早期診斷的敏感指標(biāo)，建議盡早啟動(dòng)抗真菌治療[7,13,28-29]。英國倫敦帝國理工學(xué)院學(xué)者以臨床癥狀(呼吸)惡化和/或痰或氣管抽吸物曲霉菌培養(yǎng)陽性為主要指標(biāo)，提出一種 CAPA 篩查和診斷的新策略，并提出建議啟動(dòng)抗真菌治療的時(shí)機(jī)：(1)BALF 曲霉菌(抗原、培養(yǎng)、PCR) 1 次以上陽性，同時(shí)血清生物標(biāo)記物(曲霉菌抗原、PCR、1,3-β-D-葡聚糖)1 次以上陽性，高度提示 CAPA，應(yīng)立即啟動(dòng)抗曲霉菌治療。(2)BALF曲霉菌(抗原、培養(yǎng)、PCR)1 次以上陽性，而血清生物標(biāo)記物(曲霉菌抗原、PCR、1,3-β-D-葡聚糖)陰性；或在無法獲得 BALF 標(biāo)本時(shí)，血清生物標(biāo)記物(曲霉菌抗原、PCR、1,3-β-D-葡聚糖)1 次以上陽性；或BALF 曲霉菌(抗原、培養(yǎng)、PCR)陰性，而血清生物標(biāo)記物(曲霉菌抗原、PCR、1,3-β-D-葡聚糖)1 次以上陽性，以上三種情況均提示CAPA 可能。在無法獲得 BALF 標(biāo)本時(shí)，血清生物標(biāo)記物(曲霉菌抗原、PCR、1,3-β-D-葡聚糖)陰性，不能排除 CAPA。

當(dāng)提示 CAPA 可能或不能排除 CAPA 時(shí)，需結(jié)合以下情況考慮是否啟動(dòng)抗曲霉菌治療：①潛在的 EORTC 經(jīng)典宿主因素；② 危險(xiǎn)因素(合并流感感染、使用皮質(zhì)類固醇/其他免疫調(diào)節(jié)劑)；③無其他原因解釋的臨床加重；④新發(fā)含空洞的結(jié)節(jié)或暈征或?qū)嵶?；⑤后續(xù)隨訪血清生物標(biāo)記物轉(zhuǎn)為陽性；⑥進(jìn)行性的肺浸潤。⑶BALF 曲霉菌(抗原、培養(yǎng)、PCR)陰性，同時(shí)血清生物標(biāo)記物(曲霉菌抗原、PCR、1,3-β-D-葡聚糖)1 次以上陰性，提示 CAPA 可能性不大，無需啟動(dòng)抗真菌治療[26]。

伏立康唑仍然是侵襲性曲霉病的一線治療藥物[27,30-31]。使用伏立康唑需注意藥物相互作用，其通過 CYP2C19、CYP2C9 和CYP3A4 代謝，是 ICU 環(huán)境中與主要藥物相互作用最頻繁的藥物之一[32]。伏立康唑與一些 COVID-19 的研究藥物如羥氯喹、阿扎那韋、洛匹那韋/ 利托那韋等藥物亦存在相互作用[33]。體外試驗(yàn)表明，伏立康唑可與ECMO 體外循環(huán)各部分結(jié)合，導(dǎo)致血藥濃度下降，ECMO 治療期間伏立康唑的治療濃度不能得到保證[34]。此外，伏立康唑的治療窗口狹窄[35]，以上缺點(diǎn)均限制了伏立康唑的使用。與伏立康唑相比，艾沙康唑顯示出良好的藥代動(dòng)力學(xué)特征，毒性和藥物相互作用更少見[36]，有學(xué)者提出作為治療的首選。兩性霉素 B 脂質(zhì)體是 ICU 治療 IPA 的主要替代選擇[31]，與伏立康唑相比，ECMO 并未改變兩性霉素 B 的藥代動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，兩性霉素 B 在 ECMO 患者中不需要調(diào)整劑量[37]，近年來，耐三唑類曲霉菌株的報(bào)道時(shí)有出現(xiàn)[25]，提示藥物敏感試驗(yàn)的必要性和重要性，在這種情況下，兩性霉素 B 脂質(zhì)體為治療的首選。然而該藥物具有腎毒性，可能導(dǎo)致腎功能進(jìn)一步下降。

由于CAPA 起病隱匿、進(jìn)展快、死亡率高，建議針對COVID-19 重型/危重型患者應(yīng)該早期開展真菌篩查，除了傳統(tǒng)的培養(yǎng)外，需高度重視血清學(xué)檢測。早檢測、早診斷、早治療, 是提高CAPA 患者治愈率與生存率的基石。