皮膚分枝桿菌感染的研究進(jìn)展

林秀球 歐 敏 顏韻靈 肖偉菊 王曉華

1南方醫(yī)科大學(xué)皮膚病醫(yī)院，廣州，510091;2河源市人民醫(yī)院，河源，517000

分枝桿菌是一類細(xì)長略彎曲呈分枝狀生長的桿狀細(xì)菌，可生存于各種各樣的環(huán)境中，包括天然水及飲用水供水系統(tǒng)、土壤、海產(chǎn)品、人畜糞便等[1]。分枝桿菌可通過破損的皮膚或黏膜侵入人體，或者通過血行播散、局部擴(kuò)散引起各種各樣的皮膚表現(xiàn)，甚至累及內(nèi)臟器官。皮膚分枝桿菌感染的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確、臨床和病理多不典型、輔助檢測(cè)技術(shù)不足，菌株耐藥性高，極大地限制了臨床診斷及治療。本文將結(jié)合近些年的研究資料，對(duì)皮膚分枝桿菌的流行病學(xué)特征、臨床表現(xiàn)、診斷和治療進(jìn)行綜述。

1 皮膚分枝桿菌感染的概述與流行病學(xué)

分枝桿菌屬可分為結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群、麻風(fēng)分枝桿菌和非結(jié)核分枝桿菌(Nontuberculousmycobacteria, NTM)。NTM也稱為環(huán)境分枝桿菌，原稱為非典型分枝桿菌，包含了緩慢生長型分枝桿菌(SlowlyGrowingMycobacteria, SGM)和快速生長型分枝桿菌(RapidlyGrowingMycobacteria, RGM)[1]，見表1。

表1 皮膚分枝桿菌感染的分類和臨床特征比較

皮膚結(jié)核(cutaneous tuberculosis，CTB)并不常見，據(jù)統(tǒng)計(jì)，肺外結(jié)核約占所有結(jié)核病例的8.4%～13.7%，CTB僅占所有肺外結(jié)核表現(xiàn)的1%～1.5%[2]。2018年《全球結(jié)核病報(bào)告》顯示全球約有1000萬新發(fā)結(jié)核病患者和150萬結(jié)核相關(guān)死亡病例，比2017年下降2%和5%，總體呈下降趨勢(shì)[3]。麻風(fēng)主要分布在亞洲、非洲及拉丁美洲，我國麻風(fēng)患者主要位于廣東、廣西、云南、貴州、四川等地[4]。2000年世界衛(wèi)生組織宣布麻風(fēng)作為一個(gè)公共衛(wèi)生問題已被消除，但在過去20年里，全球新發(fā)病例仍保持相對(duì)穩(wěn)定，這可能與傳播途徑和自然宿主尚未明確有關(guān)[5]。

NTM廣泛存在于自然界中，在免疫力低下的人群中，尤其是艾滋病人群、器官移植后長期使用免疫抑制劑的患者，NTM發(fā)病率明顯升高[6]。根據(jù)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院皮膚病醫(yī)院2008-2017年的數(shù)據(jù)顯示，該院皮膚分枝桿菌感染特別是NTM感染率明顯升高。其中海分枝桿菌占NTM的62.3%，其次為膿腫分枝桿菌占9.65%[7]。膿腫分枝桿菌感染率的升高與廣泛開展的整形美容和外科手術(shù)有關(guān)，一些受污染的醫(yī)療器械和材料成為NTM重要的傳播途徑[6]。

2 皮膚分枝桿菌感染的診斷

皮膚分枝桿菌感染的臨床表現(xiàn)非特異，可局限于皮膚軟組織也可累及關(guān)節(jié)、腱鞘、甚至內(nèi)臟器官，見表1。對(duì)于大多數(shù)皮膚分枝桿菌感染，組織活檢及細(xì)胞培養(yǎng)與鑒定是確診的必要條件，分子生物學(xué)技術(shù)在菌種鑒定中發(fā)揮了重要作用。

2.1 暴露史或易感因素 通常HIV感染、器官移植或自身免疫病等免疫力低下的患者容易感染分枝桿菌。從事醫(yī)療相關(guān)職業(yè)的人群可因被結(jié)核桿菌污染的針頭扎傷或密切接觸結(jié)核患者的體液而感染CTB，有卡介苗接種史的一般人群也可能發(fā)生CTB[13]。研究表明密切接觸麻風(fēng)患者是麻風(fēng)的常見易感因素，可直接接觸傳播，也可通過咳嗽或打噴嚏產(chǎn)生的氣溶膠傳播[4]。海分枝桿菌感染的患者通常有海產(chǎn)品、海水、河水、游泳池、魚缸等接觸史或外傷史[14]。越來越多的報(bào)道發(fā)現(xiàn)膿腫分枝桿菌感染常見于整形美容、針灸、外傷的人群中[6]。

2.2 臨床表現(xiàn) CTB是一種由結(jié)核分枝桿菌或牛分枝桿菌外源性接種、局部病灶擴(kuò)散或血源性擴(kuò)散累及皮膚導(dǎo)致的感染性皮膚病。根據(jù)發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、病理特點(diǎn)可分為三類：外源性結(jié)核(結(jié)核性下疳、疣狀皮膚結(jié)核)、內(nèi)源性結(jié)核(瘰疬性皮膚結(jié)核、腔口結(jié)核)、血源性結(jié)核(尋常狼瘡、結(jié)核性樹膠狀樣腫、急性粟粒結(jié)核)[2]。結(jié)核疹實(shí)際上是皮膚對(duì)結(jié)核桿菌的過敏反應(yīng)，表現(xiàn)為Bazin硬紅斑、丘疹壞死性結(jié)核、瘰疬性苔蘚。麻風(fēng)的臨床表現(xiàn)多形，依據(jù)細(xì)菌載量和宿主免疫力可分為五型，結(jié)核型、界線類偏結(jié)核型、中間界線類、界限類偏瘤型、瘤型[11]。NTM是一類除結(jié)核桿菌復(fù)合群和麻風(fēng)桿菌外的分枝桿菌，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，研究者不斷發(fā)現(xiàn)新的菌種并對(duì)原有菌種細(xì)分。潰瘍分枝桿菌常引起無痛性皮膚結(jié)節(jié)，壞死后形成潰瘍，稱為“Buruli潰瘍”[15]，但大多數(shù)皮膚NTM病的臨床表現(xiàn)都缺乏特異性(表1)。

2.3 組織病理學(xué) CTB的組織病理學(xué)典型改變是上皮樣細(xì)胞、朗格漢斯巨細(xì)胞、淋巴細(xì)胞形成的結(jié)核結(jié)節(jié)，中央干酪樣壞死，常伴鈣化或纖維化。具體的病理表現(xiàn)與CTB類型及機(jī)體免疫力強(qiáng)弱有關(guān)，抗酸染色通常為陰性[13,16]。麻風(fēng)病理學(xué)可見上皮樣細(xì)胞及巨噬細(xì)胞肉芽腫，神經(jīng)腫大浸潤，神經(jīng)內(nèi)或神經(jīng)周圍肉芽腫有助于區(qū)分麻風(fēng)與CTB。麻風(fēng)桿菌呈弱抗酸性，抗酸染色陽性率與載菌量、染色方法有關(guān)，F(xiàn)ite-Faraco染色可以提高麻風(fēng)桿菌的陽性率[17]。NTM感染的病理學(xué)可表現(xiàn)為結(jié)核樣、柵欄狀、肉瘤樣或形態(tài)不良肉芽腫、慢性非特異性炎癥、梭形細(xì)胞假瘤和類風(fēng)濕樣結(jié)節(jié)等[12,18]。典型表現(xiàn)為化膿性肉芽腫中央形成中性粒細(xì)胞微膿腫，外周淋巴細(xì)胞浸潤，可伴或不伴干酪樣壞死，感染急性期以化膿性炎癥為主，可見抗酸桿菌聚集[18]。

2.4 實(shí)驗(yàn)室檢查

2.4.1 免疫學(xué)檢查 TST強(qiáng)陽性和IGRA(包括QuantiFERON Gold-In-Tube和T-SPOT.TB)陽性提示結(jié)核菌暴露史，可用于診斷潛伏結(jié)核，但兩者的敏感性和特異性都存在爭議[9]。不同文獻(xiàn)報(bào)道的檢測(cè)結(jié)果可能因?yàn)闃颖绢愋秃蛿?shù)量、細(xì)菌含量、檢測(cè)條件不同而有所差異。有研究表明TST對(duì)CTB的診斷敏感性為33%～96%，特異性為62.5%；未接種疫苗人群的敏感性超過97%[19]。TST試驗(yàn)所使用的PPD與卡介苗、NTM有共同的抗原成分，使得TST的診斷敏感性降低。IGRA對(duì)CTB的敏感性和特異性分別為91.6%～100%、75.8%～83.3%[20]。早期分泌性抗原靶蛋白(ESAT-6)和培養(yǎng)濾液蛋白(CFP-10)誘導(dǎo)γ干擾素反應(yīng)是IGRA檢測(cè)方法的原理之一。已知ESAT-6和CFP-10都由RD1區(qū)域編碼，存在于結(jié)核分枝桿菌、牛分枝桿菌、麻風(fēng)分枝桿菌、堪薩斯分枝桿菌、海分枝桿菌中，但在卡介苗和大多數(shù)NTM中均不表達(dá)。因此，IGRA不與卡介苗和大部分NTM感染發(fā)生交叉反應(yīng)，可用于鑒別TB與NTM[21]。Mei等[7]發(fā)現(xiàn)74例進(jìn)行了T-SPOT的患者中，CTB陽性率達(dá)93.5%而NTM感染陽性率為58.1%(主要為海分枝桿菌、堪薩斯分枝桿菌和戈?duì)柕欠种U菌)。一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、雙盲研究發(fā)現(xiàn)ESAT-6、CFP-10和Rv3615c抗原聯(lián)合檢測(cè)可提高對(duì)TB的診斷敏感性(81.97%)[22]。C-Tb試驗(yàn)結(jié)合了TST的可操作性和IGRA的高度準(zhǔn)確性，使用ESAT-6和CFP-10的重組體進(jìn)行皮內(nèi)注射，目前有望應(yīng)用于CTB的診斷與監(jiān)測(cè)，但尚無數(shù)據(jù)說明其對(duì)NTM和麻風(fēng)桿菌感染檢測(cè)的準(zhǔn)確性[23]。

2.4.2 細(xì)菌學(xué)檢查 涂片鏡檢、細(xì)菌培養(yǎng)是目前臨床上常用的傳統(tǒng)檢測(cè)方法，檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)本載菌量及檢測(cè)水平有關(guān)?？顾釛U菌涂片的敏感性較低，檢測(cè)陽性是指顯微鏡下細(xì)菌每毫升大于104菌落形成單位。細(xì)菌培養(yǎng)耗時(shí)長、條件多，臨床上常因培養(yǎng)條件不足而出現(xiàn)假陰性，限制了臨床應(yīng)用。如SGM培養(yǎng)需2～3周，潰瘍分枝桿菌培養(yǎng)長達(dá)8周；嗜血桿菌需要鐵或血紅素作為輔助因子來生長；不同菌種的最適生長溫度有明顯差異，麻風(fēng)分枝桿菌尚不能人工培養(yǎng)[23]。結(jié)核分枝桿菌的培養(yǎng)時(shí)長一般為2～6 周，Agarwal等[16]的研究表明使用BACTEC體系培養(yǎng)TB的敏感性(62.8%)，顯著優(yōu)于羅氏培養(yǎng)基(25.7%)，而兩種培養(yǎng)基的聯(lián)合敏感性達(dá)74.3%，涂片鏡檢的敏感性通常較低(小于10%)。Philips等[24]的研究中78例NTM患者有73例抗酸桿菌培養(yǎng)陽性(93.6%)，11例涂片和培養(yǎng)均陽性(15.1%)。

2.4.3 分子生物學(xué)技術(shù) 臨床上對(duì)培養(yǎng)分離物或液體培養(yǎng)基進(jìn)行的分子生物學(xué)檢測(cè)包括核酸雜交分析、線性探針雜交法、DNA測(cè)序和PCR等。直接同源基因或序列比較方法，即分析同源DNA序列的組成差異是當(dāng)前菌種鑒定的“金標(biāo)準(zhǔn)”，而二代測(cè)序技術(shù)的菌種鑒定分辨率是目前最高的[12]。有研究表明，16s RNA、hsp65和rpoB的種級(jí)鑒別率分別為71.3%、86.79%和81.55%[12]，16s RNA編碼基因是常用的高度保守區(qū)域，以16s RNA為靶基因的全分枝桿菌PCR具有很好的特異性，陰性預(yù)測(cè)值(93.3%)很高，但敏感性較低[26]。以RLEP基因?yàn)榘悬c(diǎn)的PCR擴(kuò)增技術(shù)的敏感性較高，能在83%的皮膚涂片標(biāo)本、36%的土壤樣本和100%的血液標(biāo)本中檢測(cè)到麻風(fēng)桿菌，有助于檢測(cè)早期麻風(fēng)和少菌型麻風(fēng)[27]。需要注意RLEP基因在其他分枝桿菌屬中存在同源序列，可能出現(xiàn)假陽性。溫晶等[28]發(fā)現(xiàn)用qPCR檢測(cè)麻風(fēng)患者新鮮皮膚組織的特異性基因Ag85B和SodA的敏感性和特異性分別為91.7%和100%，在組織蠟塊樣本的敏感性和特異性分別為82.1%和97.2%。qPCR檢測(cè)CTB新鮮皮膚組織和石蠟包埋組織的敏感性分別為50%、35%[20]?？傮w而言，直接用蠟塊進(jìn)行PCR或qPCR的檢出率不如新鮮組織或培養(yǎng)產(chǎn)物，因?yàn)橄瀴K中的病原體不易被裂解，提取核酸的效率低，且時(shí)間長的蠟塊內(nèi)病原體DNA可能已被降解。有研究表明，以麻風(fēng)桿菌16s RNA基因?yàn)榘悬c(diǎn)的RT-qPCR技術(shù)可用于鑒別多菌型和少菌型麻風(fēng)[29]。而以hsp65和rpoB為靶基因的PCR限制性內(nèi)切酶分析有助于進(jìn)一步區(qū)分密切相關(guān)的菌種，如膿腫分枝桿菌和龜分枝桿菌[18]?；趶亩鄠€(gè)保守位點(diǎn)獲得的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)的多位點(diǎn)序列分析(MLSA)也可用于區(qū)分分枝桿菌種屬，鑒定率為97.25%[25]。

3 治療

CTB的治療普遍采用多藥物聯(lián)合治療方案，治愈率高但需要更多的長期研究來了解復(fù)發(fā)情況。一線抗結(jié)核藥包括異煙肼(INH)、利福平(RIF)、乙胺丁醇(EMB)、吡嗪酰胺(PZA)和鏈霉素(STR)。強(qiáng)化期INH、RIF、EMB、PZA治療8周，維持期INH、RIF治療16周，HIV患者維持期長達(dá)28周[2]。WHO建議艾滋病患者及結(jié)核密切接觸者提前進(jìn)行結(jié)核病預(yù)防治療(通常是口服INH≥6個(gè)月)，能有效降低感染風(fēng)險(xiǎn)[3]。WHO于1982年推薦麻風(fēng)治療采用氨苯砜(dapsone, DDS)、利福平(rifampicin, RIF)和氯法齊明(clofazimine, CFZ)方案[5]。臨床上普遍采用的少菌療法為RIF(600 mg每月1次)和DDS(100 mg每日1次)，持續(xù)6個(gè)月。多菌療法為RIF(600 mg每月1次)和CFZ(300 mg每月1次，50 mg每日1次)，DDS(100 mg每日1次)，至少持續(xù)12個(gè)月[2,10]。復(fù)發(fā)患者根據(jù)耐藥性，予氧氟沙星或克拉霉素、米諾環(huán)素、CFZ三藥聯(lián)合治療[10]。NTM對(duì)大多數(shù)抗結(jié)核藥耐藥，只對(duì)某些抗生素有反應(yīng)。常見的治療方案應(yīng)在細(xì)菌培養(yǎng)與鑒定及藥敏結(jié)果的基礎(chǔ)上選擇一種大環(huán)內(nèi)酯類聯(lián)合抗結(jié)核藥物治療，見表2。特地唑胺是新型噁唑烷酮類藥物，毒性低，耐受性高，研究表明其對(duì)鳥分枝桿菌和膿腫分枝桿菌均有抑制作用，有望成為利奈唑胺(linezolid, LNZ)的替代物[30]。貝達(dá)喹啉是FDA近期批準(zhǔn)的治療耐多藥結(jié)核的一種二芳基喹啉類抗生素，體外研究和個(gè)案報(bào)道表明其對(duì)NTM(尤其是偶發(fā)分枝桿菌)感染也有一定療效，但還需要大量的臨床數(shù)據(jù)觀察[31]。

表2 皮膚非分枝桿菌感染相關(guān)治療方案

4 小結(jié)與展望

皮膚分枝桿菌感染的臨床表現(xiàn)和傳播方式多樣，人群防護(hù)意識(shí)低，檢驗(yàn)水平參差不齊，菌群耐藥性高，治療困難。規(guī)范有效的診療需引入特異性及靈敏度高的分子鑒定方法、探索先進(jìn)的輔助檢測(cè)技術(shù)、不斷更新疾病指南。醫(yī)療機(jī)構(gòu)要重視醫(yī)療器械的消毒滅菌、水源性感染的預(yù)防和控制，嚴(yán)格執(zhí)行無菌技術(shù)。