新型冠狀病毒肺炎相關(guān)性肺曲霉病的發(fā)病機(jī)制及其診治研究進(jìn)展

蘇李，陳國忠

武漢大學(xué)人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，武漢 430060

2020 年，新發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2（SARS-CoV-2）引發(fā)的疫情席卷了全世界，SARS-CoV-2 能通過自身刺突蛋白結(jié)合血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）進(jìn)入細(xì)胞［1］。ACE2廣泛存在于人體肺臟、心臟和腎臟等重要臟器中，因此SARS-CoV-2可以攻擊各個(gè)臟器，使其功能受到損傷。新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）以肺部炎癥為主，同時(shí)肺部淋巴結(jié)和肺泡等部位也存在廣泛炎癥。氣道物理防御屏障因炎癥損傷被破壞后，更容易遭受曲霉菌感染，從而引起侵襲性肺曲霉?。↖FA）。新型冠狀病毒肺炎相關(guān)性肺曲霉?。–APA）是患者感染了COVID-19之后新發(fā)的IFA，其病原體主要是煙曲霉菌，其次為黃曲霉菌、白念球菌、假絲酵母菌和毛霉菌［2-3］。CAPA的發(fā)病率在重癥COVID-19 患者中為1%～35%［4-5］。一項(xiàng)納入了108 例接受機(jī)械通氣治療COVID-19 患者的前瞻性隊(duì)列研究顯示，合并與未合并曲霉病的COVID-19 患者病死率分別為44%、19%［6］。因此，COVID-19 患者合并肺曲霉菌感染之后病死率會(huì)明顯上升。本文就CAPA 的發(fā)病機(jī)制及其診斷、治療進(jìn)展作一綜述，為臨床上合理預(yù)防、盡早診斷和早期治療CAPA提供依據(jù)。

1 CAPA的發(fā)病機(jī)制

1.1 直接損傷機(jī)制 SARS-CoV-2的刺突蛋白可與人體細(xì)胞表面的ACE2 受體蛋白結(jié)合進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，而人體細(xì)胞中跨膜絲氨酸蛋白酶（TMPRSS2）則可以加速這一過程［7］。SARS-CoV-2 可以進(jìn)入氣道上皮、2 型肺泡上皮、血管內(nèi)皮細(xì)胞和肺巨噬細(xì)胞，使上皮連接斷裂、上皮纖毛清除功能受損、細(xì)胞功能喪失，導(dǎo)致氣道對曲霉菌防御的天然屏障被破壞，從而使COVID-19患者更容易繼發(fā)曲霉菌感染［8］。

1.2 免疫損傷機(jī)制 SARS-CoV-2 感染早期，人體的炎癥因子和趨化因子水平會(huì)逐漸升高，如腫瘤壞死因子α（TNF-α）、白細(xì)胞介素6（IL-6）、IL-10、IL-1b等。當(dāng)這些炎癥因子處于適當(dāng)水平時(shí)有利于人體清除病毒感染，但當(dāng)其水平過高時(shí)，引發(fā)的細(xì)胞因子風(fēng)暴會(huì)傷害人體器官，同時(shí)降低人體免疫力。IL-10在調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，并參與各種炎癥反應(yīng)，可以引起吞噬細(xì)胞聚集，從而限制曲霉菌對局部組織的破壞；然而當(dāng)IL-10 過度表達(dá)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致患者自身免疫能力下降，從而對曲霉易感，形成IFA［9］。

2 CAPA的診斷現(xiàn)狀

2.1 CAPA 的診斷標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)2020 年ECMM/ISHAM發(fā)布的CAPA臨床共識(shí)［2］，將CAPA分為3類，即確診的CAPA、可能的CAPA 和擬診的CAPA。確診的CAPA 應(yīng)至少滿足下列2 條中的1 條：①組織病理學(xué)或直接顯微鏡檢測發(fā)現(xiàn)真菌菌絲，顯示真菌侵襲性生長并伴隨組織損傷；②通過培養(yǎng)、顯微鏡、組織學(xué)或聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）等檢測技術(shù)，從肺部的無菌標(biāo)本或活檢標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)曲霉菌?？赡艿腃APA患者至少滿足下列4條中的1條：①支氣管肺泡灌洗液（BALF）顯微鏡鏡檢出真菌成分；②BALF 曲霉菌培養(yǎng)或PCR 檢測陽性；③血清半乳甘露聚糖（GM）指數(shù)>0.5，血清GM 側(cè)向流動(dòng)分析指標(biāo)（LFA）>0.5；④BALF 中GM 指數(shù)≥1.0 或BALF 中GM 側(cè)向流動(dòng)分析指標(biāo)≥1.0。擬診的CAPA 至少滿足下列5 條中的1條：①除BALF 以外的樣本中顯微鏡檢測到真菌成分；②除BALF 以外的樣本中曲霉菌培養(yǎng)陽性；③除BALF 以外的樣本中單次GM 指數(shù)>4.5；④除BALF以外的樣本中GM 指數(shù)陽性兩次或兩次以上；⑤除BALF以外的樣本GM 指數(shù)>1.2加上另一種除BALF以外的樣本真菌學(xué)檢測陽性（PCR或LFA）。

2.2 CAPA的診斷方法

2.2.1 傳統(tǒng)的真菌學(xué)診斷方法 診斷CAPA 的金標(biāo)準(zhǔn)是肺部組織活檢，或無菌部位樣本的培養(yǎng)，或組織病理學(xué)檢查［10］。但大多數(shù)合并肺曲霉菌感染的COVID-19 患者病情嚴(yán)重，需要有創(chuàng)呼吸機(jī)支持，并且血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，因此侵入性獲取下呼吸道標(biāo)本的檢測方法并不是首選。

CAPA 的診斷一般應(yīng)用經(jīng)典的真菌學(xué)檢測方法。痰是臨床上一種容易獲得的標(biāo)本，但是痰培養(yǎng)曲霉菌陽性并不一定表示感染，也可能是曲霉菌定植，因此COVID-19 痰培養(yǎng)陽性應(yīng)該結(jié)合臨床資料進(jìn)一步核實(shí)。GM 試驗(yàn)診斷中性粒細(xì)胞減少的IFA患者的敏感度為70%，然而在非中性粒細(xì)胞減少的IFA 患者中，GM 試驗(yàn)的敏感度約為25%，同時(shí)抗真菌藥物的使用也會(huì)降低GM 試驗(yàn)的敏感度［11］。（1-3）-β-D-葡聚糖（BDG）是真菌細(xì)胞壁的一種成分，可以在肺念珠菌病和肺孢子菌肺炎患者體液中檢測到，因此不是IFA 的特異性標(biāo)志物。當(dāng)沒有確診IFA時(shí)，血液中BDG 陽性沒有太大臨床意義。分子生物學(xué)方法，如曲霉菌PCR 和PCR-酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（PCR-ELISA），也可用于IFA 的診斷，BALF 曲霉菌PCR 診斷IFA 的敏感度能達(dá)到56%［12］，而血清樣本的敏感度只有11%［13］。分子生物學(xué)方法可以檢測曲霉菌耐藥基因，所以更多用來判斷患者感染的曲霉菌是否具有耐藥性。

氣管抽吸物（TA）和BALF 可用于PCR、GM 或培養(yǎng)診斷IFA［14-17］。由于TA 來自上呼吸道，因此TA 的相關(guān)試驗(yàn)為陽性，則跟痰培養(yǎng)一樣需要結(jié)合患者的其他臨床資料共同分析。BALF 來自于下呼吸道，其GM 試驗(yàn)、PCR 和細(xì)菌培養(yǎng)的陽性率比血清更高，診斷效果更好。支氣管鏡檢仍然是CAPA 診斷的基礎(chǔ)，可以直接觀察氣道有沒有侵襲性病變，從而診斷IFA。不過在第一波COVID-19 流行期間，支氣管鏡檢和支氣管肺泡灌洗被認(rèn)為會(huì)使COVID-19 患者呼吸道產(chǎn)生病毒性氣溶膠，從而增加工作人員感染COVID-19的風(fēng)險(xiǎn)［14］。但在后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，按照世界衛(wèi)生組織要求的標(biāo)準(zhǔn)流程、團(tuán)隊(duì)配合以及安全防護(hù)措施的采用，可以成功避免這一風(fēng)險(xiǎn)。

非定向支氣管灌洗（NBL）是一種新技術(shù)，獲取樣本多來自于下呼吸道，且產(chǎn)生病毒性氣溶膠的風(fēng)險(xiǎn)較小［16］。因此，2020 的CAPA 共識(shí)將以NBL 為樣本進(jìn)行GM試驗(yàn)作為CAPA的診斷標(biāo)準(zhǔn)，不過其檢測的準(zhǔn)確性還需要更多研究證明，但也不失為對CAPA診斷方法的一次強(qiáng)有力的補(bǔ)充。

其他較新的診斷方法還有曲霉菌定量PCR 或GM 側(cè)向血流試驗(yàn)等，這些化驗(yàn)方法操作簡單，不需要傳統(tǒng)PCR 的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，一個(gè)小時(shí)內(nèi)就能得出結(jié)果，避免了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因檢測需要花費(fèi)大量時(shí)間［12］。

2.2.2 影像學(xué)診斷方法 影像學(xué)檢查是CAPA 診斷不可或缺的重要證據(jù)，胸部X 線片難以區(qū)分IFA和其他疾病，而早期胸部CT 是發(fā)現(xiàn)或提示IFA 的首選影像學(xué)方法。在中性粒細(xì)胞減少的IFA 患者中，典型的影像表現(xiàn)為周圍有磨玻璃樣浸潤的肺結(jié)節(jié)，稱為“暈征”，這是因?yàn)榍咕奂把軈^(qū)域并導(dǎo)致出血，在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)壞死液化，就會(huì)產(chǎn)生“空氣新月征”［18］。大約30%的非中性粒細(xì)胞減少的IFA 患者會(huì)出現(xiàn)胸膜附近的孤立性結(jié)節(jié)。非特異性浸潤和實(shí)變是IFA 最常見的影像學(xué)表現(xiàn)，這些病變可能與COVID-19的嚴(yán)重病變重合，因此需要結(jié)合其他臨床資料和檢查來進(jìn)一步確診［2-14］。

3 CAPA的治療

CAPA的治療包括兩個(gè)方面，一是針對COVID-19的治療，主要為免疫調(diào)節(jié)劑、抗病毒治療以及支持對癥治療，二是抗真菌治療。

3.1 免疫調(diào)節(jié)劑 免疫調(diào)節(jié)劑的抗炎特性可以減輕重癥COVID-19 患者體內(nèi)高水平炎癥因子的有害作用，同時(shí)對于患者全身的細(xì)胞因子風(fēng)暴也具有調(diào)控作用［19］。就COVID-19患者的免疫過程而言，在疾病早期需要免疫刺激劑來增強(qiáng)免疫功能，從而抑制疾病發(fā)展，而疾病后期則需要免疫抑制劑控制細(xì)胞因子風(fēng)暴帶來的器官損傷。重癥監(jiān)護(hù)室（ICU）中的重癥COVID-19患者更多的還是使用免疫抑制劑，如地塞米松、甲基強(qiáng)的松龍、潑尼松龍、氫化可的松和托珠單抗等［20］。盡管使用免疫抑制劑可以降低接受有創(chuàng)呼吸機(jī)輔助通氣和吸氧治療的COVID-19 患者的28 d 病死率，但對于病情較輕的患者來說弊大于利，且這些藥物可以抑制患者自身的免疫系統(tǒng)，從而增加患者對侵襲性真菌感染的易感性［21］。因此，COVID-19 患者使用免疫調(diào)節(jié)劑要全面評估患者的基礎(chǔ)狀況，如病變嚴(yán)重程度、免疫功能及合并癥等。

3.2 抗病毒治療 目前較為一致的意見是，應(yīng)該在COVID-19 患者病程早期使用具有潛在抗病毒作用的藥物，特別是對于具有重癥高危因素及有重癥傾向的患者，臨床建議利巴韋林和α-干擾素或洛匹那韋/利托那韋聯(lián)合應(yīng)用，不推薦使用羥氯喹或聯(lián)合使用阿奇霉素，不推薦三種以上的抗病毒藥物聯(lián)用，且當(dāng)出現(xiàn)不可耐受的不良反應(yīng)時(shí)應(yīng)盡早停止使用相關(guān)藥物［1］。瑞德西韋是一種腺苷類似物的前體藥物，被證明能抑制病毒依賴性RNA 的核糖核酸聚合酶。一項(xiàng)針對服用抗病毒藥物的COVID-19 成年患者的雙盲隨機(jī)對照試驗(yàn)結(jié)果顯示，瑞德西韋將患者中位恢復(fù)時(shí)間明顯縮短至11 d，而安慰劑組為15 d，但是應(yīng)用瑞德西韋時(shí)可能出現(xiàn)惡心、嘔吐、肝功能損傷、低血壓和呼吸衰竭等不良反應(yīng)［22］。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，多聚ADP-核糖聚合酶1 抑制劑美富派利布（CVL218）在體外可以阻斷SARS-CoV-2 復(fù)制，且沒有明顯的不良反應(yīng)［23］。與瑞德西韋相比，在病毒感染的早期應(yīng)用美富派利布效果更好，且具有更少的不良反應(yīng)。聯(lián)合用藥可以提高藥物療效和減少不良反應(yīng)，如瑞德西韋加巴利替尼。而基于計(jì)算機(jī)理論分析提出的西羅莫司與放線霉素聯(lián)用、巰基嘌呤與褪黑素聯(lián)用、托瑞米芬與大黃素聯(lián)用，以上聯(lián)合抗病毒用藥方案正在進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，相信在不遠(yuǎn)的將來能成為治療COVID-19的新選擇［24］。

3.3 抗真菌治療 給予COVID-19 患者預(yù)防性抗真菌藥物是具有一定積極作用的。一項(xiàng)來自美國福斯特市的研究顯示，給ICU 中沒有確診的CAPA 患者預(yù)防性霧化吸入兩性霉素B 脂質(zhì)體12.5 mg 后，CAPA 發(fā)病率有所下降［25］。國外一項(xiàng)研究表明，一旦CAPA 患者抗真菌治療時(shí)間延遲，其病死率就會(huì)升高，提示CAPA 患者的抗真菌治療應(yīng)該越早越好［26］。國際治療指南中推薦伏立康唑?yàn)橹委烮FA 的一線藥物，伏立康唑是治療IFA的基礎(chǔ)藥物，也是最常用的藥物，但也有缺點(diǎn)，如治療窗口狹窄、具有神經(jīng)毒性和肝臟毒性、藥物濃度監(jiān)測（TDM）在重癥CAPA患者難以實(shí)施等［27］。伏立康唑主要通過CYP2C19、CYP2C9和CYP3A4代謝，可與治療COVID-19的其他藥物發(fā)生復(fù)雜的相互作用，還可能增強(qiáng)其對患者心血管的毒性損傷［28］。當(dāng)患者因COVID-19疾病本身損害或因治療COVID-19 藥物造成QT 間期延長時(shí)，應(yīng)用伏立康唑會(huì)有進(jìn)一步延長QT間期的風(fēng)險(xiǎn)。

相對而言，艾沙康唑有著更好的藥代動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)及更小的藥物相互作用，且不良反應(yīng)更小，是很好的伏立康唑替代治療藥物［29］。棘球菌素對于曲霉菌的抑菌活性有限，因此不被作為治療IFA 的一線選擇；但其應(yīng)用時(shí)患者具有很好的耐受性，藥物相互作用較小，且與其他抗真菌藥物具有協(xié)同作用，因此是聯(lián)合抗真菌藥物的極佳選擇［30］。在進(jìn)行抗真菌治療的同時(shí)也要意識(shí)到真菌耐藥的問題，利用分子生物學(xué)方法可以快速檢測出曲霉菌的耐藥基因或者通過表型方法進(jìn)行抗真菌藥敏試驗(yàn)（AFST），都將為CAPA 患者的治療藥物選擇帶來極大的正面作用。在沒有進(jìn)行AFST 條件的實(shí)驗(yàn)室中，可以使用最新研究出的一種四孔三唑耐藥篩選板來進(jìn)行快速篩選［31］。在三唑類藥物耐藥率>10%的地區(qū)，推薦使用伏立康唑聯(lián)合棘球菌素或者兩性霉素B 脂質(zhì)體進(jìn)行治療［32］。不過聯(lián)合使用兩性霉素B 時(shí)要注意檢測腎功能，一旦患者發(fā)生腎功能不全要停止使用，避免帶來不可逆轉(zhuǎn)的藥物性腎損傷。

目前，新的抗真菌藥物如Ibrexafungerp、Oloro?fimix 和Fosmanogepix 的臨床實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行。Ibrex?afungerp 在結(jié)構(gòu)上與棘球菌素相似，能抑制真菌（1-3）-β-D-葡聚糖合成酶，對三唑類抗真菌藥物耐藥的曲霉菌具有抗菌活性，其與艾沙康唑連用表現(xiàn)出良好的協(xié)同作用。Olorofimix 和Fosmanogepix 則作用于不同的新靶點(diǎn)。這三種新的藥物具有更強(qiáng)的抗菌活性，更小的藥物相互作用以及不良反應(yīng)，有望成為CAPA患者抗真菌藥物的首選方案。

綜上所述，有的診斷方法仍不能有效地區(qū)分CAPA 患者曲霉菌感染和定植，因此需要進(jìn)一步研究新的標(biāo)志物和檢測方法來進(jìn)行判斷；同時(shí)要關(guān)注真菌的耐藥趨勢，根據(jù)患者耐藥情況來針對性用藥，以提高治療效果。