一、侵袭性曲霉菌知多少?
曲霉在自然界中广泛分布,存在于空气,土壤和有机物中。当宿主免疫力低下时(如白血病、恶性淋巴瘤、肿瘤、慢性肺部疾患、长期使用抗生素等患者)可引起感染,最常见的感染性曲霉菌包括烟曲霉,黑曲霉,*曲霉和土曲霉等。曲霉可以经由皮肤粘膜损伤处或呼吸道进入血液循环系统,进而入侵肺、神经系统、骨骼等其它组织或器官,导致侵袭性曲霉病(IFD)。
IFD因基础疾病类型不同,感染率由0.29%-14%不等,其致死率可高达40-90%,未经治疗者病死率甚至达%。侵袭性曲霉菌感染的发病率在全球范围内呈急速上升趋势,欧洲每年有6万例IA案例,据预估中国的IA案例更是超过16万例[1],IFD诊疗形势严峻,经济负担沉重。
侵袭性肺曲霉病(IFD)是最为常见且最为严重的一种侵袭性曲霉病类型,死亡率高达85%,多发生于严重免疫功能低下的患者,尤其是因血液系统恶性肿瘤,化疗或免疫抑制治疗引起的中性粒细胞减少症患者,急性白血病患者并发IPA较为常见。目前IFD临床均面临难以诊治的困难,常规的真菌培养耗时长,阳性率低,真菌G实验或曲霉菌GM实验也存在敏感性不够高的问题,但尽早确诊又是改善患者预后和降低死亡率的关键,临床呼吁新技术协助临床曲霉菌感染诊断。基于宏基因组二代测序技术(metagebnomics nextgenerationsequencing,mNGS)不依赖于传统的微生物培养,直接对临床样本中的核酸进行高通量测序,然后与数据库进行比对分析,根据比对到的序列信息来判断样本包含的病原微生物种类,能够快速、准确、全面分析临床样本中潜在的病原微生物。
二、关于目前科学研究
临床研究1-mNGS检测技术对于神经中枢感染的重要性
参与者5为一名32岁男性,因7个月的发作性头晕、复视、头痛、左侧面部麻木和无力而被送往急症室。他有注射吸*和丙型肝炎病*感染史。HIV检测结果为阴性。脑MRI显示左侧脑桥、小脑中叶、右侧垂体后叶漏斗部增强。计算机断层血管造影显示后循环有多处局灶性狭窄。脑脊液检查显示白细胞计数的/μL,包括77%的淋巴细胞、13%的中性粒细胞、6%的单核细胞和4%的活性淋巴细胞;红细胞计数为0/μL、总蛋白质含量61mg/dL、葡萄糖水平的45mg/dL。血液和脑脊液的细菌、真菌培养试验结果为阴性。
他曾因怀疑存在自身免疫疾病而接受糖皮质激素治疗。两周后,病人的症状恶化。重复的脑磁振造影发现右侧丘脑有新的点状梗塞。反复脑脊液检查发现多细胞增生加重,以中性粒细胞为主。细菌培养呈阴性。脑脊液曲霉半乳甘露聚糖检测结果为11.26。第三次脑脊液检查结果显示更明显的脑脊液细胞增多,白细胞计数为/μ,包括63%的淋巴细胞组成、20%的中性粒细胞、15%的单核细胞和2%的活性淋巴细胞。脑脊液中曲霉半乳甘露聚糖的检测结果保持在7.23。同时脑脊液mNGS分析显示,个reads数比对到曲霉属,其中大部分reads数比对到米曲霉(Aspergillusoryzae)。CSF18SrRNAPCR结果也为曲霉菌属阳性。未发现免疫缺陷的原因,也未发现全身性曲霉菌感染。开始口服伏立康唑治疗,脑积水采用脑室-腹腔分流治疗[2]。
临床研究2-血浆mNGS检测技术有助于高危患者IFD的诊断
.3.11医院AmyE.Armstrong医生在《儿童血液与肿瘤》上的发表一篇研究论文《Cell-freeDNAnext-generationsequencingsuccessfullydetectsinfectiouspathogensinpediatriconcologyandhematopoieticstemcelltransplantpatientsatriskforinvasivefungaldisease》提出血浆中微生物cfDNA的二代测序(NGS)是否能检测出儿童患者侵袭性真菌病(IFD)的病原体。
cfDNA二代测序技术成功检测出儿童肿瘤学和造血干细胞移植患者中存在侵袭性真菌疾病风险的感染性病原体。
mNGS在40例IFD高危患者中鉴定出7例真菌病原菌,其中4例经肺活检证实为烟曲霉,4例经血液或胰腺假性囊肿培养证实为白色念珠菌,4例经皮肤活检证实为代氏根霉。在长期发热的中性粒细胞减少或影像学异常的患者中检测到大量的DNA病*。73%的患者接受了长期抗真菌治疗。登记时检测阳性的患者随访1个月和2个月后cfDNA测序均为阴性。
随访:37例患者于入组后1个月抽取随访样本,30例患者于入组后2个月抽取随访样本。在7例初始血浆cfDNAmNGS检测呈真菌阳性的患者中,检出典型真菌病原体包括P.jirovecii和C.glabrata等。所有病例在接受了至少一个治疗周期的抗真菌治疗后,后续检测未发现这些微生物,说明有良好的的预后效果。
结论:IFD的诊断是困难的,特别是在高风险中性粒细胞减少患者中,尽管使用广谱抗生素,但仍有持续或复发性发热。在那些明确是真菌cfDNA阳性的患者中,1个月的随访样本为阴性,这表明真菌cfDNA从血液中的清除速度更快,并且需要研究来测试更短的时间间隔。数据支持血浆mNGS有助于高危患者IFD的诊断。建议在更多的高危人群中开展旨在评估该试验性能特征的研究。
三、关于曲霉菌的临床诊断和意义
有临床诊断意义的微生物学证据
合格痰标本直接镜检发现菌丝,且培养连续2次以上分离到同种真菌;
支气管肺泡灌洗液经直接镜检发现菌丝,真菌培养阳性;
合格痰液或支气管肺泡灌洗液直接镜检或培养发现新生隐球菌;
血液标本曲霉半乳甘露聚糖(GM)实验连续2次吸光度指数(GMI)值0.8或单次GMI值1.5;
血液标本真菌细胞壁成分l,3.β—D葡聚糖抗原(G试验)连续2次阳性;
血液或支气管肺泡灌洗液隐球菌抗原阳性。
有确诊意义的微生物学证据
肺组织真菌培养阳性;
胸腔积液真菌培养阳性;
血液真菌培养阳性(曲霉和除马尼菲青霉以外的青霉需排除);
合格痰液或支气管肺泡灌洗液发现肺孢子菌包囊、滋养体或囊内小体;
胸腔积液和血液直接镜检发现新生隐球菌。
组织病理学证据
肺组织标本进行组织病理学检查发现真菌感染的病理改变以及菌丝或孢子等真菌成分。
结论
近年来,儿童IFD发病率呈上升趋势,对于儿童IFD的管理越来越引起临床医生的重视,其关键在于早期明确诊断,及时给予抗真菌治疗,避免抗真菌药物的过度使用。随着研究进展,NGS检测技术可应用于早期诊断,及时治疗,最终改善患儿预后,与传统“定向钓鱼”方法学不同,“撒网捕鱼“式的mNGS无需培养,直接检测样本中的病原菌,尤其适用于急危重症和疑难感染的诊断,协助临床精准检测,快速诊断!本公司mNGS检测范围包括细菌种、病*种、真菌种、寄生虫种和其他支原体、立克次氏体、螺旋体等种共种病原微生物,能对疑似感染样本中病原体进行全面、快速、准确的检测和分析,辅助临床医生制定精准诊疗方案。
参考文献:
[1]Chen,M.,Xu,Y.,etal.().EpidemiologyoffungalinfectionsinChina.Frontiersofmedicine,1-18.
[2]Wilson,MichaelRetal.“ChronicMeningitisInvestigatedviaMetagenomicNext-GenerationSequencing.”JAMAneurologyvol.75,8():-.doi:10.1/jamaneurol...
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