2022年11月03日17:33:04 熱門 1712

一、疫情前後社區獲得性肺炎(CAP)病原譜的變遷

1、呼吸道感染癥狀及病因

致病微生物侵入呼吸道並進行繁殖導致的疾病稱為呼吸道感染。根據其部位分為上呼吸道感染和下呼吸道感染。

文獻報道上呼吸道感染的病原體70~80%是病毒性的；細菌性病原體佔20-25%。

下呼吸道感染的癥狀包括肺炎、支氣管炎和支氣管擴張等，主要由細菌、支原體、衣原體、軍團菌、病毒等感染引起。CAP的細菌主要包括流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌以及卡他莫拉菌等，最近幾年來，肺炎克雷伯菌的感染比例在逐漸增加。

2、呼吸道感染常見病原體

呼吸道感染的常見病原體分為病毒、細菌、真菌、支原體、衣原體等（圖1）。

病毒類病原分為RNA病毒和DNA病毒。與DNA病毒檢測不同，RNA病毒進行PCR檢測先經過逆轉錄成cDNA，再進行PCR檢測。

RNA病毒包括流感病毒（A/B）、副流感病毒、呼吸道合胞病毒、冠狀病毒等。流感病毒一直是我們關注的焦點，呼吸道合胞病毒更易引起嬰幼兒，兒童，老年人群的感染。像SARS和SARS-CoV-2（COVID-19）對全球的政治和經濟都造成了嚴重影響的冠狀病毒，不可小覷。普通冠狀病毒包括229E，NL63，OC43與HKU1，是普通感冒的主要病原微生物。引起的感染癥狀輕，健康人對其具有一定的抵抗力，往往不會受到特別關注。當然，嚴重的感染普通冠狀病毒也會造成死亡。2022年我曾見有2例患者，伴有肥胖和糖尿病的患者（65歲以上），因感染普通冠狀病毒去世。mNGS技術和多重PCR技術的應用，使我們對冠狀病毒的理解更加深刻。

DNA病毒包括腺病毒、巨細胞病毒、EB病毒等。腺病毒可引起重症感染，也有在健康人群中檢出腺病毒的情況。巨細胞病毒和EB病毒在嬰幼兒時期感染。隨着年齡增長和意外情況的發生，比如患者出現移植、血液性疾病、感染HIV以及腫瘤等情況，潛伏期/隱性感染的巨細胞病毒和EB病毒可能會「復燃」，從而引起非常嚴重的感染。肺移植科就非常關注巨細胞病毒引起的感染。

細菌類病原從形態上分為球菌和桿菌，依據革蘭染色的特點又分為革蘭陰性菌和陽性菌。

革蘭陽性菌中的肺炎鏈球菌是引起CAP的重要病原，該菌難培養，因送樣或保存不合理不及時容易死亡，檢測陰性。肺炎鏈球菌可引起重症感染，患者使用抗生素後難以檢出，因此，肺炎鏈球菌引起的CAP比例有被低估的趨勢，採用分子生物學檢測肺炎鏈球菌是不錯的選擇。肺炎克雷伯菌和流感嗜血桿菌的引起CAP的機會比較高。門診患者銅綠假單胞菌感染可能更多見於支氣管擴張和慢阻肺病（COPD）的患者。鮑曼不動桿菌引起的CAP非常罕見。上述這些細菌也可能會在正常人群定植，檢出來未必意味着感染，特別是樣本留取不合格的情況下。呼吸道樣本塗片常有助於感染與定植的區分。

軍團菌可以引起非常嚴重的感染，建議軍團菌使用分子生物學檢測方案，如PCR或多重PCR技術等，不提倡用抗體檢測方法，培養也較為困難，耗時長，需要特殊的培養基。

真菌病原主要包括酵母菌、麴黴菌、毛黴菌等。

其他的非典型的病原包括肺炎支原體、肺炎衣原體、鸚鵡熱衣原體以及立克次體等。值得注意的是鸚鵡熱衣原體，實際上鸚鵡熱衣原體近年來主要通過測序來診斷，臨床中有一些分子生物學的試劑也可以檢測鸚鵡熱衣原體。隨着分子生物學檢測技術和宏基因組測序（mNGS）技術的廣泛應用，我們發現自己實驗室的鸚鵡熱衣原體的感染率和檢出率超過了肺炎衣原體，已經成為很重要的一類病原，鸚鵡熱疾病可以引起嚴重的臨床感染，患者進入ICU的比例也相當高。

此外，新的病原體還在不斷地出現：如SARS病毒、高致病性禽流感、人感染H7N9禽流感、新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）等。

圖 1 常見病原體分類

3、CAP患者病毒感染的研究

我國免疫功能正常成人獲得病毒性肺炎的主要原因是流感病毒感染，其次是非流感病毒感染。

在我國免疫功能正常的成人CAP患者中流感與非流感病毒感染分別佔比為63.5%、26.2%。對單種病毒感染患者的分析也證實，流感病毒感染是病毒性肺炎的主要原因，其次為腺病毒、呼吸道合胞病毒等非流感病毒感染（圖2）[1]。

圖 2 我國免疫功能正常的成人CAP患者病毒感染的研究

呼吸道病毒是CAP發病的重要原因

在過去20年，多種傳染病的暴發凸顯出病毒在CAP發病中的重要性，像SARS病毒、MERS病毒以及禽流感病毒等相繼出現，未來還會有新的病毒不斷湧現出來（圖3）。

圖 3 2002-2019年多種傳染病的暴發[2-6]

4、疫情前後，CAP病原譜變化

疫情之前病原種類相對穩定

2021年中國疾控中心(CDC)發表了一項流行病學調查研究，調查了2015年9月-2018年8月北京19家醫院的口咽拭子（TV）、鼻咽拭子（PV）、痰樣本（SP）和支氣管肺泡灌洗液（BALF）四種來源樣品中病原種類的數量分布（圖4）[7]，分析了社區獲得性肺炎（CAP）的病原學趨勢。檢測的病原譜幾乎涵蓋了所有CAP病原，包括細菌、病毒、真菌以及非典型病原體等。

圖 4 2015-2018年北京19家醫院的口咽拭子、鼻咽拭子、痰樣本和支氣管肺泡灌洗液樣本中病原分布

從口咽拭子樣品的病原分布來看，腺病毒、冠狀病毒（不包括分型）、鼻病毒、甲流、乙流、肺炎支原體等的感染概率較大（圖5）。疫情之前，病原種類的分布情況相對比較穩定。

圖 5 口咽拭子樣本中病原分布

疫情之後CAP病原譜變遷

2020年，中國疾控中心發布的流感周報-南北方流調數據顯示，疫情之後甲流和乙流的感染甚少，基本上已經銷聲匿跡（圖6）[8]。

圖 6 南方、北方流調數據

不同年度的南北方流感病毒陽性檢測的曲線顯示，2020~2021年，流感病毒基本處於基線水平（圖7）[8]。其原因與我國採取的新冠肺炎疫情防控措施有關，例如戴口罩、勤洗手、減少接觸等舉措，對流感病毒的防控同樣有效。但是從2021年11月份開始，乙流的感染病例不斷檢出，持續增加，從而出現新的增長趨勢。同時呼吸道合胞病毒的檢出率與去年同期相比也大為提高。

圖 7 2010-2021年中國南北方實驗室報告的流感陽性檢測

2019年4月至2020年10月出現流感病原分布的情況顯示，甲型H1N1病毒較少，甲型H3N2病毒和乙型Victoria系病毒較多（圖8）[8]。

圖 8 2019年4月至2020年10月中國大陸流感病原分布

國際與國內流感的變化趨勢基本相同。2020年初，瑞士的流調研究顯示，新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）和社區獲得性呼吸道病毒（CARV）共感染率為1.8%[9]。這提示我們關注冠狀病毒的同時，也不要忽視其他病毒的感染。

來自江蘇省的早期流調研究顯示，在新型冠狀病毒檢出的感染人群中，還能夠檢出鼻病毒、腺病毒、流感病毒、肺炎支原體、百日咳、偏肺病毒，這些病毒與新型冠狀病毒存在一定的共感染率。

圖 9 江蘇省SARS-CoV-2合併呼吸道病毒病原體分布

在新冠疫情背景下，雖然SARS-CoV-2是大家關注的重點，但是中國CDC對流感病毒也特別的關注。

2021年5月，四川省出現小規模的禽流感病毒（H5N6）病例，共有5例患者（49~65歲）被診斷為H5N6，總體來說沒有引起嚴重的後果（圖10）。但是，令人警覺的是其中有3例患者死亡。

在每年流感季，即使新型肺炎疫情得到了有力的防控，我們也要其他流行病毒提高警惕。

圖 10 (A)人感染H5N6病毒地理分布, (B)人感染時間線和基本人口統計信息

為了顯示甲型流感病毒具有不同的HA和NA配對，我國CDC專家發表的一篇文獻，將目前已經在人或動物體內檢測到的甲型流感病毒的亞型標黃，尚未檢測出的用「X」表示（圖11）。未來，某一「X」病毒也可能成為大規模的流行。

圖 11 （左）甲型流感病毒亞型及其最早檢測年份，（右）甲型流感病毒的自然宿主和哺乳動物宿主

二、實驗室檢測呼吸道病毒方法簡介

1、明確目標病原

只要明確目標病原，臨床抗感染治療方能有的放矢，才能及時有效的治療，還可以防止臨床抗生素的濫用。不同的病原類型採取不同的治療方案（圖12）。

案例：中日友好醫院曾經收入1例鸚鵡熱衣原體陽性患者，該患者是一名孕婦，有嚴重的肺部感染，經ECMO、抗生素和抗病毒藥物治療效果一般。在明確病原是鸚鵡熱衣原體後，給予對症治療，用莫西沙星，替加環素，或阿奇黴素治療，效果比較好。

圖 12 臨床抗感染治療方案[10-18]

2、呼吸道病原體流行病學情況

雖然呼吸道感染的病原體種類多，但是流行病學調查顯示，呼吸道感染的常見的病原主要有甲、乙型流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、肺炎支原體、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、卡他莫拉菌等，基本覆蓋多數CAP病例，可以是核酸檢測的重點靶標。

國內病原學診斷時應用宏基因組測序（mNGS）較多，因為國內在微生物檢測的發展過程中缺少快速多重分子生物學靶向檢測。國外尤其歐美國家對多重靶向檢測的應用較多。

實際上，患者可能感染一種或多種病原，病原體可能存在共感染，因此，多重檢測將是未來發展的趨勢。若我們有一種針對多種（如大於20種）呼吸道病原且快速準確的檢測手段，2小時內取得結果，隨來隨檢，將會給臨床治療提供更多的幫助。

在臨床工作中，快速發現目標方能搶佔先機，爭取贏面。在呼吸道感染診療中，及時發現病原體並進行干預可改善患者的結局。

3、病原體檢測技術

隨着科技的迅猛發展，病原體檢測已從傳統的病原體分離培養、到免疫學技術、再到血清學檢查，最終邁向了分子檢測時代。

①病原體分離培養

在過去幾十年，病原微生物識別一直依賴於塗片與體外分離培養。但該方法所需時間長。部分病原體，如病毒及非典型細菌感染，培養存在操作難度大，假陰性率較高等問題，目前主要在科研中使用，臨床中已經被分子生物學與抗原檢測的方法所替代[19]。但是，像金黃色葡萄球菌或肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌的抗生素治療，還是需要培養的，培養可以提供葯敏的結果。

②免疫學技術

病原體抗原檢測用時短，操作簡便，不需要複雜的操作儀器，是現在很多實驗室呼吸道病毒檢測的主流方法。該方法敏感性不高，特異性較好，常用於快速篩查[20]。例如2017年底北京暴發的甲型流感病毒，病原體抗原檢測就體現了效率高、成本低的優勢。

③血清學檢查

血清學主要檢測抗體，炎性標誌物早期反映機體感染的狀態，還可用於疾病進展及療效的監測等，但其缺點是不用能用於感染病原體的診斷[21]。多數情況下，單次檢測抗體對臨床診斷沒有多大價值，即使是IgM抗體陽性，對臨床現症感染診斷的價值也很有限。

④分子檢測

分子檢測技術自上世紀80年代問世以來，逐漸應用於病原體診斷。該方法高效、便捷，檢測敏感性、特異性高，在病原體檢測中越來越受到重視[22]。

4、國內外指南推薦

美國CDC推薦的病毒診斷方法：抗原檢測----快速；分子診斷----快速、早期、常規；病毒分離----培養困難；血清學檢測抗體----不推薦使用[23]。

總體來說，國內和國外病原檢測指南的基本理念相同。病毒的抗原和核酸檢測可以用於早期診斷；抗體檢測可以用於回顧性調查研究，但對病例的早期診斷意義不大。

在流行季，使用靈敏度和特異性較高的分子生物學檢測方法對CAP感染的患者進行流感病毒等呼吸道病毒的快速檢測是很有必要的，準確的診斷可以減少額外的測試和抗生素的使用[24]。實時定量PCR的敏感度和特異度較高，是流感病毒、禽流感病毒等呼吸道病毒感染快速診斷的首選方法，核酸檢測可用於肺炎支原體、肺炎衣原體、軍團菌感染的早期診斷[25]。

快速篩查時，則可選用抗原檢測。

三、多重快速的分子生物學檢測的價值

大多數情況下，建議採用分子檢測手段，尤其是多重PCR病毒檢測。

多重PCR病毒檢測

國外非常依賴FilmArray快速多重PCR系統（圖13），它可檢測能夠引起呼吸道感染、血流感染和胃腸道感染的各種病原體靶標以及抗生素耐葯基因，對臨床診斷很有幫助。

圖 13 FilmArray快速多重PCR系統

當然，賽沛公司的甲型/乙型流感及呼吸道合胞病毒核酸聯合檢測試劑盒（Xpert Xpress Flu/RSV Assay）對臨床呼吸道感染病原學診斷也很有幫助（圖14）。

圖 14 Xpert Xpress Flu/RSV Assay

多重PCR作為分子檢測技術的代表，病原廣譜覆蓋，真正實現了高通量檢測。

國內也有針對13項靶標檢測的產品，目前商用的多重PCR試劑盒可涵蓋引起呼吸道感染的常見病毒及非典型病原體，包括甲型/乙型流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、鼻病毒、肺炎支原體和衣原體（可涵蓋鸚鵡熱衣原體與肺炎衣原體）。

近年來，國內的快速全自動分子檢測的領域非常活躍，相信不久我們會有質佳價廉的國產產品用於臨床。

宏基因組測序（mNGS）

傳統病原學檢測方法仍有臨床無法滿足的需求。對新型的流感病毒，通過傳統的方法無法鑒別其病原體，可能造成像新型冠狀病毒暴發的趨勢，這時就要應用到宏基因組測序。

與國內文獻對於宏基因組測序的技術大力提倡不同，國外的一些文獻對於宏基因組測序用於臨床持審慎的態度。2020年CHEST發表的一篇文獻顯示，與傳統手段相比，宏基因組測序對真菌的檢測無明顯優勢[26]。臨床中，宏基因組測序對於結核檢測的優勢也是有限的。但是，如果微生物實驗室不能為臨床提供更有效服務時，臨床醫生首選宏基因組測序也是必然的趨勢。

Nanopore測序技術

Nanopore測序技術（三代技術）是指單分子實時測序技術。主要優勢：直接測序、快速、設備成本低。與前兩代測序技術相比，其最大的特點就是測序過程無需進行PCR擴增，測序片段長。

靶向測序tNGS

t指targeted現在的技術可以在一個反應孔里加入數百種病原體引物，針對100~200種靶標進行擴增後測序，或加入捕獲探針，捕捉目標病原核酸後測序，如此，排除人源及背景菌的干擾，只對我們所關注的病原進行靶向擴增和測序（圖15）。

圖 15 呼吸道多重病原體靶向測序153種

小結

疫情前後，CAP病原譜有所變遷。

呼吸道感染性病原學多重核酸檢測具有重要臨床意義：重症識別與預警；精準治療降低醫療成本。

多重廣譜快捷的分子診斷方案，為呼吸道感染性疾病精準化管理提供了堅實後盾。

mNGS技術，已經成為病原學手段的重要手段。正確的結果解讀是利用好這一工具的關鍵。

參考文獻

[1] Zhou F, Wang Y, Liu Y, et al. Disease severity and clinical outcomes of community-acquired pneumonia caused by non-influenza respiratory viruses in adults: a multicentre prospective registry study from the CAP-China Network[J]. European Respiratory Journal, 2019, 54(2): 1802406.

[2] Yang Y, Peng F, Wang R, et al. The deadly coronaviruses: The 2003 SARS pandemic and the 2020 novel coronavirus epidemic in China[J]. Journal of autoimmunity, 2020: 102434.

[3] Al Hajjar S, McIntosh K. The first influenza pandemic of the 21st century[J]. Annals of Saudi medicine, 2010, 30(1): 1-10.

[4] Memish Z A, Perlman S, Van Kerkhove M D, et al. Middle East respiratory syndrome[J]. The Lancet, 2020.

[5] Influenza at the human-animal interface. https://www.who.int/influenza/human animal interface/Influenza Summary IRA HA interface 02.03.2018.pdf?ua=1

[6] https://coronavirus.jhu.edu/map.html

[7] 2021 May 14;11(2). doi: 10.1177/20458940211011027

[8] 2021. CCDC Weekly / Vol. 2 / No. 44

[9] J Infect Dis 2020 09 14;222(8).

[10] Jain S, Williams D J, Arnold S R, et al. Community-acquired pneumonia requiring hospitalization among US children[J]. New England Journal of Medicine, 2015, 372(9): 835-845.

[11] Zhao M, Li G, Zhang D, et al. Clinical evaluation of a new single-tube multiplex reverse transcription PCR assay for simultaneous detection of 11 respiratory viruses, Mycoplasma pneumoniae and Chlamydia in hospitalized children with acute respiratory infections[J]. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 2017, 88(2): 115-119.

[12] Krause J C, Panning M, Hengel H, et al. The role of multiplex PCR in respiratory tract infections in children[J]. Deutsches Ärzteblatt International, 2014, 111(38): 639.

[13] Abed Y, Boivin G. Treatment of respiratory virus infections[J]. Antiviral research, 2006, 70(2): 1-16.

[14] Kumar P, Srivastava M. Prophylactic and therapeutic approaches for human metapneumovirus[J]. Virusdisease, 2018, 29(4): 434-444.

[15] Kitanovski L, Kopriva S, Pokorn M, et al. Treatment of severe human metapneumovirus (hMPV) pneumonia in an immunocompromised child with oral ribavirin and IVIG[J]. Journal of pediatric hematology/oncology, 2013, 35(7): e311-e313.

[16] Peltola V, Söderlund-Venermo M, Jartti T. Human bocavirus infections[J]. The Pediatric infectious disease journal, 2013, 32(2): 178-179.

[17] Pyrc K, Berkhout B, van der Hoek L. Antiviral strategies against human coronaviruses[J]. Infectious Disorders-Drug Targets (Formerly Current Drug Targets-Infectious Disorders), 2007, 7(1): 59-66.

[18] 倪鑫. 兒童社區獲得性肺炎診療規範 (2019 年版)[J]. 全科醫學臨床與教育, 2019 (9): 2.

[19] Das S, Dunbar S, Tang Y W. Laboratory diagnosis of respiratory tract infections in children–the state of the art[J]. Frontiers in microbiology, 2018, 9: 2478.

[20] Krause J C, Panning M, Hengel H, et al. The role of multiplex PCR in respiratory tract infections in children[J]. Deutsches Ärzteblatt International, 2014, 111(38): 639.

[21] 童永清, 趙志軍, 徐萬洲, 等. 急性呼吸道感染病原體的臨床檢驗診斷路徑[J]. 中華檢驗醫學雜誌, 2020, 43(7): 687-690.

[22] Yang S, Rothman R E. PCR-based diagnostics for infectious diseases: uses, limitations, and future applications in acute-care settings[J]. The Lancet infectious diseases, 2004, 4(6): 337-348.

[23] 衛計委頒布的《流行性感冒診斷與治療指南（2011年版）》.

[24] 美國感染病協會（ISDA）：CAP患兒的病毒診斷臨床意義.

[25] 中國成人社區獲得性肺炎診斷和治療指南(2016年版).中華結核和呼吸雜誌，2016年4月第39卷第4期: 253-279.

[26] CHEST (2020), doi:https://doi.org/10.1016/j.chest.2020.11.008.

[27] 2019 Jul;37(7):783-792. doi: 10.1038/s41587-019-0156-5.

本期直播嘉賓