王世雄 張昊川 李由 鄧鎮(zhèn)凱 黃河
支氣管擴(kuò)張癥(支擴(kuò))是一種慢性不可逆的氣道炎癥性疾病。與COPD 不同的是,目前普通人群支擴(kuò)患病率尚未見(jiàn)大樣本量的流行病學(xué)研究。盡管在我國(guó)乃至全球支擴(kuò)并非少見(jiàn)病,并且其患病率隨著年齡的增加而升高,但是社會(huì)對(duì)該病的重視程度遠(yuǎn)不如COPD[1]。近年來(lái),細(xì)菌定植在支擴(kuò)發(fā)生、發(fā)展中的重要作用已基本形成共識(shí),但是有關(guān)曲霉(尤其是煙曲霉)致敏、感染在支擴(kuò)中的作用鮮有報(bào)道。曲霉廣泛存在于空氣中,是日常生活中最常見(jiàn)被吸入的真菌。正常人幾乎沒(méi)有曲霉致敏、感染的情況,但是支擴(kuò)患者由于支氣管解剖結(jié)構(gòu)受損或免疫低下,其肺曲霉病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)較大,可因曲霉致敏或感染發(fā)展為變態(tài)反應(yīng)性支氣管肺曲霉?。ˋBPA)或慢性肺曲霉?。–PA)[2]。為引起臨床醫(yī)師對(duì)支擴(kuò)患者發(fā)生肺曲霉病的關(guān)注,本文分析了支擴(kuò)與肺曲霉病的相關(guān)研究,并對(duì)其診斷與治療進(jìn)行探討,現(xiàn)報(bào)道如下。
真菌廣泛存在于人們的生活環(huán)境中,其中以曲霉的種類(lèi)最多,分布最廣。目前被分離出來(lái)的曲霉有200 余種,其中約10%對(duì)人類(lèi)具有致病性。煙曲霉是最常見(jiàn)的曲霉,在環(huán)境中以孢子的狀態(tài)存在。雖然大多數(shù)正常人可以通過(guò)氣管及支氣管的解剖結(jié)構(gòu)和天然屏障直接清除曲霉,但極少數(shù)人的鼻咽部可能會(huì)存在曲霉定植。曲霉一般不會(huì)致病,但在免疫力低下的人群中可能會(huì)導(dǎo)致疾病的發(fā)生。支擴(kuò)患者氣道的結(jié)構(gòu)受損,黏液纖毛清除系統(tǒng)異常,不能及時(shí)排出痰液,特別是支擴(kuò)合并COPD 患者,曲霉易于在其氣道中定植并致敏機(jī)體,導(dǎo)致肺曲霉病的發(fā)生、發(fā)展。一般而言,隨著患者的基礎(chǔ)疾病、免疫狀態(tài)及曲霉致病機(jī)制的不同,可能會(huì)出現(xiàn)不同類(lèi)型的肺曲霉?。?]。
固有免疫應(yīng)答是宿主先天性的免疫應(yīng)答模式,宿主主要通過(guò)免疫效應(yīng)細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等)通過(guò)模式識(shí)別受體(PRRs)識(shí)別曲霉的某些成分(如孢子及菌絲),啟動(dòng)免疫應(yīng)答,從而達(dá)到殺滅曲霉的目的[4]。中性粒細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞主要與曲霉孢子結(jié)合并吞噬殺傷孢子。當(dāng)曲霉定植于下呼吸道(尤其是肺泡) 時(shí),中性粒細(xì)胞募集至肺泡吞噬孢子,同時(shí)自身分泌一些特殊顆粒成分,從而殺死曲霉。肺泡巨噬細(xì)胞主要通過(guò)PRRs 識(shí)別孢子,經(jīng)過(guò)一系列活化后形成吞噬溶酶體,最后誘導(dǎo)曲霉死亡。此外,上皮細(xì)胞通過(guò)結(jié)合并識(shí)別曲霉孢子及菌絲后產(chǎn)生吞噬作用,并分泌IL-6 和趨化因子等[5]。因此上皮細(xì)胞既可作為物理屏障保護(hù)宿主,又能在固有免疫中發(fā)揮重要作用。
適應(yīng)性免疫應(yīng)答主要以T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞及其他相關(guān)輔助細(xì)胞釋放某些細(xì)胞因子來(lái)產(chǎn)生應(yīng)答。宿主對(duì)曲霉的抵抗能力與1 型輔助性T淋巴細(xì)胞(Th1)相關(guān)細(xì)胞因子水平相關(guān),包括IFN-γ、IL-2、IL-12 和TNF-α 等,其主要通過(guò)誘導(dǎo)效應(yīng)細(xì)胞的殺傷能力,如IFN-γ 可增強(qiáng)單核細(xì)胞的吞噬能力,從而清除曲霉。已有研究證實(shí),支擴(kuò)患者對(duì)曲霉的抵抗力與Th1 數(shù)量及所產(chǎn)生的細(xì)胞因子呈正相關(guān)[6]。另外,Th2 相關(guān)細(xì)胞因子水平(IL-5 和IL-13)與支擴(kuò)免疫功能受損患者曲霉感染或侵襲性肺曲霉?。↖PA)的發(fā)生密切相關(guān)。因而,上述免疫細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子在未來(lái)可能成為支擴(kuò)合并肺曲霉病的一種靶向治療方法。
首先,支擴(kuò)尤其是囊性纖維化(CF)支擴(kuò)患者的免疫力低下,免疫細(xì)胞對(duì)曲霉孢子的殺傷力明顯減弱,而曲霉可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,引起上皮屏障及其相關(guān)功能被破壞。其次,支擴(kuò)患者氣道結(jié)構(gòu)大多存在不同程度的破壞,黏液纖毛清除系統(tǒng)受損,黏稠痰液大量堆積,導(dǎo)致曲霉大量定植, 大大增加了肺部持續(xù)感染的概率。再次,部分支擴(kuò)患者為過(guò)敏體質(zhì),尤其是支擴(kuò)合并哮喘患者,擴(kuò)張的支氣管為曲霉定植創(chuàng)造良好的條件,此時(shí)曲霉不僅作為感染病原體,更重要的是作為致敏原長(zhǎng)時(shí)間與Th2 免疫細(xì)胞接觸,產(chǎn)生曲霉特異性IgE,導(dǎo)致氣道及肺組織發(fā)生超敏反應(yīng),臨床主要表現(xiàn)為ABPA。
目前,國(guó)際上對(duì)于支擴(kuò)并發(fā)肺曲霉病的分類(lèi)不同,在我國(guó)和其他一些亞洲國(guó)家主要將其分為4種不同的形式,即ABPA、IPA、CPA 及曲霉球。
ABPA 是免疫力正常人群中經(jīng)曲霉致敏而表現(xiàn)出的一種超敏反應(yīng),為曲霉定植后通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間與Th2 免疫細(xì)胞接觸而產(chǎn)生的超敏反應(yīng),對(duì)合并哮喘或CF 支擴(kuò)患者影響較大[7]。其中曲霉致敏與支擴(kuò)互為因果。該病的高分辨率CT( HRCT)表現(xiàn)以中央支氣管擴(kuò)張為主,通常累及節(jié)段性支氣管,以上葉為主,表現(xiàn)為倒Y 形或V 形的黏液痰栓樣物質(zhì),也被稱(chēng)為指套征;臨床表現(xiàn)主要為難治性哮喘,偶伴有咯血和咳黑褐色黏液痰,偶見(jiàn)無(wú)癥狀狀態(tài)。CF 支擴(kuò)患者痰培養(yǎng)中曲霉的陽(yáng)性率為15%~50%,ABPA 發(fā)生率為1%~10%。ABPA 的發(fā)生與CPA 關(guān)系密切。據(jù)Smith 等(2011 年)報(bào)道,126 例CPA 患者中約11%有ABPA 史。
IPA 主要發(fā)生在免疫功能?chē)?yán)重受損的支擴(kuò)患者中,分為血管侵襲性或氣管侵襲性2 種形式。Gernez 等(2016 年)報(bào)道,IPA 患者吸入的曲霉孢子可在肺泡內(nèi)發(fā)芽并遷移到血流中,使孢子的范圍不斷擴(kuò)大,同時(shí)分泌趨化因子吸引中性粒細(xì)胞發(fā)揮聚集吞噬作用,誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生。Lonni 等(2015 年)認(rèn)為,在具有正常免疫能力的支擴(kuò)人群中,肺泡巨噬細(xì)胞可吞噬曲霉分生孢子;而在免疫抑制或者免疫受損支擴(kuò)患者的肺泡中,因宿主防御功能的減弱,大大增加IPA 發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),且該類(lèi)患者的IPA 病死率更高。由于與IPA 發(fā)生有關(guān)的主要危險(xiǎn)因素是免疫抑制,因此白細(xì)胞減少及長(zhǎng)期使用腎上腺皮質(zhì)激素(激素)的支擴(kuò)患者發(fā)生IPA 的風(fēng)險(xiǎn)更高。
CPA 是一種嚴(yán)重的曲霉感染,卻是最容易被忽視的肺曲霉病。不同于其他曲霉病,其在免疫功能正?;蜉p度免疫抑制的潛在呼吸系統(tǒng)疾病患者中較為常見(jiàn),更多是由于支擴(kuò)和(或)COPD 繼發(fā)或合并CPA 而被發(fā)現(xiàn)。CPA 患者可表現(xiàn)出多種呼吸道癥狀和體征,需與其他慢性呼吸道疾病相鑒別。Lowes 等[8]對(duì)387 例CPA 患者進(jìn)行了一項(xiàng)綜合隊(duì)列研究,該研究中CPA 患者1、5、10 年時(shí)的生存率分別為86%、62%、47%,同時(shí)研究結(jié)果提示擴(kuò)張支氣管的數(shù)量及擴(kuò)張程度不僅可作為評(píng)估CPA 患者預(yù)后的工具,還與CPA 患者死亡風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。此外,非結(jié)核分枝桿菌(NTM)被公認(rèn)為是CPA 的重要誘因。Jhun 等[9]對(duì)566 例NTM 相關(guān)肺疾?。ㄖ饕∟TM 支擴(kuò)、COPD、哮喘等)患者進(jìn)行隨訪研究,這些患者在診斷時(shí)無(wú)CPA,但在接受1 年以上治療的患者中有7.2%的患者發(fā)展為CPA,且多數(shù)為NTM 支擴(kuò)患者,平均進(jìn)展時(shí)間為18 個(gè)月。因此,NTM 支擴(kuò)發(fā)展成為CPA 可能性更大,病死率更高。
曲霉球是一種寄生型的曲霉感染,部分歐美國(guó)家將曲霉球歸類(lèi)在CPA 中,不單獨(dú)分類(lèi)[10]。其主要為曲霉菌絲、炎癥細(xì)胞、黏液和細(xì)胞碎片共同組成的凝聚體。曲霉球在X 線片或CT 上主要表現(xiàn)為肺內(nèi)存在的圓形或橢圓形腫塊,通常被氣體包圍,在曲霉球與周?chē)涨恢g形成的新月樣間隙被稱(chēng)為新月體征,同時(shí)曲霉球可隨著患者的活動(dòng)而移動(dòng),但其體積一般保持穩(wěn)定[11]。在少數(shù)病例中,曲霉球的大小也可以減小甚至自行消退,但是很少出現(xiàn)曲霉球變大的情況。曲霉球多見(jiàn)于氣道結(jié)構(gòu)異常的患者中,如CF 支擴(kuò)、COPD、結(jié)核性空洞、肺氣腫、肺大皰等,主要由曲霉定植的支擴(kuò)發(fā)展而成。臨床上大多數(shù)曲霉球患者無(wú)癥狀,少數(shù)患者可出現(xiàn)危及生命的大咯血,這可能由支擴(kuò)本身或曲霉菌絲直接侵襲支氣管動(dòng)脈造成。此外,國(guó)外有學(xué)者報(bào)道,部分支擴(kuò)患者的曲霉球是在支氣管擴(kuò)張之前形成,說(shuō)明曲霉球可能與支擴(kuò)互為因果,相互促進(jìn)發(fā)展[12]。
目前常用的曲霉輔助實(shí)驗(yàn)室檢查項(xiàng)目有β-D葡聚糖(BDG)試驗(yàn)(G 試驗(yàn))、半乳甘露聚糖試驗(yàn)(GM 試驗(yàn))、曲霉IgG 和IgM 抗體、煙曲霉M3過(guò)敏原特異性IgE 抗體(M3)、血清總IgE、痰液鏡檢、曲霉培養(yǎng)等。
G 試驗(yàn)、GM 試驗(yàn)及曲霉培養(yǎng)對(duì)支擴(kuò)合并肺曲霉病的診斷有重要價(jià)值,但在不同來(lái)源標(biāo)本中的特異度、靈敏度不同。支氣管肺泡灌洗液(BALF)標(biāo)本中的曲霉培養(yǎng)陽(yáng)性率對(duì)IPA 的診斷靈敏度較低(30%),但在免疫功能?chē)?yán)重受損的支擴(kuò)患者中陽(yáng)性預(yù)測(cè)值可達(dá)60%,然而在支擴(kuò)患者中曲霉的痰培養(yǎng)陽(yáng)性?xún)H提示高度懷疑合并IPA[13]。BALF 來(lái)源與血清標(biāo)本來(lái)源的GM 試驗(yàn)相比具有更高的靈敏度,并且BDG 與GM 水平、曲霉培養(yǎng)陽(yáng)性率有關(guān),BDG 水平升高患者的GM 水平高于BDG 水平正?;颊?,BDG 水平升高患者的曲霉培養(yǎng)陽(yáng)性率更高,曲霉培養(yǎng)陽(yáng)性支擴(kuò)患者的血清BDG、GM 水平高于未檢測(cè)出曲霉培養(yǎng)陰性的支擴(kuò)患者,并且BDG 水平與支擴(kuò)合并肺曲霉病患者的FEV1%呈反比[14]。G 試驗(yàn)、GM 試驗(yàn)、曲霉培養(yǎng)等聯(lián)合檢測(cè)可提高支擴(kuò)患者中肺曲霉病診斷的靈敏度及特異度。
曲霉特異性IgG、IgM 抗體是目前除病理活組織檢查(活檢)外診斷支擴(kuò)患者并發(fā)肺曲霉病特異度最高的指標(biāo)。IgG 抗體的特點(diǎn)是維持時(shí)間長(zhǎng),消失緩慢。因此,其在血液中的檢出可作為慢性感染的指標(biāo)。IgM 抗體的半衰期短,主要作為近期感染的指標(biāo)。曲霉特異性IgG、IgM 對(duì)于各種肺曲霉病均有一定程度的輔助診斷價(jià)值。有印度學(xué)者對(duì)243 例CPA 患者進(jìn)行檢測(cè),其中239 例患者曲霉特異性IgG 抗體水平升高,且回歸分析提示曲霉特異性IgG 臨界值為27.3 mg/L,此時(shí)的靈敏度和特異度均達(dá)95%以上[15-16]。另一項(xiàng)巴基斯坦學(xué)者的研究表明,煙曲霉特異性IgG 臨界值為20 mg/L時(shí)的靈敏度和特異度分別為80.95%和82.05%[17]。我國(guó)學(xué)者同時(shí)比較了曲霉特異性IgG 抗體在IPA和CPA 患者中的診斷價(jià)值,結(jié)果提示曲霉特異性IgG 抗體診斷IPA 的特異度高于診斷CPA,而診斷CPA 的靈敏度則高于診斷IPA[18]。由此可見(jiàn),曲霉特異性IgG 抗體是診斷CPA 和IPA 的可靠指標(biāo)。曲霉特異性IgM 抗體對(duì)于診斷曲霉感染急性期患者意義較大,對(duì)于CPA 患者的診斷價(jià)值遠(yuǎn)低于曲霉特異性IgG。
M3是主要針對(duì)曲霉致敏反應(yīng)的篩查性檢驗(yàn),血清中高M(jìn)3水平是對(duì)曲霉致敏的一種快速表現(xiàn),該項(xiàng)檢測(cè)具有極高的靈敏度和特異度。印度學(xué)者進(jìn)行的一項(xiàng)薈萃分析表明,M3在哮喘合并ABPA 患者中的診斷靈敏度為96.7%,綜合特異度為99.2%;在CF 支擴(kuò)合并ABPA 患者中靈敏度為93.3%,特異度為93.9%[19]。因此,對(duì)于支擴(kuò)或難治性哮喘患者,若M3水平較高,此時(shí)應(yīng)高度懷疑ABPA??侷gE 水平升高同樣提示有過(guò)敏反應(yīng)的發(fā)生,不同的是,任何原因?qū)е碌倪^(guò)敏反應(yīng)中總IgE水平均會(huì)不同程度地升高,而M3對(duì)于曲霉致敏的特異度高于總IgE,但對(duì)于總IgE 升高>1000 kU/L時(shí),其對(duì)曲霉致敏的準(zhǔn)確性會(huì)進(jìn)一步提高[20]。
mNGS 是針對(duì)微生物感染的新型檢測(cè)方法,其覆蓋范圍廣、可同時(shí)檢測(cè)多種病原體,尤其是針對(duì)不典型病原體及真菌的檢測(cè),其在神經(jīng)系統(tǒng)感染時(shí)具有更高的靈敏度及特異度[21-22]。然而,mNGS 對(duì)于呼吸道樣本的靈敏度并不高于傳統(tǒng)特異性PCR 核酸測(cè)序,并且對(duì)于呼吸道標(biāo)本檢測(cè)出的微生物核酸序列,mNGS 目前仍不能較好地區(qū)分定植菌和致病菌[23]。加之mNGS 檢測(cè)的經(jīng)濟(jì)成本較高,故僅作為傳統(tǒng)手段未檢出病原體且經(jīng)驗(yàn)性抗感染無(wú)效時(shí)的補(bǔ)充檢查。對(duì)于支擴(kuò)合并肺曲霉病,前述實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn),但是從診斷陽(yáng)性率及準(zhǔn)確性來(lái)說(shuō),建議聯(lián)合多種檢測(cè)方法。
支擴(kuò)合并肺曲霉病的影像學(xué)表現(xiàn)較為復(fù)雜多變,早期可表現(xiàn)為結(jié)節(jié)、實(shí)變、空洞等,相當(dāng)一部分患者的影像學(xué)檢查結(jié)果無(wú)特征性表現(xiàn),需結(jié)合實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果綜合判斷。胸部X 線片對(duì)支擴(kuò)合并肺曲霉病的診斷意義不大,相比之下HRCT更有價(jià)值。當(dāng)支擴(kuò)患者的HRCT 表現(xiàn)為中央性支擴(kuò)和黏液栓塞或CF,即提示其極易發(fā)展為ABPA或已處于ABPA 初始階段。曲霉球是影像學(xué)上相對(duì)具有特征表現(xiàn)的肺曲霉病,其與周?chē)諝庑纬傻男略麦w征或暈輪征對(duì)協(xié)助早期診斷具有一定意義,但需注意與結(jié)核球、腫瘤相鑒別。對(duì)于影像學(xué)高度懷疑支擴(kuò)合并肺曲霉病的患者,可在支氣管鏡下行進(jìn)一步檢查。肺活檢是診斷的金標(biāo)準(zhǔn),但因其具創(chuàng)傷性,在臨床上極少應(yīng)用。
為改善支擴(kuò)合并ABPA 患者的預(yù)后、減少發(fā)作頻率,應(yīng)囑其避免曲霉過(guò)敏原的吸入,預(yù)防或避免ABPA 肺組織進(jìn)一步惡化,減輕肺部炎癥,降低其發(fā)展為終末期纖維化或空洞性疾病的概率。對(duì)于該類(lèi)患者,抗菌藥物的使用應(yīng)根據(jù)其支擴(kuò)是否伴有感染及藥物敏感試驗(yàn)結(jié)果決定,激素是目前治療支擴(kuò)患者發(fā)生ABPA 的最有效藥物,但是臨床上對(duì)于激素的最佳給藥途徑仍未達(dá)成共識(shí),其用量和療程亦要進(jìn)一步探討。Agarwal 等(2016年)對(duì)92 例有不同程度支擴(kuò)合并ABPA 患者進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照研究,結(jié)果顯示激素治療1 個(gè)月后的患者血清總IgE 水平較治療前降低25%,2 個(gè)月后降低60%(總血清IgE 水平降低35%提示治療效果較好),該研究同時(shí)予126 例新診斷為ABPA 患者口服潑尼松0.75 mg/(kg·d)治療,后緩慢降階梯治療,1 個(gè)療程后幾乎所有患者都有相應(yīng)緩解(IgE 水平下降35%以上,并且HRCT 未見(jiàn)組織浸潤(rùn)表現(xiàn))。
抗曲霉藥物很少用于支擴(kuò)合并ABPA 患者,僅用于無(wú)法逐漸降低口服激素劑量或ABPA 加重的患者,且療效不確切,多用于支擴(kuò)合并CPA、IPA 患者。常用的抗曲霉藥物有伊曲康唑、伏立康唑、兩性霉素B 和卡泊芬凈等,其中伊曲康唑?yàn)橐痪€用藥,伏立康唑雖作為二線用藥,但大多數(shù)情況可作為支擴(kuò)合并肺曲霉病患者的首選用藥,若患者不耐受、產(chǎn)生耐藥或臨床治療失敗時(shí),可用泊沙康唑或伊沙康唑。兩性霉素B、米卡芬凈或卡泊芬凈則被視為四線用藥。與兩性霉素B 相比,伏立康唑有更好的安全性和療效,并且不良反應(yīng)較少[24]。Alastruey-Izquierdo 等[25]建議,對(duì)于已經(jīng)形成曲霉球的患者,若無(wú)癥狀可先密切隨訪,有癥狀者應(yīng)行外科手術(shù)治療以預(yù)防大咯血發(fā)作。雖然抗曲霉藥物對(duì)于曲霉感染具有明確指征和療效,但是隨著抗曲霉藥物使用增加,曲霉耐藥性也隨之產(chǎn)生,進(jìn)而會(huì)引發(fā)全世界范圍內(nèi)的公共衛(wèi)生危機(jī),因此新藥及新技術(shù)的研發(fā)已迫在眉睫。
此外,維生素D 可能對(duì)支擴(kuò)的發(fā)生、發(fā)展及曲霉的定植同樣起重要作用。Sehgal 等[26]報(bào)道,20 例支擴(kuò)患者中,維生素D 缺乏17 例(85%),其中6 例為嚴(yán)重缺乏。另一項(xiàng)對(duì)402 例支擴(kuò)患者的研究表明,50%存在維生素D 缺乏,維生素D 不足者占43%,僅7%患者維生素D 正常,同時(shí)表明支擴(kuò)合并維生素D 缺乏、不足或正常患者均有不同程度的細(xì)菌定植。國(guó)內(nèi)的一項(xiàng)基礎(chǔ)研究用等量的煙曲霉同時(shí)感染維生素D 正常和維生素D 缺乏的小鼠,結(jié)果顯示與維生素D 正常小鼠相比,維生素D 缺乏小鼠肺部真菌數(shù)量更多,體質(zhì)量下降更明顯,且表現(xiàn)出更高的病死率[27]。有初步研究表明,對(duì)于支擴(kuò)缺乏維生素D 患者予以適當(dāng)補(bǔ)充維生素D 可預(yù)防細(xì)菌感染[28]。由此推測(cè),補(bǔ)充維生素D 可以更好地加強(qiáng)自身免疫力,減緩支擴(kuò)的進(jìn)展,降低曲霉感染風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)外關(guān)于維生素D與曲霉的相關(guān)研究極少,且主要以論述為主,實(shí)驗(yàn)性研究極少。因此,維生素D 可為支擴(kuò)合并肺曲霉病患者的治療提供新思路,其在支擴(kuò)患者中曲霉致敏、慢性感染的臨床意義有待進(jìn)一步深入研究和探討。