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   中国临床医学  2023, Vol. 30 Issue (4): 714-720      DOI: 10.12025/j.issn.1008-6358.2023.20230998
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某综合性医院肺外非结核分枝杆菌病微生物学及临床特征分析
姚雨濛1 , 鲍容2 , 潘珏1 , 胡必杰1     
1. 复旦大学附属中山医院感染性疾病科, 上海 200032;
2. 复旦大学附属中山医院检验科, 上海 200032
摘要目的: 探讨肺外非结核分枝杆菌病(extrapulmonary nontuberculous mycobacterial disease,ENTM)的微生物学和临床特征。方法: 回顾性查找2017年1月至2021年12月复旦大学附属中山医院微生物实验室检出ENTM标本,纳入确诊ENTM病例33例,分析人口学、微生物学、临床表现、治疗和预后特征。结果: 33例ENTM患者中,年龄(49±16.3)岁,23例(69.7%)为女性,1/3为免疫抑制宿主。感染类型以皮肤软组织感染、骨关节感染和播散性感染最常见(57.6%、18.2%和15.6%),51.5%(17/33)为医疗保健相关感染。病原以快速生长型非结核分枝杆菌(RGM)中的脓肿分枝杆菌复合群(42.4%)最常见。患者平均接受(3.5±0.8)种药物联合治疗,疗程6.3(4.3,9.6)个月。多数病例痊愈(69.7%)或临床好转(18.2%)。与RGM相比,缓慢生长型非结核分枝杆菌(SGM)感染者年龄更大[(60.2±15.0)岁vs(42.6±14.0)岁,P<0.05]且更多为社区获得性感染(83.3% vs 28.6%,P<0.05)。结论: ENTM中最常见皮肤软组织感染,脓肿分枝杆菌复合群感染最多。SGM感染者年龄更大且更常见社区获得性感染。ENTM的治疗较为困难且缺少统一标准,需要更多研究。
关键词非结核分枝杆菌    肺外疾病    脓肿分枝杆菌    医疗保健相关感染    临床诊治    
Microbiological and clinical characteristics of extrapulmonary nontuberculous mycobacterial disease in a general hospital
YAO Yu-meng1 , BAO Rong2 , PAN Jue1 , HU Bi-jie1     
1. Department of Infectious Diseases, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China;
2. Department of Laboratory Medicine, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China
Abstract: Objective: To explore the microbiological and clinical characteristics of extrapulmonary nontuberculous mycobacterial disease (ENTM). Methods: Laboratory extrapulmonary samples positive for NTM between Jan. 2017 and Dec. 2021 were retrospectively searched in Zhongshan Hospital, Fudan Univeristy. Thirty three confirmed ENTM cases were included. Demographic, microbiological, clinical characteristics, as well as treatment and prognosis were analyzed. Results: A total of 33 confirmed ENTM cases were included, average age was (49±16.3) years, 23 cases(69.7%) were female, one third of the patients were immunocompromised. Skin and soft tissue infection, bone and joint infection, and disseminated NTM disease were the most common types(57.6%, 18.2%, and 15.6%). Healthcare-associated infections accounted for 51.5% (17/33) of the cases. Mycobacterium abscessus complex (42.4%) in rapidly growing mycobacteria (RGM) was the most common causative species. Patients received combination therapy with an average of (3.5±0.8) drugs for 6.3 (4.3, 9.6) months. Most cases recovered (69.7%) or improved clinically (18.2%). Compared with RGM, infections with SGM were seen in older individuals (60.2±15.0 vs 42.6±14.0, P < 0.05) and were more often community acquired (83.3% vs 28.6%, P < 0.05). Conclusions: Skin and soft tissue infection is the most common type of ENTM, with Mycobacterium abscessus complex being the most important causative species. SGM infections affect older population and are more often community acquired. Treatment of ENTM is challenging and lacks standardized protocol, future researches are needed.
Key words: nontuberculous mycobacteria    extrapulmonary disease    Mycobacterium abscessus    healthcare-associated infection    clinical management    

非结核分枝杆菌(nontuberculous mycobacteria, NTM)是广泛存在于各类水源、土壤中的一大类环境微生物,近200种,通过呼吸道、消化道、创伤或手术等直接接触导致感染[1]。NTM可引起全身各个部位疾病,其中,70%~90%表现为肺部感染,即非结核分枝杆菌肺病(nontuberculous mycobacterial pulmonary disease, NTM-PD)[2-4],仅少数累及肺外组织,表现为肺外非结核分枝杆菌病(extrapulmonary nontuberculous mycobacterial disease, ENTM),以淋巴结炎、播散性疾病(disseminated NTM infection, dNTM)、皮肤软组织感染(skin and soft tissue infection, SSTI)和骨关节感染较常见[3]

与NTM-PD相比,对ENTM的认识较少,然而近年来越来越多国际学者认识到ENTM构成新的临床和公共卫生挑战,特别是脓肿分枝杆菌复合群(Mycobacterium abscessus complex, MABC)具有真正致病菌的重要特征[5],在医院获得性感染中尤其应当引起重视[6]。我国的NTM感染以东南沿海地区常见,绝大多数研究[7-8]基于呼吸道标本分析或针对NTM-PD。ENTM在临床中极易漏诊、误诊,我国的报告限于个案,流行病学及临床特征不明。本研究回顾性分析2017年至2021年复旦大学附属中山医院ENTM的人口学、微生物学、治疗和预后特征,以提高临床认识。

1 资料与方法 1.1 研究对象

通过实验室信息系统,回顾性查找2017年1月至2021年12月复旦大学附属中山医院微生物实验室从非呼吸道标本(除痰液、灌洗液、肺组织、胸水外标本)分离的分枝杆菌阳性标本,剔除鉴定为结核阳性、重复菌株与考虑实验室或标本污染菌株,以及查找肺外标本,采用PCR检出NTM标本。通过电子病例系统查询以上标本对应病例的病史、辅助检查及医嘱,剔除考虑NTM定植和临床资料不全者,最终纳入确诊ENTM病例33例。本研究通过复旦大学附属中山医院伦理委员会批准(CR2022-013)。

1.2 资料收集

采用标准化表格,记录ENTM患者的人口学、基础疾病、感染部位、症状、致病菌种、合并感染、治疗用药数量、是否手术治疗、随访至2022年10月的治疗疗程和预后情况。根据感染部位,分为SSTI组(n=19)、dNTM组(n=5)和其他ENTM组(n=9)。根据感染获得的场所,分为社区获得性感染与医疗保健相关感染。

1.3 统计学处理采用SPSS

25.0软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以x±s表示,不符合的以M(P25, P75)表示,计数资料以n(%)表示。采用t检验或非参数检验分析计量资料,以χ2检验或Fisher确切概率法分析各组间的差异。检验水准(α)为0.05。

2 结果 2.1 基本信息

从肺外标本分离NTM阳性共246株。剔除重复病例、实验室/标本污染及资料不全者,共纳入确诊ENTM患者33例,纳入流程图见图 1。女性23例(69.7%),平均年龄(49±16.3)岁。其中,SSTI 19例(57.6%)、骨关节感染6例(18.2%)、dNTM 5例(15.2%)、除骨关节感染外的其他ENTM 3例,包括淋巴结炎、纵膈心包感染和腹腔感染各1例(3.0%)。13例(39.4%)在起病时伴发热。

图 1 确诊ENTM病例纳入流程图
2.2 基础疾病

结果(表 1)显示:54.5%(18/33)的患者无明确基础疾病,最常见基础疾病为风湿免疫性疾病(7例,21.2%),高血压、糖尿病与抗γ干扰素自身抗体阳性各2例(2/33,6.1%)。33.3%(11/33)的病例存在基础的免疫抑制或免疫缺陷状态,分别占SSTI组、dNTM组、其他ENTM组的15.8%(3/19)、80.0%(4/5)和44.4%(4/9)。

表 1 ENTM患者的人口学、基础疾病、治疗和预后 
n(%)
    指标 SSTI组(n=19) dNTM组(n=5) 其他ENTM组(n=9) 总计(n=33)
性别
    女 16(84.2) 4(80.0) 3(33.3) 23(69.7)
    男 3(15.8) 1(20.0) 6(66.7) 10(30.3)
年龄/岁
    <18 0 0 0 0
    18~39 9(47.4) 0 2(22.2) 11(33.3)
    40~59 6(31.6) 1(20.0) 5(55.6) 12(36.4)
    ≥60 4(21.0) 4(80.0) 2(22.2) 8(24.2)
基础疾病
    无基础疾病 15(79.0) 1(20.0) 2(22.2) 18(54.5)
    皮肌炎 0 0 3(33.3) 3(9.1)
    系统性红斑狼疮 1(5.3) 1(20.0) 0 2(6.1)
    混合性结缔组织病 0 1(20.0) 0 1(3.0)
    IgG4相关疾病 1(5.3) 0 0 1(3.0)
    抗γ干扰素自身抗体阳性 0 2(40.0) 0 2(6.1)
    糖尿病 1(5.3) 0 1(11.1) 2(6.1)
    高血压 1(5.3) 0 1(11.1) 2(6.1)
    实体恶性肿瘤 1(5.3) 0 0 1(3.0)
    实体脏器移植状态 0 0 1(11.1) 1(3.0)
    主动脉夹层 0 0 1(11.1) 1(3.0)
治疗方式
    初始用药种数 3.5±0.9 3.8±0.4 3.3±0.7 3.5±0.8
    药物治疗疗程/d 178.0(130.0, 252.0) 381.0(374.0, 392.0) 241.0(66.0, 408.3) 188.0(130.0, 286.5)
    病灶穿刺引流 5(26.3) 2(40.0) 4(44.4) 11(33.3)
    外科手术 5(26.3) 0 2(22.2) 7(21.2)
预后情况
    痊愈 15(78.9) 2(40.0) 6(66.7) 23(69.7)
    好转 4(21.1) 1(20.0) 1(11.1) 6(18.2)
    持续性感染 0 2(22.2) 2(22.2) 4(12.1)
    死亡 0 0 0 0
SSTI:皮肤软组织感染;dNTM:播散性非结核分枝杆菌病;ENTM:肺外非结核分枝杆菌病。
2.3 感染诱因

结果(表 2)显示:16例(48.5%)ENTM病例为社区获得性感染,5例具有明确诱因,包括厨房意外3例和外伤2例。17例(51.5%)ENTM为医疗保健相关感染,其中10例(10/17,58.8%)曾接受美容整形操作,6例(6/17,35.3%)曾接受其他类型手术,1例与医疗器械相关。

表 2 ENTM的感染类型与感染诱因 
n(%)
    指标 SSTI组(n=19) dNTM组(n=5) 其他ENTM组(n=9)
社区获得性感染 5(26.3) 5(100.0) 6(66.7)
    厨房意外 3(15.8) 0 0
    外伤 1(5.3) 0 1(12.5)
    无明显诱因 1(5.3) 5(100.0) 4(50.0)
医疗保健相关感染 14(73.7) 0 3(33.3)
    美容整形手术 10(52.6) 0 0
    其他手术 3(15.8) 0 3(37.5)
    医疗器械 1(5.3) 0 0
2.4 感染类型与致病菌种

结果(表 3)显示:33例ENTM患者中,快速生长型非结核分枝杆菌(rapidly growing mycobacteria, RGM)感染21例(63.6%),以MABC(14例,42.4%)和偶发分枝杆菌(3例,9.1%)最常见。缓慢生长型非结核分枝杆菌(slowly growing mycobacteria, SGM)感染12例(36.4%),以鸟分枝杆菌复合群(Mycobacterium avium complex, MAC; 5例,15.6%)和海分枝杆菌(4例,12.5%)最常见。10例(30.3%)同时合并其他病原体感染。其中,2例合并1种以上病原体感染。合并感染病原体为普通细菌6例、真菌2例、结核分枝杆菌1、病毒1例。

表 3 ENTM的感染类型与致病菌种 
n(%)
    病原体 SSTI组(n=19) dNTM组(n=5) 其他ENTM组(n=9) 总计(n=33)
快速生长型非结核分枝杆菌 14(73.7) 3(60.0) 4(44.4) 21(63.6)
    脓肿分枝杆菌复合群 8(42.1) 3(60.0) 3(33.3) 14(42.4)
    塞内加尔分枝杆菌 2(10.5) 0 0 2(6.1)
    偶发分枝杆菌 2(10.5) 0 1(11.1) 3(9.1)
    产免疫分枝杆菌 1(5.3) 0 0 1(3.0)
    龟分枝杆菌 1(5.3) 0 0 1(3.0)
缓慢生长型非结核分枝杆菌 5(26.3) 2(40.0) 5(55.6) 12(36.4)
    鸟分枝杆菌复合群 0 1(20.0) 4(44.4) 5(15.6)
    海分枝杆菌 3(15.8) 1(20.0) 0 4(12.5)
    堪萨斯分枝杆菌 1(5.3) 0 0 1(3.1)
    嗜血分枝杆菌 1(5.3) 0 0 1(3.1)
    其他非结核分枝杆菌 0 0 1(11.1) 1(3.1)
2.5 抗分枝杆菌治疗与预后

截至2022年10月,中位随访26.4(20.0,39.9)个月。所有患者均接受抗分枝杆菌药物联合治疗,平均接受(3.5±0.8)种药物治疗,中位疗程188.0(130.0,286.5)d。18例(54.5%)接受除药物外的病灶穿刺/置管引流或清创手术等外科治疗。接受外科手术治疗的7例患者中,5例曾接受≥2次手术。随访期间,69.7%的患者痊愈,18.2%观察到临床症状好转,12.1%仍有慢性持续性感染,无病例死亡。

2.6 不同生长速度分枝杆菌所致ENTM的临床特征

结果(表 4)显示:与RGM相比,感染SGM的病例年龄更大且更多为社区获得性感染(均P<0.05)。RGM感染中,SSTI比例更高;而SGM感染中,骨关节感染、具有风湿免疫性疾病基础的患者比例更高,但差异无统计学意义。不同生长速度NTM所致ENTM之间,性别、免疫状态、是否发热、实验室检查、合并感染、治疗及预后差异无统计学意义。

表 4 不同生长速度NTM所致ENTM的临床特征
    指标 RGM组(n=21) SGM组(n=12) P
女性n(%) 17(81.0) 6(50.5) 0.114
年龄/岁 42.6±14.0 60.2±15.0 0.002
感染部位n(%)     0.235
    皮肤软组织感染 14(66.7) 5(41.7)  
    播散性NTM病 3(14.3) 2(16.7)  
    骨关节感染 2(9.5) 4(33.3)  
    其他肺外NTM病 2(9.5) 1(8.4)  
感染场所n(%)      
    社区获得性感染 6(28.6) 10(83.3) 0.004
    医疗保健相关感染 15(71.4) 2(16.7)  
基础疾病n(%)     0.108
    无基础疾病 13(61.9) 5(41.7)  
    风湿免疫性疾病 2(9.5) 5(41.7)  
    其他基础疾病 6(28.6) 2(16.7)  
    存在免疫抑制状态 5(23.8) 6(50.0) 0.149
    起病伴发热 7(33.3) 6(50.0) 0.465
实验室检查      
    WBC/(×109·L-1) 9.50(7.60,11.39) 7.19(5.62,11.21) 0.397
    ESR/(mm·H-1) 50.0(32.3,79.5) 27.0(17.0,41.5) 0.209
    CRP/(mg·L-1) 30.5(5.9,58.9) 7.0(1.3,36.1) 0.452
    合并感染 6(28.6) 4(33.3) 1.000
治疗和预后      
    起始用药种数 3.5±0.8 3.4±0.6 0.599
    引流/手术治疗n(%) 13(61.9) 5(41.7) 0.420
    治疗疗程/d 214.0(135.0,263.5) 250.0(65.5,420.75) 0.378
临床预后n(%)     1.000
    治愈 15(71.4) 8(66.7)  
    好转 4(19.0) 3(25.0)  
    持续性感染 2(9.5) 1(8.3)  
    死亡 0 0  
RGM:快速生长型非结核分枝杆菌;SGM:缓慢生长型非结核分枝杆菌;ESR:红细胞沉降率;CRP:C反应蛋白。
3 讨论

NTM感染在全球的流行增加,造成巨大的疾病和经济负担[9-10]。本研究回顾性分析了复旦大学附属中山医院5年内ENTM的人口、微生物学、临床与诊治特征。与结核分枝杆菌不同,实验室分离到NTM无需上报,且与NTM-PD相比,ENTM发生率较低,因而缺少总体研究。然而,随着人口老龄化、免疫抑制人群和各类手术的增多,ENTM将构成新的临床和公共卫生挑战。

Ricotta等[11]对2009~2014年全美国的实验室分离到NTM的肺外标本调查发现,ENTM的患病率为11例/10万例住院患者。美国俄勒冈州2014~2016年ENTM的发病率为11例/100万人年[12]。Omori等[3]回顾性分析了日本某医院2001~2021年的NTM病例,肺外感染共25例,占总病例数9.6%。Thangavelu等[13]对印度南部的7 633份疑似结核病例的标本进行分析,在检出NTM的98份标本中,19.4%来自肺外标本。根据我国一项基于微生物实验室的研究[8],NTM阳性的标本中肺外标本占13.8%。我国NTM-PD的发病率同样有升高趋势,但缺少ENTM的研究。近年,也有法国[14]和美国[15]的单中心回顾性研究报告了更高的ENTM比例,约占NTM病总体的50%,推测或与该国已取消强制卡介苗接种的政策有关,而卡介苗对部分NTM有交叉免疫作用。

根据文献报告,ENTM好发于2个年龄段,分别为<10岁儿童与60~69岁老年人群[12],不同感染类型中以SSTI最常见,常见诱因为泥土接触、免疫抑制状态和外科手术[3, 12, 14]。本研究纳入的33例ENTM中,以SSTI最常见,其次为骨关节感染和dNTM,约1/4病例存在不同的免疫抑制状态,与文献报道一致。本研究的样本量较少或与综合性医院非HIV感染定点医院且本中心没有儿科住院部有一定关系。

本研究中的病原体中以RGM中的MABC最常见,符合文献报道规律,即与肺病相比,ENTM中更常见RGM感染[3]。NTM菌种与地理环境、气候因素及基础疾病有关[16]。不同区域间,RGM常见于美国南部各州,MAC更多见于HIV感染者与合并真菌感染者[11]。Kim等[17]回顾性分析了韩国4家医院共66例病原体明确的ENTM病例,发现男性、骨关节感染是SGM感染的预测因素,而女性、SSTI是RGM的预测因素。本研究中,与RGM感染相比,SGM感染者年龄更大、更多见于社区获得性感染,在单因素分析中结果差异具有统计学意义。此外,SGM感染者中,男性、具有风湿免疫性疾病基础者比例更高,但差异无统计学意义,或与本研究纳入样本量较小有关。更大样本量的研究有助于明确特定菌种的预测因素。值得注意的是,除SSTI和有明确外伤等诱因的感染外,ENTM合并发热的比例不高,临床表现无特异性,临床急需提高认识、合理送检微生物学样本以减少误诊和漏诊。此外,dNTM病例大多存在严重免疫抑制状态,提示在发现dNTM时,需积极寻找潜在病因,以及时针对基础疾病进行治疗。

NTM既往被视作环境中的机会性致病病原体,其感染一直被低估。近年,对毒力因子等的基础研究发现,MABC具有真正致病菌的重要特征[5];NTM也是重要的新出现的医院感染病原体[6],已有心脏外科术后[18-19]、人工关节[20]、中心静脉导管相关[21]感染暴发案例,也是重要的整形美容[22]和文身[23]感染病原体,部分预后极差。本研究中,社区获得性感染和医疗保健相关感染各占约50%,继发于各类美容整形操作最常见,与国际文献所报告比例接近。提高临床意识、改进诊断工具和防控措施是控制医疗保健相关NTM感染的关键。

除儿科患者的单纯颈淋巴结炎总体预后相对良好外[24],ENTM的治疗困难[25]。本研究的患者平均接受3~4种药物联合治疗,超半数同时接受引流或外科手术治疗,中位疗程超过6个月,而随访期间痊愈率为69.7%。目前,ENTM仍缺乏统一标准,治疗往往需要多种药物联合,出现药物不良反应的可能性大;总体治疗疗程漫长,其中dNTM通常需要治疗到免疫功能恢复后的6~12个月;相当部分患者需要接受手术治疗,对患者造成沉重负担[26]。对ENTM更多的基础和临床研究有助于提高对治疗方法的认识。本研究的不足在于是单中心回顾性研究,在不同地理区域开展基于人群的主动监测有助于了解我国ENTM的疾病负担、确定易感人群特征、预后影响因素和评估干预措施。

综上所述,ENTM以SSTI最常见,致病菌种以RGM中的MABC和SGM中的MAC最常见。SGM感染患者年龄更大、社区获得性感染更常见。ENTM治疗尚未统一方案,治疗较为困难,值得更的多关注和研究。

利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。

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引用本文
姚雨濛, 鲍容, 潘珏, 胡必杰. 某综合性医院肺外非结核分枝杆菌病微生物学及临床特征分析[J]. 中国临床医学, 2023, 30(4): 714-720.
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通信作者(Corresponding authors).
胡必杰, Tel: 021-64041990, E-mail: hu.bijie@zs-hospital.sh.cn.
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上海市青年科技英才扬帆计划(20YF1407600)
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