鲁炳怀教授:“COVID-19相关真菌感染”包括曲霉属、毛霉目与念珠菌等,将增加患者的治疗难度与死亡率

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COVID-19疫情在世界范围内的流行引起广泛关注。与COVID-19相关的真菌感染,包括曲霉属、毛霉目与念珠菌等,将增加COVID-19患者的治疗难度与死亡率。现将Nature microbiology近期综述选取临床相关部分简介如下,具体内容请见原文:Hoenigl M, Seidel D, Sprute R, Cunha C, Oliverio M, Goldman GH, Ibrahim AS, Carvalho A. COVID-19-associated fungal infections. Nat Microbiol. 2022 Aug;7(8):1127-1140. doi: 10.1038/s41564-022-01172-2.
COVID-19相关肺曲霉菌病(CAPA, COVID- 19-associated pulmonary aspergillosis)
第一例CAPA报道见于2020年初的中国病例。此后,随着COVID-19的播散,多项研究提示CAPA是严重的威胁生命的COVID-19继发感染。唑类耐药的曲霉菌(azole-resistant Aspergillus spp.)引起的CAPA也时有报道。CAPA常见于急性呼吸道衰竭的COVID-19患者,特别是使用糖皮质激素或托珠单抗(tocilizumab,抗人白细胞介素-6 受体 (IL-6R) 的中和抗体,可阻止 IL-6 与 IL-6R 的结合)治疗之后。CAPA患者结局较差,有研究表明其对于COVID-19死亡率的贡献约>40%。
CAPA的发病率报道不一,差异较大,主要是因为COVID-19相关的ARDS患者中CAPA诊断困难:⑴ CAPA的临床特征与影像学表现与重症COVID-19非常相似;⑵ 曲霉菌在气道侵袭性生长,非粒细胞减少患者可很快清除血中GM,导致GM检测灵敏度差。但是一旦CAPA侵袭血管,血清GM实验阳性,即使给予全身性抗真菌治疗,死亡率也将>80%。⑶支气管肺泡灌洗液(BALF)对于早期发现CAPA有重要价值。但是因为COVID-19具有传染风险,使得支气管镜很少使用,特别是在COVID-19疫情的初始阶段。尸检数量少,也可能是CAPA发病率低估的重要因素。
CAPA的诊断标准参差不齐,根据目前的研究,需要有创通气(invasive ventilation)的急性呼衰的COVID-19患者,CAPA的发病率中位数20.1% (range 1.6–38%)。
2020年欧洲医学真菌学协会/国际人类和动物真菌学学会共识(European Confederation of Medical Mycology/International Society for Human and Animal Mycoses consensus)的诊断标准,CAPA的Probable diagnosis(国内有译作「拟诊」、「极似诊断」、「临床诊断」。惯例一般是用possible diagnosis对应拟诊;而临床诊断对应clinical diagnosis),包括培养,GM ELISA实验,侧流免疫层析测定(lateral flow assay)或BAL/血曲霉菌PCR),Possible diagnosis(国内有译作「疑诊」、「拟诊」,建议译作拟诊;一方面是惯例,一方面因为疑诊对应suspected diagnosis)不包括BAL。执行这一共识标准使得CAPA的probable/proven diagnosis病例大为降低,在有创通气的COVID-19的患者中CAPA患病率(prevalence)约10%。但是不同研究的ICU的COVID-19患者的CAPA的患病率变化范围较大,这主要是因为如下因素:⑴ COVID-19治疗方案不统一;⑵ 曲霉菌暴露的风险不一;⑶ 诊断策略不一;⑷ 不同人群遗传风险因素不一。CAPA的主要风险因素包括地塞米松/托珠单抗使用、有创通气与老年人群。与流感相关的肺曲霉菌病不同,CAPA患者发病较晚,诊断时间中位数为入驻ICU后8天。
宁永忠按:按照EORTC/MSG指南的理念,侵袭性真菌病(IFD)的诊断分为三层。从最初/最低到最后/最高,依次是Possible diagnosis、Probable diagnosis、Proven diagnosis。上面Proven diagnosis是指确诊。对侵袭性真菌病而言,确诊这个层面很有挑战性。一般是组织培养确定菌种,和/或显微镜下可见菌丝侵入组织间隙且可以确定菌种。大多数患者治疗期间,无法确诊。
CAPA与50%的COVID-19患者死亡率有关。即使血GM值为阴性,BALF培养出曲霉菌与BLAF GM阳性值可预测COVID-19的90天死亡率(风险比hazard ratio 2.53 )。在多中心大型研究中,CAPA是COVID-19死亡率的独立预警因素(1.45 ~ 1.97)。
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图1:CAPA时间线与不同研究的发病率
图2:CAPA发病风险因素(环境因素与宿主因素),如激素/托珠单抗、COPD、老年、实体肿瘤、阿奇霉素、肝病、多发性骨髓瘤、AIDS/HIV等
COVID-19相关毛霉菌病(COVID-19-associated mucormycosis ,CAM)
CAM在2021年初印度的第二波COVID-19疫情中引起广泛关注, 印度政府当时报道2021.5月~8月间 >47,500的CAM病例。CAM的高发病率与环境因素有关,如暴露于真菌孢子与慢性病(如控制不佳的糖尿病)。在高收入国家,常见的CAM的风险因素包括血液病与实体器官移植。其他风险因素还包括使用免疫抑制剂与粒细胞减少。总体而言,糖尿病控制不佳与糖皮质激素使用是印度与其他各国CAM出现的风险因素。
CMA的表现与发病率在不同地区差异很大,与诊断手段的可及性与不同地区的风险因素有关。鼻眶脑与肺部毛霉菌病(rhino-orbital-cerebral and pulmonary diseases)是COVID-19患者罹患CAM的最常见临床表现。CAM患者死亡率高,因为毛霉菌病为坏死性(necrotizing),治疗需考虑积极的外科清创。CAM的诊断有时需要有创性诊断手段,如组织学检查,或尸检,使得高收入国家的CAM负担被低估。
图3:CAM时间线与不同研究的发病率
图4:CAM发病风险因素(环境因素与宿主因素)
除印度等少数国家外,其他地区,如亚洲、非洲、欧洲、美洲等CAM报道很少。根霉属(Rhizopus spp.)是CAM最常见的毛霉,多数ROM/ROCM CAM(rhino-orbital mucormycosis/rhino-orbital cerebral mucormycosis)是SARS-CoV-2检出10天后得以诊断,但也有3月之后发病的报道。
COVID-19相关ROM的死亡率 ≥14%,而肺毛霉菌病或播散性毛霉菌病的死亡率超过80%。
COVID-19相关念珠菌病(CAC,COVID-19-associated candidiasis)
COVID-19患者侵袭性念珠菌感染在SARS-CoV-2疫情初期就已出现。相当部分的COVID-19患者需要入住ICU,肠外营养支持,机械通气,糖皮质激素治疗,中央静脉导管使用,抗生素使用,这些都属于CAC患者的风险因素。CAC增加了死亡率。与非COVID-19患者相比,COVID-19念珠菌血症的发病率增加2-10倍。白念珠菌是CAC的最常见菌种,一篇美国的多中心报道其占COVID-19念珠菌血症的44%。入驻ICU的COVID-19患者中暴发严重的耳念珠菌感染引起特别的关注,在某些地区CAC患者中耳念珠菌(C. auris)占比最高。耳念珠菌与其他念珠菌种难以鉴别,对多种甚至所有抗真菌药耐药。耳念珠菌可在物体表面长期存在,可在医疗机构间传播。抗真菌药物暴露是耳念珠菌血症的重要风险因素,使用托珠单抗也与耳念珠菌血症有关。目前无可靠的全球范围的COVID-19患者耳念珠菌血症的发病率的数据。COVID-19患者耳念珠菌血症患者的死亡率30%~83%。糖皮质激素使用,脓毒症及老年人群是CAC患者死亡的风险因素。
图5:CAC时间线与不同研究的发病率
图6:CAC发病风险因素(宿主因素)
宁永忠按:图2和图4里,曲霉、毛霉都有环境因素列出。此处念珠菌的环境因素是空白。实际上绝大多数念珠菌来源于患者自己的定植,也有人际的传播。
表1 CAPA、CAM与CAC主要特征总结
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作者简介
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鲁炳怀
中日友好医院,呼吸与危重症医学科临床微生物与感染实验室。主任医师,博士,北大医学部教授,北医与协和医学院研究生导师。中华医学会检验分会微生物学组委员。主持多项国家级与省部级科研项目。发表SCI收录文章30余篇。
翻译:鲁炳怀(中日友好医院呼吸与危重症医学科);审校:宁永忠(北京市垂杨柳医院检验科)