综述 | 肺结核患者混合感染其他病原体的研究进展

文章来源：中国防痨杂志，2024，46(12): 1566-1572.

 doi: 10.19982/j.issn.1000-6621.20240312.

作者：何静， 张忠法

作者单位：山东大学附属公共卫生临床中心，济南 250100

通信作者：张忠法，Email：zzf235@163.com

      结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，MTB)感染引起的一类传染性疾病，具有治疗周期长、易产生耐药性、复发率高等特点。据世界卫生组织(WHO)2023年报告显示，MTB也是2022年位列世界第二的单一传染性病原体死亡原因，仅次于新型冠状病毒(Corona Virus Disease 2019，COVID-19)。虽然自20世纪末开始我国加大对结核病诊疗的投入，但我国结核病患者基数大、分布广，结核病仍是亟待解决的公共卫生问题，造成巨大的社会医疗负担。近年来，随着检测培养技术的发展,结核病混合感染的检出率不断增高，逐渐引起临床医生的广泛关注。混合感染即宿主体内同一脏器同时或相继受到两种及以上病原体的侵袭,这造成感染的复杂性与严峻性，可能导致感染症状加重及病程延长。研究发现,混合感染与肺结核的发生发展及耐药性密切相关，并影响抗结核治疗效果，导致临床治疗挑战性及负担增加。笔者对国内外肺结核与相关病原体的混合感染研究进展进行综述，旨在提高临床实践中对肺结核混合感染的认识，为结核病混合感染的临床诊疗提供策略。

      继发其他致病菌感染是肺结核的主要并发症之一。MTB感染导致肺实质损伤、肺部病灶局部血液循环不佳，抗菌药物难以达到有效抑菌浓度,进而促使结核病耐药率上升，加之疾病的慢性消耗性特点，使得肺结核患者免疫力下降，易受其他致病菌的侵袭，后者又可进一步加重肺结核的感染，造成恶性循环。此外，肺结核起病隐匿，继发性细菌感染引起的临床症状恶化常常是患者就诊的主要原因，且由于呼吸道细菌感染与肺结核在临床表现上有一定的相似性，这种相似性极易增加临床诊疗中漏诊与误诊的风险。因此，清晰准确地识别活动性肺结核继发感染细菌的病原学特征并制定有效的治疗方案对于改善疾病预后及减少误诊漏诊现象具有至关重要的意义。

      对于MTB混合感染的细菌病原谱，现有文献报道间存在差异(表1)。Langbang等对印度肺结核患者继发细菌感染的病原菌进行研究发现，金黄色葡萄球菌是最常见的病原体(32%)，肺炎克雷伯菌最少(4%)。相似地，Udeani等在尼日利亚研究显示，金黄色葡萄球菌(28.2%)与化脓性链球菌(22.9%)为优势菌种。然而，Iliyasu等2018年关于尼日利亚肺结核继发性肺炎的研究中强调革兰阴性杆菌为主要病原体，与Attia等在柬埔寨观察到的现象相一致。我国相关研究同样提示肺结核混合细菌感染以革兰阴性杆菌为主，尤其是铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯杆菌。这些差异可能源于多种因素的综合作用，包括但不限于地理环境、医疗资源配置、样本采集与处理的标准化程度等。此外，对于同一地区不同时间段的研究结果差异，可归因于革兰阴性菌疫苗覆盖不足、患者就诊前非规范抗生素的使用导致的耐药性上升，以及产超广谱β-内酰胺酶革兰阴性杆菌的流行。值得注意的是，抗结核治疗中的某些药物，如利福平，其抗菌谱对革兰阴性菌及真菌的抑制作用相对有限，长期应用可能促进此类病原体的定植与感染，进而扰乱呼吸道微生态平衡,增加二重感染的风险。鉴于当前研究尚不充分，亟需更多大样本、多中心的深入研究，以全面评估肺结核治疗对肺部微生物群落动态的影响。

      此外，细菌耐药性已成为亟需关注的问题。我国相关研究表明，革兰阴性杆菌对青霉素、三代头孢类、氟喹诺酮类药物的耐药普遍，其中，产超广谱β-内酰胺酶的革兰阴性杆菌所占比例显著，碳青霉烯类抗菌药物仍为治疗革兰阴性杆菌感染最为有效的药物。革兰阳性球菌对青霉素、红霉素、阿奇霉素、氟喹诺酮耐药普遍，对阿米卡星、万古霉素敏感性较高。抗菌药物的不正确使用可能导致疗效差、不良反应大及耐药性进一步发展，对于混合感染的患者应及时留取相关标本进行病原学及药物敏感性检测，尽早给予敏感抗生素针对性治疗。

      流感病毒是导致严重急性呼吸道疾病的重要原因，并在世界范围内造成较高的发病率和死亡率，而肺结核患者的慢性肺损伤和免疫抑制进一步提升了患者对流感病毒的易感性，加剧了罹患重症流感及死亡的风险。目前已有实验动物研究指出，流感和肺结核的并发会增加疾病的严重程度，并降低宿主的存活率。然而，在观察性研究中，结核和流感并发与疾病严重性的关系尚无确切定论。有研究报告混合感染与严重的流感或结核病之间存在关联，Walaza等对4253例南非患者进行流感病毒和MTB检测，发现流感和肺结核并发感染相对罕见(1%)，但有19%的患者死亡，指出并发流感病毒感染是肺结核患者死亡的独立危险因素。de Paus等回顾性调查了印度尼西亚新诊断的成人肺结核患者，发现尽管结核病发病率与流感病毒抗体血清阳性率之间未呈现直接相关性，但与健康对照组相比，肺结核患者体内流感病毒的抗体滴度升高，在晚期肺结核患者中尤为明显。亦有学者指出混合感染与结核病或流感病情恶化无直接关联，仅报告了严重流感或肺结核患者中合并感染的患病率较高。近年来，流感大流行频发,尽管关于MTB与流感病毒混合感染对病情严重程度影响的共识尚未达成，但为活动性肺结核患者接种流感疫苗及在结核病高发区域实施抗病毒治疗可能是预防疾病恶化及降低病亡率的有效策略。为深入剖析流感与肺结核间的复杂相互作用并明确其因果关系，亟待开展更多全面深入的流行病学研究，以实现对这两种疾病的双重、精准监测与科学评估。 

      COVID-19在全球范围内蔓延，对人类健康和生命造成了严重威胁。据WHO报告，全球新诊断结核病患者数在2019年至2020年COVID-19流行期间减少了18%，这可能与流行期间的防控救治活动间接中断或延缓肺结核患者的就诊或连续治疗有关。在此期间，部分新感染的肺结核患者不能得到及时的诊断和治疗，导致了社区传播的增加。而在2021年至2022年，前面的下降趋势有了缓和甚至回升，说明在2020年以后，COVID-19的流行得到了较好的控制，前几年积压的肺结核患者的诊断、治疗等卫生服务得到恢复，新诊断的肺结核患者数量回升，甚至回到2019年COVID-19大流行之前的水平。值得一提的是，我国近10年以来，新发肺结核患者通报量一直在持续下降，并未受到大流行的显著影响。尽管如此，WHO通报的2022年结核病事件病例的估计数量，中国仍处于第三位，结核病发病率仍高。作为目前报告的世界范围内导致死亡的前两位单一传染性病原体，COVID-19与MTB合并感染的问题需引起重视。Riou等学者研究指出，既往或当前感染结核病是新型冠状病毒性肺炎死亡的危险因素。对COVID-19急性感染者血细胞的离体研究表明，T细胞对MTB的反应可能受到COVID-19的调节，相反，感染结核病可能会损害对COVID-19的免疫反应，并通过增强先天性和适应性免疫激活来加剧炎症反应。Booysen等指出，对于结核分枝杆菌潜伏感染，虽然急性COVID-19不会立即将其重新激活为亚临床/活动性疾病，但它有助于更强的MTB特异性T细胞激活，这可能会加剧现有的亚临床/活动性疾病。总之，COVID-19和MTB存在共同的免疫应答失调，两种病原体的重叠感染存在加剧COVID-19严重程度和促进肺结核病情进展的双重风险。目前，对于COVID-19与MTB之间的相互作用的报道仍较少，应有更多研究来明确两者合并感染的免疫交互作用，协助临床制定更合理的策略来加强结核病及COVID-19感染的防治。

      肺结核患者在治疗过程中，由于长期使用抗结核药物,导致呼吸道菌群失调，引起条件致病性真菌感染。我们界定宿主肺部同时感染MTB和真菌为MTB-真菌混合感染。关于肺结核与真菌混合感染的常见致病真菌，不同地区报道中存在较大差异，有专家研究显示,曲霉菌尤其是烟曲霉，是肺结核合并真菌感染的主要致病菌。与之不同的是，有学者指出念珠菌在合并感染的主要地位，这一观点亦得到了我国研究者的认同。这种差异可能与基因组成、地理分布、卫生政策、气候条件和社会经济条件、临床样本类型的不同有关。已公布的研究数据显示，高龄、吸烟习惯、糖尿病罹患史、低蛋白血症、使用免疫抑制剂，以及耐药MTB感染均为MTB-真菌混合感染的危险因素。真菌与MTB在致病机制上有协同作用，有研究发现肺结核并发真菌感染患者的临床症状如咯血、肺部湿啰音等更明显，CT检测可发现空洞、结节、实变影、树芽征等范围扩大，但总体缺乏特异性差异。因此，应重视感染前的预防及感染早期的诊断，以及诊断明确后的抗真菌与抗结核的协同治疗，以避免真菌感染进展而导致的晚期纤维化及肺部功能受损。混合感染给患者的治疗及预后都将带来更大的挑战，有效地防治肺结核患者继发的真菌感染是降低肺结核病亡率的重要举措。

      肺结核混合菌株感染现象于1975年首次被发现,给肺结核的诊断、治疗和预防带来了巨大挑战。传统观点认为肺结核通常是由单一的MTB感染引起的，但随着分子基因分析技术的普及和发展，越来越多患者被发现同时感染多种基因型不同的菌株，称为“混合菌株感染”，也称“异质性感染”。通常在肺结核患者同时感染几种不同基因型的菌株时，临床标本培养物中只能检测出一种基因型，即主要基因型，而另一种不易被检测的基因型则被称之为隐藏基因型，临床治疗往往只针对主要基因型，从而忽略了隐藏基因型可能存在的抗生素耐药和毒力不同等问题，导致治疗失败。混合感染常导致临床医生低估MTB的传染性，当传播过程发生时，如果没有从原发患者中鉴定出混合菌株，其传染性将被忽视。

      目前，感染人类的MTB大致分为7个不同的遗传谱系，不同的谱系间不仅地理分布区域不同，还具有不同的致病特征，影响疾病传播、治疗结果和抗微生物药物耐药性。受社会经济水平和检测方法等因素的干扰，大部分地区的混合感染发病率无法准确计算。目前报道过的检测方法包括Spoligotyping、以IS6110为标记的限制性片段长度多态性分型、分枝杆菌散在重复单元-可变串联重复序列分型(MIRU-VNTR)、全基因组测序等，其中最常用和最有效的是MIRU-VNTR，不仅可以进行菌株分型，还可以进行较稳定的系统发育分析。而全基因组测序被认为是分辨度最高的分型方法，但受到社会发展及经济水平的影响，该技术尚未作为一线技术应用。

      尽管来自结核病高负担及中等负担国家的异质性感染数据总体缺乏，但现有的研究结果显示异质性感染的比例很高。Pang等采用对中国耐药调查中具有代表性的MTB分离株进行基因分型，鉴定出3.5%中国结核病患者存在异质性感染，且男性发生此类感染的可能性明显高于女性。Kargarpour Kamakoli等学者评估伊朗混合菌株感染的流行情况，发现其中53%(35/66)的患者表现为异质性感染，其中,有45.71%呈现不同的耐药模式。2020年他们再次对伊朗结核病患者进行研究，发现MTB异质性感染患者的治疗失败率高于其他患者。异源耐药是异质性感染治疗失败的重要原因。药物敏感菌株与耐药菌株混合感染将导致药敏试验结果的偏差，给治疗带来困难；此外，药敏菌株和耐药菌株竞争易感宿主，从而传播给易感继发患者，进一步提高异质性感染的概率。目前大部分的肺结核控制与治疗仍针对单一菌株，异质性感染是肺结核治疗过程中面临的严峻挑战。因此，临床医生需加强对异质性感染的认识，提高可疑患者标本送检率，早期明确混合感染菌株，特别是耐药菌株，制定个体化的抗结核方案。

      非结核分枝杆菌(nontuberculous mycobacteria，NTM)是指结核分枝杆菌复合群及麻风分枝杆菌以外的分枝杆菌种类，主要存在于土壤和水中，可引起易感个体的肺、窦、淋巴结、关节、中枢神经系统和导管相关感染和播散性感染。既往受检验技术和认识不足的影响，许多并发NTM感染的肺结核患者被错误地诊断为耐多药结核病(multi-drug resistant tuberculosis，MDR-TB)。近年来，由于检测和分离培养技术的发展，NTM检出率、分离率明显升高，目前，已报道的NTM菌株已增加到190余株，MTB与NTM混合感染的问题也逐渐得到临床医生的关注。Huang等对被误诊为MDR-TB的NTM-MTB合并感染的患者进行研究，发现在中国大约3%的疑似MDR-TB患者中发生MTB和NTM的混合感染，其中胞内分枝杆菌是混合感染中最常见的分枝杆菌种类。同时他们发现混合感染风险与以前结核病发病史之间存在关联。虽然这种关联的具体机制尚不清楚，但这需要引起我们的重视,准确的病原学鉴定及分子诊断是十分重要的。指南指出由于不同NTM菌株的治疗方案和耐药性不同，NTM感染患者应该明确感染的NTM菌株类型，并建议在治疗前行药敏检测，并提出了大环内酯类及氨基糖苷类在NTM感染患者治疗中的优先性。对于预防,有研究指出卡介苗对部分NTM菌株有交叉作用，在NTM感染患者的防治中具有潜在价值，同时也有一些基于卡介苗的重组疫苗的开发也取得了很好的效果。

      AIDS是由HIV感染引起的一种传染病，主要攻击人体的免疫细胞，使人体免疫损伤甚至免疫缺陷。人体感染MTB后，体内会释放大量的以CD4⁺T淋巴细胞为主的物质予以抑制和清除细菌，但是AIDS患者体内CD4⁺T淋巴细胞耗竭，故AIDS患者在接触MTB后更容易罹患肺结核，也更容易导致肺结核从潜伏期进展到活动期。同时合并MTB会刺激 HIV-1 复制，加速晚期 HIV 的发展，增加其他机会性感染的风险，故AIDS和肺结核同时存在时，治疗效果更差，病亡率更高。据WHO报告，结核病是全球HIV感染者死亡的主要原因，HIV携带者的结核病患病率较普通患者高出约14倍，且在结核病治疗期间的病亡率高出2倍以上。2022年，估计有671000例HIV携带者患有结核病，其中只有64%得到诊断，死于结核病的HIV携带者占所有与HIV有关的死亡患者数的27%。因此，AIDS患者进行系统的结核病筛查是重要的，除最常使用的结核病感染检测结核菌素皮肤试验和γ-干扰素释放试验之外，WHO最新指南提出WHO推荐的分子生物学快速诊断检测、侧流尿脂阿拉伯甘露聚糖测定在诊断中的应用。在明确患者结核病并发HIV感染后，应给予至少与HIV阴性结核病患者相同时间的抗结核治疗，并且无论CD4+T淋巴细胞计数如何，应在开始抗结核治疗后两周内尽快开始抗逆转录病毒治疗。另外，要重视AIDS患者的结核病预防治疗，对于已感染HIV不太可能患有活动性结核病的成年人和青少年、接受抗逆转录病毒治疗的患者、孕妇和以前接受过抗结核治疗的患者，都应给予结核病预防治疗。目前，WHO推荐的预防性治疗方案为6或22个月的每日异烟肼，或每周1次的利福喷丁加异烟肼的3个月方案，或每日1次的异烟肼加利福平的3个月方案。也可以提供每日利福喷丁加异烟肼1个月或单独每日利福平4个月方案。在结核病高传播地区，结核分枝杆菌潜伏感染检测未知或阳性且不太可能患有活动性结核病的HIV感染成人和青少年应接受至少36个月的每日异烟肼预防性治疗。此外，结核病耐药问题愈发受到重视，HIV感染是MDR-TB发展的重要危险因素，近年来HIV感染者MDR-TB风险呈增长趋势。Le等对2010年至2022年HIV/AIDS患者MTB耐药的趋势和危险因素进行分析，指出利福平和氟喹诺酮类药物的高耐药，且呈持续上升趋势，年龄和既往抗结核治疗史被确定为影响MTB耐药性发展的主要危险因素。MDR-TB流行的出现和扩大对全球结核病控制构成威胁，要重视MDR-TB接触者的筛查，并对AIDS患者接触耐药/耐多药肺结核患者后的预防性治疗问题予以进一步研究，寻找具有良好灭菌活性的药物，指导敏感性及耐受性更好的预防性治疗方案。

      肺结核患者混合感染病原体是个亟待解决的问题。MTB感染使患者自身免疫力下降，更易遭受其他呼吸道致病菌的侵袭，从而导致病程延长、治疗难度增加,患者经济压力增大，社会负担亦随之加重。随着分子生物学技术和分离培养技术的不断成熟,混合感染及耐药菌株的检出率逐渐上升，肺结核尤其是耐药肺结核并发感染的问题日益受到关注。但是在临床实践中，受痰标本留取质量、送检力度、培养阳性率、检测方法等多重因素的影响，对并发感染的诊断及治疗仍过分依赖主诊医生的主观经验。因此，从临床分析和分子生物学研究两方面出发，探究混合感染的机制及相关危险因素，并据此寻找有效的干预及预防措施，制定更为规范的指南和共识来指导诊疗决策显得尤为重要。尽管前期国内外学者已对肺结核患者并发其他病原体感染的发病机制、病原体分布谱、耐药谱进行了一定研究，但现有文章质量参差不齐，且缺乏大样本量及多中心的研究，特别是对混合感染的治疗及混合感染对结核病本身治疗及耐药性的影响研究甚少。此外，关于肺结核并发感染的远期预后研究证据尚不充分，因此应重视患者的长期随访，并关注患者的长期生存质量。

参考文献略

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编辑：王   然

审校：郭   萌

发布日期：2024-12-10