病毒性肺炎合并侵袭性肺曲霉病的研究进展

病毒性肺炎有较高的发病率和病死率，尤其近3年来新冠病毒肺炎（Coronavirus disease 2019，COVID-19）的暴发，给全球的医疗、经济等领域造成严重影响。病毒性肺炎在各年龄阶段均可见，但更多见于5岁以下的儿童和50岁以上的成人，其发病率约占社区获得性肺炎的22%。不同类型病原体的病毒性肺炎病死率有所不同，病毒性肺炎的病死率在1%~3%，病毒性肺炎重症患者的病死率则波动在24%~56%。目前，随着COVID-19的持续暴发，世界范围内报告已超过6亿的COVID-19确诊病例，病死率达1.07%。

随着病毒性肺炎发病人数的增多，其合并侵袭性肺曲霉病的发病率也明显升高。全球每年约有25万人患有侵袭性肺曲霉病，主要集中在免疫力低下的人群，如艾滋病患者、接受骨髓移植的恶性肿瘤患者和接受免疫抑制治疗的患者。自甲型H1N1流感2009年全球大流行以来，由流感肺炎引起的曲霉病比例也急剧上升。侵袭性肺曲霉病在重症流感肺炎病例中的发病率高达19%。瑞士两个ICU收治的流感肺炎患者中有11%感染了曲霉菌。2018年，在比利时和荷兰的一项多中心队列研究中，19%患有严重流感肺炎的患者合并曲霉感染。加拿大的一项单中心回顾性研究报告了严重流感肺炎患者中曲霉病的发病率为7.2%。多个单中心和大规模多中心研究强调COVID-19与侵袭性肺曲霉病的关系，COVID-19相关肺曲霉病发病率约为13.5%。在接受有创机械通气的COVID-19患者中，侵袭性肺曲霉病的发生率在4.8%~23%。随着病毒性肺炎发病率的升高，其合并肺曲霉病的病死率也居高不下，尽管广泛使用抗真菌药物，COVID-19相关肺曲霉病的病死率仍高达48.4%，流感相关肺曲霉病的病死率约为50%。最近一项荷兰-比利时多中心研究证实流感是侵袭性肺曲霉病的独立危险因素（调整后OR=5.19，95%CI：2.63~10.26，P＜0.001），研究结果还显示，有流感相关侵袭性肺曲霉病的ICU流感患者的90 d病死率几乎是无流感相关侵袭性肺曲霉病患者的2倍（51% vs 28%，调整后OR=1.87，95%CI：1.05~3.32，P＜0.001）。

病毒性肺炎合并侵袭性肺曲霉病的发生机制尚未完全探明。结合目前的报道，可能的机制涉及呼吸保护屏障的破坏、干扰素（interferon，IFN）的过表达、免疫细胞损伤和环境暴露等4个因素。

呼吸道病毒促进细胞外基质组成的变化、上皮细胞骨架机制的破坏以及上皮细胞屏障完整性的破坏，导致肺部的多重变化，从而削弱肺部的抗真菌防御，导致真菌入侵。不同的呼吸道病毒由于其与特定上皮细胞结合的能力而感染呼吸道。例如流感病毒进入细胞是由病毒血凝素与上皮细胞末端唾液酸a2, 3或2, 6连接结合介导的（人流感病毒H1N1优先结合2, 6连接的唾液寡糖受体，禽流感病毒如H5N1和H7N9则结合2, 3连接的唾液寡糖受体），而新冠病毒进入细胞则是通过与表达血管素转换酶2和跨膜蛋白酶丝氨酸2的细胞结合。病毒感染入侵特定的呼吸道上皮细胞会造成呼吸保护屏障的破坏，造成真菌感染的易感性增加。

IFN是一类具有多种生物学活性的低分子量蛋白质（主要是糖蛋白）。当患者感染病毒性肺炎时，病毒的入侵刺激单核-巨噬细胞、成纤维细胞、T细胞和自然杀伤（natural killer，NK）细胞产生IFN，IFN通过诱导细胞表面受体产生蛋白激酶、2′-5′合成酶等抑制病毒的复制。可控的IFN表达在肺部的抗真菌反应中起着重要作用，Ⅰ型和Ⅲ型IFN通过激活中性粒细胞来发挥抗真菌作用。但当IFN过度表达时，会导致组织损伤和免疫功能异常，例如Ⅰ型IFN高表达导致淋巴细胞减少，Ⅲ型IFN过表达可损害合并感染时的微生物清除，从而影响IFN的抗真菌作用，导致侵袭性肺曲霉病的发生。

免疫细胞包括固有免疫细胞和适应性免疫细胞。固有免疫细胞主要包括中性粒细胞、单核吞噬细胞、树突状细胞、NK细胞和肥大细胞，产生非特异性抗感染免疫。适应性免疫细胞包括B淋巴细胞和T淋巴细胞，主要参与体液免疫和细胞免疫。单核细胞和巨噬细胞可以通过直接杀伤和促炎介质控制真菌感染，是消除真菌病原体的关键效应细胞。病毒性肺炎通过影响和消耗肺泡巨噬细胞功能的机制增加对侵袭性肺曲霉病的易感性。

病毒性肺炎可导致中性粒细胞减少和吞噬细胞功能受损，从而增加继发性侵袭性肺曲霉病的发生。其他免疫细胞在侵袭性肺曲霉病中也起着重要作用。例如，NK细胞可以直接杀死真菌病原体，对控制其他免疫细胞（如嗜中性粒细胞）的杀菌活性也至关重要，病毒性肺炎时可削弱NK细胞功能。CD4+T细胞通过产生几种抗菌可溶性因子来控制病毒和真菌感染的传播，这也需要最佳的CD8+T细胞记忆反应和水平转化抗体。病毒性肺炎通过抑制白介素（inter leukin，IL）-23的反应影响CD4+T细胞，导致抗真菌所需的一磷酸腺苷和中性粒细胞减少，抗真菌作用减弱。病毒性肺炎常需使用糖皮质激素，而后者也会抑制免疫细胞功能，增加侵袭性肺曲霉病的发生概率。

侵袭性肺曲霉病的发生不仅与免疫缺陷患者自身存在的易感因素有关，亦与建筑装修、季节等引发环境的真菌感染缺乏有效的预防措施有关。室内的曲霉菌来源包括盆栽植物等，室外环境中曲霉菌来自建筑装修粉尘等。病毒性肺炎患者存在曲霉菌易感因素，处于布满曲霉的环境中更易合并侵袭性肺曲霉病。

除上述共同发病机制外，COVID-19相关肺曲霉病在血管浸润方面的发生率较流感相关肺曲霉病低，其机制可能与循环中的半乳甘露聚糖有关，当半乳甘露聚糖达到阈值时即出现血管浸润，在流感相关肺曲霉病患者中半乳甘露聚糖早期即可达到阈值，COVID-19相关肺曲霉病患者中则较少见。

在确认病毒性肺炎的基础上，如果患者出现侵袭性肺曲霉病的临床证据和微生物证据，则考虑存在侵袭性肺曲霉病。组织病理学或正常无菌部位标本的曲霉菌培养阳性或直接镜下阳性，可证实侵袭性肺曲霉病。但临床诊断需要兼顾宿主因素、临床证据和微生物证据。目前，气道分泌物或肺炎旁积液的真菌镜检和培养仍是临床诊断侵袭性曲霉病的微生物学的主要证据来源，但阳性率较低。

由于缺乏侵袭性肺曲霉病的特异性临床症状和体征，影像学是一种重要的辅助诊断方法。根据胸部CT表现，侵袭性肺曲霉病可分为气管侵犯和血管侵犯。血液标志物检查也是侵袭性肺曲霉病的重要检测方法，包括抗原检测和分子生物学检测。抗原检测方法包括（1，3）β-D葡聚糖检测和半乳甘露聚糖检测。近年来新兴的分子生物学检测（聚合酶链反应、宏基因组二代测序技术）可以特异性检测曲霉DNA，同时进行诊断和鉴定，它不受患者人群、抗生素治疗等影响，具有较高的特异度和敏感度，对侵袭性肺曲霉病等真菌感染的早期诊断而言，是一种很有前途的诊断技术。

COVID-19相关肺曲霉病是一种复杂的疾病，涉及曲霉菌呼吸道定植、组织浸润和血管浸润的连续过程。血管浸润的决定因素除欧洲癌症研究和治疗组织/真菌病研究小组教育和研究联盟提出的宿主因子和共病外，还包括新冠病毒对宿主细胞的溶解作用，免疫调节失调（高炎症和免疫麻痹），以及伴随的治疗，如糖皮质激素。在武汉的首个COVID-19队列中，每99例患者中有1例从呼吸道分离出黄曲霉，在随后的重症患者队列中，52例患者有2例（3.8%）分离出黄曲霉。

当发生病毒性肺炎合并侵袭性肺曲霉病时，处理除针对原发疾病的治疗外，还需要针对侵袭性肺曲霉病进行有效的药物治疗、手术治疗、并发症的治疗及免疫治疗。

药物治疗包括三唑类药物、棘球菌素类药物、多烯类药物等。三唑类药物可阻止麦角固醇合成，导致细胞死亡。卡泊芬净是一种全新的棘球菌素药物，通过抑制真菌细胞壁上（1, 3）β-D葡聚糖的合成，产生较强的抗真菌活性。多烯类药物主要作用于真菌细胞膜特有的脂质麦角固醇，通过氧化反应进一步强化细胞膜损伤，导致细胞灭绝。其他药物，例如尼可霉素、肺吉他霉素和普那米星，对曲霉菌具有不同水平的抗菌活性。Herbrecht等的研究中比较伏立康唑和两性霉素B在合并侵袭性肺曲霉病患者中的治疗效果，伏立康唑组患者12周的生存率为70.2%，两性霉素B组患者为54.9%。Bartoletti等的研究中，30例COVID-19相关肺曲霉病患者接受抗真菌治疗，其中13例接受伏立康唑治疗的患者，其病死率更低，为46%，未接受伏立康唑治疗的患者，其病死率为59%。

对于经逆转危险因素及转换药物种类后仍效果不佳的难治性侵袭性肺曲霉病，可考虑手术干预。肺叶切除、楔形或部分切除是手术治疗的主要方法。如果胸壁受累，还应进行胸壁切除。

侵袭性肺曲霉病易并发急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）。目前为止，还没有一种可以直接治疗或预防ARDS的特定药物或疗法。对于需要机械通气的ARDS患者，建议采用保护性肺通气策略。通过使用小潮气量、高水平的呼气末正压、允许性高碳酸血症、镇痛镇静和肌肉松弛药物，可以减少与呼吸机相关的肺损伤。当ARDS的症状不能单独通过呼吸机解决时，也可以使用俯卧位通气和体外膜肺氧合（extra corporeal membrane oxygenation，ECMO）。

Wang等的研究显示，ARDS是COVID-19继发侵袭性肺曲霉病最常见的并发症，在所有需要入住ICU的曲霉菌阳性患者中，50.0%的患者需要机械通气，12.5%的患者需要ECMO治疗。

病毒性肺炎相关肺曲霉病的最佳治疗方法不仅应包括抗病毒和抗真菌治疗，还应考虑以解决免疫反应失调为目的的辅助宿主导向治疗。流感相关侵袭性肺曲霉病和COVID-19相关肺曲霉病不仅是由于曲霉菌诱导的炎症，也是由于对真菌的免疫反应失调和病毒的直接作用所造成的附带损害。

病毒性肺炎合并侵袭性肺曲霉病的预防措施包括积极治疗原发疾病、药物预防、环境预防和改善免疫功能。

当患者出现病毒性肺炎时，其呼吸防御功能减弱、IFN过表达以及出现免疫细胞损伤，更有可能发生继发性真菌感染。此时应积极治疗病毒性肺炎，减少其对呼吸道上皮细胞的损害、减少IFN过表达以及减轻免疫细胞损伤，从而预防侵袭性肺曲霉病的发生。

对于具有侵袭性肺曲霉病高危因素的人群，如重度中性粒细胞减少、器官移植后使用免疫抑制剂的患者，建议给予预防性抗真菌药物以预防真菌感染。泊沙康唑被推荐用于预防患有严重中性粒细胞减少症或高移植物抗宿主病的高危血液病患者的真菌感染。Cornely等的研究中，共有304例患者被随机分配接受泊沙康唑治疗，298例患者被随机分配接受氟康唑（240例）或伊曲康唑（58例）治疗。泊沙康唑组有7例（2%）报告了侵袭性真菌感染，氟康唑组有25例（8%）报告了侵袭性真菌感染，提示泊沙康唑组中侵袭性曲霉病患者明显较少。

在环境预防方面，对于免疫力低下者，建议远离猫、狗、植物和潮湿的环境，直到免疫力恢复正常。应定期清洁空调滤芯，以减少空调本身和室内真菌的定植。

除了通过治疗原发疾病、药物预防和环境预防以预防病毒性肺炎合并侵袭性肺曲霉病的发生外，还可以通过改善机体免疫功能以清除机会性病原体。改善免疫功能治疗方式包括细胞因子（粒细胞集落刺激因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、巨噬细胞集落刺激因子、IFN-γ）和细胞因子受体激动剂治疗、细胞疗法（粒细胞、过继性T细胞、嵌合抗原受体T细胞）和单克隆抗体治疗。胸腺素α1是一种内源性胸腺素，具有广泛的免疫调节活性，可能具有免疫刺激作用，也可能通过诱导吲哚胺2，3-双加氧酶1途径或促进自噬以促进炎症条件下的耐受，已被证明在预防真菌感染方面是有益的。乌司他丁是一种广谱丝氨酸蛋白酶抑制剂，可使促炎症细胞因子减少，通过其抗氧化作用减少线粒体损伤来抑制细胞凋亡。Xi等使用乌司他丁治疗近20例的H1N1流感患者，发现对于有真菌感染风险且合并感染性休克的患者，使用乌司他丁治疗，真菌感染的发生率降低。

随着病毒性肺炎仍不断在地方性流行或全球大流行，其合并侵袭性肺曲霉病的发病率也仍将持续处在高位，并导致患者预后显著恶化、死亡风险增加。但目前该问题的病理生理机制仍待进一步探明，未来需要有更多的基础研究来揭示病毒性肺炎合并侵袭性肺曲霉病的发病过程。此外，我们也期待更多的干预性临床研究来进一步探索或验证预防病毒性肺炎合并侵袭性肺曲霉病的有效方法，从而有效降低该疾病的负担，减少对患者预后的不良影响，降低患者病死率。

参考文献略