《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》:Two decades of mucormycosis: molecular epidemiology and antifungal susceptibility trends in Türkiye
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本文回顾性分析了一家土耳其三级医院20年间(2003-2022年)毛霉菌病的临床、流行病学及真菌学特征。通过对病例进行分子鉴定和药物敏感性测试,研究发现鼻-脑部感染为最常见类型,根霉属(Rhizopus)是主要致病菌,其中无根根霉(Rhizopus arrhizus)占主导地位。体外药敏测试表明,泊沙康唑(Posaconazole)的活性显著优于两性霉素B(Amphotericin B)。此项单中心研究为土耳其地区的毛霉菌病流行病学、病原谱及耐药趋势提供了迄今为止最全面的数据,强调了分子监测对于指导抗真菌治疗和监测地区性差异的重要性。
引言
毛霉菌病(Mucormycosis)是一种由毛霉目(Mucorales)真菌引起的侵袭性真菌感染,具有高发病率和高死亡率。该病主要影响免疫功能低下的患者,如未受控制的糖尿病患者、血液系统恶性肿瘤患者及实体器官移植受者。然而,免疫健全个体也可能在烧伤、昆虫叮咬或创伤后通过皮肤接种而发生感染。已有文献记载了与医院内共用物品相关的毛霉菌病暴发。此外,COVID-19大流行也导致了一些患者的致命性合并感染。毛霉菌病的临床表现多样,取决于宿主的免疫状态、病原体类型和感染入口,最常见的形式包括鼻-脑型、肺型、皮肤型、胃肠道型和播散型。毛霉目真菌包含约15个属250个物种,其中根霉属(Rhizopus)、毛霉属(Mucor)和横梗霉属(Lichtheimia)是导致人类疾病的主要菌属。尽管培养在毛霉菌病的诊断中至关重要,但仅凭菌落和显微镜形态进行鉴定非常困难且误判率高,核糖体DNA内转录间隔区序列分析被认为是鉴定的金标准。在土耳其,此前尚无在物种水平上定义毛霉目真菌并确定其抗真菌药物敏感性谱的流行病学研究。
材料与方法
本研究在土耳其布尔萨乌鲁达大学医院进行,这是一家拥有800张床位的三级教学医院,服务人口约200-250万。研究回顾性评估了2003年至2022年间诊断的所有毛霉菌病病例。病例根据国际标准被分为确诊病例和临床诊断病例。确诊病例定义为活检材料或无菌体液中获得阳性培养和/或组织病理学证据的病例。临床诊断病例则依据欧洲癌症研究与治疗组织/真菌病研究组教育与研究联盟共识标准进行判定。研究收集了病例的人口学特征、基础疾病、感染部位和类型等信息。组织病理学检查由经验丰富的病理学家进行,通过苏木精-伊红、过碘酸希夫或六胺银染色确认组织中存在少隔、不规则、带状菌丝。临床样本在沙氏葡萄糖琼脂等培养基上培养。对临床意义明确的菌株,首先进行形态学评估,随后进行分子鉴定。分子鉴定主要基于内转录间隔区测序,必要时辅以大亚基核糖体DNA基因区域测序或全基因组测序。采用MAFFT和IQ-TREE 2软件进行系统发育分析。抗真菌药物敏感性测试依据临床和实验室标准协会M38指南,针对两性霉素B和泊沙康唑进行微量肉汤稀释法测定最低抑菌浓度。数据分析采用描述性统计、卡方检验、Fisher精确检验、Spearman相关分析和Wilcoxon符号秩检验。
结果
在20年研究期间,共确定了187例毛霉菌病病例,其中134例为确诊病例,53例为临床诊断病例。鼻-脑毛霉菌病是最常见的临床形式,占65.2%,其次为肺型,占29.9%。此外,从一名重症糖尿病患者的两次独立血培养集中分离出了卷枝毛霉,在未发现其他感染灶的情况下,被视为有临床意义的真菌血症。患者中位年龄为52岁,男性略多于女性。最常见的潜在疾病是血液系统疾病,占47.6%,其次是糖尿病。总死亡率为52.9%。鼻-脑型是血液系统恶性肿瘤、糖尿病或肾移植患者中最常遇到的表现形式,而肺型则与患有各种慢性疾病的患者(尤其是慢性阻塞性肺疾病)以及实体器官恶性肿瘤患者显著相关。研究期间,该医院毛霉菌病的发病率为每千名入院患者0.2例,年度发病率存在波动,但在COVID-19大流行期间未观察到一致的上升趋势或明显的激增。在138株培养阳性的分离株中,有99株成功复苏并进行了物种水平鉴定。无根根霉是主要物种,占66.6%,其次是微小根毛霉,占14.6%。系统发育分析显示,各菌属间区分明确,证实了鉴定结果的准确性。体外药敏测试显示,泊沙康唑的整体活性优于两性霉素B,两者最低抑菌浓度值存在统计学显著差异。值得注意的是,在弯孢霉属物种中观察到较高的两性霉素B最低抑菌浓度,表明该属可能存在敏感性降低的趋势。
讨论
本研究首次在土耳其提供了毛霉菌病的综合性流行病学数据。鼻-脑毛霉菌病是主要临床表现,与既往报告一致。由于从肺组织获取病理证实存在挑战,肺型病例中临床诊断病例的比例较高。研究中从血培养中分离出卷枝毛霉被视为真正的真菌血症,而非污染,这得到了既往文献的支持。在土耳其南部马尔马拉地区,血液系统恶性肿瘤构成了最大的患者群体,这解释了本研究中鼻-脑毛霉菌病在血液病患者中发生率较高的原因。肺型毛霉菌病则主要与患有慢性肺病和肺癌的患者相关,这与既往关于结构性肺病易于发生此类感染的观察一致。本研究的发病率略高于既往报告,但由于大部分病例为确诊病例,且研究人群包含大量免疫抑制患者,高发病率是合理的。在物种分布上,根霉属是最常见的病原菌,符合全球趋势。然而,本研究中微小根毛霉成为第二常见的物种,这与大多数先前研究不同,可能反映了地理或环境分布差异,强调了持续进行区域性监测的必要性。在11株分离株中,仅凭内转录间隔区测序无法准确鉴定,需辅以大亚基核糖体DNA区域测序或全基因组测序,这凸显了分子鉴定中多基因座分析的重要性。药敏结果显示,弯孢霉属对两性霉素B的敏感性降低,而泊沙康唑表现出更强的体外活性。这些发现强调,抗真菌治疗决策不仅应基于历史范式,还应参考当代的局部和区域性药敏数据,以优化毛霉菌病的治疗结局。
结论
本研究是土耳其迄今为止规模最大的毛霉菌病流行病学研究,整合了临床数据和分子物种鉴定。鼻-脑毛霉菌病是主要的临床表现,血液系统恶性肿瘤是最常见的潜在易感因素。研究中观察到的较高发病率可能反映了免疫抑制患者占比较大。与国际数据一致,无根根霉是主要的病原菌,但微小根毛霉位居第二,这与大多数先前研究的结果不同,提示毛霉目真菌的物种分布可能存在地理或环境差异。尽管内转录间隔区测序足以鉴定大多数分离株,但对于无根根霉、弯孢霉属和共头霉属之外物种的精确区分能力不足,表明未来研究需要补充其他基因位点或采用全基因组测序方法。总体而言,该研究强调了分子监测对于指导抗真菌治疗和追踪地区性变异的重要性。