中华急诊医学杂志  2021, Vol. 30 Issue (10): 1248-1253   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2021.10.016
造血干细胞移植后肺孢子菌肺炎23例临床研究
沈再红 , 李肃 , 杨隽 , 黄崇媚 , 邱慧颖 , 周琨 , 万理萍 , 宋献民 , 童茵     
上海交通大学附属第一人民医院血液科 200080
摘要: 目的 分析异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)后肺部危重并发症-肺孢子菌肺炎(PCP)的高危因素、临床特点及预后转归。方法 回顾性收集并分析2016年1月至2021年1月在本院血液科接受HSCT后发生肺孢子菌肺炎的患者的临床特征、实验室资料、治疗及转归。结果 共纳入23例符合PCP临床诊断标准的患者,PCP中位发病时间为移植后221 d;影像CT以弥漫性磨玻璃样渗出影为主。血清β-1, 3-D葡聚糖(BDG)中位数为894.25 ng/L,共有91.3%的患者大于60 ng/L;60.9%患者的淋巴细胞计数低于1×109/L;65.2%的CD4+T淋巴细胞绝对值低于200/μL。21例患者在肺泡灌洗液mNGS中检测到肺孢子菌属序列,15例患者为混合感染。治疗上给予TMP-SMX抗肺孢子菌后18例患者好转出院,5例死亡。结论 HSCT后患者并发PCP为肺部急症,进展较快,常合并混合感染,血清BDG升高对PCP诊断具有指导意义,肺泡灌洗液中二代测序(mNGS)对肺孢子菌敏感性高,及早进行肺泡灌洗,有助于早期诊治,明显降低病死率;PCP患者进展为需要机械通气及高流量吸氧提示预后不佳。
关键词: 异基因造血干细胞移植    肺孢子菌肺炎    肺泡灌洗液    肺部并发症    临床分析    糖皮质激素    预防    治疗    
Clinical study of 23 cases with pneumocystis pneumonia after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation
Shen Zaihong , Li Su , Yang Jun , Huang Chongmei , Qiu Huiying , Zhou Kun , Wan Liping , Song Xianmin , Tong Yin     
Department of hematology, Shanghai General Hospital, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200080, China
Abstract: Objective To analyze the risk factors, clinical characteristics and prognosis of the pneumocystis pneumonia(PCP) that is one of the severe pulmonary complications after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation(allo-HSCT). Methods The clinical features, laboratory data, treatment and outcomes of patients with PCP after allo-HSCT in our hospital from January, 2016 to January, 2021 were retrospectively collected and analyzed. Results Twenty three cases who met the clinical diagnostic criteria of PCP were enrolled. The median time of diagnosed as PCP after transplantation was 221 days. The computed tomography (CT) of chest indicated diffuse ground glass opacity.The median of β-1, 3-D glucan consentration was 894.25 ng/L, and 91.3% of the cases were over 60 ng/L.The lymphocyte count in 60.9% cases was lower than 1×109/L; CD4+T lymphocyte count in 65.2% of patients was less than 200/μL. Pneumocytis sequences of mNGS were positive in all 21 cases.15 patients were complicated with mixed infection.All patients were treated with TMP-SMX, 18 patients were cured and 5 patients died. Conclusions Patients with PCP after allo-HSCT progresses rapidly, and which is usually with multiple infections. Serum β-1, 3-D glucan concentration increase contributes to the diagnosis of PCP.And mNGS in alveolar lavage fluid is highly sensitive to Pneumocystis, which helps patients get treatment in time, so as to reduce mortality.Patients with respiratory failure progressing to a need for mechanical ventilation and high flow oxygen inhalation suggest a poor prognosis.
Key words: Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation    pneumocystis pneumonia    bronchoalveolar lavage fluid    pulmonary complications    clinical analysis    glucocorticoides    prophylaxis    treatment    
1 资料与方法 1.1 一般资料

本研究经医院伦理委员会审核批准(2018KY270),回顾性分析在2016年1月1日至2021年1月31日在上海市第一人民医院血液科接受HSCT患者754例,共纳入23例确诊PCP患者。患者行BAL前均签署知情同意书。

1.2 收集PCP肺炎患者如下信息

① 患者一般资料;②患者肺炎时的症状、实验室相关结果、影像学表现和BALF其他感染的微生物病原体检出情况;对BALF进行抗酸染色涂片、病原学涂片、细菌和真菌培养、PJ染色镜检、巨细胞病毒DNA(CMVDNA)、EBVDNA、β-1, 3-D葡聚糖(BDG),2017年后所有标本采用宏基因组新一代测序技术(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)进行微生物学检测[4]。③患者治疗转归。

1.3 异基因造血干细胞移植PCP感染的预防和治疗

所有患者在移植前7 d予TMP-SMX 0.48 g/12 h预防PCP感染,至移植前1 d。待患者造血重建后6个月内继续口服0.48 g/12 h(每周连服用3 d),口服至外周血CD4绝对值大于200/μL停药。诊断PCP的患者给予TMP-SMX 15~20 mg/(kg·d),分3次口服,疗程持续2~4周。根据ECIL指南及《糖皮质激素急诊应用专家共识》[5]所评估的中度患者(出现活动后呼吸困难,PaO2为60~80 mmHg,影像学示弥漫性间质性表现)加以甲泼尼龙1 mg/kg;重度患者(休息时呼吸困难、持续发热、咳嗽,PaO2≤60 mmHg,影像学示广泛间质表现伴弥漫性渗出)予以甲泼尼龙2 mg/kg,有效后逐渐减量;治疗无效或病情急性加重患者加以棘白菌素(如卡泊芬净)联合抗感染[6]

1.4 入选病例符合以下标准[7]

① 异基因造血干细胞移植术后;②有发热、咳嗽、胸闷、气短等呼吸道感染症状;③影像学表现:新近出现多发、双肺浸润病灶;④实验室检查:痰液或BALF等样本中染色镜检找到肺孢子菌包囊或滋养体,或二代测序检出PJ基因序列。两位有经验的临床医生共同确定诊断。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0数据分析,计量资料以中位数描述,计数资料以计数(构成比)描述。

2 结果 2.1 一般资料

研究期间接受allo-HSCT的患者共754例,最后确诊共纳入23例PCP患者,PCP发病率为3.05%。PCP患者移植后长期随访监测原发病,血液疾病处于持续缓解状态。其中男18例(78.26%),女5例(21.74%),中位年龄45(19~65)岁。其中急性髓细胞白血病12例,急性淋巴细胞白血病4例,骨髓增生异常综合征4例,慢粒单核细胞白血病1例,淋巴瘤1例,再生障碍性贫血1例。PCP发生的中位时间为221(45~810)d。移植后80 d内发生PCP为1例(4.34%),80至270 d为14例(60.87%),大于270 d为8例(34.76%)。

2.2 临床表现、胸部CT检查与实验室检查

胸部CT表现中有12例(52.17%)主要表现为弥漫性磨玻璃样渗出影,主要分布在肺门周围。16例(69.56%)伴有局部实变影(表 1)。

表 1 23例患者临床症状及胸部CT检查结果 Table 1 Clinical manifestations and chest CT among 23 cases
变量 例(%)
临床症状  
  发热 18/23(78.26)
  咳嗽咳痰 17/23(73.91)
  胸闷气促 19/23(82.61)
胸部CT  
  磨玻璃样渗出影 12/23(52.17)
  实变影 16/23(69.56)
  斑片渗出影 10/23(43.84)
  网状或小结节影 1/23(4.35)

血常规检查中,淋巴细胞计数中位数为0.96×109/L,其中14例(60.9%)低于1×109/L。CD4+T淋巴细胞绝对值为135.3/μL,其中15例(65.2%)低于200/μL。乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)中位数为290 U/L。血清BDG中位数894.25 ng/L, 共有21例(91.3%)大于60 ng/L。BALF中BDG中位数143.8 ng/L,共有14例(60.8%)大于60 ng/L。BALF细胞分类计数见表 2,23例患者中18例行了灌洗液IL-6检测,中位数为41.38 pg/mL。见表 2

表 2 患者实验室检查 Table 2 Serum and balf laboratory data among PCP cases
实验室检验 中位数(最小值~最大值)
血液  
  白细胞 6.2(1.75~11.28)×109/L
  淋巴细胞 0.96(0.20~2.98)×109/L
  CD4+T淋巴细胞 135.3(9~394)/μL
  CD8+T淋巴细胞 564(94~1261)/μL
  LDH 290(135~903)U/L
  超敏C反应蛋白 91.9(0.5~241.5)mg/L
  降钙素原 0.088(0.020~2.49)ng/mL
  BDG 894.25(20.5~5000)ng/L
肺泡灌洗液  
  BDG 143.8(1~5000)ng/L
  IL-6 41.38(3.24~3545)pg/ml
  有核细胞计数 280(68~1190)×106/L
  中性粒细胞比例(%) 8(2~30)
  淋巴细胞比例(%) 18(2~64)
  肺泡巨噬细胞比例(%) 32(9~82)
注:肺泡灌洗液中,有核细胞计数正常范围90~260×106/L;中性粒细胞比例中位数正常范围0-3%;淋巴细胞比例中位数正常范围10%~15%;肺泡巨噬细胞比例正常范围85%~100%,IL-6正常范围0~7 pg/mL

23例患者中有9例(39.13%)镜下查见肺孢子菌包囊及滋养体,有21例行BALF的mNGS检测, 21例(100%)均在mNGS中检测到PJ序列, 余2例于2016年在BALF中找见卡氏肺孢子菌包囊。同时在微生物检查(痰培养+灌洗液培养)及灌洗液CMVDNA、EBVDNA中检测到有15例(65.22%)为混合感染,痰液及BALF检测到其他下呼吸道病原体检出情况见表 3

表 3 移植后PCP患者其他下呼吸道病原体检出分析 Table 3 Analysis of other lower respiratory tract pathogens in patients with PCP after HSCT
微生物类型 (株,%)
真菌  
  真菌 1(4.76)
  丝状真菌 1(4.76)
细菌  
  肺炎克雷伯菌 2(9.52)
  格里尼翁苍白杆菌 1(4.76)
  金黄色葡萄球菌 1(4.76)
  凝固酶阴性球菌 2(9.52)
呼吸道病毒  
  巨细胞病毒 5(23.81)
  腺病毒 1(4.76)
  EB病毒 7(33.33)
合计 21(100)
2.3 治疗及转归

所有患者入院后予吸氧,共有11例(47.83%)血气分析PaO2≤70 mmHg,有7例(30.43%)加用高流量给氧/机械通气,3例(13.04%)转入ICU。治疗上予TMP-SMX抗肺孢子菌;其中3例TMP-SMX单药治疗,5例TMP-SMX联合卡泊芬净,15例TMP-SMX、卡泊芬净联合甲泼尼龙治疗。5例合并CMV肺炎的患者均加以更昔洛韦/膦甲酸钠抗病毒治疗。经积极治疗后18例(78.26%)好转出院,出院后有1例发生脑血管意外死亡;5例(21.7%)住院时病情加重死亡。

3 讨论

肺孢子菌是一种机会致病菌,免疫功能受损是PJ感染的重要危险因素。因Allo-HSCT后的患者长期服用免疫抑制剂等原因使免疫重建受损,因而成为发生PCP的高危人群。在PCP的发病时间上,HSCT后血液恶性肿瘤患者中,若未预防,发生PCP的中位时间通常为9周[8],但若加以常规预防(如TMP-SMX),移植后高风险发病时间为80~270 d[1]。本研究中移植后发生PCP的中位数是221 d,与文献相仿。但有1例最早为移植后第45天发生,8例(34.76%)患者大于270 d,最晚1例为移植后810 d。可以发现,在常规预防后PCP的发生时间推迟,故即便在移植后1年甚至更长时间都不能放松对PCP的警惕。

PCP常表现为双侧弥漫性间质浸润,以双侧的毛玻璃影(ground-glass opacity,GGO)为主要特征,通常为双侧对称分布,以肺门为中心,少数(<20%)病灶以双肺下叶居多[9]。但HSCT后的肺部并发症常合并其他病原菌感染(如CMV、曲霉、细菌等)或药物损伤及闭塞性细支气管炎等。特别是CMV肺炎亦表现为局灶性或弥漫性GGO, 伴有实变及小结节等,故依靠影像学鉴别困难[10]。本研究12例(52.17%)表现为GGO的患者均伴局部少许实变影,符合以上文献报道。余11例无毛玻璃影表现患者以局部渗出斑片影表现为主,大多合并细菌及病毒感染。5例合并CMV肺炎CT均表现为弥漫性磨玻璃影。临床中移植后患者出现双侧GGO的间质浸润表现时在警惕病毒感染的同时需警惕PCP。

在BDG辅助PJ的诊断上,实验室是通过检测真菌细胞壁(包括PJ)表面的BDG来确定感染。在一项非HIV的临床怀疑PCP的患者的研究中,以60 pg/mL为临界值,敏感性为90%,特异性为89%[11]。2020年的一项关于BALF的BDG诊断PCP的效能研究中[12],其敏感性和特异性分别为78%和56%,阳性预测值为64%,阴性预测值为71%。考虑到该项检查的较低特异性及较高的假阳性率,暂不推荐BALF的BDG用于PCP的诊断。本研究血液BDG共有21例(91.3%)大于60 ng/L。BALF中BDG共有14例(60.8%)大于60 ng/L,血液的BDG敏感性高于BALF的BDG,与文献相符。故在PCP的临床诊断上血液BDG的意义高于BALF。

淋巴细胞低下为PCP发生的高危因素。淋巴细胞通过调节其他免疫细胞在PJ免疫防御中起着至关重要的作用。本研究中超过半数患者淋巴细胞低于1×109/L。有研究[13]表明PJ对机体的感染损伤与机体的肺泡免疫存在平衡,BALF中的淋巴细胞增加,肺泡巨噬细胞减少。因肺部较低的巨噬细胞水平,故而对PJ的结合和吞噬存在缺陷,这可能是PCP发生发展的原因之一。本中心的BALF的淋巴细胞比例偏高及巨噬细胞比例偏低,与报道相符。血液中CD4+淋巴细胞低为发生PCP的高危因素,然而2011年的研究[14]指出血液CD4+T淋巴细胞≤200/μL为阈值在非HIV患者中可能并不适用。本中心血液CD4中位数小于200/μL,但仍有8例(34.8%)的CD4>200/μL,故考虑在HSCT后的患者以200/μL为阈值预防PCP是不够,在HSCT移植后患者中对PCP的预防可能需要提高阈值。

在PCP的确诊方面,因患者的BDG、LDH等不能提供具体的病原学信息,在临床上帮助有限。多项研究及共识[7]证明了PCR在PCP诊断中的意义。因PCP患者的低发病率及HSCT后患者常合并其他细菌及病毒等感染,肺部感染进展迅速,本中心选择临床表现结合BALF标本镜检染色及mNGS的结果,及时启动针对性治疗。Chen等[15]的一项467例mNGS的研究中表明在BALF中行mNGS对检测细菌和真菌方面较敏感。多项研究及文献[4, 16-20]中显示了在重症肺部感染及免疫缺陷患者中行BALF的mNGS能快速而准确的提供病原学检测并进一步针对性治疗。在本中心BALF检测的23例患者中只有9例(39.13%)查见孢子菌包囊及滋养体,21例的mNGS均查见PJ序列。虽然查见PJ序列可能为定植,但本研究所有患者根据临床症状、影像学表现及药物治疗反应等联合考虑,定植可能性小。故mNGS敏感性高于传统病原体检测,在进展迅速的PCP中能提高确诊率,使患者能及时治疗。

在PCP的治疗上,糖皮质激素能减轻肺部的炎性渗出,辅助性的使用在回顾性研究中存在争议。Wieruszewski等[21]研究指出糖皮质激素的使用并不会降低患者的病死率,荟萃分析[22-23]显示在存在呼吸衰竭的非HIV的PCP患者中辅助性使用糖皮质激素可改善患者预后。本中心中15例经验性加用了糖皮质激素,病死率相对较低,可能与对存在呼吸衰竭的患者早期及时加用了激素相关。因此未来仍需大规模数据分析来进一步评价糖皮质激素使用的时机和价值。

HSCT后的PCP在临床上病情进展迅速,病死率较高,本研究中PCP的病死率为21.74%,与2021年文献[2]报道病死率(15%~49%)相当,同时结合一项荟萃分析[24]指出的非HIV患者的PCP的30%住院总病死率,本研究的病死率相对较低,可能与临床考虑肺炎后及时启动肺泡灌洗术进一步病原诊断分析并及时治疗相关。上述荟萃分析[24]指出PCP病死率受呼吸衰竭、高LDH、低白蛋白、混合感染和对机械通气的需要等影响。LDH升高能反映相关器官的损伤程度,但对病原体无特异性。同时一项研究[25]指出LDH与不良预后相关,可作为PCP的一个病情评估分层工具。本研究中LDH中位数为290 U/L,5例死亡患者LDH都>500 U/L,与文献中提示不良预后相符,但LDH评估患者预后的阈值需后续研究。本研究中共有11例患者PaO2≤70 mmHg,7例加用高流量给氧,5例死亡患者均为呼吸衰竭并接受了高流量吸氧或机械通气,PCP患者出现呼吸衰竭后进展为需要机械通气及高流量吸氧提示预后不佳。上述研究中[24]同时指出在PCP合并细菌、CMV及曲真菌感染与患者病死率显著相关。5例死亡患者4例(80%)为混合感染。2018年一项研究[26]证实PCP合并CMV感染与病死率增加相关。本次23例中有5例BALF中的CMVDNA阳性,只有1例PCP混合CMV肺炎患者死亡,可能与本中心及时诊断并积极加用了抗病毒药物相关。同时,研究[27]表明,BALF中的白细胞介素-6(IL-6)可能有助于评估肺部炎症反应,并且可能是病死率的独立预测因子。因此,IL-6水平可能在PCP的病理生理中起重要作用。本中心对18例行了BALF的IL-6检测,中位数为41.38 pg/mL,IL-6高于正常值,但因此次样本量较少,未分析出阈值及对死亡风险的预测,未来可进一步深入进行大样本研究。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突。

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