肺癌并肺曲霉病

马志明

广州市胸科医院

真菌概述

真菌形态分类:

常见曲霉:

对人类致病者约200+种,最常见的致病菌是烟曲霉,其次是黄曲霉、土曲霉、黑曲霉。其他可致病的曲霉还有:

· 黑曲霉Aspergillus niger:较少引起肺部感染

· 土曲霉Aspergillus terreus:院内感染病原,对AmB耐药

· 构巢曲霉Aspergillus nidulans

· 白曲菌Aspergillus candidus

· 肉色曲霉Aspergillus carneus

· 棒曲霉Aspergillus clavatus

· 灰绿曲霉 Aspergillus glaucus

· 局限曲霉Aspergillus restrictus

· 焦曲霉 Aspergillus ustus

· 变色曲霉Aspergillus versicolor

曲霉病(aspergillosis)

曲霉病是由曲霉属真菌引起的一系列感染性或非感染性疾病。

· 非感染性:变态反应性疾病、曲霉球和曲霉毒素急慢性中毒等。

· 感染性:

浅表感染;

深部感染:几乎任何脏器均可发生,肺脏常见。

a.侵袭性(IA):曲霉在组织中生长、繁殖,导致组织破坏和炎症反应,并有向其他脏器播散的倾向。

b.非侵袭性:有报道,但非侵袭性与侵袭性感染如何界定、临床上怎样区分十分困难,目前尚无一致意见。

曲霉感染≠曲霉病,曲霉病=曲霉感染+非感染性疾病

肺曲霉病分类

侵袭性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis, IPA):

· 血管侵袭性曲霉病(angio–invasive aspergillosis, AGIA)

· 气道侵袭性曲霉病(airway-invasive aspergillosis,AIA)

过敏性肺曲霉病:

· 变应性支气管肺曲霉病(ABPA)

· 过敏性肺炎(HP)

慢性肺曲霉病(CPA):

· 曲霉结节

· 单纯曲霉菌球

· 慢性空洞性肺曲霉病(CCPA)

· 慢性纤维化性肺曲霉病(CFPA)

· 亚急性侵袭性肺曲霉病(SAIA)

混合性肺曲霉病

侵袭性肺曲霉病
多发生于免疫功能低下患者。经典的免疫功能低下指血液系统恶性肿瘤及异基因骨髓干细胞移植患者的持续性粒细胞缺乏,是IPA的高危因素。非粒细胞缺乏患者,如长期应用糖皮质激素治疗、慢阻肺、营养不良、实体器官移植等也是IPA的易发人群。
肺是IA的最常见部位(IPA),其它常见部位有副鼻窦、CNS、皮肤等。烟曲霉占90%以上,但近年非烟曲霉增多。
血管侵袭肺曲霉病(AGIA):侵袭中、小肺A,常有播散,进展迅速。
气道侵袭肺曲霉病(AIA):为曲霉感染局限于气管、支气管,或以气管、支气管感染为主,曲霉侵袭气道壁,甚至穿过气道壁波及周围肺实质及肺动脉。

侵袭性肺曲霉病诊断

组织病理学检查:

· PAS和银染色易发现真菌。锐角(45°)分支的有隔菌丝,无色素,宽度2-4um,需与毛霉、镰孢霉、暗色丝孢霉等霉菌鉴别。
· 不能区分曲霉菌种。
· 获取标本手段:肺穿刺、纤支镜、开胸手术等,怀疑IPA者经皮肺穿刺(安全性、有效性)。
· 标本留2份:病理与培养。

真菌培养:

· 来源于正常无菌部位的标本(如肺穿刺活检)——确诊,能区分菌种(应尽可能做到,有助于治疗药物选择)。

· 血液、CSF和骨髓等标本培养极少生长曲霉。

· 免疫正常宿主,痰液和鼻腔分泌物培养阳性常为曲霉(尤其时黑曲霉)定植的结果,但免疫抑制病人可提示IPA。

纤支镜检查:

· 刷检、BAL、抽吸物涂片或培养敏感性特异性均不高,抗原检测和纤支镜下病灶活检有价值。

菌体成分和抗原检测

· 曲霉半乳甘露聚糖(GM)检测:尿液、血清、CSF、BALF标本。

· 血清1,3-β-D-葡聚糖(G试验)。

· PCR:检测曲霉属18sRNA、mDNA中135-bp长度的片断和rDNA中401-bp片断。比抗原检测更敏感。

· 即时检测:侧流装置(The lateral flow device):用于检测生长过程中曲霉分泌的胞外糖蛋白,并区分菌丝和分生孢子。血清和BALF结果令人鼓舞,敏感性超过70%。另一种侧向流动检测法检测了半乳甘露聚糖 (Aspergillus galactomannan LFA,IMMY,Norman,OK),并且在有限的患者中显示出相似的敏感性和特异性 。

· BALF或活检组织mNGS检测。

血管侵袭性肺曲霉病影像学表现

· 血管侵袭性IPA特征在于菌丝穿透血管壁,导致真菌血栓形成,随后发生坏死和血行性传播。在严重的中性粒细胞减少症患者中更常见这种模式。

· CT扫描的经典表现为> 1cm的肺部大结节。在发热性中性粒细胞减少的患者中尽早进行CT扫描可以识别小于1厘米的小结节,不排除IA的诊断。结节可能被由毛玻璃样不透明性的周界区所组成的晕征所环绕,其密度小于结节,但大于未受累肺气体密度。晕征是一个早期征象,提示病灶周围出血,在5-10天内消失。

· 血管侵袭性IPA的第二个典型表现是结节中的空气新月征。空气新月反映出坏死的消退,通常从中性粒细胞减少恢复开始。空气新月可以延伸并导致厚壁空洞,最后导致残留的薄壁空洞。

54岁男性,薄层CT扫描:空洞性结节,空气新月征

中性粒细胞减少症的急性粒细胞性白血病患者CT扫描显示,霉菌感染侵袭降主动脉。在真菌血栓中已分离出有隔膜菌丝,但培养呈阴性。半乳甘露聚糖试验(GM)阴性。PCR检测阴性。

急性粒细胞白血病患者强化治疗后的血管浸润性曲霉病。BALF镜检显示有隔菌丝阳性,培养阴性。BALF半乳甘露聚糖在BAL液中呈强阳性(index >5),而在血清中呈轻度阳性( index =0.561 )。(A)CT扫描显示左下叶结节周围晕征。(B)在同一病变的上部,见空洞与晕征共存。值得注意的是,病变与降主动脉紧密相邻。结果还好,没有主动脉侵袭。

气道侵袭性肺曲霉病影像学表现

· 气道侵袭肺曲霉病好发于非中性粒细胞减少症患者。CT扫描显示支气管壁增厚伴多发小叶中心结节。典型模式为树芽征,反映了支气管内播散性感染。

· 由于这种模式在其他细菌和真菌感染中很常见,因此尚未被EORTC / MSG(欧洲癌症研究和治疗组织/真菌病研究小组)认可为所定义的进入临床试验的侵袭性真菌感染的有效标准。

· 气道侵袭性IPA患者更常并发细菌感染,并需要机械通气。

非中性粒细胞减少的淋巴瘤患者CT扫描特征,该患者在患流感病毒性肺炎后发生侵袭性曲霉病。(A)抗真菌治疗之前的最初表现:与气道浸润性曲霉病符合的节段性肺泡和间质浸润。BALF分析显示流感病毒持续存在,显微镜下菌丝的存在,培养阴性,半乳甘露聚糖试验阳性(index=1.126)和烟曲霉PCR阴性。第二天,在两次气管抽吸液中显示烟气曲霉和土曲霉生长。复查血清半乳甘露聚糖试验仍阴性,但烟曲霉PCR阳性。(B)伏立康唑治疗3周后,CT扫描显示在同一区域实变影。在10周(C)和5个月(D)之后复查CT,显示进一步好转。在18F-PET扫描中,最后一次CT扫描显示持续存在的结节性病变仍呈高代谢(最大SUV:5.5)。

侵袭性肺曲霉病治疗

· 根据多个IPA 诊治指南推荐,IPA患者的首选初始治疗推荐静脉或口服伏立康唑,对于病情严重患者,推荐使用静脉制剂(第1天6 mg/kg,q 12h,之后4 mg/kg,q 12h,至好转后改为口服伏立康唑 200 mg,q 12h,或伊曲康唑口服液 200 mg,q 12h)。对于部分患者,可将两性霉素B脂质体作为初始治疗的替代[两性霉素B 脂质体 3~5 mg/(kg·d),好转后改为口服伏立康唑200 mg,q 12h,或伊曲康唑口服液200 mg,q 12h]。

· 如果初始治疗无效,须在明确诊断的情况下进行补救治疗,可选择卡泊芬净(第一天70 mg/d,之后为50 mg/d)或米卡芬净(100~150 mg/d)、两性霉素B脂质体、阿尼芬净、泊沙康唑、伊曲康唑。

· IPA的抗真菌疗程不确定,通常认为6~12周。停止抗真菌治疗的前提是影像学吸收、曲霉清除以及免疫功能恢复。

肺癌与侵袭性肺曲霉病

· 侵袭性曲霉病(IA)是免疫严重受损患者的常见并发症,例如骨髓移植受者或因血液系统恶性肿瘤接受过广泛化疗的患者。

· IA的易患因素包括中性粒细胞减少、肿瘤化疗和糖皮质激素治疗。实体瘤患者也有IA风险,因为患者可能由于化疗和放疗而导致中性粒细胞减少。然而,对实体瘤患者进行IA的研究很少。

· 曲霉是一种丝状真菌,常见于水中,土壤中,尤其是在腐烂植物中。与其他真菌相似,曲霉菌的孢子可以吸入肺中,在某些情况下可能引起侵袭性肺曲霉病(IPA)。

· 肺癌患者通常患有慢性肺部疾病;由于肿瘤浸润到肺组织中以及化疗或放疗导致的中性粒细胞减少,这些患者也易患IPA。

· 随着免疫疗法的发展,T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)和程序性死亡(PD)-1和PD配体-1(PDL1)靶向剂在癌症患者中的广泛应用引起了人们对其安全性的关注。

· 关于感染并发症,已经发现这些药物并没有真正增加机会性感染的易感性,这主要与全身免疫抑制治疗(大剂量皮质类固醇和抗肿瘤坏死因子抑制剂)同时应用有关,以治疗免疫相关的不良事件(结肠炎、肝炎、肺炎和胰腺炎),这些靶向药物引起的众所周知的并发症。

肺癌患者侵袭性肺曲霉病的发生率

· Yan等回顾分析了45例IPA患者的临床特征。

· 从2000年1月开始到2007年12月底,共治疗了1711例肺癌患者,出院3071例。确诊IPA 45例(2.63%),单次出院感染率为1.47%。在患有IPA的45例患者中,临床诊断35例,确诊10例。平均年龄为61岁(40-76岁)。

肺癌患者并侵袭性肺曲霉病的危险因素

· 单因素分析中,主要易感因素为临床疾病分期(IV期)、感染前一个月的化疗和使用皮质类固醇。

· 然而,在多变量分析中,仅临床IV期(OR 2.199;95%CI 1.146-4.219;P≥.018)与IPA相关。

慢性肺曲霉病

· 慢性肺曲霉病(CPA)是一个由曲霉菌属引起的以肺实质缓慢进行性破坏为特征的疾病,其形式表现为单发或多发空洞、结节、浸润或纤维化,伴或不伴曲霉菌球。

· CPA主要发生在既往肺部病变的患者,如活动性肺结核或既往肺结核、非结核分枝杆菌感染、COPD、结节病或既往肺癌手术患者。

· 由于CPA表现为非特异性和惰性发展,常被延误或漏诊,导致其发病率较高。

CPA分类及影像学表现

· 单纯肺曲菌球

· 慢性空洞性肺曲霉病(CCPA)

· 慢性纤维化性肺曲霉病 (CFPA )

· 曲霉结节

· 亚急性侵袭性肺曲霉病(SAIA)

慢性肺曲霉病与肺癌
慢性肺曲霉病(CPA),包括单纯肺曲菌球和慢性空洞性肺曲霉病,主要发生既往或当前肺疾病的患者,其免疫功能可能正常。
CPA的风险因素包括化疗、放疗、胸外科手术和肺癌,这在接受诱导放化疗后再行非小细胞肺癌(NSCLC)手术的患者中是不可避免的。
诱导放化疗联合手术已被证明是局部晚期NSCLC患者的可行治疗选择[7],而这种NSCLC三联疗法已显示出良好的长期疗效[8],NSCLC患者生存率有所增加。
因此,由于涉及到肺癌三联治疗中所存在的风险因素,长期生存的患者可能会发生CPA,尽管手术已经切除包含受辐射的NSCLC组织。
此外,由于慢性阻塞性肺疾病(这是长期吸烟的NSCLC患者常见合并症)以及长期接受皮质类固醇激素治疗的放射性肺炎患者(有时在化放疗后发展为并发症),可能会增加CPA的风险。
Sugimoto等回顾性分析了1999-2018年期间187例接受三联治疗的NSCLCH患者临床资料,以评估其发生CPA的临床特征和预后。
结果显示,6例有既往吸烟史的男性患者发生了CPA。所有6例患者均因NSCLC行广泛性切除术,并且有辅助化疗史(n = 3)或放射性肺炎(n = 4)史。其中4例CPA位于单肺,3例接受手术治疗(行全肺切除术或空洞造口术),1例仅接受抗真菌治疗。两种治疗方法均能改善CPA的控制。相反,双肺CPA患者不适合手术,而死于CPA。CPA组和无CPA组三联疗法治疗后的生存率相当(10年生存率,分别为50.0%和57.6%,P = 0.59)。
术后发生局限于单肺的CPA早期诊断对于改善其CPA控制及生存率至关重要。

亚急性肺曲霉病(SAIA)与肺癌

曾被称为慢性坏死性或半侵袭性肺曲霉病,发生在1-3个月,影像学特征呈多样性,包括空洞、结节、有“脓肿形成的进展性实变”。
活检发现受侵袭肺组织中的菌丝,微生物学检查表现侵袭性肺曲霉病的特征,血液(或呼吸液)曲霉菌半乳甘露聚糖抗原试验强阳性。
SAIA 出现在轻度免疫受损的病人或非常虚弱的病人,与CCPA有相似的临床和影像学特征,但其疾病进展较快,症状在几周内加重而不是几个月。
SAIA通常发生在糖尿病、营养不良、酗酒、高龄、 长期使用糖皮质激素或其它免疫抑制剂、慢性阻塞性肺疾病、结缔组织性疾病、放疗、肺结核分支杆菌感染或HIV感染的病人。
在病人血液中很可能检测到曲霉菌抗原,活检标本显示菌丝侵袭肺实质。
小结
曲霉病是由曲霉属真菌引起的一系列感染性或非感染性疾病。
侵袭性曲霉病(IA)是免疫严重受损患者的常见并发症,而肺癌患者通常患有慢性肺部疾病;由于肿瘤浸润到肺组织中以及化疗或放疗导致的中性粒细胞减少,这些患者也易患IPA。
已经发现T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)和程序性死亡(PD)-1和PD配体-1(PDL1)靶向剂并没有真正增加机会性感染的易感性,可能与其引起的并发症(结肠炎、肝炎、肺炎和胰腺炎等),需要给与全身免疫抑制治疗(大剂量皮质类固醇和抗肿瘤坏死因子抑制剂)同时应用有关。
研究发现,在单因素分析中NSCLC患IPA的主要风险因素为临床疾病分期(IV期)、感染前一个月的化疗和使用皮质类固醇。而在多变量分析中,仅临床IV期(OR 2.199;95%CI 1.146-4.219;P≥.018)与IPA相关。
肺癌患者CPA的风险因素包括化疗、放疗、胸外科手术。
NSCLC合并COPD以及长期接受皮质类固醇激素治疗的放射性肺炎患者,其患CPA的风险可能会增加。
术后发生局限于单肺的CPA早期诊断对于改善其CPA控制及生存率至关重要。
肺癌患者发生SAIA风险因素与合并糖尿病、营养不良、酗酒、高龄、 长期使用糖皮质激素或其它免疫抑制剂、慢性阻塞性肺疾病、结缔组织性疾病、放疗、肺结核分支杆菌感染等疾病有关。
肺癌患者,尤其存在肺曲霉病高危因素的患者,及早做血清G试验、血清或BALF GM试验、BALF真菌培养、曲霉属18sRNA、mDNA 135-bp片断和rDNA中401-bp片断 PCR检测、组织病理学、BALF或活检组织mNGS检测等真菌相关检查,有助于肺曲霉菌病的早期诊断。
确诊合并肺曲霉菌病后,及时抗真菌治疗及对症处理至关重要。

参考文献:略

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