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少见致病性暗色真菌的相关研究

2016-12-06吕雪莲

实用皮肤病学杂志 2016年1期
关键词:暗色少见伊曲康唑

王 玲,刘 涵,吕雪莲

少见致病性暗色真菌的相关研究

王玲,刘涵,吕雪莲

王 玲

暗色真菌可以引起人类少见的真菌感染,包括着色芽生菌病、真菌性足菌肿和暗色丝孢霉病,逐渐受到人们的重视。随着分子鉴定技术的广泛应用,越来越多的少见暗色真菌引起感染的报告日渐增多。为更好地了解这些少见致病性暗色真菌,该文将从生态学、分类学、发病机制、诊断以及治疗等方面做一简要综述。

暗色真菌,致病性;诊断;治疗

暗色真菌是一组菌丝和(或)孢子壁具有黑色素颜色的真菌,普遍存在于自然环境中,既往被认为是污染菌,但约10%是病原真菌,严重者可引起免疫缺陷和免疫健全的宿主侵袭性、致命性感染[1],故不容临床忽视。致病性暗色真菌种类繁多,所引起人类疾病也多种多样,从浅表、皮肤、皮下组织至系统性真菌感染。临床最为常见的引起暗色真菌感染的病原体包括着色霉属、枝孢霉属、瓶霉属及外瓶霉属等[2,3],但近年越来越多的少见暗色真菌引起的感染日益增多,为更好地了解这些少见致病性暗色真菌,本文主要针对暗色真菌的生态学、分类学、病原学、发病机制、诊断以及治疗做一简要综述。

1 生态学

以往学者认为暗色真菌普遍存在于腐生植物及土壤中,近来有研究表明黑酵母及其相关暗色真菌能够适应极端的生存环境,可以生存在营养欠佳,甚至于有毒的环境中[4]。如感染人类致病的Exophialaxenobiotica,可以在高浓度的有害物质中生长,如二甲苯、甲苯或是用木馏油处理的电线杆上[1]。掌黑癣的致病菌威尼克何德霉(Hortaea werneckii),被发现可生长于亚热带的盐水环境中,可以粘附在人类手掌皮肤含盐的角质层中引起机会致病[5]。

2 少见病原菌与临床感染

引起暗色真菌感染的常见病原体主要为着色霉属、枝孢霉属、瓶霉属及外瓶霉属,此外还有一些少见的暗色真菌同样可以致病,以下重点介绍这些少见致病菌种的分类学特点及临床相关性。

2.1维朗那霉属(Veronaea)

属于散囊菌纲,刺盾炱目。葡萄孢维朗那霉(Veronaea botryosa)是维朗那霉属的模式种,最初的报道集中在中国,而目前公认为全球分布。菌落为褐色、灰褐色或黑褐色,呈絮状、毛状或绒状。显微镜下可见分生孢子单生,分生孢子梗不分支,多芽合轴式产孢。最高生长温度为35℃,36℃以上不能生长。葡萄孢维朗那霉可以引起着色芽生菌病和暗色丝孢霉病[6,7],不但可以侵犯免疫缺陷的宿主引起感染,甚至可以引起免疫健全宿主的播散性感染。Zhu等[6]报道1例由葡萄孢维朗那霉引起的采用泼尼松和环磷酰胺治疗寻常型天疱疮患者的皮肤着色芽生菌病。Bonifaz等[7]报道1例由葡萄孢维朗那霉引起的免疫功能正常患者严重的播散性暗色丝孢霉病。患者病史10余年,最初皮损局限于左前臂,直到2次怀孕后感染加重播散至全身。

2.2帚霉属(Scopulariopsis)

属于粪壳菌纲,小囊菌目。本属最不寻常之处在于既有透明菌种又有暗色菌种。大多数与疾病相关的暗色菌种是小囊菌属的无性期。帚霉属的产孢方式和近源的赛多孢子菌一致,但其分生孢子主要为链状排列而不是成簇分布。帚霉属引起甲真菌病很常见,但引起深部真菌感染很少见。1例曾接受二尖瓣修复术的患者出现左膝后部疼痛,影像学检查显示左腘动脉瘤及血栓,并经食管超声心动图检查显示为2个大的可移动的二尖瓣赘生物。清除出的动脉瘤和二尖瓣赘生物均培养出短帚霉(Scopulariopsis brevicaulis)[8]。短帚霉引起心内膜炎非常罕见,尤其是该例患者还是免疫健全者。除了短帚霉的感染,1例特发性肺纤维化患者因出现呼吸窘迫行双肺移植术,术后17 d影像学显示双侧肺部浸润、胸腔积液,行真菌学检查鉴定为布朗氏帚霉(Scopulariopsis brumptii),先后行3次胸腔冲洗和清创术,病情仍持续进展。尽管给予5种抗真菌药物联合治疗,患者仍于移植术后67 d因败血症而死亡[9]。

2.3Pleurostomophora

属于粪壳菌纲,美球菌目,为Pleurostoma属的无性期。Pleurostomophora richardsiae以前曾被称为烂木瓶霉(Phialophoa richardsiae),但现已更名[10]。P. richardsiae菌落呈棕色,而非灰色或橄榄色。显微镜下可见产孢细胞单瓶梗,领状结构清晰,球形和椭圆形的分生孢子。Levenstadt等[11]报道1例患者右膝外伤后遗留皮下结节,44年后确诊为暗色丝孢霉病,表现为中央化脓的皮肤及皮下囊状肉芽肿,经真菌学检查、基因测序鉴定为P. richardsiae感染。Pleurostomophora ochracea是该属另一种更为罕见的菌种。Najwa等[12]发现1例足菌肿患者从窦道中排出黄色颗粒,经真菌学检查、基因测序鉴定为一种新的菌种P. ochracea,该例的报道使P. ochracea成为了一种新的真菌性足菌肿的病原菌。

2.4Neoscytalidium

属于座囊菌纲,葡萄座腔菌目。Neoscytalidium dimidiatum此前曾被称为Scytalidium dimidiatum。菌落生长迅速,黑色,羊毛状。显微镜下可见分生孢子。有些透明变种缺乏黑色素,以前称为Scytalidium hyalinum,实际也是N. dimidiatum。N. dimidiatum引起深部真菌感染的患者非常少见,可引起眼、鼻窦[13]、肺部[14]的感染和脑暗色丝孢霉病等[15]。1例慢性丙肝发展为肝硬化的50岁男性患者,因肝性脑病和肝腹水入院,既往有行额叶肿物切除术和弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma,DLBCL)病史。入院后无发热及明显的咳嗽和咳痰等症状,血常规中白细胞计数升高,因脑水肿给予地塞米松2 mg/6 h治疗。行腹部CT检查时发现双肺多发性结节,考虑为淋巴瘤转移。5 d后复查CT发现双肺多发性结节增大,并出现空腔变。对痰标本和支气管肺泡灌洗液进行真菌学检查、基因测序,最终确诊为N. dimidiatum所致肺部真菌感染[14]。

2.5拟茎点霉属(Phomopsis)

属于粪壳菌纲,粪壳菌目。拟茎点霉属以黑色的分生孢子为特征,可产生透明的椭圆球形和长丝状弯曲的分生孢子。菜豆拟茎点霉(Phomopsis phaseoli)是植物的一种常见真菌寄生菌,存在于所有的陆地,很少感染人类而致病,现在逐渐出现感染人类的报道。Iriart等[16]报告了1例菜豆拟茎点霉引起真菌性足菌肿,被感染者是一名赤脚走路的农民。患者因左足背远端有窦道的肿物行组织病理检查,5 d后于伤口处排出淡黄色颗粒,经基因测序鉴定为菜豆拟茎点霉。足菌肿颗粒的颜色也是菌种鉴定的一个主要依据。既往认为,真菌性足菌肿从窦道中排出的颗粒最常见为黑色或白色,放线菌性足菌肿可排出黄色颗粒[12]。而该真菌性足菌肿和前述由P. ochracea引起的真菌性足菌肿患者均排出黄色颗粒,由此看来通过颗粒的颜色初步判断足菌肿是真菌性还是放线菌性已不可靠。此外还有拟茎点霉属致骨髓炎、角膜炎等感染的病例报道[16]。

3 发病机制

暗色真菌的孢子在空气中广泛存在,但免疫正常的人群是很少发病。致病途径主要是吸入或者是患者察觉不到的轻微创伤。研究发现,暗色真菌致病机制包括两方面:一方面是致病性暗色真菌具有较强的毒力因子,另一方面是宿主防御功能下降。

3.1致病性暗色真菌的毒力因子

致病性暗色真菌的毒力因子包括黑色素和胡萝卜素、芳烃的同化、胞外酸性或碱性次级代谢产物和铁载体、厚的细胞壁和分生组织的形成生长、存在酵母相、耐热性、耐渗透性、附着性和疏水性等[17]。目前研究相对最多的毒力因子为黑色素和胡萝卜素。黑色素根据组成成分、合成途径命名,包括多巴黑色素、儿茶酚黑色素、谷氨酰-4-羟基苯黑色素和1,8-二羟萘(DHN)黑色素等几种类型。黑色素通过阻断水解酶对细胞壁的水解作用和清除吞噬细胞释放的自由基,从而逃避宿主的免疫应答。此外,黑色素能够抑制受体介导的吞噬作用,干扰一氧化氮的产生[18]。胡萝卜素毒力作用机制可能是屏蔽敏感的分子或细胞器而不是中和有害的氧化剂[17]。

3.2宿主防御功能下降

宿主防御功能包括天然免疫和获得性免疫。宿主免疫应答出现问题,势必会造成宿主对致病真菌的防御功能下降,从而有可能致病。有研究发现,胱天蛋白酶募集域蛋白9(caspase recruitment domaincontaining protein,CARD9)基因的突变为宿主感染真菌性疾病的易感因素[19],这可以用来解释为什么暗色真菌可以感染免疫正常人群,因为这部分人其实是存在常规检查无法检测到的免疫缺陷。

目前,上述发病机制的研究在暗色真菌的发病中具有重要作用,而对于少见暗色真菌的致病机制研究较为缺乏,是否具有目前尚未发现的其他机制有待于进一步研究。

4 诊断

随着免疫缺陷人群的逐渐增加,暗色真菌中一些潜在的致病菌也逐渐报道,传统上识别这些致病性病原菌的方法主要依靠培养后的表型鉴定。但表型鉴定的结果也不完全可靠。如裴氏着色霉和F.monophora在光镜下形态非常相似,难以区分,但通过测序等方法可以区分,表型鉴定的裴氏着色霉中大部分实为F.monophora。近来,随着分子鉴定技术的广泛应用,菌种的鉴定也变得日趋准确,亦缩短了诊断时间。

分子学鉴定方法现已相对成熟,目前已有多基因的数据库,大量的分类学样本,严格的分析方法作为准则。大多数菌种的分子鉴定主要依靠核糖体基因组的测序,再将测序结果在GenBank中与已有的菌株进行BLAST对比。目前分子鉴定常用的基因片段包括核糖体DNA的ITS1/ITS2或D1/D2区、β微管蛋白、肌动蛋白、钙调蛋白、锰超氧化物歧化酶、ATP酶亚基6、几丁质合成酶、线粒体小亚基rRNA、延伸因子1α等,目前国际上还没有统一的测序标准。国际人兽共患真菌病学会(International Society for Human and Animal Mycology,ISHAM)及临床实验室标准 协 会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)共同努力希望能够寻求统一的标准来规范这些鉴定方法[20]。专家们运用了大量的序列资料初步确定部分暗色真菌分子鉴定的统一标准,如外瓶霉及相关菌属应用rDNA的ITS区,孢子丝菌属应用钙调蛋白(CAL)[21],暗色枝顶孢霉属应用β微管蛋白和肌动蛋白[22],假性阿利什霉菌属(Pseudallescheria)采用核糖体DNA,β-微管蛋白,钙调蛋白及延伸因子1α。

目前没有普遍应用抗原检测及血清学的方法来检测血液或者组织中的暗色真菌。然而血清抗原检测的1,3-β-D-葡聚糖(主要针对白念珠菌)和半乳甘露聚糖(主要针对曲霉)可能与暗色真菌发生交叉抗原反应,但水平比较低[23]。血清酶联免疫吸附试验(serum enzyme-linked immunosorbent assays,ELISA)可以检测裴氏着色霉和卡氏枝孢霉的感染,有助于诊断着色芽生菌病,但因为其特异性及敏感性都较低,所以临床很少应用[24]。

5 治疗

5.1多烯类

两性霉素B通常治疗暗色真菌感染有效。然而体外药敏试验中仍有一些暗色真菌的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)≥2 μg/ml,表现为耐药,如弯孢属、外瓶霉属和R. mackenziei[1]。此药物的不良反应主要包括肾功能不全、电解质紊乱、输液反应等。随着两性霉素B脂质体的应用,不良反应如肾功能不全等得到一定程度的改善,且两性霉素B脂质体能够在颅内达到较高的浓度[25]。

5.2唑类

酮康唑仅对少数暗色真菌有效,三唑类药物如伊曲康唑、伏立康唑、泊沙康唑对大多数暗色真菌有效。三唑类药物之间有相互作用,所以联合应用时应慎重,且治疗时应注意监测血液药物浓度及不良反应。但暗色真菌对氟康唑不敏感[1]。

5.2.1酮康唑酮康唑是第一个出现的广谱口服抗真菌药,但是由于其不良反应较大目前应用较少,只有少量数据显示暗色真菌对酮康唑敏感。Mhmoud等[12]报道的P. ochracea感染的真菌性足菌肿患者,体外药敏试验显示对酮康唑敏感,MIC0.016~8 μg/ ml,据此制订了酮康唑400 mg/d口服的治疗方案,但患者拒绝治疗。

5.2.2伊曲康唑伊曲康唑为广谱抗真菌药,对大多数的暗色真菌敏感,对部分少见致病性暗色真菌也有良好的治疗效果,且治疗相对安全。菜豆拟茎点霉引起的真菌性足菌肿患者,给予伊曲康唑400 mg/d单独口服治疗,6个月后临床症状缓解,斑块逐渐缩小,窦道愈合[16]。伊曲康唑治疗葡萄孢维朗那霉引起的着色芽生菌病也取得了良好的临床效果[6]。治疗初期口服伊曲康唑200 mg/d,后改为口服特比萘芬250 mg/d,服用特比萘芬过程中出现持续的丙氨酸转氨酶的升高,同时出现新的皮损,遂改为伊曲康唑口服,同时配合冷冻治疗,患者丙氨酸转氨酶下降。经过6个月的治疗后,皮损完全消退,仅遗留色素沉着斑。

5.2.3伏立康唑近年来,伏立康唑已替代两性霉素B成为侵袭性曲霉病治疗的首选药物[26]。该药同样适用于包括暗色真菌在内的其他真菌感染。伏立康唑亦为广谱抗真菌药,对大多数暗色真菌敏感,MIC值略高于伊曲康唑。因其在脑脊液中可达到足够的药物浓度,因此伏立康唑可作为脑暗色丝孢霉病优先选择用药[27]。有报告伏立康唑存在视觉方面的不良反应[26]。也有报道治疗过程中出现周围神经病变[8]。

5.2.4泊沙康唑为新型广谱抗真菌药。临床前期研究表明,泊沙康唑对播散性暗色丝孢霉病[28]和暗色真菌引起的着色芽生菌病[29]具有较好的治疗作用。既往报道认为泊沙康唑对暗色真菌作用有限,但在动物实验中,泊沙康唑对暗色真菌都有较好的敏感性,如平脐蠕孢属、斑替枝孢霉和R.mackenziei[30]。葡萄孢维朗那霉引起的严重的播散性暗色丝孢霉患者,根据体外药敏试验结果选取最敏感药物泊沙康唑进行治疗,MIC 0.063 μg/ml,用量为800 mg/d,治疗过程中皮损逐渐缩小变平,取得良好效果[7]。

5.3其他

丙烯胺类的特比萘芬抗菌谱也较广,也可以用于暗色真菌感染,MIC通常为0.004~2 μg/ml。米替福新为一种抗癌药物,后发现其对多种暗色真菌有抗真菌活性。氟胞嘧啶(FU)、棘白菌素类、尼可霉素对暗色真菌的作用均有限。

5.4联合药物

联合抗真菌药物治疗越来越多地应用于难治性真菌感染,但对暗色真菌感染却并未得到广泛的应用。对引起中枢神经系统感染和播散型感染的斑替枝孢霉,联合用药不失为一种新的方法。在斑替枝孢霉感染的鼠类动物模型中,显示联合用药的效果优于单一给药[31]。目前治疗着色芽生菌病推荐伊曲康唑、特比萘芬单独或联合用药。短帚霉引起的心内膜炎患者联合应用了两性霉素B脂质体、伏立康唑和泊沙康唑治疗,但在出现急性肾损伤后停用两性霉素B脂质体,出现周围神经病变停用伏立康唑,仅泊沙康唑维持治疗,临床治愈,随访未见复发[8]。

在体外药敏试验中,伏立康唑联合特比萘芬或伊曲康唑联合特比萘芬具有协同作用。作用机制可能为其能够有效抑制麦角固醇的合成。伏立康唑联合米卡芬净及两性霉素B在体外也具有协同作用[32]。

6 小结与展望

暗色真菌可以引起多种临床症状,虽然引起人类的感染并不多见,但近年来少见致病性暗色真菌感染的病例报告在逐渐增多,这已越来越受到人们的重视。暗色真菌的菌属差异较大,这使诊断变得尤为困难。分子学方法为菌株的分类学以及这些菌株之间的关系提供了新的思路。由于暗色真菌在土壤中广泛存在且在实验室中常常为污染菌,有时会被认为其不具有致病力。在临床中分离到暗色真菌菌株在治疗前需要慎重考虑是否为致病菌。诊断需依靠高度可疑的临床表现,加详细的真菌学检查。分子学诊断方法有很大的发展前景,但是目前尚无统一的标准且相对缺乏可靠性。少见暗色真菌的致病机制研究较为缺乏,是否具有目前尚未发现的其他机制尚待于进一步研究。治疗上一般采用抗真菌药物,如口服三唑类药物,伏立康唑、泊沙康唑、伊曲康唑,这些药物体外敏感性较好,应用较广。大剂量的两性霉素B脂质体可以用于治疗难治性真菌感染,但要注意药物不良反应。特比萘芬为广谱抗真菌药,与唑类抗真菌药联合有协同作用,可用于治疗难治性皮下真菌感染,如着色芽生菌病或足菌肿以及播散型感染。联合抗真菌药物治疗是治疗播散型感染及脑脓肿的比较可行的方法,但联合药物使用哪一种组合方式更为有效目前还尚不清楚。少见暗色真菌引起感染的临床病例报道无论治疗成功与否,对于最佳治疗方案的探索都具有极其重要意义。

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(本文编辑敖俊红)

Related researches on rare pathogenic Melanized fungus

WANG Ling,LIU Han,LV Xue-lian
Department of Mycology, Dermatology Hospital of Dalian, Dalian 116021, China

Melanized fungus remain uncommon pathogen but have become increasingly being attentioned. The clinical syndromes caused by these fungus are differentiated due to different clinical features consisting of chromoblastomycosis, eumycetoma,and phaeohyphomycosis. With the wide application of molecular identification technology, more and more fungal infections caused by rare melanized fungus have being reported increasedly. We presented an overview on ecology, taxonomy, pathogenesis, diagnostics and treatment of these rare species infection.

Melanized fungus,pathogenic;Diagnosis;Treatment[J Pract Dermatol, 2016, 9(1):48-52]

R758.4

A

1674-1293(2016)01-0048-05

10.11786/sypfbxzz.1674-1293.20160115

116021大连,大连市皮肤病医院真菌科(王玲);北京军区总医院全军皮肤损伤修复研究所(刘涵,吕雪莲)

王玲,硕士研究生,副主任医师,研究方向:真菌及感染性疾病,E-mail: noeno@qq.com

(2015-12-01

2015-01-23)

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