结核病专科非结核分枝杆菌肺病菌种分布及病例特点研究

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非结核分枝杆菌(NTM)肺病近些年得到较多的关注，文献报告的发病率逐年提高，但各地报告的主要致病的非结核分枝杆菌菌种不同，人群分布特点不尽相同，肺病的表现形式也发生改变[1-2]。

我国是肺结核高发国家。痰涂片抗酸染色仍是肺结核病的基本的诊断方法，而NTM和结核分枝杆菌在镜下无法区分，NTM肺病的症状和胸片表现与肺结核也不易鉴别，故NTM肺病被误诊为肺结核的概率非常高，一方面增加了结核病的控制困难，另一方面极大地危害到NTM肺病病人的预后。

309医院结核病研究所接收的病人主要来自北京和河北等北方省市，同时接收所有北京部队的结核病病人，其中部分病人是高龄气管插管患者。我们研究了这个群体NTM分布特点和病人的基础状态，以期增加NTM肺病的流行病学资料，并为临床提供更多的鉴别诊断依据。

1 对象和方法

1.1研究对象 309医院结核病研究所临床实验室2014年9月至2018年3月非结核分枝杆菌培养阳性的病例(根据2012年版中华医学会《非结核分枝杆菌病诊断与治疗专家共识》的诊断标准[3])纳入确诊NTM肺病病人；根据NTM肺病组病例的年龄、性别和发病时限，在同时期培养阳性的病例中，纳入肺结核病人。

1.2研究方法 分枝杆菌快速培养采用美国BD公司的MGIT 960分枝杆菌液基培养检测系统，按操作说明进行。阳性培养结果首先进行PNB、TCH鉴别培养，对PNB鉴别培养阳性的菌株进一步采用北京博奥生物公司的分枝杆菌芯片检测系统进行菌种鉴定。统计分析NTM肺病病人在同时期分枝杆菌培养阳性的病例中的比例和NTM的分布特点，分析NTM肺病组和肺结核病组基础状态的差别。

1.3统计方法 应用SPSS 13.0软件对计数资料进行χ2检验，对于1/5单元格理论频数小于5的数据进行Fisher确切概率法检验，计量资料用均数±标准差表示，使用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1NTM肺病分离率和诊断时长 2014年9月至2018年3月痰或支气管灌洗液培养阳性病例2 319例，其中NTM阳性108例，分离率为4.66%，其中确诊NTM肺病的72例，分离率为3.10%。NTM肺病病人明确诊断用时最短0.2个月，最长108个月，平均27.8±30.8个月，2017年之后的新发患者的平均诊断时间4.3±4.9个月。

2.2 NTM 分布特点

2.2.1菌种及比例 72例NTM肺病，33例胞内分枝杆菌(45.8%)，27例龟/脓肿分枝杆菌(37.5%)，7例鸟分枝杆菌(9.7%)，3例堪萨斯分枝杆菌(4.2%)，2例蟾蜍分枝杆菌(2.8%)。

2.2.2NTM肺病患者年龄分布 NTM肺病患者平均年龄64.1±18.0岁。设置每10岁一个年龄段。20～30岁有5例NTM肺病，而31～40岁年龄段内只有1例。40岁以后NTM肺病病例数随年龄段提高而增多，在71～80岁年龄段达到最多。具体到最多见的3种NTM肺病，呈现出不同的年龄分布特点。龟/脓肿分枝杆菌肺病患者例数随年龄的增长而增长，平均年龄75.2±14.8，>80岁组病例数占40.7%。而胞内NTM肺病患者平均年龄59.9±17.0，例数在61～70岁年龄段最高，占27.3%，这两种肺病的年龄分布差异有统计学意义(χ2=14.832，P=0.011)。鸟分枝杆菌肺病的发病年龄则相对小，见图1。

图1 NTM肺病年龄分布Fig.1 Distribution of age of patients with NTM lung diseases

2.2.3NTM肺病性别分布比例 男女比例总体上为1.88，胞内分枝杆菌肺病为1.75，龟/脓肿分枝杆菌肺病为2.86，两种主要的NTM肺病的性别分布差异无统计学意义(χ2=0.616，P=0.433)。

龟/脓肿分枝杆菌肺病中>80岁的病人均来自军人老年病房，均为男性，去除这个因素，龟/脓肿分枝杆菌肺病男女比例为1.29，总体男女比例为1.44。

不同年龄阶段，男女比例不同，<60岁，女性多于男性，男女比例0.79；60～80岁，男女比例2.09。差异无统计学意义(χ2=3.229，P=0.069)

2.3NTM肺病与肺结核病两组病人的基础疾病 NTM肺病与肺结核病两组病人的基础疾病基本可以归纳为呼吸系统慢性疾病和免疫相关疾病，种类和例数见图2。NTM肺病患者的基础性呼吸系统慢性疾病发生率高于肺结核病患者，差异有统计学意义(χ2=4.141，P=0.042)。胸部CT影像诊断合并支气管扩张或肺气肿的病例数在两组间亦有差别，但无统计学意义(χ2=3.766，P=0.052)。免疫相关疾病基本是糖尿病、恶性肿瘤和自体免疫性疾病，其中肺结核患者的基础糖尿病数量多，但在两组间的差异无统计学意义(χ2=3.094，P=0.079)。

NTM肺病不同性别患者的支气管扩张的合并诊断率不同，见图3。采用Fisher精确概率法检验，χ2=10.277，P=0.006，女性NTM肺病的基础性支气管扩张发生率显著高于男性NTM肺病患者。

20～30岁的5例NTM肺病中(男∶女=2∶3)，女性中2例有多年的支气管扩张病史，1例是慢性活动性乙型肝炎患者；男性中1例没有详细的病例记录，另1例是重度再生障碍性贫血患者。31～40岁年龄段内的1例堪萨斯分枝杆菌肺病患者，发现肺病之前1年在整形美容科做过假体植入术。

图2 NTM肺病与肺结核病两组病人的基础疾病种类和例数Fig.2 Underlying diseases of patients with NTM lung diseases or lung tuberculosis

图3 NTM肺病不同性别患者的支气管扩张的合并诊断例数Fig.3 Difference of bronchiectasia diagnosis between male and female patients with NTM lung disease

3 讨 论

309医院结核科具备综合性和专科2个特点，接收的病人以北京地区为主，基本覆盖河北、山西、内蒙、辽宁、黑龙江等省市，因此分枝杆菌肺病病例具有一定的华北东北病人的代表性；同时负责北京地区的军人结核病人的诊疗，病例特点与其他结核病专科比较可能存在一定的特殊性。

NTM作为环境微生物广泛存在于水和泥土中，但是某些NTM可以是人的致病原，75%～94%的人NTM病表现为肺病[4]，过去20余年，世界范围内的NTM肺病的发病率升高[5-6]。常见的致病性NTM包括鸟分枝杆菌复合群(MAC,主要包括鸟分枝杆菌，胞内分枝杆菌)，堪萨斯分枝杆菌，龟/脓肿分枝杆菌复合群(主要包括龟分枝杆菌，脓肿分枝杆菌)和偶发分枝杆菌，这些NTM对生存环境要求极低，能够在土壤、灰尘、市政自来水和蒸馏水中生长，对温度的耐受性强，并能抵抗有机汞、氯、2%甲醛和碱性戊二醛等常用消毒剂[7]。

在不同国家和一个国家的不同地区NTM肺病致病菌种构成不同。日本MAC占比85.9%[8]。韩国的MAC和脓肿分枝杆菌分别占45.3%和42.2%[9]。台湾北部地区主要是MAC，而台湾南部地区虽然主要是MAC和龟/脓肿分枝杆菌，但是堪萨斯分枝杆菌分离率逐年升高[10]。福建省2005-2011年的NTM主要是胞内分枝杆菌42.7%，鸟分枝杆菌21.7%和脓肿分枝杆菌13.6%[11]。北京市2009和2013年的NTM主要是胞内分枝杆菌和堪萨斯分枝杆菌，分别占39.2%和37.7%[12]。本研究中，胞内分枝杆菌占45.8%，龟/脓肿分枝杆菌占37.5%，鸟分枝杆菌占9.7%，龟/脓肿分枝杆菌的分离率与韩国和台湾南部的分离率相仿。即使去除11份高龄龟/脓肿分枝杆菌病例，龟/脓肿分枝杆菌仍占22.2%，也高于福建省的分离率，虽然有研究者认为在中国龟/脓肿分枝杆菌的分离率随纬度下降而升高[6]。

本研究中，大于80岁的13份病例中，11份是龟/脓肿分枝杆菌肺病，均为长期卧床、或长期用呼吸机或做过气管插管的高干病人，也是本研究中唯一的军人身份群体。研究发现大多数医院内感染的NTM是快生长分枝杆菌，如偶发分枝杆菌和脓肿分枝杆菌，而NTM肺病院内感染最常见的途径是受污染的支气管镜、内镜清洗机和医院供水[7]。这11份病例在3年半内散发，虽然不是暴发感染，但可能与医院用水和呼吸道内介入性操作有关，需要对医院的蒸馏水系和气管镜操作系统做进一步NTM检验分析。

NTM肺病患者大部分有基础肺病[3,13]，欧美文献报告的最多见的是肺囊性纤维化[13]。本研究未发现肺囊性纤维化患者，但是明确有慢性肺部基础疾病(如支气管扩张、肺气肿)的患者显著多于肺结核组。没有明确的既往史、因为住院后CT影像而诊断支气管扩张和/或肺气肿的病人数量NTM肺病组也明显多于肺结核组。本研究中的的病人年龄大、病程时间长、部分病人有长期大量吸烟史，这部分支气管扩张/肺气肿病例很难判断是基础性的还是分枝杆菌感染后所致，需要进一步扩大样本量以求证，如果是基础性肺病，则进一步说明基础肺病是NTM感染发病的易感因素，如果是分枝杆菌感染后所致，提示NTM可能对肺组织和气管壁的病理损伤强于Mtb，其机制需要深入研究。我们的研究中45%的女性NTM肺病患者合并诊断支气管扩张，其比例显著高于男性，台湾地区NTM肺病女性的支气管扩张合并诊断率亦高于男性，但比例只有19.7%[10]。免疫遗传学和免疫学研究发现支气管扩张对慢性细菌感染的易感性与特定的HLA抗原有关[14]，本研究中75%的病人来自北京、河北和内蒙古中部地区，这些地区女性支气管扩张患者HLA抗原类型与NTM感染的关系需要进一步研究。

机体免疫力低下也是NTM肺病的易感因素之一，常见因素如癌症和器官移植术后[5]。但是有研究发现免疫力状况不是脓肿分枝杆菌病不良预后的危险因素。本研究中NTM肺病组和肺结核组中有免疫相关基础性疾病的数量相仿，主要是糖尿病、肿瘤和自体免疫性疾病。虽然差别没有统计学意义，但是肺结核组糖尿病数量明显多于NTM肺病组。肺结核病与细胞免疫功能抑制的关系密切，而NTM肺病与机体免疫关系的研究尚不充分[15]。本研究的病例中只有大于80岁的年龄段中有军人身份的病人，这可能与病例数少有关，也可能与军人的基础状态和营养状态偏优，机体的免疫状态不同有关。

NTM肺病患者曾经患肺结核这一现象在文献中多有报道,甚至是台湾地区NTM肺病最常见的肺部合并症[6]，在NTM组中有7例(15.9%)病人20多年前曾诊治过肺结核。可能与曾经的肺结核造成肺组织和支气管结构改变有关，也可能与结核分枝杆菌造成肺局部细胞免疫改变有关。但是，必须强调的是，曾经患肺结核这一病史是造成长时间误诊的重要因素之一。

我们的研究中，每10岁一个年龄段，62.5%的病例>60岁，而20～40岁段只有6例，除1例未记录，其他5人有明确的慢性肺病或严重的免疫力抑制疾病或可能的感染病史，40岁以后NTM肺病病例数随年龄段提高而增多，<40岁可能是NTM的保护性因素。机体的先天免疫系统中，从Toll样受体功能到中性粒细胞胞外诱捕形成的过程通常在老年人中减少，在适应性免疫系统中，T细胞和B细胞亚群构成和功能也随年龄而改变[16]。因此，老化的免疫力是高龄易感NTM的原因之一。另一方面，在吸烟、环境和其他病理因素作用下，呼吸系统随年龄的增长逐渐发生结构改变，有利于NTM感染。老年人可能更多接触到支气管插管等介入性操作，从而接触到被NTM污染的水源。因此，人口老龄化可能是NTM肺病发病率增高的重要原因。

本研究NTM肺病的性别男女比例为1.88∶1，其中11例>80岁的病人均为男性军人，扣除这个因素，男女比例为1.44∶1，与台湾地区NTM肺病男女比例相仿[6]。虽然缺乏明确的机制研究，但是基于多数研究结果，通常认为NTM肺病女性多于男性[3,13]。本研究中90%的病例来自华北东北地区，老年男性病人肺气肿并发率高，另有部分病人有数十年的大量吸烟史，肺结构和肺局部微环境发生改变，可能与老年男性NTM肺病比例高有关。

本研究中的NTM肺病病人明确诊断用时平均27.8±30.8个月，大部分病人因为痰涂片抗酸染色阳性被诊断为“肺结核”，并开始了漫长的抗结核治疗，其中一个病人间断抗结核治疗几乎持续了9年。但是分枝杆菌核酸检测的普及显著提高了NTM病的诊断效率，本研究中2017年之后的新发患者的平均诊断时间显著下降至4.3±4.9个月。研究认为非结核分枝杆菌病与结核病的发病率呈反向关系[17]，中国虽然仍然是结核病高发国家，但也存在人口老龄化、介入性治疗增多、NTM水污染等现象，临床医生更应该时刻警惕NTM肺病。全基因组分析的方法发现，NTM肺病可以在人与人之间传播[17]，因此提高NTM肺病的诊断效率，不仅可以改善患病个体的预后，同时可以提高NTM肺病和结核病的控制水平。

通过rpoB和hsp65等基因多态性分析，龟/脓肿分枝杆菌复合群被进一步区分为龟分枝杆菌和脓肿分枝杆菌等不同的菌种，但表型分析和药物敏感性试验无法区分这些菌种[18]。由于快生长分枝杆菌肺病的病原体65%～80%是脓肿分枝杆菌[15]，而且与脓肿分枝杆菌比，龟分枝杆菌很少引起肺感染，所以虽然我们的分枝杆菌分子菌种鉴定系统不能对龟脓肿NTM复合群做进一步的区分，并不影响对结果的分析。