炎症性肠病并发艰难梭菌感染

陈烨，刘思德，王浦，王斯琪

艰难梭菌是临床最常见的机会致病菌，是抗生素相关性肠炎最主要的致病因素，几乎所有伪膜性肠炎均由艰难梭菌感染（Clostridium difficile infection，CDI）引起。近年来随着广谱抗菌药物的广泛使用，全球范围内CDI发生率不断升高，并且由于其流行菌株变异，出现B1/NAP1/027等高致病菌株，产生毒素能力增强，持续作用时间延长，导致患者病死率及复发率升高，并引起多次爆发流行，造成极大的人力、财力损失。炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）是CDI的独立危险因素［1-2］，而IBD患者感染艰难梭菌后，通常病情加重，住院时间延长［3］。但活动期IBD与CDI临床表现及实验室检查结果相似，因此容易漏诊。笔者结合《炎症性肠病合并机会性感染专家共识意见（2017年）》［4］，对炎症性肠病并发艰难梭菌感染（IBD-CDI）发生、发展及诊疗进行概述。

1 流行病学变化

近20年来，CDI发病率迅速增加，尤其是加拿大魁北克高毒力型B1/NAP1/027爆发以来，CDI发生病率提高了约4倍。虽然欧洲各国CDI流行情况不一致，但总体呈增加趋势。亚洲的日本、韩国、科威特、中国内地及港台地区的研究也支持CDI感染增加的结论。

IBD包括溃疡性结肠炎和克罗恩病，二者均为慢性胃肠道炎症性疾病，病因可能与针对肠道共生菌的免疫炎性反应有关。IBD缺乏根治手段，主要通过降低免疫炎性反应，维持临床缓解。活动期IBD需大剂量激素及免疫抑制剂治疗，诱导缓解。但激素和免疫抑制剂可能诱发CDI。研究表明，CDI增加IBD患者短期和长期（感染5年后）死亡率以及结肠切除率［5］。与普通人CDI相比，IBD-CDI治疗失败率、CDI复发率、手术率、住院需要及医疗支出增加［5-6］。因此，明确活动期IBD是否合并有CDI，对IBD患者疾病治疗及预后有重要意义。

近年来，国内外研究显示，世界范围内IBD患者艰难梭菌感染率呈增加趋势（5.1%～16.7%）。成人克罗恩病住院患者发病率为1.0%～7.7%，成人溃疡性结肠炎住院患者发病率为2.8%～11.1%之间。中国南方某医院研究显示，成人克罗恩病住院患者发病率为12.7%，成人溃疡性结肠炎住院患者发病率为19.3%［7-8］。此外，2014年首次在我国大陆临床溃疡性结肠炎患者腹泻粪便标本中分离出B1/NAP1/027型高致病菌株［9］，提示我国将来可能有CDI暴发流行，一旦该高毒力菌株广泛流行传播，患者病情将大大加重，加上IBD-CDI本身具有迁延不愈，反复发作等特点，将可能带来极大的临床压力及医疗支出。

2 危险因素

CDI危险因素分为环境相关及宿主相关危险因素。普通人群CDI确定的危险因素包括：年龄大于65岁；近期（＜4周）住院；近期（＜4周）有抗菌剂使用史，尤其是广谱或者多重抗生素使用史；长期使用免疫抑制；先前曾经发生CDI；接受过影响胃肠道微生态稳定的医疗干预。此外，还包括近年来发现的一些危险因素：①有伴随疾病，如炎性肠病，活动性关节炎等；②严重基础疾病，如脏器衰竭等；③长期使用抗肿瘤药物；④长期使用制酸药，尤其是质子泵抑制剂；⑤近期内有胃肠道手术史；⑥近期使用饲管喂养或给药；⑦长期通便灌肠、使用促胃肠动力药物及粪便软化剂等；⑧住院时间大于4周；⑨症状发生前8周内曾门诊看病或小手术；⑩8周内有到外地旅游；○1和近期住院患者接触。早期发现和鉴别这些高危风险因素，有利于早期治疗方案的优化及改善预后。

IBD人群发生CDI的危险因素与普通人群基本相同，但与普通人群相比，IBD年轻患者及社区获得性CDI更常见。抗生素是否是IBD人群发生CDI的危险因素尚有争议。少有证据表明NSAIDs和PPIs是IBD人群发生CDI的危险因素。此外，大部分研究认为类固醇类药物、英夫利昔单抗等生物制剂、免疫抑制剂不增加IBD人群发生CDI的风险。

3 致病机制

艰难梭菌是一种革兰染色阳性厌氧芽孢杆菌，主要在人与人之间通过粪口途径传播并定植于肠道。正常肠道菌群可有效抑制定植艰难梭菌的繁殖。抗生素、免疫抑制剂、化疗等因素破坏肠道菌群平衡，正常菌群对机会致病菌抑制减弱，艰难梭菌大量生长繁殖，分泌毒素及非毒力蛋白，破坏肠黏膜屏障，引起腹泻和肠道炎症，进一步产生细菌易位，加重患者病情，甚至可能导致脓毒血症、多器官功能衰竭等严重的局部或全身并发症。

艰难梭菌产生的毒力因子包括胶原酶、透明质酸酶、软骨素-硫酸酯酶以及肠毒素A和细胞毒素B，一些菌株还会产生二元毒素。毒素的产生主要受tcdA、tcdB、tcdC、tcdD和tcdE等基因调节。毒素与肠细胞上的受体结合后，通过受体介导的内吞作用穿透细胞，释放GTD到胞质中，催化Rho GTP酶糖基化，引起上皮细胞骨架的破坏，上皮脱落并发生局部炎症反应。在艰难梭菌相关性疾病的发病机制中，许多细胞因子如IL-8、IL-1β、IL-6、TNF、IFN-γ和白三烯B4也发挥重要作用。

4 临床表现

大部分患者感染艰难梭菌后无临床症状。有临床症状的患者可表现为轻到重度的水样腹泻，严重者发展为重症肠炎或伪膜性肠炎。约半数腹泻出现在应用抗生素过程中，或在停用抗生素后短期内，偶有停药数月后发病。重症出现消耗性腹泻，每日可达20～30次。其他还包括发热、恶心、厌食、腹胀、腹痛及中毒性巨结肠等全身或局部症状。此外，CDI常发生于有系统性疾病如风湿性关节炎、系统性红斑狼疮患者。CT检查可显示CDI患者结肠壁增厚。内镜和活检检查可见结肠特征性改变，即存在散在点状或黄、棕、绿色斑块。充血斑中央部可出现斑点状灰白色或棕褐色伪膜，继而融合成数毫米到1 cm大小隆起性伪膜，周围常绕以红晕，病灶间的黏膜常无明显炎症，重症病例可融合成片甚至出现管型。腹部X线片可见麻痹性肠梗阻及“拇指纹”征。实验室检查可发现白蛋白降低，白细胞升高，血尿素氮及肌酐升高，血清转铁蛋白升高及粪便菌群失调。

与普通CDI患者类似，IBD-CDI可表现为不同程度腹泻，甚至中毒性结肠炎。水样便是IBD-CDI的主要临床症状，可出现血便或脓血便等非典型特征，很难与IBD复发区分。IBD-CDI与IBD复发的实验室检查结果类似（如白细胞增多症，贫血，低蛋白血症等）。部分IBD-CDI患者有低烧或厌食等全身表现。IBD-CDI缺乏典型结肠镜特征，伪膜少见，症状不典型。IBD-CDI病程长，死亡率高，炎症主要在结肠，有时累及小肠，特别是结肠切除术后以及有结肠储袋炎的患者［10］。

5 诊断

由于IBD患者中CDI的高感染率，并且CDI与活动期IBD的临床表现及实验室检测结果相似，容易漏诊。ACG指南推荐以下IBD患者应检测艰难梭菌：①所有活动期IBD住院患者；②缓解期IBD患者出现腹泻，或近期有危险因素暴露（如与CDI患者接触、胃肠手术、管饲、肠道准备）；③有严重结肠炎，无细菌学证据，需要经验性CDI治疗的IBD患者；④结肠切除造口术后出现CDI症状者；⑤老年人群、免疫力低下、糖尿病、肾功能衰竭、营养不良等患者［11-12］。

CDI的诊断一般通过直接检查出粪便的艰难梭菌毒素。检查方式的选择取决于它的适用性、成本、耗时、灵敏度和特异性。

毒素酶联免疫法（enzyme immunoassay，EIAs）一般可在2h内获得检测结果，价格低廉且应用广泛，在大多数国家用作常规检测。毒素EIAs应同时检测毒素A和B，因为一些艰难梭菌菌株仅产生毒素A或B。此方法敏感性为60%～94%，特异性为75%～100%，假阴性率高，因为毒素需要达到100～1 000 pg才能被检测出来。如果首次检查为阴性，非IBD患者则无需重复检测。通过毒素ELAs检测粪便样品，大约90%可在初次检测中确诊。因此，不建议在7天内重复进行EIAs检测，但如果临床高度怀疑CDI，建议进行更灵敏的检测。

谷氨酸脱氢酶（glutamate dehydrogenase，GDH）检测一般1 h内获得结果，有很高的阴性预测值，可作为初筛试验。然而，由于GDH抗原检测无法区分产毒株和和非毒株，因此需要对GDH阳性的标本进行进一步检测，如检测毒素基因或毒素免疫检测。

聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）具有高度敏感性和特异性，可在1h内获得检测结果，是实验室诊断CDI的首选检测方法。但成本较高，存在较高假阳性，导致过度治疗。

采用CCFA培养基（cefoxitincycloserine fructose agar）或艰难梭菌显色培养基进行选择性厌氧培养，此方法敏感性高，但不能区分菌株是否产毒，并且培养时间长（24～48 h），因此一般不用于临床，多用于流行病学研究。

细胞毒性试验是将粪便滤液加入细胞悬液中，观察细胞病变效应，目前仍作为实验室诊断艰难梭菌的金标准。它具有比酶免疫测定更高的灵敏度，但费用高且耗时长（24～48 h），因此仅用于实验室研究。

综合考虑不同检测方法的敏感度、特异性、耗时、费用等因素，推荐使用两步法或三步法进行CDI诊断。①两步法：同步联合检测GDH和毒素EIAs试验，二者结果不一致时进行细胞培养细胞毒性试验及核酸扩增确证；②三步法：首先使用GDH试验初筛，GDH阳性进行毒素EIAs试验，二者结果不一致时进行细胞培养细胞毒性试验及核酸扩增确证［13］。

6 IBD-CDI处理

关于IBD患者发生CDI的处理原则，目前尚缺乏有力的循证医学证据。IBD-CDI可分为轻、中、重度及严重并发症四个等级。轻度、中度初治推荐甲硝唑（500 mg，po，tid，连续10～14 d），重度口服万古霉素治疗（125 mg，po，qid，连续10～14 d）。有严重并发症患者推荐万古霉素合并静脉使用甲硝唑（万古霉素500 mg，po或胃管注入，qid+甲硝唑500 mg，IV，q8h）或外科干预。

艰难梭菌感染复发（rCDI）是一个普遍性的问题，大约四分之一的甲硝唑或万古霉素初治患者1～3个月内复发。IBD患者CDI复发率高达39%，对于rCDI，考虑到甲硝唑的累积毒性效应，建议使用万古霉素作为常规治疗药物［14］。再次复发者可考虑万古霉素脉冲式口服给药法 ：①125 mg，qid，维持10～14 d→125 mg，bid，维持7 d→125 mg，qd，维持7 d→125 mg，1次/2～3 d，维持2～8周；②125 mg，qid，维持7 d→125 mg，tid，维持7 d→125 mg，bid，维持7 d→125 mg，qd，维持7 d→125 mg，1次/2 d，维持7 d→125 mg，1次/3 d，维持7 d。也可考虑使用非达霉素（大环内酯类，2011年FDA批准上市）治疗，其疗效和毒性效应与万古霉素相当，但是其4周内复发率明显降低（15.4%vs.25.3%），然而较贵的价格限制其广泛使用，因此常用于rCDI患者。其他治疗药物选择包括杆菌肽25 500 U，4次/d；替考拉宁200 mg，1次/d；夫西地酸500 mg，l次/d；消胆胺4 g，3～4次/d。

研究表明粪菌移植（Fecal microbiota transplantation，FMT）可降低CDI复发率，但也有研究表明FMT可能加重合并有CDI的IBD患者炎性反应［15］。对于IBD患者发生CDI复发，FMT有一定的疗效，但低于非IBD患者CDI复发，且感染等并发症发生率高［16］。目前暂不推荐FMT作为CDIIBD常规治疗方案。推荐IBD-CDI患者三次及以上CDI复发时采用FMT［17-19］

采用糖皮质激素、免疫抑制剂（甲氨蝶呤，硫唑嘌呤等），以及英夫利昔单抗等生物制剂控制合并CDI的活动期IBD炎性反应是必要的［20］，但其治疗时机、是否需合并使用抗生素，以及对CDI引起的结肠炎的安全性仍有争议。此外，部分研究认为IBD患者接受激素治疗，CDI风险增加，预后变差，因此需要进一步研究以确定其治疗的最佳时机及剂量［21］。

7 防控及监管

CDI最主要的危险因素是芽孢暴露。艰难梭菌繁殖体离开肠腔通常24 h内死亡，其芽孢对一般清洁和消毒措施有很强的抵抗力，环境中可存活数月之久。芽孢通过胃时不被胃酸杀死。避免接触细菌芽孢及采用有效的消毒剂杀灭芽孢可有效防止CDI。芽孢最主要的来源为医疗场所，医院通过严格消毒、隔离、手卫生等措施，可有效防止交叉感染，降低感染率。

CDI另一个主要的危险因素是抗生素暴露，抗菌药物改变肠道正常菌群，氨苄西林、阿莫西林、二代头孢、三代头孢、克林霉素和氟喹诺酮类药物明显增加患者感染风险。因此，严格掌握抗生素的适应症可有效降低CDI风险。抗菌药物的使用应依据当地的流行病学调查、流行菌株及药敏结果，限制使用高风险抗菌药物以降低感染率。近些年，减少抗生素使用的策略已成功降低了住院患者艰难梭菌的感染率。

预防CDI最有前景的是疫苗研究，目前主要是针对TcdA和TcdB两种毒素的特异性疫苗。有研究显示，毒素特异的宿主抗体可影响艰难梭菌在体内的感染和定植，以针对毒素的IgG或表达TcdA和TcdB C-端重复序列的枯草芽孢杆菌治疗CDI模型鼠，可有效预防CDI的复发，且部分针对TcdA受体结合区的分泌型抗体可与TcdB的类似区域发生交叉反应，提示针对TcdA和TcdB两种毒素的疫苗在临床CDI预防上具有广阔应用前景。尽管研究中的CDI疫苗有被动免疫疫苗，减毒疫苗，活菌疫苗，DNA重组疫苗等多种，但目前尚无一种疫苗上市［22］。

8 结语

随着抗菌药物的广泛应用，以及艰难梭菌高产毒株型的出现及传播，带来极大的医疗和社会压力。与发达国家或地区相比，我国对IBD-CDI临床认知不充分，实验室检测能力不全面，同时缺乏有效的流行病学监测与科学研究。规范IBD-CDI的诊疗，以及对其相关作用机制进行深入研究，有助于IBDCDI的早期诊断及治疗，控制疾病发展。