非结核分枝杆菌临床分离株的流行病学及临床特征分析

周秋菊 於青峰 杨阳

[摘要] 目的 分析台州市非结核分枝杆菌临床分离株的流行病学及临床特征，为非结核分枝杆菌病的疫情监测和诊断治疗提供参考依据。 方法 回顾统计分析我院于2015年1月～2019年12月间检到的非结核分枝杆菌的分离率、菌种分布、混合感染情况、性别年龄构成和临床特征等。应用DNA微阵列芯片法对分枝杆菌进行菌种鉴定。 结果 5年间共检到非结核分枝杆菌331株，分离率为19.0%，且逐年增加。检到的主要为胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌和龟/脓肿分枝杆菌，以胞内分枝杆菌最为常见，占57.7%。男性高于女性，50岁以上高发。非结核分枝杆菌感染者常合并有肺结核、支气管扩张、肺部感染和慢性阻塞性肺疾病，临床表现多以咳嗽、咳痰首次就诊。 结论 台州市非结核分枝杆菌的分离率和患病率逐年增加，以胞内分枝杆菌最为常见，DNA微阵列芯片法可以用于分枝杆菌的快速鉴定。

[关键词] 非结核分枝杆菌;DNA微阵列芯片法;鸟分枝杆菌复合体;胞内分枝杆菌

[中图分类号] R52          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701（2020）31-0125-05

[Abstract] Objective To analyze the epidemiology and clinical feature of clinical isolates of nontuberculous mycobacteria in Taizhou， and to provide reference for epidemic monitoring，diagnosis and treatment of nontuberculous mycobacterial diseases. Methods The isolation rate， strain distribution， mixed infection， sex and age composition and clinical feature of non-tuberculous mycobacteria admitted to our hospital from January 2015 to December 2019 were analyzed retrospectively. DNA microarray chip method was used to make strain identification on mycobacteria. Results In the past five years， a total of 331 strains of non-tuberculous mycobacteria were detected， with an isolation rate of 19.0% and increasing year by year. Mycobacterium intracellulare， mycobacterium avium and mycobacterium chelonii/abscess were the main detected species， in which mycobacterium intracellulare was the most common， accounting for 57.7%. Incidence rates in men were higher than in women， with a higher incidence rate in people above 50 years old. Tuberculosis， bronchiectasis， pulmonary infection and chronic obstructive pulmonary disease often occur in patients with nontuberculous mycobacteria infection， and cough and expectoration were the first clinical manifestations. Conclusion The isolation rate and prevalence rate of nontuberculous mycobacteria in Taizhou are increasing year by year， of which intracellular mycobacteria are the most common. DNA microarray chip method is used for rapid identification of mycobacteria.

[Key words] Nontuberculous mycobacteria; DNA microarray chip method; Mycobacterium avium complex; Mycobacterium intracellulare

非結核分枝杆菌（Non-tuberculosis mycobacteria，NTM）是指结核分枝杆菌复合群和麻风分枝杆菌以外的分枝杆菌。NTM在自然环境中无处不在，多为腐物寄生菌。迄今为止，已鉴定200多种或亚种非结核分枝杆菌（http：//www.bacterio.net/mycobacterium.html），且新的菌种或亚种不断被发现。其中致病的有50多种，临床上常以鸟分枝杆菌复合体（Mycobacterium avium complex，MAC）、堪萨斯分枝杆菌和脓肿分枝杆菌为主[1]。MAC主要由胞内分枝杆菌和鸟分枝杆菌组成。NTM可引起肺部感染和肺外感染，以肺部感染最常见，占65%～90%[2]。近年来，国内外大量资料表明NTM的患病率和分离率呈上升趋势，我国于1990年、2000年和2010年进行三次全国结核病流行病学调查发现NTM分离率逐年上升，分别为4.9%、11.1%和22.9%[3-5]，引起广泛关注。NTM肺病患者的临床症状、病理学特征和影像学特征与肺结核极为相似，常被误诊为结核病，使用经典的抗结核方案治疗后常效果差或无效，不仅延误了病情，还导致NTM耐药菌株的产生，严重威胁人类的健康。DNA微阵列芯片技术能快速的对临床上常见的17种或群分枝杆菌进行菌种鉴定，为实验室分枝杆菌的诊断提供了有效手段。

目前为止，台州市非结核分枝杆菌的流行病学及临床特征尚未有详细报道，本研究探讨台州市NTM的分离率、菌种分布、混合感染情况、性别年龄构成和临床特征等，为台州市NTM病的疫情监测和诊断治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 标本来源  收集我院2015年1月～2019年12月间分枝杆菌感染的各类临床标本，除大量的痰标本外，还包括肺泡灌洗液、胸腹水、心包积液、脑脊液、脓液、胃液、尿液、粪便和病理组织标本等。

1.1.2 试剂  分枝杆菌核酸检测试剂盒，购自博奥生物有限公司。检测临床常见的17种或群分枝杆菌，包括结核分枝杆菌复合群、胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌、龟/脓肿分枝杆菌等。

1.1.3 仪器  晶芯Extractor36核酸快速提取仪、晶芯BioMixer 芯片杂交仪、晶芯SlideWasher 芯片洗干仪、晶芯LuxScan10K-B 微阵列芯片扫描仪均由北京博奥生物有限公司提供;T100TMThermal Cycler 梯度PCR仪购自美国BIO-RAD公司。

1.2 方法

按说明书依次进行核酸提取、PCR 扩增、芯片杂交、芯片洗涤和干燥、芯片扫描和结果判读。以试剂盒自带的阴阳性对照作为质控。

1.3统计学方法

采用计数资料的统计描述，以相对数和构成比进行相关统计学分析描述，分析指标包括NTM分离率、菌种分布、混合感染情况、感染人群性别年龄构成、首次就诊临床表现和合并症等。

2 结果

2.1 分枝杆菌属的分离率

去除重复检测的分枝杆菌临床分离株，2015年1月～2019年12月期间采用DNA微阵列芯片技术共分离检到1087例分枝杆菌属，其中检到结核分枝杆菌复合群1411例，占81.0%，而检到非结核分枝杆菌331株，占19.0%。见表1。

2.2 非结核分枝杆菌的年分离率

去除重复检测的临床分离株，2015年1月～2019年12月期间采用DNA微阵列芯片法共检到非结核分枝杆菌331株，NTM的分离率由2015年的11.1%上升到2019年的28.2%，且逐年增加。见表2。

2.3 非结核分枝杆菌的菌种分布

检到的331株非结核分枝杆菌临床分离株中，以胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌和龟/脓肿分枝杆菌为主，其中胞内分枝杆菌最为常见，占57.7%，达一半以上，MAC占68.6%。并分离出少部分的浅黄分枝杆菌、草分枝杆菌和堪萨斯分枝杆菌。见表3。

2.4 分枝杆菌属混合感染情况

61株分枝杆菌感染者存在着分枝杆菌属间的混合感染，以胞内分枝杆菌和鸟分枝杆菌的混合感染最为常见，占59.0%，其次是结核分枝杆菌和胞内分枝杆菌的混合感染，占18.0%。见表4。

2.5非结核分枝杆菌感染者的性别和年龄分布

分离检到的331例非结核分枝杆菌感染者中，男性多于女性，>50岁的中老年高发。见表5。

2.6合并症

在分析合并症的过程中，有个别病例的临床信息缺失，未统计在内。从以上非结核分枝杆菌的菌种分布情况可知，台州市非结核分枝杆菌的感染主要以胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌和龟/脓肿分枝杆菌为常见，因此对这三类感染人群进行合并症的统计分析。结果发现，非结核分枝杆菌感染者中的合并症主要为肺结核、支气管扩张、肺部感染和慢性阻塞性肺疾病。胞内分枝杆菌感染者比例高，得到的信息相对较丰富，除了常见的合并症外，还有少数病例合并有肺曲霉病、肺气肿和2型糖尿病。见表6。

2.7 首次就诊临床表现

胞内分枝杆菌感染者占绝大多数，因此针对胞内分枝杆菌感染者的首次就诊临床表现进行统计分析，同样的有16例缺失临床信息未统计在内，有36例同时合并有两个或三个主诉。结果发现，以咳嗽、咳痰来首次问诊的最为常见，占51.7%。见表7。

3 讨论

NTM在世界各地的流行有所差异，但总的来说，NTM分离率和患病率呈上升趋势，每年估计上升2.5%～8.0%[6]。美国NTM肺病的年患病率为（1.4～13.9）/10万，每年上升3%[6]。日本NTM肺病的患病率由2007年的5.7/10万上升到2014年的14.7/10万，提高了2.6倍[7]。加拿大NTM肺病的年分离率为（14.1～22.2）/10万，年患病率为9.8/10万[8]。澳大利亚的年分离率为5.9/10万，年患病率为0.56/10万[9]。在个别发达国家，NTM的流行甚至超过了结核分枝杆菌。NTM在中国的流行趋势表现为南方高于北方，东部高于西部。全国结核病流行病学调查中发现浙江省NTM的分离率最高，为44.89%[5]。据相关报道，杭州地区NTM的分离率从2009年的11.9%上升到2014年的25.8%，且逐年升高[10]，宁波地区NTM的总分离率为13.7%[11]，温州地区NTM的总分离率为7.3%[12]，绍兴地区NTM的总分离率为11.2%[13]，丽水地区NTM的总分离率为12.07%[14]。类似的，本研究结果显示，台州市非结核分枝杆菌的总分离率为19.0%，年分离率由2015年的11.1%上升到2019年的28.2%，增加幅度较大，可能是非结核分枝杆菌感染者实际人数增加，也可能是临床医生对非结核分枝杆菌有了更多的认识，能准确地做出诊断，还有可能与我院近来开展了非结核分枝杆菌药敏试验后就诊患者增加所致。

MAC是一类慢生长型非结核分枝杆菌，属于Runyon分类的Ⅲ类。MAC是大多数国家（如日本、美国、南非、澳大利亚和中国等）NTM中的主要分离株，占日本的93.3%，美国的86.0%，澳大利亚的71.0%[15]。在菌种分布上有差异，大多数地区以鸟分枝杆菌为主，而胞内分枝杆菌在中国、南非和澳大利亚更常见[15]。在中国东部，胞内分枝杆菌是最常见的NTM，其次是脓肿分枝杆菌[16]。而在广州脓肿分枝杆菌复合群是最常见的NTM[17]，NTM菌种分布差异可能与地域、氣候有关。本研究发现非结核分枝杆菌的菌种分布中以胞内分枝杆菌最常见，占57.7%，达一半以上，排在第二位的是鸟分枝杆菌，第三位是龟/脓肿分枝杆菌。这个结果不同于广州，也不同于中国东部。潘爱珍等[18]研究浙江省NTM的菌种分布情况时发现，浙江以胞内分枝杆菌、龟/脓肿分枝杆菌、鸟分枝杆菌为主，与本研究结果大体一致，但又有细微差别。

感染了非結核分枝杆菌不一定致病，是否患NTM病需要结合临床症状、影像学特征和微生物检查的诊断标准。非结核分枝杆菌中与临床相关性较高的有玛尔摩分枝杆菌（95%）、苏尔加分枝杆菌（76%）、MAC（56%）、脓肿分枝杆菌（35%）和龟分枝杆菌（31%），而经常分离到的偶然分枝杆菌、戈登分枝杆菌和土分枝杆菌与临床相关性较差（1%～3%）[19]。因此，在临床工作中，特别需要区分感染和致病，不要过度诊断治疗。本研究发现有部分与临床相关性差的浅黄分枝杆菌和草分枝杆菌，考虑为呼吸道定植或环境污染。且分枝杆菌属间存在着较多的混合感染，以胞内分枝杆菌和鸟分枝杆菌的混合感染最为常见，这可能与胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌有着高度同源性相关。其次是结核分枝杆菌和胞内分枝杆菌的混合感染，为结核分枝杆菌患者肺部受累，易感染非结核分枝杆菌。

NTM多为条件致病菌，正常情况下不会引起人类致病，但对于免疫力低下或患有相关基础肺部疾病时却容易感染非结核分枝杆菌。本研究发现，非结核分枝杆菌感染者常合并有肺结核、支气管扩张、肺部感染和慢性阻塞性肺疾病，此外，有部分NTM感染者合并有肺曲霉病、肺气肿、2型糖尿病、肺大泡、两肺结节、恶性肿瘤、艾滋病和矽肺等。患有基础肺部疾病后，支气管的结构遭到破坏，防御功能受损，从而易感染NTM。其临床常表现为咳嗽、咳痰、咯血、胸闷气促、发热、胸痛、乏力、纳差等，与非结核分枝杆菌感染者的主诉基本一致。因此，对于长期咳嗽、咳痰就诊者应高度怀疑是否为非结核分枝杆菌的感染，应常规进行非结核分枝杆菌的筛查。男性高于女性，可能与男性吸烟者众多，易患有基础肺部疾病。50岁高发，可能与中老年人的抵抗力下降有关。

NTM感染者的治疗与肺结核的治疗有很大的不同。应用抗结核一线药物治疗往往治疗无效。不同的NTM感染的用药方案也各不相同。ATS/IDSA推荐以克拉霉素为基础药物，联合利福平和乙胺丁醇组成的三联用药来治疗MAC病，以利福平为基础药物，联合异烟肼和乙胺丁醇组成的三联用药来治疗堪萨斯分枝杆菌病[20]。因此，临床迫切的需要一种快速准确的实验室诊断方法可以将分枝杆菌鉴定到各个菌种或亚种。

传统上结核分枝杆菌复合群与非结核分枝杆菌的初步鉴别方法是根据TCH/PNB生长试验，由于培养时间长，且无法对非结核分枝杆菌进行菌种或亚种的鉴定，应用相对较局限。DNA测序作为分枝杆菌鉴定的“金标准”，可以发现新的菌种或亚种，但花费高，临床应用少。MALDI-TOF也可用于分枝杆菌的菌种鉴定，但要求菌量大、菌株纯，加上数据库的不完整，临床上分枝杆菌的检出率反而不高。为了满足临床的需要，DNA微阵列芯片法应时而生。其能有效快速的鉴定临床常见的17种分枝杆菌，缺点是不能区分活菌与死菌，不能区分同源性较高的菌种或亚种，且对实验室建设和专业技术人员的要求较高，很多市县级医院无法开展，因此还需要继续努力寻找更简单快速准确的实验室诊断方法。

目前，NTM的临床诊断和治疗还存在很多问题，如没有一个简单快速准确的生物标志物用于结核分枝杆菌和NTM的鉴别;推荐的治疗方案多来自于专家的意见，治疗成功率低、复发率高;尚未开发一种专用于治疗NTM病的药物;很多药物的体外药物敏感性与临床疗效未建立关联;NTM耐药菌株的增加等，因此，解决问题仍需任重道远。

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（收稿日期：2020-05-18）