非结核分枝杆菌肺病需要更多关注

秦志强，马 刚

非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria,NTM)是指分枝杆菌属中除结核分枝杆菌复合群和麻风分枝杆菌之外的其他分枝杆菌。NTM广泛存在于自然界[1]，仅部分NTM对人体致病，为条件致病菌。既往由于对非结核分枝杆菌肺病(non-tuberculous mycobacterial pulmonary disease,NTM-PD)认识不足和诊断技术有限，NTM-PD诊断率低。NTM可以导致全身各组织器官感染，但以肺脏最为常见，NTM-PD占NTM感染性疾病大多数。NTM-PD临床特点与肺结核有相似之处，容易误诊。肺结核抗结核治疗效果不佳的病例中，NTM-PD占7.1%～32.0%[2，3]。随着对NTM-PD认识的提高以及检测技术的改进，国内外NTM感染性疾病和NTM-PD病例数、患病率逐渐增多[4～7]，但国内综合医疗机构仍普遍存在NTM-PD诊断不足现象。因此，进一步提高对NTM-PD的认识和诊断能力仍然十分必要。

1 流行病学

根据生长速度色素产生和与光反应，NTM分为缓慢生长种(slow-growing species)和快速生长种(rapid-growing species)两大种类和四种类型。缓慢生长种的生长时间≥7 d，快速生长种生长时间<7 d，Ⅰ～Ⅲ型为缓慢生长种，Ⅳ型为快速生长种[8]。Ⅰ型为光产色菌(photochromogens)，光暴露后菌落变为黄色或橙色，主要有堪萨斯分枝杆菌(M.kansasii)、海分枝杆菌(M.marinum)及猿分枝杆菌(M.simiae)等。Ⅱ型为暗产色菌(scotochromogens)，在暗黑环境下菌落产生黄色或红色，主要有戈登分枝杆菌(M.gordonae)和瘰疬分枝杆菌(M.scrofulaceum)等。Ⅲ型为不产色菌(non-photochromogens)，无论光暴露与否，菌落均不产生色素，可呈灰白色或淡黄色，主要有鸟分枝杆菌复合群(M.avium complex，MAC)、蟾分枝杆菌(M.xenopi)、溃疡分枝杆菌(M.ulcerans)、土分枝杆菌(M.terrae)和嗜血分枝杆菌(M.haemophilum)等，MAC包括鸟分枝杆菌(M.avium)和胞内分枝杆菌(M.intracellulare)。Ⅳ型主要有偶发分枝杆菌(M.fortuitum)、脓肿分枝杆菌复合群(M.abscessus complex，MABC)和龟分枝杆菌(M.chelonae)等[8]。不同地区的NTM-PD流行病学资料差异较大，但发病率都呈逐年上升趋势。国内缺少全国性NTM-PD流行病学资料，上海市疾病预防控制中心(Center for Disease Control and Prevention,CDC)2008-01～2012-12检测可疑肺结核(咳嗽≥2周或胸部影像学浸润影，或两者均备)标本24 763例，10 407例分枝杆菌培养阳性中616例确诊NTM-PD(5.9%)，其中2008年和2012年分别为3.0%和8.5%[4]。与中国同处东亚地区的韩国和日本全国性NTM流行病学资料表明，NTM感染性疾病已经不属于少见病。韩国2003～2016年全国NTM感染性疾病患病率回顾性分析，2003年为1.2/10万，2008年开始快速升高，至2016年达到了33.3/10万(男性20.8/10万，女性45.1/10万)，≥80岁人群高达188.7/10万；NTM感染性疾病年发病率变化规律与患病率相似，2003年为1.0/10万，2016年为17.9/10万[7]。日本国家数据库资料显示，2011年NTM-PD年发病率为8.6/10万，患病率达到了29.0/10万；≥80岁人群年发病率为29.0/10万，患病率为71.5/10万；年发病率最高的是70～79岁女性(33.4/10万)，患病率为118.7/10万[9]。日本2015年的调查结果显示NTM-PD年发病率进一步升高，日本全国551家医院2014-01～2014-03新诊断NTM-PD的病例数(2 652例)超过肺结核的病例数(2 327例)，估算出的NTM-PD年发病率(14.7/10万)也超过了结核病年发病率(12.9/10万)[6]。可见，日本与韩国NTM感染性疾病年发病率相近。NTM的菌种构成比在各地调查资料中也不尽相同。北京协和医院分离的前5位NTM菌株为胞内分枝杆菌、龟/脓肿分枝杆菌复合群、鸟分枝杆菌、戈登分枝杆菌和堪萨斯分枝杆菌[5]。上海市的NTM构成中则以堪萨斯分枝杆菌最高(45.0%)，次之顺序为胞内分枝杆菌(20.8%)、龟分枝杆菌/脓肿分枝杆菌(14.9%)、偶发分枝杆菌(4.5%)和鸟分枝杆菌(3.6%)[4]。南京市2017-05～2018-08的87例NTM-PD中，病原体构成依次为胞内分枝杆菌(70.1%)、脓肿分枝杆菌(包括龟分枝杆菌脓肿亚种和龟分枝杆菌)和鸟分枝杆菌(均为11.5%)，堪萨斯分枝杆菌和戈登分枝杆菌分别占7.5%和1.1%[10]。南方地区广州胸科医院(结核病院)2013～2016年NTM培养阳性的NTM-PD患者607例，缓慢生长种分枝杆菌344例(56.7%)，快速生长种分枝杆菌263例(43.3%)，具体为MAC 44.5%(其中胞内分枝杆菌171例28.2%，鸟分枝杆菌99例16.3%)，MABC 40.5%(其中脓肿分枝杆菌亚种145例23.9%，马尾亚种脓肿分枝杆菌101例16.6%)，堪萨斯分枝杆菌10.0%，偶发分枝杆菌2.8%，上述5种(群)NTM占全部NTM-PD的97.9%[11]。日本的NTM-PD病原体构成与我国资料相差较大，114例NTM-PD，前6位NTM顺序是脓肿分枝杆菌群(36.0%)、胞内分枝杆菌(27.2%)、偶发分枝杆菌和龟分枝杆菌(各10%)以及鸟分枝杆菌和戈登分枝杆菌(各6%)，占全部病例的95%[12]。美国佛罗里达大学医院564例NTM-PD的病原体达32种，MAC超过半数(54.5%)，随后为脓肿分枝杆菌(15.7%)、戈登分枝杆菌(7.3%)和偶发分枝杆菌(5.3%)[13]。意大利NTM-PD常见病原体顺序为MAC、蟾分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌、脓肿分枝杆菌和龟分枝杆菌[14]。西班牙马德里NTM-PD病原体近半数为MAC(47.7%)，慢生黄分枝杆菌(M.lentiflavum)占12.2%，戈登分枝杆菌占9.2%，蟾分枝杆菌占2.9%；快速生长NTM占比不足20%(偶发分枝杆菌8.9%，脓肿分枝杆菌3.9%，龟分枝杆菌2.5%)[15]。全球调查资料NTM-PD病原体构成的总体规律是缓慢生长种NTM显著高于快速生长种NTM。不同地区研究结果表明，NTM-PD患者以中老年为主，男女性别构成差异不大。我国上海和南京的NTM-PD患者平均/中位年龄分别是54岁[4]和60岁[10]，日本超过80%的NTM-PD患者年龄≥60岁[9]，美国NTM-PD平均年龄为57岁[13]。NTM-PD多发于原有基础疾病特别是呼吸系统慢性疾病患者，但各文献报道构成比不同。南京市NTM-PD患者无基础疾病患者占34.5%，而既往结核病史者高达64.4%，支气管扩张和HIV阳性各占19.5%，其他相对较少的基础疾病包括慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)6.9%，肝炎5.7%，糖尿病、高血压病和肺纤维化各占4.6%，癌症3.4%，强直性脊柱炎1.1%[10]。广州市607例NTM-PD中，肺结核病史362例，支气管扩张356例，糖尿病27例，COPD 25例，肿瘤35例[11]。上述两项调查NTM-PD基础疾病均以既往肺结核为首位，可能与研究单位为胸科专科医院有关。但是，韩国的全国性调查资料[16]也是以既往肺结核病史为首位，只是构成比(33.7%)低于我国，但其哮喘(33.2%)、COPD(25.6%)占比较高。日本全国调查结果与同属东亚地区的中国和韩国NTM-PD基础病构成差异较大，支气管扩张的占比虽然只有23.5%，却是首位基础疾病；间质性肺疾病也占到了第二位(9.9%)，随后为类风湿关节炎(8.8%)，COPD和既往结核病较为少见[9]。西欧肺结核患病率较低，NTM-PD的基础病中，既往肺结核病史者较少。意大利除囊性纤维化之外的NTM-PD患者中，支气管扩张高达49%，COPD也占35%，既往结核病史者只有8%，其他为肺部感染(5%)、肺癌(3%)和哮喘(1%)[14]。尽管国内外文献报道支气管扩张患者占NTM-PD基础疾病的构成比不同，但研究结果都表明支气管扩张是NTM-PD的主要基础疾病，甚至是首位基础疾病。261例连续性支气管扩张患者中，32例(12%)患者呼吸道标本分离NTM阳性，其中23例(8.8%)符合NTM-PD诊断[17]。韩国一项前瞻性研究中，221例新诊断支气管扩张且除外现患NTM-PD的患者，中位随访时间为55个月，每年做一次抗酸杆菌染色检测和痰分枝杆菌培养，随访期间31例(14.0%)符合NTM-PD诊断标准[18]。

2 症状和体征

NTM-PD临床症状以呼吸系统症状为主，部分病例有感染性疾病的全身表现。咳嗽/咳痰是NTM-PD最常见的症状，文献报道，NTM-PD患者表现咳嗽/咳痰最低占72.0%[19]，最高占93.3%[20]。多数报道为80%左右[10,13,21]。NTM-PD呼吸系统其他症状有呼吸困难(10.0%～64.3%)[13,19～21]和咯血(16.7%～19.64%)[10,13,19,21]。NTM-PD呼吸系统症状无特异性，与支气管扩张并假单胞菌属感染无差异性[17]，也与肺结核病大致相同[22]。NTM-PD全身表现与慢性呼吸系统感染性疾病相似，发生率较低。发热是NTM-PD最常见全身症状。除了一项小样本(15例)报道[20]发热达53.3%之外，其余报道NTM-PD患者发热约为12%～27%，其他较为少见的全身症状包括体重下降、盗汗和疲劳[10,13,19,21]。还有报道NTM-PD患者有焦虑(19.3%)和抑郁(27.3%)精神症状[19]。报道NTM-PD肺部体征的文献较少，150例NTM-PD患者，湿性啰音11例(7.3%)，哮鸣音13例(8.7%)[19]。这些肺部体征也无特异性。

3 影像学表现

NTM-PD影像学表现以支气管扩张、小结节、空洞和实变影为主，不同的文献报道各种影像学表现构成差异甚大。NTM-PD影像学表现，既有报道[21,23]空洞(37.34%～45.54%)是首位影像学表现，也有报道[10,19,24]以支气管扩张为主要影像学表现。各种影像学表现往往同时存在，但是以某种表现类型为主。NTM-PD的CT表现支气管扩张往往合并多发微小结节。支气管扩张合并微小结节占NTM-PD影像学表现构成比最高的是Kim等[19]的前瞻性研究，150例NTM-PD患者中，支气管扩张合并结节患者135例(90%)，纤维空洞只占9.3%。日本大样本(747例)NTM-PD研究[24]报道，CT表现结节-支气管扩张病例占79.7%，空洞型病例仅为15.6%。南京87例NTM-PD患者影像学表现也是以支气管扩张为首位，但只占39.1%，结节和空洞均为37.9%[10]。NTM-PD其他CT表现有浸润影[23]、树芽征和肺气肿[21]、胸膜腔/心包积液[10,13]等。各文献报道CT表现类型的构成比不同可能与各自研究对象的NTM构成比不同有关。不同NTM导致的NTM-PD，CT表现树芽征、支气管扩张和空洞发生率有差异性[25]。根据NTM-PD的CT表现优势类型，有学者将NTM-PD的影像学表现分为结节-支扩型(多发性小结节和支气管扩张)、空洞型、类过敏性肺炎型(hypersensitivity pneumonitis-like)和未分类型[24]，也有学者分为空洞型、支扩型和实变型[26]。不同学者采用不同分类方法，说明NTM-PD的影像学表现分类方法尚未得到公认。

4 诊断

美国胸科学会(American Thoracic Society,ATS)/美国感染性疾病学会(Infectious Diseases Society of America,IDSA)2007年发布的NTM病诊断、治疗和预防[27](简称ATS 2007指南)至今仍是诊断NTM-PD的标准，NTM-PD的英文文献均采用此标准。英国胸科学会NTM-PD治疗指南[28]和ATS/欧洲呼吸学会/欧洲临床微生物与感染性疾病学会/IDSA近期联合发布的NTM-PD治疗指南[29]也是采用ATS 2007指南的诊断标准。我国最新非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南[30]也是采用ATS 2007指南的诊断标准，并根据分子生物学技术的进展作了一些细小修改。ATS 2007指南特别指出，该诊断标准适用于有呼吸系统症状和影像学表现肺部阴影、结节或空洞，或高分辨率CT表现多灶性支气管扩张并多发小结节患者，最适于MAC、堪萨斯分枝杆菌和脓肿分枝杆菌感染。NTM-PD诊断标准分为三个部分，即临床表现、影像学表现和微生物检查，确立NTM-PD诊断必须同时具备以下3项条件[27,30]：临床表现肺部疾病症状并除外其他疾病诊断；影像学检查胸片表现结节或空洞影，或者CT扫描表现多灶性支气管扩张并多发小结节；微生物检查NTM阳性。微生物诊断标准项目较多，必须符合以下一项：(1)至少2份分开送检的痰NTM培养阳性并鉴定为同一致病菌，和(或)NTM分子生物学检测均为同一致病菌；(2)支气管冲洗液或支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)NTM培养和(或)分子生物学检测1次阳性；(3)经支气管镜或其他途径肺活组织检查发现分枝杆菌病组织病理学特征性改变(肉芽肿性炎症或抗酸染色阳性)，并且NTM培养和(或)分子生物学检测阳性；(4)经支气管镜或其他途径肺活组织检查发现分枝杆菌病组织病理学特征性改变(肉芽肿性炎症或抗酸染色阳性)，并且1次及以上的痰标本、支气管冲洗液或BALF中NTM培养和(或)分子生物学检测阳性。NTM-PD的临床表现不具特异性，与肺结核的症状大致相同[26]，支气管扩张的NTM-PD组患者，除了体重下降(38%)高于支气管扩张并假单胞菌属感染组(10%)外，支气管扩张的NTM-PD组其余症状与支气管扩张并假单胞菌属感染组之间无差异性[17]。NTM-PD与肺结核影像学表现形式相似，多表现空洞、支气管扩张、结节影和浸润影，但两者构成比略有不同，有提示诊断意义。肺结核CT表现肺部空洞、粟粒影、胸腔积液和淋巴结肿大多于NTM-PD，而支气管扩张少于NTM-PD[13]。Miura等[31]报道，MAC所致NTM-PD的CT表现中，支气管扩张(93.0%)、支气管扩张连接结节影(81.0%)和支气管扩张连接大片阴影(56.0%)显著高于肺结核患者(分别为42.9%、26.2%和7.1%)，而胸腔积液(4.0%)和空洞性片状阴影(30.0%)则显著低于肺结核(38.1%和61.9%)。NTM在自然环境中可以广泛存在于水、泥土和粉尘中，呼吸道标本分离NTM阳性可能是致病菌，也可能是呼吸道定植或者标本污染。与结核分枝杆菌培养一次阳性就可以诊断的临床意义不同，NTM分离阳性并不一定是临床意义的感染，尤其是痰标本培养结果。一项研究结果显示，444例NTM分离阳性病例中，332例(75%)为定植，112例(25%)为NTM-PD，332例NTM定植病例其痰液和BALF标本分别占90.12%和9.88%，而112例NTM-PD微生物检查标本为痰液(61.90%)、BALF(38.1%)[21]，说明痰液分离的NTM污染或定植率高。意大利462例患者呼吸道标本分离NTM，83%为定植菌[20]。根据临床表现鉴别呼吸道标本NTM阳性病例是定植抑或NTM-PD有一定临床意义。咳嗽、咯血、发热、盗汗和体重下降等症状提示NTM-PD可能性大于定植[21]，CT表现浸润影/空洞也提示NTM-PD而非定植[32]。单次微生物检查NTM阳性需要根据NTM是否为环境中常见种类，支气管镜采集标本MAC阳性应该考虑NTM-PD诊断[27]。Szturmowicz等[32]报道，19例NTM定植病例中，7例戈登分枝杆菌均为定植菌，占全部定植菌的37%。另有文献报道，14例戈登分枝杆菌分离阳性的患者13例为定植，而16例堪萨斯分枝杆菌患者只有3例为定植菌[33]。临床怀疑NTM-PD但是又不符合NTM-PD诊断标准时，应该随访至NTM-PD确诊或排除为止[27]。Koh等[34]2013年首次报道单次痰培养NTM阳性随访结果，190例一次痰液培养NTM阳性(仅观察MAC、脓肿分枝杆菌和堪萨斯分枝杆菌)者，培养阳性后中位随访时间为30个月，26例(14%)再次培养相同NTM阳性并符合ATS/IDSA的NTM-PD诊断标准，其中16例(13%)MAC和10例(16%)脓肿分枝杆菌随访中诊断为NTM-PD，8例堪萨斯分枝杆菌病例无一例发展成NTM-PD。但中国台湾地区83例痰培养仅1次堪萨斯分枝杆菌阳性的患者，随访1年内有16例(19%)发展成堪萨斯分枝杆菌肺病[35]。有支气管扩张、肺结核病史和年龄≤65岁是单次呼吸道标本分离NTM阳性者进展成为NTM-PD的危险因素[34,36]。NTM的微生物检查方法包括标本涂片特殊染色、培养和分子生物学等方法。涂片特殊染色方法主要有荧光染色和萋尼染色，可以发现分枝杆菌属，但无法鉴别结核分枝杆菌复合群或NTM。涂片抗酸杆菌阳性的灵敏度仅为51.6%[37]。呼吸道标本荧光金胺-噻嗪红染色(fluorescent auramine-thiazine red)的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为62.1%、95%、80.6%和88.2%；培养法则为98.8%、100%、100%和99.6%[38]。泛分枝杆菌16S rRNA基因PCR(pan-mycobacterial 16S rRNA gene PCR)检测NTM阳性率不高，但具有特异度高和检测时间短的优势，其灵敏度仅为63.2%，特异度为99.2%，中位检测时间(6 d)显著短于培养法(35 d)[38]。近年来新的分子生物学检测技术显著提高了NTM-PD诊断效率。CapitalBio分枝杆菌实时PCR检测分枝杆菌属的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为83.0%、79.9%、80.8%和82.2%，鉴别NTM与结核分枝杆菌的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为82.0%、99.6%、94.1%和98.5%[37]。多重PCR高分辨率熔解曲线(multiplex real-time PCR with high-resolution melting)鉴别NTM或MTB，以基因测序结果为标准对照，灵敏度和特异度分别是90%和100%[39]。宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)用于83例疑似NTM感染患者388例样本，NTM检出率(24.7%)与常规培养法(21.9%)近似，但mNGS检测周期仅需48 h，显著短于培养法(28 d)[40]。

5 结语

随着对NTM-PD认识的提高以及诊断技术的发展，NTM-PD由过去的少见病成了较常见疾病。呼吸系统症状联合胸部CT的影像学特点，往往可以提出NTM-PD的诊断线索。呼吸道标本微生物学检查阳性结果需要结合临床资料综合分析，排除定植菌和标本污染后作出NTM-PD诊断。对于单次NTM检查阳性的病例，需要严密随访，防止漏诊。