毛霉病的防治策略与研究进展

赵静宇，方伟，潘炜华，廖万清

1. 上海市医学真菌分子生物学重点实验室，上海长征医院皮肤科，上海 200003； 2. 上海东方肝胆外科医院皮肤科，上海 200438

自2019年12月以来，2019冠状病毒病(corona virus disease 2019，COVID-19)在全世界广泛流行并引发第六次国际公共卫生事件[1-3]。该病目前尚无特效抗病毒药物，系统应用糖皮质激素被证实可有效提高重症患者的存活率，但广泛应用糖皮质激素极可能增加继发细菌和(或)真菌感染的发生率[4]。在2019冠状病毒病暴发的印度，出现了大规模罕见侵袭性真菌感染——毛霉病(mucormycosis)，已累计1万余例，死亡逾200例。

毛霉病是由传统真菌分类中接合菌门(Zygomycota)接合菌纲(Zygomycetes)毛霉目(Mucorales)病原真菌引起的侵袭性感染，主要侵犯免疫受损患者，可引起局限性和播散性感染，免疫功能正常人群中侵袭性毛霉病亦有报道，但相对少见[5]。

1 流行病学

毛霉目真菌是一类自然界中广泛存在的嗜热性真菌，通常存在于腐烂的有机物中，患者主要通过吸入空气中的真菌孢子或受损的皮肤黏膜直接植入等造成感染[6]。毛霉感染的主要危险因素是血糖控制不佳的糖尿病、代谢性酸中毒、长期糖皮质激素治疗、器官或骨髓移植、创伤或烧伤、血液系统恶性肿瘤及去铁敏治疗等[7,8]。近年来，随着医源性免疫受损人群的增多，毛霉病的发病率整体呈上升趋势。不同国家地区之间存在显著差别，发达国家毛霉病发病率相对较低，主要危险因素为血液系统恶性肿瘤，而发展中国家发病率相对较高，主要危险因素为控制不佳的糖尿病及创伤、烧伤等[9]。

在后疫情时代，印度的2019冠状病毒病中重度患者中暴发了大规模毛霉感染[10]，引发了高度关注。我们推测：一方面，严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)入侵引起了广泛肺部组织病变，同时诱发机体免疫功能损伤(如CD4+和CD8+T细胞数量减少)，导致毛霉等侵袭性真菌感染呼吸道的风险增加；另一方面，2019冠状病毒病治疗过程中类固醇激素、单克隆抗体及广谱抗生素的应用加剧了患者罹患毛霉病等侵袭性真菌病的风险[11]。

2 病原学

毛霉目是接合菌纲中最重要也是研究最多的一个目，包含13科56属约300种真菌，其中38种可使人类致病[12]。基于真菌的形态学特点，如假根(rhizoid)存在与否及其位置、囊托(apophysis)存在与否，以及囊轴(columella)的形态，与医学相关的毛霉目真菌主要分布于毛霉科(Mucoraceae)、小克银汉霉科(Cunninghamellaceae)、被孢霉科(Mortierellaceae)、瓶霉科(Saksenaceae)、并头霉科(Syncephalastraceae)、枝霉科(Thamnidaceae)6个科，绝大多数属于毛霉科。最常见的毛霉病病原菌为少根根霉(Rhizopusarrhizus)，亦称为米根霉(Rhizopusoryzae)，其次为根足状小孢根霉(Rhizopusmicrosporusvar.rhizopodiformis)。其他相对少见的毛霉目病原真菌如伞状犁头霉 (Absidiacorymbifera)、雅致鳞质霉(Apophysomyceselegans)、毛霉(Mucorspp.)及微小根毛霉(Rhizomucorpusillus)等可引起类似临床感染[13]。病例回顾性研究发现，毛霉病的病原菌中少根根霉、横梗霉、毛霉约占75%[]，具体比例存在地区差异，欧洲少根根霉占34%，横梗霉占19%，毛霉占19%[14]；法国毛霉病两大病原菌为少根根霉(52%)与横梗霉(29%)[15]；印度毛霉病第二大病原菌为鳞质霉，在亚洲主要引起无免疫缺陷患者皮肤毛霉病的致病菌为鳞质霉与瓶霉[16]。

3 临床表现

毛霉病的主要特点为侵袭血管形成血栓而引起组织坏死，大多起病急，进展迅速，死亡率高。根据临床表现和感染部位，毛霉病主要分为6种类型：鼻脑型、肺型、皮肤型、胃肠型、肾脏型、播散型[17,18]。

3.1 鼻脑型毛霉病

鼻脑型毛霉病是最常见的毛霉感染，约占1/3。该型患者多数为伴发酮症酸中毒或血糖控制不佳的糖尿病患者[]，近年来在长期大剂量糖皮质激素治疗的患者中其发病率呈上升趋势，其他危险因素有器官移植、慢性肾病及静脉吸毒等[]。起始多累及上颌窦和筛窦，临床表现为鼻窦炎，如面部疼痛、单侧头痛、眼球突出、结膜和眶周软组织肿胀、视物模糊、眶周麻木、鼻部充血和出血。发热较为常见。感染可快速扩散至邻近组织，可由鼻窦扩散至口腔，导致硬腭部形成疼痛性坏死性溃疡。上颚或鼻黏膜黑痂、眼部深色分泌物常提示梗死，应注意与曲霉、镰刀菌等其他侵袭性真菌感染引起的类似黑色坏死病灶相鉴别。如不治疗，感染常由筛窦扩散至眼眶，可导致眼外肌功能丧失，眼球突出，球结膜水肿。累及眼神经时，表现为视物模糊，最终失明；三叉神经亦可累及，导致上睑下垂，瞳孔扩张；颅神经累及常由眼眶或鼻窦感染向后扩散而来，一旦发生则提示广泛感染，预后极差。局限于鼻窦或眼眶的毛霉病经积极治疗，病死率低于40%，而一旦扩散至中枢神经系统则病死率高于60%。纠正基础疾病和免疫紊乱对患者的生存最重要。有研究发现，在鼻脑型毛霉病患者中，无潜在免疫抑制因素、伴有糖尿病和有免疫抑制因素组的患者生存率分别为75%、60%和20%[19]。

3.2 肺型毛霉病

肺部毛霉感染最常见于严重中性粒细胞减少或糖皮质激素治疗的患者，如白血病、骨髓干细胞移植、肾移植及自身免疫病患者。糖尿病酮症酸中毒患者亦可发生，但其感染多为亚急性病程，与中性粒细胞减少患者相比，较少暴发性起病。临床上多表现为发热(>38 ℃)、气急和咳嗽，少数情况下可造成气管支气管损害，特别是糖尿病患者。支气管毛霉病可能出现气管梗阻继而发生肺塌陷，侵袭门静脉导致致命性大咯血[20]。该型临床表现与肺曲霉感染相似，均可出现顽固性发热和肺部浸润，对抗生素治疗抵抗。如不治疗，常可血源性播散至对侧肺部及其他邻近器官(纵隔、心包及胸壁)，患者常死于并发症。肺部局限感染的死亡率为50%～70%，一旦播散病死率几近100%死亡[]。

3.3 皮肤型毛霉病

皮肤型毛霉病常见于创伤后的异物原发性植入感染，如机动车交通事故、烧伤、糖尿病或免疫受损患者的胰岛素注射或导管插入，由污染性外科敷料导致的皮肤毛霉感染亦有报道，此外还见于其他原发感染灶的血源性播散。根据感染的范围，可将皮肤型毛霉病分为局部型(皮肤及皮下组织)、深在型(肌肉、肌腱及骨骼)、弥散型(非邻近器官)[9,21]。原发性皮肤感染多表现为急性炎症反应，如化脓、脓肿形成、组织肿胀与坏死。皮损初为红色，常进展形成黑痂皮，坏死组织脱落后形成较大的溃疡，呈坏疽性脓皮病样表现。原发性皮肤感染可同时伴发多种病原菌感染，有时联合清创和药物治疗亦不能阻止其快速进展，皮肤病灶表面偶可见气生菌丝。原发性皮肤毛霉感染常具有较强的局部侵袭性，可迅速由皮下组织扩散至邻近的脂肪、肌肉、筋膜，甚至骨骼，一旦发生坏死性筋膜炎，病死率高达80%[22]。继发于深部病灶的皮肤血源性播散感染起始常表现为较硬的疼痛性蜂窝织炎，逐步进展为上覆黑痂的溃疡性病灶。

3.4 胃肠型毛霉病

胃肠型毛霉病主要经食入途径感染，较为罕见，死亡率高达85%[]，且很少在存活的患者中得到确诊，仅25%的患者在死前得到明确诊断。以前此型毛霉病几乎均见于营养极度不良的患者，尤其是婴幼儿和儿童，近年来其在血液系统恶性肿瘤、长期使用糖皮质激素及血糖控制不佳的糖尿病患者中亦有报道[23,24]。胃肠型毛霉病可发生在消化系统的任意部位，以胃部最为常见，其次为结肠与回肠[25]。其临床表现多变且缺乏特异性，主要取决于感染部位，以腹痛和肠梗阻症状最为常见，如腹胀、恶心和呕吐，发热、便血亦可见。其早期诊断困难，确诊主要依赖外科手术或内镜活检。胃肠型毛霉病可蔓延到肝脏、脾脏及胰腺。其高致死率的原因是真菌可侵袭肠壁及血管，导致肠穿孔、腹膜炎、败血症及大规模胃肠出血[26]。

3.5 肾脏型毛霉病

近年来在印度各型毛霉病的研究报道中，肾脏型毛霉病的发病率显著上升，其比例由5.4%上升至14%。中国及印度33%～100%肾脏型毛霉病患者无基础疾病[27-30]。其临床表现为发热、侧腹痛、血尿或无尿。计算机断层扫描(computed tomography，CT)及超声检查有助于早期诊断，腹部CT显示双侧肾脏增大伴肾盂增厚及实质梗死[31]。

3.6 播散型毛霉病

血源播散型毛霉病主要源于原发感染部位，伴严重中性粒减少的肺型毛霉病患者发生播散感染的概率最高；亦可源于胃肠道、鼻窦或皮下组织(特别是烧伤患者)。最常见的播散部位是脑部。与鼻脑型感染不同，播散性脑部感染可形成脓肿和梗死。患者可表现为隐匿起病，渐进出现神经症状，亦可表现为突发局灶性神经损伤、精神状态改变和昏迷，其死亡率可达100%。无论是否侵犯中枢神经系统，播散型毛霉病的死亡率均高于90%[]。实际上，毛霉可引起身体任何部位感染，无鼻窦感染的中枢神经系统感染、心内膜炎和其他感染(如骨关节、纵隔、气管、上腔静脉感染及原发性外耳感染)亦有报道。

4 诊断

毛霉病的临床确诊率较低，约一半病例经死后尸检方可确诊。目前，毛霉病尚无可靠的血清学和皮肤检测方法，诊断依赖活检或细胞学检查。同时，毛霉是实验室最常见的污染菌，毛霉病的确诊依赖无菌部位针吸或活检组织的阳性培养结果或组织病理学证据；非无菌部位的标本如痰液或支气管肺泡灌洗液培养阳性，可建立临床拟诊(probable diagnosis)。尽管毛霉在实验室培养基中生长快速，但约一半毛霉病患者的组织标本培养阴性，主要原因在于组织标本经实验室研磨等不当处理后病原菌被杀死了。因此，如考虑毛霉病诊断，应将完整的组织进行真菌培养，不能在接种前进行常规匀浆化处理。

毛霉病的组织病理学特征为分支呈直角的带状宽大无隔菌丝，病原体周围常包绕大量坏死组织碎片。其他真菌如曲霉、镰刀菌或赛多孢子菌感染可表现出类似病理特点，但这些真菌通常较细、有隔且分支呈锐角。播散型毛霉病的诊断较为困难，患者常伴发多种临床表现，血培养常为阴性，且与其他侵袭性真菌病如曲霉病的临床表现相似，因此临床发现多个脏器存在梗死时常考虑“毛霉病”的可能，应当仔细检查难以解释的皮肤病灶并进行活检。

CT扫描对肺型毛霉病(尤其是癌症患者)的早期检测有应用价值。Logistic回归分析发现，对伴发癌症的肺型毛霉病患者应用CT扫描可有效鉴别曲霉病，多表现为鼻窦炎、多发(>10个)结节和胸膜渗出[32]。最近一项回顾性分析报道，8例CT表现为反晕征(reversed halo sign；局灶性磨玻璃样密度的圆形区域及周围环形的气腔实变)的免疫受损患者中，7例为毛霉病，而非其他真菌感染[33]。较之CT检查，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)对眼眶和中枢神经系统毛霉感染更敏感，应用价值更高。别的可用于鉴别毛霉病与其他病原菌感染和非感染性疾病的影像学检查方法仍有待进一步探索。

目前，毛霉病的主要分子生物学检测方法包括传统聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)、限制性片段长度多态性聚合酶链反应(PCR-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP)、确定基因区域的DNA测序、PCR产物的熔融曲线分析，这些方法的检测靶点为内部转录间隔区或18S rRNA基因[34]，但由于标本数量太少及缺乏临床全面评估结果，目前尚不能作为独立的诊断标准。亦有学者采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF)进行毛霉快速鉴定，但目前真菌数据库尚不完善，存在诸多亟待解决的问题。近期致力于血液或血清学的分子诊断方法取得了很多积极的临床数据，有望成为传统诊断程序的补充工具[34]。

5 治疗

5.1 治疗原则

毛霉病的临床转归及预后主要取决于4个因素：早期快速诊断、潜在病因与危险因素的逆转、适当的外科处理和抗真菌药物治疗。早期诊断十分重要，小的局限性病灶如在进展播散前进行外科切除，且在诊断5 d内尽早启动多烯类药物抗真菌治疗可显著提高患者的生存率。纠正或控制存在的危险因素对改善患者预后同样至关重要。对糖尿病酮症酸中毒患者，应当纠正高血糖和酸中毒；中断去铁敏或免疫抑制治疗，特别是糖皮质激素，应强烈推荐。

5.2 抗真菌治疗

临床上最常用的抗真菌药物主要包括多烯类、三唑类、棘白菌素类等。两性霉素B是目前唯一批准可用于毛霉病治疗的多烯类抗真菌药物。部分毛霉分离株对两性霉素B相对不敏感或高度抵抗，两性霉素B的通常起始治疗剂量为每日1.0～1.5 mg/kg，该剂量常引起显著的肾脏毒性。因此，两性霉素B脂质体已取代两性霉素B成为治疗毛霉病的优先选择，其高剂量长期应用相对安全有效。

常用的三唑类药物如伊曲康唑、氟康唑及伏立康唑在体外实验中对大多数毛霉的抗菌活性不强，惟有泊沙康唑对毛霉显示出较强的体外抗真菌活性，90%最低抑菌浓度(90% minimum inhibitory concentration，MIC90)为0.125～16 mg/mL[35]，对根霉的MIC90为8 mg/mL。临床对照研究提示泊沙康唑具有替换多烯类药物的可能性，可作为对多烯类药物抵抗或不敏感的毛霉病患者的补救方案，特别是存在肾功能障碍的患者，但由于样本量少，目前仍作为慎重推荐选择[36]。

棘白菌素类药物(如卡泊芬净、米卡芬净及阿尼芬净)在体外实验中对毛霉均无明显抗菌活性，但已证实少根根霉中存在棘白菌素类药物的靶点酶如1, 3-β-葡聚糖合酶。动物实验和临床小样本回顾性研究均提示，与单用两性霉素B脂质体相比，两性霉素B脂质体联合棘白菌素类药物(卡泊芬净或阿尼芬净)可显著改善毛霉感染宿主的生存率或临床预后，其机制尚不明确[37]。

5.3 手术治疗

在毛霉病治疗过程中，应及时外科清创去除感染和坏死组织。例如，鼻脑型毛霉病患者中，早期外科清除鼻窦及眼窝内的感染组织常可有效预防眼球的扩散感染，避免眼球摘除；肺毛霉病患者中，与单用抗真菌药物相比，外科处理联合抗真菌治疗可极大改善患者临床预后[34]。

5.4 其他治疗方法

铁离子螯合剂去铁酮和去铁斯若常用于治疗输血依赖性贫血患者的铁超负荷现象，体外研究和动物实验均已证实其对毛霉具有重要的抗菌活性。去铁斯若联合两性霉素B脂质体可协同改善播散型毛霉病小鼠的生存率，与单用两性霉素B脂质体治疗相比，可使脑部真菌负荷显著下降至原来的1/100[38]。但一项前瞻性随机对照研究表明，去铁斯若联合两性霉素B脂质体可能会增加血液系统恶性肿瘤患者的死亡率[]。尽管如此，去铁斯若仍可作为伴有其他疾病的毛霉病患者的补救治疗，特别是糖尿病患者。

高压氧治疗可改善中性粒细胞的杀菌作用，抑制真菌孢子出芽及菌丝生长，且可通过逆转酸中毒而增加两性霉素B的抗真菌作用[39]，常作为外科手术、抗真菌药物治疗的辅助治疗手段。一项小样本回顾性研究发现，鼻脑型毛霉病患者中，接受高压氧治疗组(6例)死亡率33.3%，而未接受高压氧治疗组(仅接受外科处理联合两性霉素B治疗，7例)死亡率为57.1%[40]。由于缺乏前瞻性研究和对照，此方法的有效性尚存在争议。

γ干扰素(interferon γ，IFN-γ)和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)可增强粒细胞的杀菌功能。有报道发现，对毛霉病患者应用两性霉素B，同时以重组G-CSF和GM-CSF或重组IFN-γ为辅助治疗，有利于增加患者的生存时间[41]。最近有案例报道IFN-γ联合纳武利尤单抗成功治疗了免疫抑制创伤患者的难治性毛霉病，但仅限于个案，临床应用时还应具体权衡利弊[42]。

在后疫情时代，具有高病死率的罕见侵袭性毛霉病的发病率显著上升，但目前尚无针对毛霉病的有效疫苗，因此快速诊断、及时采取干预与治疗措施是改善愈后的关键。毛霉病的诊断与治疗需要多学科、多部门的协同合作，对疑似毛霉病患者要立即采取最高等级护理，早期完成影像学、真菌病原学及分子生物学检查，以防延误诊断。在印度2019冠状病毒病疫情肆虐、毛霉病暴发的关键时刻，我国医学真菌学领域的研究者和临床医师应该对高危人群做好综合评估和保障指导工作，积极控制原发疾病，加强毛霉感染预警，打赢抗疫攻坚战！