皮肤分枝杆菌感染的研究进展

2022-11-09林秀球颜韵灵肖伟菊王晓华

中国麻风皮肤病杂志 2022年1期

林秀球欧敏颜韵灵肖伟菊王晓华

1南方医科大学皮肤病医院，广州，510091;2河源市人民医院，河源，517000

分枝杆菌是一类细长略弯曲呈分枝状生长的杆状细菌，可生存于各种各样的环境中，包括天然水及饮用水供水系统、土壤、海产品、人畜粪便等[1]。分枝杆菌可通过破损的皮肤或黏膜侵入人体，或者通过血行播散、局部扩散引起各种各样的皮肤表现，甚至累及内脏器官。皮肤分枝杆菌感染的发病机制尚未完全明确、临床和病理多不典型、辅助检测技术不足，菌株耐药性高，极大地限制了临床诊断及治疗。本文将结合近些年的研究资料，对皮肤分枝杆菌的流行病学特征、临床表现、诊断和治疗进行综述。

1 皮肤分枝杆菌感染的概述与流行病学

分枝杆菌属可分为结核分枝杆菌复合群、麻风分枝杆菌和非结核分枝杆菌(Nontuberculousmycobacteria, NTM)。NTM也称为环境分枝杆菌，原称为非典型分枝杆菌，包含了缓慢生长型分枝杆菌(SlowlyGrowingMycobacteria, SGM)和快速生长型分枝杆菌(RapidlyGrowingMycobacteria, RGM)[1]，见表1。

表1 皮肤分枝杆菌感染的分类和临床特征比较

皮肤结核(cutaneous tuberculosis，CTB)并不常见，据统计，肺外结核约占所有结核病例的8.4%～13.7%，CTB仅占所有肺外结核表现的1%～1.5%[2]。2018年《全球结核病报告》显示全球约有1000万新发结核病患者和150万结核相关死亡病例，比2017年下降2%和5%，总体呈下降趋势[3]。麻风主要分布在亚洲、非洲及拉丁美洲，我国麻风患者主要位于广东、广西、云南、贵州、四川等地[4]。2000年世界卫生组织宣布麻风作为一个公共卫生问题已被消除，但在过去20年里，全球新发病例仍保持相对稳定，这可能与传播途径和自然宿主尚未明确有关[5]。

NTM广泛存在于自然界中，在免疫力低下的人群中，尤其是艾滋病人群、器官移植后长期使用免疫抑制剂的患者，NTM发病率明显升高[6]。根据中国医学科学院皮肤病医院2008-2017年的数据显示，该院皮肤分枝杆菌感染特别是NTM感染率明显升高。其中海分枝杆菌占NTM的62.3%，其次为脓肿分枝杆菌占9.65%[7]。脓肿分枝杆菌感染率的升高与广泛开展的整形美容和外科手术有关，一些受污染的医疗器械和材料成为NTM重要的传播途径[6]。

2 皮肤分枝杆菌感染的诊断

皮肤分枝杆菌感染的临床表现非特异，可局限于皮肤软组织也可累及关节、腱鞘、甚至内脏器官，见表1。对于大多数皮肤分枝杆菌感染，组织活检及细胞培养与鉴定是确诊的必要条件，分子生物学技术在菌种鉴定中发挥了重要作用。

2.1 暴露史或易感因素通常HIV感染、器官移植或自身免疫病等免疫力低下的患者容易感染分枝杆菌。从事医疗相关职业的人群可因被结核杆菌污染的针头扎伤或密切接触结核患者的体液而感染CTB，有卡介苗接种史的一般人群也可能发生CTB[13]。研究表明密切接触麻风患者是麻风的常见易感因素，可直接接触传播，也可通过咳嗽或打喷嚏产生的气溶胶传播[4]。海分枝杆菌感染的患者通常有海产品、海水、河水、游泳池、鱼缸等接触史或外伤史[14]。越来越多的报道发现脓肿分枝杆菌感染常见于整形美容、针灸、外伤的人群中[6]。

2.2 临床表现 CTB是一种由结核分枝杆菌或牛分枝杆菌外源性接种、局部病灶扩散或血源性扩散累及皮肤导致的感染性皮肤病。根据发病机制、临床表现、病理特点可分为三类：外源性结核(结核性下疳、疣状皮肤结核)、内源性结核(瘰疬性皮肤结核、腔口结核)、血源性结核(寻常狼疮、结核性树胶状样肿、急性粟粒结核)[2]。结核疹实际上是皮肤对结核杆菌的过敏反应，表现为Bazin硬红斑、丘疹坏死性结核、瘰疬性苔藓。麻风的临床表现多形，依据细菌载量和宿主免疫力可分为五型，结核型、界线类偏结核型、中间界线类、界限类偏瘤型、瘤型[11]。NTM是一类除结核杆菌复合群和麻风杆菌外的分枝杆菌，随着分子生物学的发展，研究者不断发现新的菌种并对原有菌种细分。溃疡分枝杆菌常引起无痛性皮肤结节，坏死后形成溃疡，称为“Buruli溃疡”[15]，但大多数皮肤NTM病的临床表现都缺乏特异性(表1)。

2.3 组织病理学 CTB的组织病理学典型改变是上皮样细胞、朗格汉斯巨细胞、淋巴细胞形成的结核结节，中央干酪样坏死，常伴钙化或纤维化。具体的病理表现与CTB类型及机体免疫力强弱有关，抗酸染色通常为阴性[13,16]。麻风病理学可见上皮样细胞及巨噬细胞肉芽肿，神经肿大浸润，神经内或神经周围肉芽肿有助于区分麻风与CTB。麻风杆菌呈弱抗酸性，抗酸染色阳性率与载菌量、染色方法有关，Fite-Faraco染色可以提高麻风杆菌的阳性率[17]。NTM感染的病理学可表现为结核样、栅栏状、肉瘤样或形态不良肉芽肿、慢性非特异性炎症、梭形细胞假瘤和类风湿样结节等[12,18]。典型表现为化脓性肉芽肿中央形成中性粒细胞微脓肿，外周淋巴细胞浸润，可伴或不伴干酪样坏死，感染急性期以化脓性炎症为主，可见抗酸杆菌聚集[18]。

2.4 实验室检查

2.4.1 免疫学检查 TST强阳性和IGRA(包括QuantiFERON Gold-In-Tube和T-SPOT.TB)阳性提示结核菌暴露史，可用于诊断潜伏结核，但两者的敏感性和特异性都存在争议[9]。不同文献报道的检测结果可能因为样本类型和数量、细菌含量、检测条件不同而有所差异。有研究表明TST对CTB的诊断敏感性为33%～96%，特异性为62.5%；未接种疫苗人群的敏感性超过97%[19]。TST试验所使用的PPD与卡介苗、NTM有共同的抗原成分，使得TST的诊断敏感性降低。IGRA对CTB的敏感性和特异性分别为91.6%～100%、75.8%～83.3%[20]。早期分泌性抗原靶蛋白(ESAT-6)和培养滤液蛋白(CFP-10)诱导γ干扰素反应是IGRA检测方法的原理之一。已知ESAT-6和CFP-10都由RD1区域编码，存在于结核分枝杆菌、牛分枝杆菌、麻风分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌、海分枝杆菌中，但在卡介苗和大多数NTM中均不表达。因此，IGRA不与卡介苗和大部分NTM感染发生交叉反应，可用于鉴别TB与NTM[21]。Mei等[7]发现74例进行了T-SPOT的患者中，CTB阳性率达93.5%而NTM感染阳性率为58.1%(主要为海分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌和戈尔登分枝杆菌)。一项多中心、随机、双盲研究发现ESAT-6、CFP-10和Rv3615c抗原联合检测可提高对TB的诊断敏感性(81.97%)[22]。C-Tb试验结合了TST的可操作性和IGRA的高度准确性，使用ESAT-6和CFP-10的重组体进行皮内注射，目前有望应用于CTB的诊断与监测，但尚无数据说明其对NTM和麻风杆菌感染检测的准确性[23]。

2.4.2 细菌学检查涂片镜检、细菌培养是目前临床上常用的传统检测方法，检测结果与标本载菌量及检测水平有关。抗酸杆菌涂片的敏感性较低，检测阳性是指显微镜下细菌每毫升大于104菌落形成单位。细菌培养耗时长、条件多，临床上常因培养条件不足而出现假阴性，限制了临床应用。如SGM培养需2～3周，溃疡分枝杆菌培养长达8周；嗜血杆菌需要铁或血红素作为辅助因子来生长；不同菌种的最适生长温度有明显差异，麻风分枝杆菌尚不能人工培养[23]。结核分枝杆菌的培养时长一般为2～6 周，Agarwal等[16]的研究表明使用BACTEC体系培养TB的敏感性(62.8%)，显著优于罗氏培养基(25.7%)，而两种培养基的联合敏感性达74.3%，涂片镜检的敏感性通常较低(小于10%)。Philips等[24]的研究中78例NTM患者有73例抗酸杆菌培养阳性(93.6%)，11例涂片和培养均阳性(15.1%)。

2.4.3 分子生物学技术临床上对培养分离物或液体培养基进行的分子生物学检测包括核酸杂交分析、线性探针杂交法、DNA测序和PCR等。直接同源基因或序列比较方法，即分析同源DNA序列的组成差异是当前菌种鉴定的“金标准”，而二代测序技术的菌种鉴定分辨率是目前最高的[12]。有研究表明，16s RNA、hsp65和rpoB的种级鉴别率分别为71.3%、86.79%和81.55%[12]，16s RNA编码基因是常用的高度保守区域，以16s RNA为靶基因的全分枝杆菌PCR具有很好的特异性，阴性预测值(93.3%)很高，但敏感性较低[26]。以RLEP基因为靶点的PCR扩增技术的敏感性较高，能在83%的皮肤涂片标本、36%的土壤样本和100%的血液标本中检测到麻风杆菌，有助于检测早期麻风和少菌型麻风[27]。需要注意RLEP基因在其他分枝杆菌属中存在同源序列，可能出现假阳性。温晶等[28]发现用qPCR检测麻风患者新鲜皮肤组织的特异性基因Ag85B和SodA的敏感性和特异性分别为91.7%和100%，在组织蜡块样本的敏感性和特异性分别为82.1%和97.2%。qPCR检测CTB新鲜皮肤组织和石蜡包埋组织的敏感性分别为50%、35%[20]。总体而言，直接用蜡块进行PCR或qPCR的检出率不如新鲜组织或培养产物，因为蜡块中的病原体不易被裂解，提取核酸的效率低，且时间长的蜡块内病原体DNA可能已被降解。有研究表明，以麻风杆菌16s RNA基因为靶点的RT-qPCR技术可用于鉴别多菌型和少菌型麻风[29]。而以hsp65和rpoB为靶基因的PCR限制性内切酶分析有助于进一步区分密切相关的菌种，如脓肿分枝杆菌和龟分枝杆菌[18]。基于从多个保守位点获得的单核苷酸多态性(SNPs)的多位点序列分析(MLSA)也可用于区分分枝杆菌种属，鉴定率为97.25%[25]。

3 治疗

CTB的治疗普遍采用多药物联合治疗方案，治愈率高但需要更多的长期研究来了解复发情况。一线抗结核药包括异烟肼(INH)、利福平(RIF)、乙胺丁醇(EMB)、吡嗪酰胺(PZA)和链霉素(STR)。强化期INH、RIF、EMB、PZA治疗8周，维持期INH、RIF治疗16周，HIV患者维持期长达28周[2]。WHO建议艾滋病患者及结核密切接触者提前进行结核病预防治疗(通常是口服INH≥6个月)，能有效降低感染风险[3]。WHO于1982年推荐麻风治疗采用氨苯砜(dapsone, DDS)、利福平(rifampicin, RIF)和氯法齐明(clofazimine, CFZ)方案[5]。临床上普遍采用的少菌疗法为RIF(600 mg每月1次)和DDS(100 mg每日1次)，持续6个月。多菌疗法为RIF(600 mg每月1次)和CFZ(300 mg每月1次，50 mg每日1次)，DDS(100 mg每日1次)，至少持续12个月[2,10]。复发患者根据耐药性，予氧氟沙星或克拉霉素、米诺环素、CFZ三药联合治疗[10]。NTM对大多数抗结核药耐药，只对某些抗生素有反应。常见的治疗方案应在细菌培养与鉴定及药敏结果的基础上选择一种大环内酯类联合抗结核药物治疗，见表2。特地唑胺是新型噁唑烷酮类药物，毒性低，耐受性高，研究表明其对鸟分枝杆菌和脓肿分枝杆菌均有抑制作用，有望成为利奈唑胺(linezolid, LNZ)的替代物[30]。贝达喹啉是FDA近期批准的治疗耐多药结核的一种二芳基喹啉类抗生素，体外研究和个案报道表明其对NTM(尤其是偶发分枝杆菌)感染也有一定疗效，但还需要大量的临床数据观察[31]。