宏基因组二代测序辅助诊断Q 热立克次体肺炎1 例

梁 瑶，吴祥林，王晓川，郭志强，蓝 健，温杰翔

Q 热是由贝纳柯克斯体（又称Q 热立克次体）引起的人畜共患病，自然疫源地多见，广东地区报道较少。其临床症状与影像学表现缺乏特异性，容易被漏诊误诊，且传统的培养方法难以明确诊断。本文报道1 例表现为腹痛、发热、呼吸衰竭被误诊为腹腔感染的患者，经宏基因组二代测序（mNGS）检出贝纳柯克斯体序列而确诊Q 热立克次体肺炎，为诊治该类疾病提供参考。

1 临床资料

患者男，44 岁。因“腹痛4 d，加重1 d”于2021 年2 月27 日收入我院消化内科。患者入院4 d 前无诱因出现左上腹阵发性绞痛，1 d 前患者腹痛加重，疼痛持续不缓解伴恶心，大便不成形。伴发热，热峰37.8℃，有乏力、咽痛、胸闷、气促、咳嗽、咯少量白痰，无寒战、头痛头晕、肌痛，自服抗感冒药后症状无改善。既往2型糖尿病病史，口服降糖药物，血糖控制情况不详。

入院查体：体温36.5℃，心率107 次/min，呼吸19 次/min，血压127/84 mmHg，未见皮疹，浅表淋巴结未触及肿大，腹平软，左上腹压痛、反跳痛，肝脾肋下未扪及，墨菲征阴性，心律齐，未闻及明显杂音，双肺呼吸音清，未闻及干湿性啰音。实验室检查：白细胞计数3.36×109/L，中性粒细胞占比0.574，血小板计数50.00×109/L，血红蛋白148 g/L，C 反应蛋白122 mg/L，降钙素原1.6 μg/L，尿淀粉酶682 U/L，血清淀粉酶52 U/L，总胆红素17.1 μmol/L，丙氨酸氨基转移酶180 U/L，天冬氨酸氨基转移酶180 U/L，γ 谷氨酰转肽酶246 U/L，白蛋白51 g/L，肌酐66 μmol/L，血钠127 mmol/L，肌酸激酶928 U/L，肌酸激酶同工酶37 U/L。抗核抗体、抗SS-A 抗体及抗中性粒细胞胞质抗体等风湿免疫相关抗体均阴性。上腹增强CT 示胆囊结石（约8 mm×4 mm）、胆囊炎、轻度脂肪肝。心脏超声和心电图未见异常。考虑腹腔感染，留取血、痰标本后，给予哌拉西林-他唑巴坦抗感染以及补液、抑酸、保肝等治疗。

2 月28 日患者发热，热峰39.2℃，伴寒战、胸闷、呼吸困难，心率100～110 次/min，呼吸约40 次/min，血压115/71 mmHg。急查血气分析示：pH 7.49，PaO253 mmHg，PaCO229 mmHg（未吸氧）。脑钠肽678 ng/L，超敏肌钙蛋白正常，查胸部CT 见双肺上叶斑片状密度增高影，双侧胸腔后缘少量积液。呼吸科及重症医学科（ICU）会诊后考虑为重症肺炎合并Ⅰ型呼吸衰竭，非典型病原体感染或混合感染可能，可排除腹腔感染，送检呼吸道9项病原体抗体示血清支原体、衣原体、军团菌、Q热立克次体等IgM 抗体均阴性，登革热抗体、流行性出血热抗体阴性，予转ICU。3 月1 日患者症状无改善，行胸腔引流，调整抗菌药物为头孢哌酮-舒巴坦3 g 每8 小时1 次，治疗4 d 后，患者体温、心率逐渐恢复正常，鼻导管吸氧33%下血PaO295 mmHg，感染指标明显下降，但患者仍气促，呼吸约30 次/min，自觉呼吸费力，复查胸部CT见病灶较前增多。入院时留取的痰涂片、痰培养以及血培养均为阴性。为明确病原学，于3 月2 日送检血、支气管肺泡灌洗液的mNGS，血mNGS 回报有贝纳柯克斯体（序列数6，鉴定置信度99%，相对丰度1.2%）。再次行血清Q 热立克次体IgM 抗体检测显示弱阳性（3 月5 日）与阳性（3 月8 日）。追问病史发现，患者春节期间回广西农村老家，曾宰杀鸡鸭并接触牛，符合Q 热潜伏期，故诊断为急性Q 热立克次体感染伴肺炎。停用头孢哌酮-舒巴坦，改为多西环素0.1 g 每12 小时1 次口服，多西环素治疗7 d 后，3 月12 日复查胸部CT 见双肺片状、斑片状模糊阴影，胸腔积液消失。患者病情稳定出院。

2 讨论

Q 热是一种由贝纳柯克斯体引起的全球性人畜共患病，我国自20 世纪50 年代首次报道以来，已有19 个省及自治区陆续报道了Q 热病例，病例分布较多的省份有新疆、宁夏、陕西、贵州、广西、安徽等，广东省属于低流行水平[1-2]。贝纳柯克斯体主要存在于牛、羊、犬、猫等家畜的排泄物和分泌物中，是唯一可以不通过节肢动物传播引起感染的立克次体，其传播途径主要为呼吸道和消化道，人吸入含病原体的气溶胶或者食用被感染动物而发病，潜伏期2～4 周[3-4]。虽然Q 热的暴发流行多在牧区，但农业地区甚至城镇地区的人畜共患Q 热也时常有报道，非牧区通常表现为非职业（屠宰工、饲养员、兽医等）人群的散发病例[2,5]。根据病程不同，Q 热有急性、慢性之分，急性Q 热常表现为发热、寒战、头疼、肌痛、乏力等流感样症状，慢性Q 热则表现为心内膜炎、感染性动脉瘤或肉芽肿性肝炎[5-6]。肺炎是急性Q 热的一种表现，呈突然发病或逐渐发病，患者可表现为干咳或咯痰，胸膜炎症性胸痛，多合并肺外症状，CT 可见局灶性或双侧浸润[7]。Q 热肺炎的影像学及临床表现均无特异性，疾病早期影像学还可表现正常，且疾病具有一定的自限性，极少进展成急性呼吸衰竭和急性呼吸窘迫综合征，因此常被误诊为流行性感冒或普通肺炎[8]。实验室检查方面，由于贝纳柯克斯体为严格胞内寄生的病原体，相较于其他病原体引起的感染，Q 热患者可表现为白细胞计数正常或偏低、血小板减少、C 反应蛋白显著升高、转氨酶和/或肌酶升高，部分患者还可出现血钠降低[9-10]。

Q 热缺乏特异性临床表现，实验室检测是目前诊断的主要方式，包括血清学、PCR、免疫组织化学检测以及分离培养等，Q 热立克次体肺炎还需要排除其他原因所致的肺损害[5]。一般在发病5～10 d 才能通过血清学检测到抗体，故该方法不适用于疾病的早期诊断，而且受早期使用抗菌药物及免疫功能低下影响，血清学诊断可能出现假阴性[5,11]。相较于抗体检测，PCR 和免疫组化的特异度和灵敏度较高，但操作复杂且对技术和设备有一定的要求[12]。Q 热立克次体的生长条件需要鸡胚、鼠胚等活细胞，因此无法通过普通培养确诊[5]。多西环素是治疗Q 热最有效的药物，其他药物如阿奇霉素、喹诺酮类、利福平以及甲氧苄啶-磺胺甲唑也可作为替代治疗的选择。β 内酰胺类药物无法进入细胞内，不推荐用于治疗Q 热立克次体感染[11]。诊断明确后需要尽早治疗，延迟治疗超过7 d 会增加住院风险[13]。另外，虽然人群对Q 热立克次体普遍易感，但Q 热具有一定自限性且60%的患者感染后可无症状。因此首次感染Q 热立克次体而无临床症状者可以不使用抗菌药物，如有症状，则需要使用上述有效抗菌药物治疗[14]。

mNGS 是基于宏基因组学和高通量的测序技术，可直接针对样本中所有的核酸进行无偏倚测序，结合病原微生物数据库来检测样本中含有的可能病原微生物序列（包含细菌、真菌、病毒、寄生虫、支原体、衣原体等）[12]。mNGS 解决了许多病原体难以培养的问题，通过直接检测核酸也可以覆盖更全面的病原体种类，对于新发感染、复杂感染、混合感染以及未知病原体的临床诊断具有较高的参考价值[15]。近年来已有文献报道通过mNGS 诊断钩端螺旋体脑膜炎、阿米巴脑膜炎、沙眼衣原体血流感染以及西尼罗河病毒呼吸道感染等少见病原体所致感染[16-19]。立克次体为特殊病原体，传统方法培养困难，其引发的感染临床表现缺乏特异性，mNGS 在辅助病原学诊断上具有重要价值。侯婕等[11]报道了1例恙虫病立克次体肺炎案例，该患者经广谱抗生素经验治疗后无好转并进展为多器官功能损害，血与支气管肺泡灌洗液培养均阴性，最后通过mNGS 确诊。纪洪艳等[20]报道了1 例Q 热心内膜炎，患者多次血培养阴性，使用万古霉素、美罗培南抗感染治疗临床症状改善不明显，mNGS 回报Q 热立克次体。Kondo 等[21]报道了mNGS 诊断Q 热心内膜炎1 例，Stafford 等[22]报道了2 例不明原因发热、头痛的孕妇经mNGS 诊断为伤寒立克次体引起的鼠型斑疹伤寒。上述案例经多西环素治疗后均获得好转，临床转归证实了立克次体为致病菌，表明mNGS 诊断立克次体感染具有较高的灵敏度。

除检测特殊病原体有优势外，mNGS 较传统培养可更快速提供病原学结果，为重症患者的治疗赢得时间。并且研究发现，在重症感染中mNGS 对于病原学的诊断阳性率高于培养，其丰度的变化与治疗结果密切相关[23]。对于人畜共患病，mNGS 还能揭示病原体在动物源与人类来源之间的差异，对于跨物种传播的传染性疾病有重要作用。基于上述优点，近年来mNGS 已经被多个共识或指南推荐用于感染性疾病的检测。但mNGS 也存在不足，包括检测价格昂贵，不能判断是定植、污染与致病菌，难以检出耐药基因与毒力基因，标本前处理程序复杂容易引起样本污染，测序过程与结果在不同检测平台间差异大。因此，mNGS 暂不作为常规病原学检测方法，轻症感染、通过传统方法容易诊断的感染以及人源性细胞和背景菌较多的标本一般不推荐使用[24]。

本例Q 热立克次体肺炎患者以消化道症状为早期突出表现，肺炎起病较为隐匿，被误诊为腹腔感染。哌拉西林-他唑巴坦可覆盖社区获得性腹腔感染及肺炎的常见病原体，本例患者初始治疗效果不佳，应高度怀疑非典型病原体感染。广西属于Q 热自然疫源地，患者有短暂旅居及动物接触史，Q 热潜伏期内发病，高热、寒战、乏力、白细胞和血小板偏低、转氨酶和肌酶升高、低钠血症等临床症状与实验室检查和Q 热的表现相符。另外患者反复高热，入院时呼吸道症状较轻，2 d内出现呼吸衰竭，影像学迅速进展，提示本例患者为急性Q 热。在传统病原学检查均阴性的情况下，mNGS 协助了早期诊断。支气管肺泡灌洗液mNGS 阴性可能与标本取材相关，血mNGS 的贝纳柯克斯体的序列数虽然仅有6 个，但考虑这是罕见病原体，非背景微生物，胞内致病菌生物信息量少，同时Q 热具有自限性，血标本检测出的序列数少可能与疾病严重程度相关。结合患者的流行病学史、临床症状、实验室检查、药物治疗效果及血清抗体的变化规律，Q 热立克次体肺炎可确诊。

综上，在充分结合临床的情况下，mNGS 可以在不明原因感染的快速诊断中起到重要辅助作用。Q 热立克次体肺炎在广东地区少见，其临床表现及实验室检查不典型，本病例初始被误诊为腹腔感染，病原学培养阴性的情况下是mNGS 协助了诊断。随着mNGS 被诸多指南或共识推荐，成为感染性疾病尤其是少见、罕见病原体感染诊断的利器，我们在利用其优势的同时也应该严格掌握检测的适应证，避免滥用，增加患者经济负担。