血液肿瘤患儿侵袭性真菌感染诊治和管理策略
2023-08-23杜白露
沈 楠 杜白露
上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心感染科(上海 200127)
血液肿瘤患儿的预后及生存率随着治疗方法的不断出现并改进、临床中涌现的抗肿瘤新药以及各种支持治疗手段的加强等有了显著提高。但由于存在自身免疫功能低下、长期使用类固醇激素、化疗后中性粒细胞减少、使用大剂量广谱抗菌药物、中心静脉插管及长时间住院等情况,血液肿瘤患儿易发生各类感染,其中侵袭性真菌病(invasive fungal disease,IFD)是血液肿瘤治疗过程中最常见的感染性疾病之一,对血液肿瘤患儿预后具有重要影响。研究显示,急性白血病患儿IFD 发生率为9.7%~12.9%,造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation,HSCT)IFD发生率为6%~21.2%[1-3]。
IFD诊断困难、疗效差,早期识别IFD高风险患者,及时诊断,进而选择有效的抗真菌治疗,可以降低血液肿瘤患儿的IFD 发生率、相关死亡率及治疗费用。本文对血液肿瘤患儿IFD的风险因素、临床特征、治疗方案、预后情况等进行概述,以期为血液肿瘤患儿IFD的预防、管理及治疗提供参考。
1 IFD的风险因素
儿童血液肿瘤患者发生IFD的危险因素与成人相似,常见因素包括:疾病因素如急性髓细胞性白血病(acute myeloid leukemia,AML)、疾病初发、复发或未缓解,治疗相关因素如接受异体造血干细胞移植、治疗后的粒细胞缺乏[中性粒细胞计数(absolute neutrophil count,ANC)<0.5×109/L]、重度粒细胞缺乏(ANC<0.1×109/L)和长时间粒细胞缺乏(粒细胞缺乏时间持续>10 d)、高剂量类固醇暴露、移植后出现的移植物抗宿主病(graft versus host disease,GVHD)、接受小分子激酶抑制剂治疗等,以及组织黏膜损伤、使用大剂量广谱抗菌药物、合并巨细胞病毒感染、留置中心静脉导管,既往IFD、下呼吸道感染病史等[4]。国外指南对儿童血液肿瘤IFD 的风险因素进行了划分(表1),并针对不同的风险等级提出了相应的抗真菌预防策略,如高风险IFD 建议进行常规的抗真菌预防,低风险则不建议抗真菌药物预防[5]。另外,多项研究中年龄被认为是与儿童血液肿瘤患者发生IFD风险有关的唯一人口统计学因素,年龄增长与IFD风险增加相关,但目前尚不清楚年龄本身是风险因素,还是其他因素的替代因素,如化疗强度、药代动力学改变、肥胖或高血糖等[6-7]。
表1 儿童血液肿瘤IFD风险分层
2 IFD的病原体和发病机制
血液肿瘤患儿IFD最常见的病原体是曲霉菌和念珠菌。研究显示血液恶性肿瘤、HSCT合并IFD的患者中,曲霉菌感染占27.7%~59.2%,念珠菌感染占24.8%~43.1%,其中念珠菌属最常见病原菌依次为白念珠菌(32.9%)、近平滑念珠菌(27.1%)、热带念珠菌(18.7%)、光滑念珠菌(12.0%)等[8-10];此外,血液肿瘤患儿IFD 的病原体还包括毛霉目真菌、镰刀霉、尖端赛多孢菌、马尔尼菲青霉菌、耶氏肺孢子菌和隐球菌等[11-13]。IFD 最常见的感染部位为呼吸道,其次为消化道、中枢神经系统以及真菌引起的血流感染等[14]。肺部IFD 以丝状真菌为主,其中曲霉菌为主要致病菌,真菌血症以念珠菌多见[15]。上海儿童医学中心2019—2022 年间在血液肿瘤患儿病原体宏基因组检测(next generation sequencing,NGS)中检测到33 例真菌感染,检出率最高为黄曲霉(30.3%),其次为白色念珠菌(21.2%)、微小根毛霉(12.1%)、烟曲霉(12.1%)。
3 IFD的的临床线索
IFD临床表现异质性强,与感染部位、真菌种类和血液肿瘤患儿的免疫状态密切相关。免疫抑制状态或未接受抗真菌预防治疗的血液肿瘤患儿出现发热、咳嗽、喘息、头痛、惊厥等感染征象时需警惕IFD可能。肺、肝脾、鼻窦和中枢神经系统等是常受累的靶器官。发热是最常见的症状,常表现为持续发热或热退后再次持续发热。当患儿出现发热,合并咳嗽、胸痛和咯血时,提示侵袭性肺曲霉或毛霉感染。并且,鼻腔鼻窦曲霉菌感染发生率较高,患儿常表现为头痛、鼻出血、血性鼻腔分泌物等典型鼻窦炎症状,但如出现鼻窦炎症状并有鼻骨破坏则需考虑毛霉菌感染可能。侵袭性念珠菌感染常发生于肺部、血流、中枢神经系统等,念珠菌肺炎时症状无特征性,但咳胶冻样痰是念珠菌肺炎相对特异的表现。耶氏肺孢子菌肺炎在长期服用免疫抑制剂,尤其是未规范使用复方磺胺甲噁唑预防的血液肿瘤患儿中较常见,但由于临床症状和体征不典型容易漏诊或误诊,如果患儿出现干咳、发绀、呼吸困难,特别伴有进行性低氧血症高度提示耶氏肺孢子菌肺炎可能。此外,如患儿出现发热、肝脾或淋巴结肿大除考虑原发病进展或复发外,需警惕播散性马尔尼菲蓝状菌、隐球菌感染可能。部分患儿侵袭性真菌感染会出现皮疹,根据皮疹的颜色、是否有鳞屑、是否伴瘙痒需考虑不同的真菌病原可能,如“脐凹”样皮疹是播散性马尔尼菲蓝状菌感染的相对特异体征。综上,尽管IFD临床症状和体征缺乏特异性,但是细致的体格检查有助于捕捉到IFD的临床线索。
4 IFD的诊断
IFD 的诊断采用分级诊断的模式,根据宿主因素(尤其是免疫状态)、临床和影像学证据、微生物学证据和病理组织学证据可分为拟诊、临床诊断和确诊3 个级别(图1)[16]。宿主因素和临床证据在上文已进行描述,本部分重点关注血液肿瘤患儿IFD影像学和实验室检查部分。
图1 侵袭性真菌病诊断分级
4.1 影像学
尽管IFD 的肺部影像学多样性和异质性明显,但是影像学检查在IFD 中可协助判断感染部位、类型以及病灶的大小和数量。以呼吸道传播为主的真菌如曲霉菌和毛霉菌累及肺部和鼻窦等部位,因此影像学尤其是CT 检查具有重要的临床意义。肺曲霉菌病CT可表现为楔形和节段性、大叶性实变,结节伴周围晕征,空气新月征等。结节伴周围晕征是软组织密度结节周围环以磨玻璃样的晕,在疾病早期出现率高,对本病早期诊断有提示性价值[17]。胸部CT提示反晕征多见于丝状真菌感染,尤其是毛霉菌,应引起警惕[18]。
4.2 病原学检查
真菌抗原抗体检测目前进入新的5 G+时代,5G+检测方法在传统的(1,3)-β-D葡聚糖试验(G试验)、半乳甘露聚糖试验(GM试验)和隐球菌荚膜多糖试验(GXM试验)基础上,新开展一系列真菌病原特异IgG 检测,如曲霉IgG 抗体试验、念珠菌IgG抗体试验和念珠菌甘露聚糖试验(Mn 试验)等。其中,G试验是最常用的IFD早期诊断的筛查方法。葡聚糖是除毛霉菌和新型隐球菌外的真菌特异性细胞壁成分,而(1,3)-β-D 葡聚糖占真菌50%,所以G试验可以诊断念珠菌、曲霉菌、镰刀菌、耶氏肺孢子菌等多种真菌感染,但不能用于接合菌和隐球菌的检测[19]。此外,需注意G 试验检测前血制品输注可能引起假阳性结果的出现。半乳甘露聚糖是曲霉菌细胞壁的组成成分,当曲霉菌在组织生长时可释放入血,常用于曲霉菌病的筛查。GM试验可采用血清、肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)、脑脊液标本进行检测,但对不同样本类型需采用不同的阳性阈值[16]。近期我国自主研发的曲霉POCT检测诊断平台,如Quic GM/Quic曲霉IgG/Quic烟曲霉IgE/总IgE组合检测,可以全面覆盖临床常见的不同曲霉菌病类型,包括侵袭性肺曲霉菌病、变应性支气管肺曲霉病、慢性肺曲霉菌病。
应用多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术可以协助确诊真菌病原[20]。如果在检出真菌菌丝的10%甲醛固定石蜡包埋组织中用PCR检测到真菌DNA 可作为真菌确诊标准。值得注意的是,作为环境中常见真菌的曲霉菌,必须血浆、血清、全血或BALF 至少连续2 次或以上PCR 检测阳性;或血浆、血清、全血至少1 次PCR 检测阳性,同时BLAF至少1次PCR阳性才可临床诊断[21]。由此可见,PCR检测的优势在于其灵敏度较高,无需预设可检测出多种真菌,但是其缺点包括对某些细胞壁厚的真菌如曲霉菌、隐球菌核酸提取困难易导致假阴性结果,并且操作易污染,也无法区分检测的真菌是感染还是定植。因此,目前PCR 检测仅推荐作为辅助IFD诊断的微生物学证据。
近年来,mNGS 可以直接从血液、BALF、脑脊液、胸腹水等多种类型样本中提取病原体核酸,无需培养,且检出率一般不会受到前期抗菌治疗的影响,因此越来越多地应用于IFD的辅助诊断[22-23]。有研究表明,基于二代测序的Illumina 测序对真菌检测的灵敏度和特异度分别为91%和89%;而基于三代测序的纳米孔测序对真菌的灵敏度和特异度可高达91%和100%[24]。虽然许多研究证实,mNGS有助于协助IFD 的诊断,但是mNGS 检测真菌核酸并不能证明其与感染的确切关系,结果必须在临床背景下进行解释和分析[25]。与PCR检测一样,mNGS 在提取细胞壁厚的真菌核酸时也存在破壁和提取核酸困难的技术缺陷。因此,即使mNGS检出真菌,也需要结合临床表现、真菌致病性和常规检测结果综合判断,不应盲目开展抗菌治疗。
5 IFD的治疗
5.1 预防治疗
IFD 高风险因素的血液肿瘤患儿都应接受抗真菌预防。中性粒细胞缺乏化疗患儿可选择泊沙康唑、伏立康唑预防,异基因造血干细胞移植患儿亦可选择泊沙康唑、氟康唑、米卡芬净等预防[15]。
5.2 经验治疗和诊断驱动治疗
血液肿瘤患儿持续中性粒细胞缺乏伴发热且广谱抗生素使用3天以上无效需考虑IFD可能,可启动抗真菌经验治疗;如果这些患儿出现临床影像学异常或微生物检验阳性(GM/G 试验阳性等),可进行诊断驱动治疗。因这些患儿病原体中曲霉菌多见,经验治疗和诊断驱动治疗时抗真菌药物应选择可覆盖曲霉菌的广谱药物,如卡泊芬净、伏立康唑、两性霉素B 脂质体等[4]。如果患儿前期已接受广谱抗真菌药物预防,在启动IFD 经验性抗真菌治疗时一般推荐换用其他类型抗真菌药物。
5.3 目标治疗
临床诊断或确诊IFD的血液肿瘤患儿应依据真菌的种类和药敏选择用药,并且药物选择必须充分考虑患儿基础疾病的现行治疗方案和脏器功能,以保证抗真菌疗效的同时降低不良反应的发生。
5.3.1 念珠菌病 侵袭性念珠菌病包括念珠菌血症、播散性念珠菌病以及累及深部器官的念珠菌病,如中枢神经系统念珠菌病。对于念珠菌血症的治疗,应首先考虑拔除中心静脉置管。卡泊芬净等棘白菌素类药物作为推荐初始药物使用,其次为两性霉素B 脂质体,伏立康唑、伊曲康唑和氟康唑可作为备选方案。对播散性念珠菌病的治疗,如果伴中性粒细胞缺乏推荐使用棘白菌类、两性霉素B 脂质体和伏立康唑;如果无中性粒细胞缺乏则推荐氟康唑或伊曲康唑静滴治疗。然而,对于中枢神经系统念珠菌病的治疗,由于棘白菌素类是大分子量的环六胜肽,一般无法通过血脑屏障,所以推荐使用两性霉素B 脂质体和伏立康唑进行治疗。如果患儿临床症状稳定、粒细胞缺乏恢复、既往未进行三唑类药物预防亦可考虑氟康唑治疗[15,26-28]。此外,CHIF-NET 2015—2017年的药敏检测数据显示,热带念珠菌对氟康唑和伏立康唑敏感性下降,而光滑念珠菌对伏立康唑的敏感性下降[10],因此侵袭性念珠菌病在抗真菌药物选择时,应充分结合念珠菌的种类和真菌药敏监测数据以提高治疗效果。
5.3.2 曲霉菌病 对强烈怀疑曲霉菌病的患儿,在进行诊断性评估的同时,应尽早开始抗真菌治疗。曲霉菌病的初始治疗药物推荐伏立康唑,两性霉素B脂质体是曲霉菌病初始治疗备选的替代治疗[4,29]。在曲霉菌病的挽救治疗时,可联合使用与初始方案不同的抗真菌药或更换抗真菌药类别。挽救治疗可选择的药物包括两性霉素B脂质体、泊沙康唑、伊曲康唑、卡泊芬净或米卡芬净[29]。使用三唑类药物进行挽救治疗时应考虑初始抗真菌治疗方案、药代动力学和可能耐药性等多因素的影响。
5.3.3 毛霉菌病 毛霉病的初始药物治疗一般选择单药治疗,首先考虑两性霉素B脂质体,泊沙康唑作为备选药物。对于重症毛霉病患儿,两性霉素B脂质制剂联合泊沙康唑可能可以提高治疗效果。当首选治疗为两性霉素B脂质体疗效不佳或出现肾损害等严重或无法逆转不良反应时,应开展挽救治疗,换用泊沙康唑静脉制剂或肠溶片或口服混悬液[4,18]。艾沙康唑作为一款广谱的新型三唑类抗真菌药物,已在我国批准用于不适合两性霉素B的成人毛霉病的治疗。随着艾沙康唑在儿童临床研究中的开展和完成,今后可能会成为血液肿瘤患儿毛霉病治疗的新选择。
5.3.4 其他 其他真菌感染引起IFD 的治疗方案见表2[30]。需要注意的是,在耶氏肺孢子菌肺炎的药物治疗中首选复方磺胺甲噁唑。尽管目前卡泊芬净也常被用于治疗复方磺胺甲噁唑不耐受或疗效欠佳的耶氏肺孢子菌肺炎,但其作用仍存在较多争议[31]。
表2 儿童侵袭性真菌病推荐用药
5.4 辅助治疗
血液肿瘤患儿免疫抑制状态,特别是中性粒细胞数量和功能异常是IFD 常见的风险因素。因此建议可以在基础疾病控制的基础上,适当减停免疫抑制剂或使用粒细胞集落刺激因子以帮助中性粒细胞和免疫功能恢复,从而辅助IFD的治疗。此外,如真菌病灶已累及血管造成出血,或者毛霉菌感染抗真菌治疗后仍有残留病灶的患儿可考虑手术干预以防再次化疗或造血干细胞移植后IFD复发。
5.5 药物浓度监测及药物相互作用
使用伏立康唑和泊沙康唑等三唑类药物的过程中需定期进行药物浓度监测,可及时发现抗真菌预防和治疗失败的原因[32]。
血液肿瘤患儿治疗基础疾病的药物中有多种可与抗真菌药物发生相互作用,在使用时需避免合用或调整剂量。例如,三唑类抗真菌药物通过细胞色素P450同工酶代谢,当伏立康唑或伊曲康唑与长春新碱同用时会引起严重的神经毒性[33];伊曲康唑与环磷酰胺同用会引起肾毒性和肝毒性[34],所以如患儿需要接受长春新碱或大剂量环磷酰胺时应避免同时使用广谱的三唑类抗真菌药物。此外,伏立康唑等药物亦可通过影响细胞色素P 450 同工酶代谢抑制CYP3A4介导的环孢素、他克莫司或西罗莫司代谢,合用会增加环孢素、他克莫司或西罗莫司的生物利用度,所以在接受环孢素、他克莫司或西罗莫司开始伏立康唑治疗时,应将环孢素、他克莫司或西罗莫司剂量减半,并定期监测环孢素、他克莫司或西罗莫司的药物浓度[35-36]。
6 IFD疗效评估和治疗疗程
目前,IFD 在临床诊治中对疗效评估和疗程仍存在主观性较强的问题。IFD 疗效评估应包括患儿的临床症状、体征、影像学病灶和微生物学检测等方面的评估。值得注意的是,微生物学检测尤其是分子检测的相关指标,如NGS的序列数等不推荐作为疗效评估的唯一指标,必须结合患儿症状、体征和影像学结果综合评估。
根据成人血液病真菌感染指南和诊疗建议,念珠菌血症抗真菌治疗在患儿临床症状和体征恢复后,至少持续至血流中真菌病原清除后2周以上;播散性念珠菌病则需要至少持续至血培养转阴和影像学上病灶完全吸收,该疗程常需数月以上;中枢神经系统念珠菌病治疗需持续至症状、体征、影像学完全恢复后4周以上。曲霉菌病的治疗疗程推荐6~12周,应结合疾病严重程度,免疫抑制状态和症状、体征恢复程度综合考虑[15]。
近年来随着病原分子检测技术的发展以及新型抗真菌药物的应用,血液肿瘤患儿IFD的预后已经得到很大的改善,但是仍面临早期、快速、精准诊断困难以及病情复杂、治疗药物选择难的挑战。因此,加强IFD的科学化诊治,提升儿童血液肿瘤科和感染科医师抗菌药物合理使用水平,延缓耐药真菌的发生,为保护血液肿瘤患儿生命健康筑牢重要的防线。