疾病科普丨隐匿难诊——非结核分枝杆菌病



什么是非结核分枝杆菌(NTM)病?

NTM病是指人体感染了NTM,并引起相关组织、脏器的病变。



什么是NTM?

非结核分枝杆菌(non-tuberculous Mycobacteria,NTM)系指除结核分枝杆菌复合群(包括结核、牛、非洲、田鼠、山羊、pinnipedii、suricattae和mungi分枝杆菌)和麻风分枝杆菌以外的一大类分枝杆菌的总称。


迄今为止,共发现NTM菌种190余种,14个亚种。

除了海分枝杆菌和溃疡分枝杆菌外,NTM都属于机会致病菌,可在机体中定植而不引起疾病,因此需要依照指南推荐的判断标准,仔细辨别其是否是引起感染的病原菌。


有关非结核分枝杆菌更详细的介绍见下方链接:

病原知识库丨(二)非结核分枝杆菌——脓肿分枝杆菌

病原知识库丨(三)非结核分枝杆菌——鸟分枝杆菌复合群




NTM分类

国际上多采用伯杰系统细菌学手册分类,国内通常以Runyon分类法与伯杰系统细菌学手册相结合。




临床表现

NTM病为全身性疾病,主要侵犯肺组织,但全身各个器官系统皆可罹患。


NTM肺病⭐


概况:NTM肺病是最常见的NTM病,在国外约占70%~80%,我国尚未有这方面的具体数据。NTM肺病是慢性病,可发生于任何年龄,女性患病率明显高于男性,老年居多,尤其是绝经期妇女较为常见。


CT的出现和使用的增加使人们能够识别高度符合非结核性分枝杆菌感染的特征性变化,例如细支气管炎症的“树芽征”表现。

一例鸟胞内分枝杆菌复合群(MAC)肺部感染患者的胸部CT:箭头指出细支气管炎症的“树芽征”表现(右肺周围)和支气管扩增(右中肺和左肺)。


主要病原谱:近年来引起肺部病变的NTM菌种发生了一定的变化,主要菌种有MAC、脓肿分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌、玛尔摩分枝杆菌和蟾分枝杆菌。还可出现2种及以上的NTM菌种同时感染的情况。


NTM淋巴结病


概况:NTM淋巴结病多见于儿童,是儿童最常见的NTM病。儿童NTM淋巴结病以1~5岁多见,10岁以上儿童少见,男女之比为1∶1.3~2.0。最常累及的部位是上颈部和下颌下淋巴结,一般无肺部及全身症状,颈部淋巴结所在皮肤呈紫罗兰色是其典型表现。

NTM淋巴结炎:发病2个月后皮肤表面呈紫罗兰色,进入临床Ⅲ期。皮肤呈紫罗兰色(红色箭头)。


主要病原谱:20世纪70年代以瘰疬分枝杆菌最为常见,随后被MAC所取代,近来嗜血分枝杆菌引起的NTM淋巴结病快速增长,主要菌种为MAC、瘰疬分枝杆菌、玛尔摩分枝杆菌


NTM皮肤病


概况:NTM可引起皮肤及皮下软组织感染,皮肤感染的临床表现多为肉芽肿性结节或坏死性溃疡。

海分枝杆菌在右臂引发的皮下结节


主要病原谱:

皮肤病变:主要菌种有脓肿分枝杆菌、龟分枝杆菌、偶发分枝杆菌、海分枝杆菌、溃疡分枝杆菌。


皮肤及软组织局部脓肿:多由脓肿分枝杆菌、龟分枝杆菌、偶发分枝杆菌引起。


播散性NTM病


概况:播散性NTM病主要见于免疫受损患者,最常见于HIV感染的个体。


主要病原谱:主要菌种有MAC、龟分枝杆菌、嗜血分枝杆菌及堪萨斯分枝杆菌。





流行病学

NTM广泛存在于水、土壤、灰尘等自然环境中,人和某些动物均可感染。


NTM病的流行病学研究较为困难,不同国家或地区的确切资料和数据难以掌握,因为在大多数国家NTM病的报告不是强制的,而鉴别NTM感染和发病也很困难,不同的研究中NTM感染的发生率和患病率有着显著的不同。我国尚未有大样本NTM病的流行病学调查资料。



我国2016年荟萃分析

2016年一项纳入105篇我国NTM患病率报道的荟萃分析显示,大陆地区NTM感染率为6.3%(5.4%~7.4%),东南部地区NTM患病率最高,为8.6%(7.1%~10.5%)。


在中国北方地区,慢生长分枝杆菌(SGM)占所有NTM分离株的63.7%,南方为53.0%。南方地区的快速生长分枝杆菌(RGM)分离率显著多于北方地区(P<0.001)。

南方地区与北方地区RGM、SGM构成比


根据沿海省份的数据(从北到南),NTM流行率和NTM分离种类沿地理纬度呈明显上升趋势。


沿海各省NTM分离种数及流行率分布



我国2000~2019年荟萃分析

另一项时间跨度为20年的我国NTM患病率荟萃分析报道显示,在20年间里脓肿分枝杆菌和鸟分枝杆菌复合群(MAC)是我国流行的优势NTM物种。


种水平研究显示,2015年前脓肿分枝杆菌在我国临床最为常见,2015年后,胞内分枝杆菌成为最流行的NTM菌种。此外,龟分枝杆菌患病率降低,与此相对的是堪萨斯分枝杆菌患病率显著增加。


广东、浙江、上海、北京和江苏分离出的NTM株数最多。有趣的是,10大优势NTM菌种的比例在这些省份之间存在差异,甚至在浙江、江苏和上海这三个相邻省份之间也各有不同。

二十年间分离NTM最多的前5大省及其NTM菌种构成




NTM肺病确诊标准

国内共识


中华医学会结核分会发布的《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》中指出:

具有呼吸系统症状和(或)全身性症状,经胸部影像学检查发现空洞性阴影、多灶性支气管扩张以及多发性小结节病变等,已排除其他肺部疾病,在确保标本无外源性污染的前提下,符合以下条件之一者可诊断为NTM肺病:


(1) 2份分开送检的痰标本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:(满足其一即可)

①NTM培养和(或)分子生物学检测阳性;

1次及以上的痰标本、支气管冲洗液或支气管肺泡灌洗液中NTM培养和(或)分子生物学检测阳性。



国外指南


英国胸科学会发表的《NTM肺病管理指南》中,诊断NTM肺病的临床和微生物学标准如下:

临床:(两者皆需满足)

(1)肺部症状,胸片有结节性或空洞性阴影,或高分辨率CT扫描显示多灶性支气管扩张伴多个小结节。

(2)适当排除其他诊断。


微生物学(满足其一):

(1)至少2次单独痰样本培养阳性;若结果无法诊断,考虑重复痰AFB涂片和培养。

(2)支气管肺泡灌洗和支气管冲洗液至少培养阳性1次。

(3)经支气管或其他肺活检具有分枝杆菌组织病理学特征,同时培养阳性;或活检组织显示分枝杆菌组织病理学特征,同时还需至少1次痰液或支气管冲洗液培养阳性。



点击展开实验室诊断方法概要↓




诊断方法

1 涂片显微镜检查

与结核分枝杆菌一样,推荐用荧光染色法的涂片显微镜检查。单独依据涂片显微镜检查不能鉴别结核分枝杆菌和NTM。


2. 分离培养

NTM目前培养仍然是检测NTM最灵敏的技术之一。固体培养和液体培养均可用于NTM的培养,推荐二者联合使用以提高培养的阳性率。


3. 菌种鉴定

菌种鉴定的目的是对NTM病进行精准诊断,包括对NTM临床相关性的判定。但不是所有分离到的NTM都需要进行后续的菌种鉴定,如培养分离到菌量很低、产色的快速生长型分枝杆菌时,几乎可以判定不是致病菌,不必开展进一步的菌种鉴定。


3.1 对硝基苯甲酸选择性培养基法

绝大多数NTM可以生长,而MTB则不能生长。该方法可靠性较好,适合于对菌种进行初步鉴定。


4. 分子诊断


4.1 直接同源基因或序列比较方法

该方法通过分析同源DNA序列组成差异将细菌鉴定至种水平,是目前菌种鉴定的“金标准”

常用于分枝杆菌菌种鉴定的序列包括16S RNA编码基因(16S DNA)、16S‐23S rRNA基因间区(ITS)、RNA聚合酶的β亚基(rpoB)和热休克蛋白65(hsp65)编码基因,仅就鉴别能力来看,hsp65优于rpoB和ITS。


4.2 间接同源基因或序列比较方法

商业试剂盒简化了操作流程,适合于临床实验室开展应用,但这些试剂盒所能鉴定的菌种较为有限,另外,也不能进一步区分NTM至亚种水平。


4.3 二代测序技术(NGS)

是菌种鉴定分辨率最高的手段,也可用于追踪由NTM引起的特定人群中的传播。


4.4 MALDI‐TOF‐MS

可鉴别分枝杆菌至种水平。该方法具有分辨率高、快速、准确、需要菌量少的优点。



mNGS在NTM肺病中的诊断价值


上海肺科医院团队发表一篇题为《Diagnostic performance of metagenomic next-generation sequencing in non-tuberculous mycobacterial pulmonary disease when applied to clinical practice》的报告,分析了mNGS在非结核肺部感染疾病(NTMPD)中的诊断效用。


实验纳入院内2020年1月1日至2021年5月31日疑似NTMPD病患共528位,最终入组194人。

研究流程图


研究结果显示,mNGS与诊断金标“MGIT 960培养”之间的一致性较好:89位病患在mNGS与“MGIT 960培养”的检测中均为阳性,16位病患mNGS与“MGIT 960培养”检测中均为阴性。此外,mNGS可额外检出69位培养阴性病患中的非结核分枝杆菌。

mNGS与MGIT 960之间的一致性结果


同时,mNGS的总灵敏度(81.4%)远远高于MGIT 960(53.6%),mNGS的总特异性(97.8%)与MGIT 960(100%)并无显著差异。

mNGS与培养总灵敏度、总敏感度ROC图


mNGS与MGIT 960联用,可将灵敏度大幅提升至91.8%。


团队使用ROC曲线对比两种方法的性能。mNGS的AUC为0.897,高于MGIT 960(0.768)。不同标本的mNGS AUC排名如下:BALF(0.916)>肺穿刺液(0.903)>痰液(0.870)。(AUC越大代表诊断性能越好。)

不同标本中mNGS性能ROC图




参考文献:(上下滑动查看)

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[3]李会,李欣,Susan Penelope Cadzow等.外科治疗儿童非结核分枝杆菌性颈淋巴结炎二例[J].临床小儿外科杂志,2021,20(10):998-1000.

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[5]Zhou L,et al. Trends in the Prevalence and Antibiotic Resistance of Non-tuberculous Mycobacteria in Mainland China, 2000-2019: Systematic Review and Meta-Analysis. Front Public Health. 2020 Jul 28;8:295.

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创建时间:2023-06-30 17:15