侵袭性真菌病诊断及其 经验性治疗 安徽医科大学第一附属医院感染病科 李家斌 lijiabin948@163.com
内容 真菌分类 概述 诊断要点 治疗原则
病因分类 按生长形态分五组 生长特性 1.酵母菌组 2.酵母样真菌组 3.双相菌组 4.霉菌组 5.细菌样菌组 致病性真菌 病因分类 按生长形态分五组 生长特性 致病性真菌 1.酵母菌组 隐球菌属(新型隐球菌) 2.酵母样真菌组 假丝酵母菌(念珠菌)属:以白假丝酵母菌最多见,其次热带假丝酵母菌,其他少见有假热带、克柔、光滑、近平滑、葡萄牙、挪威、吉利蒙德、星状、都柏林假丝酵母菌等。 3.双相菌组 组织胞浆菌、皮炎芽生菌、粗球孢子菌、巴西副球孢子菌、孢子丝菌、着色真菌、马洛菲青霉菌等。 4.霉菌组 曲霉属:烟曲霉菌最多见,黄曲霉次之,尚有土曲霉、黑曲霉和小巢型曲霉等。 接合菌属(毛霉科):毛霉、根霉和犁头霉等。 5.细菌样菌组 放线菌属:衣氏放线菌、牛放线菌、奈氏放线菌、粘放线菌。 诺卡菌属:星状诺卡菌、巴西诺卡菌和豚鼠诺卡菌。 卡氏肺孢菌
内容 真菌分类 概述 诊断要点 治疗原则
IFI导致的死亡率不断攀升 McNeil MM, Nash SL, Hajjeh RA.et al. Trends in mortality due to invasive mycotic diseases in the United States, 1980-1997. Clin Infect Dis. 2001 Sep 1;33(5):641-7
曲霉已成为最重要的致病真菌 中国 美国 德国 近 20 中国医院内SFI发病率在近20年也日趋增高 年 1980 ︱ 1997 因IA导致的死亡率增长了近4倍, 其中骨髓移植患者IA感染死亡率最高,达87-90% 德国 1978 ︱ 1992 侵袭性曲霉感染(IA)已成为最重要的致病真菌 德国一项回顾了1978年至1992年11000例尸检结果的研究显示,IA感染增加了17-60 美国1980年至1997年因IA导致的死亡率增长了近4倍,其中骨髓移植患者IA感染死亡率最高,达87-90% 中国医院内SFI发病率在近20年也日趋增高,一份院内感染报告显示,真菌感染总例数149人,其中134例为系统性真菌感染,最后5年75例均为系统性真菌感染 德国一项回顾了1978年至1992年 11000例尸检结果的研究显示, IA感染增加了17-60% Kullberg BJ, Oude Lashof AM. Epidemiology of opportunistic invasive mycoses. Eur J Med Res. 2002 May 31;7(5):183-91 刘正印,盛瑞媛,李旭丽等. 院内真菌感染149例分析. 中华医学杂志2003年3月第83卷第5期399-402 9
IA发病率呈增长趋势 一项荟萃分析显示造血干细胞移植(HSCT)后的侵入性侵袭性曲霉感染(IA)在80年代后发病率逐年上升,在威凡等新型抗真菌药物应用后才开始下降 Martino R, Subirà M. Invasive fungal infections in hematology: new trends. Ann Hematol. 2002 May;81(5):233-43 10
TransNet 项目2001-2006年间1181位移植患者IFI调查结果 HSCT和SOT为IA高发人群 TransNet 项目2001-2006年间1181位移植患者IFI调查结果 造血干细胞移植 (n=829) 实体器官移植 (n=292) 曲霉菌感染44% 念珠菌感染53% 念珠菌感染29% 曲霉菌感染19% 其它霉菌感染11% 隐球菌感染8% 接合菌感染6% 其它霉菌感染6% 地方性真菌感染5% 接合菌感染2% 异体造血干细胞移植(HSCT)和实体器官移植(SOT)易发生曲霉菌、念珠菌以及其他侵袭性真菌感染 第15届国际免疫抑制宿主感染大会报道:不采取预防治疗的情况,IA的发病率在异体造血干细胞移植(HSCT)为 10–15%,急性骨髓性白血病(AML)为10%,急性淋巴细胞性白血病为5%,自体HSCT患者为2% 第35届欧洲EBMT会议报道:欧洲接受异体HSCT的患者IA感染发生率为3%,但致死率超过70% 片中数据是第47届ICAAC报道美国国家器官移植调查网络TransNet 项目2001年-2006年数据,显示HSCT和实体器官移植(SOT)易发生曲霉菌、念珠菌以及其他侵袭性真菌感染 Pappas P., et al. ICAAC 2007 11
传统诊断率低下易导致IFI漏诊 传统诊断需要肺组织同时获取病理学和微生物学的证据,临床上势必造成多数患者失去治疗机会,不能满足IFI诊治需求。患者生前IFI诊断率远远低于其实际发生率,大部分通过尸检才得到确诊 SEIFEM2004研究报道罹患恶性血液病的患者生前诊断IFI的发生率仅为12.3%,绝大多数是曲霉菌感染占90% MD Anderson 癌症中心分析了1989-2003年因恶性血液病去世后的尸检数据,结果显示为33%的IFI发病率,其中只有25%即1/4在生前被诊断 Pagano L, Caira M, Candoni A, et al. The epidemiology of fungal infections in patients with hematologic malignancies: the SEIFEM-2004 study. Haematologica 2006;91:1068-1075. Chamilos G, Luna M, Lewis RE, et al. Invasive fungal infections in patients with hematologic malignancies in a tertiary care cancer center: an autopsy study over a 15-year period (1989-2003) Haematologica. 2006;91;986-989. 12
内容 真菌分类 概述 诊断要点 治疗原则
现代诊断观念倡导分级诊断 根据真菌感染发病危险因素、临床特征、微生物检查和组织病理学检查,将诊断分为3级拟诊、临床诊断和确诊,治疗亦区别对待为现代IFI诊断和治疗观念。侵袭性真菌感染在临床上无特殊的表现,而实验室缺乏可靠的诊断技术,因此临床工作中应寻找侵袭性真菌感染早期的蛛丝马迹,将宿主因素、临床表现和微生物检测手段紧密结合在一起,这样才能掌握侵袭性真菌感染诊治指南,达到早期诊断和早期治疗,改善患者的预后。 14
念珠菌血症的高危因素 欧洲一项前瞻性念珠菌感染调查显示:血管内插管和使用广谱抗生素是念珠菌血症最重要的高危因素 15 Tortorano AM, Biraghi E, Astolfi A, et al. European Confederation of Medical Mycology (ECMM) prospective survey of candidaemia: report from one Italian region. J Hosp Infect. 2002;51(4):297-304 15
IA感染的主要危险因素 一项为期6年的曲霉菌病调查研究显示:广谱抗生素的应用、皮质激素疗法以及中性粒细胞减少(计数<0.5 G/L )是曲霉感染的主要危险因素 Georg Maschmeyer,1Antje Haas, Oliver A. Cornely. Invasive Aspergillosis: Epidemiology, Diagnosis and Management in Immunocompromised Patients. Drugs 2007; 67 (11): 567-1601 16
环境是IA危险因素之一 空气、水、食物及其他环境存在霉菌易导致免疫抑制患者感染而致病,国外相关文献报道较多,如免疫抑制患者在庭院工作时染急性肺曲霉病,环境中有霉菌污染和血液病患者侵袭性曲霉病发病率的关联,建筑结构和院内曲霉病,控制免疫抑制患者环境暴露可降低IA发病率等都揭示了环境和感染的关系。图中所示为环境对肾移植患者曲霉感染的评估分析 Praz-Christinaz SM, Lazor-Blanchet C, Binet I,et al. Occupational risk assessment of aspergillosis after renal transplantation. Transpl Infect Dis. 2007 Sep;9(3):175-81. 17
临床 体征 诊断构成要素二 IFI感染无特征性临床体征 18
肺部是IA的主要感染部位 一项曲霉菌的联合调查数据显示,肺部是曲霉感染的主要部位,侵袭性肺曲霉病(IPA)是肺曲霉病中最严重的类型。 19 Patterson TF, Kirkpatrick WR, White M.et al. Invasive aspergillosis. Disease spectrum, treatment practices, and outcomes. I3 Aspergillus Study Group. Medicine (Baltimore). 2000 Jul;79(4):250-60 19
肺炎和持续高热是IA主要临床特征 一项为期6年的曲霉菌调查研究显示:肺部是IA感染的最常见部位(95%),大多数患者发展成肺炎和持续高热(96.5%)且应用广谱抗生素无效。85%的患者出现发热,大多数患者出现一个以上临床体征,部分患者有第二感染病灶,如脑、肾、心包膜、心内膜,少部分患者无临床体征 Georg Maschmeyer,1Antje Haas, Oliver A. Cornely. Invasive Aspergillosis: Epidemiology, Diagnosis and Management in Immunocompromised Patients. Drugs 2007; 67 (11): 567-1601 20
CT影像学检查有助于IA的诊断 组织病理学支持晕轮征是曲霉菌病的表现 但是其他病原体感染也可引起晕轮征 100 90 80 70 60 50 94% 组织病理学支持晕轮征是曲霉菌病的表现 但是其他病原体感染也可引起晕轮征 90 80 70 61% 60 50 40 30% 27% 30 CT影像学检查有助于IA的诊断,CT结果显示晕轮征或新月征可提示患者罹患侵袭性肺曲霉病,组织病理学支持晕轮征是曲霉菌病的表现,有晕轮征的患者治疗反应好 20% 20 10% 10 ≥1个大结节 晕轮征 实变 梗死形状 的结节 空洞 空气新月征 Greene RE, Schlamm HT, Oestmann JW.et al. Imaging findings in acute invasive pulmonary aspergillosis: clinical significance of the halo sign. Clin. Infect Dis. 2007 44: 373-9 Caillot D, Couaillier JF, Bernard A.et al. Increasing volume and changing characteristics of invasive pulmonary aspergillosis on sequential thoracic computed tomography scans in patients with neutropenia J Clin Oncol. 2001 Jan 1;19(1):253-9 21
DEVELOPMENT OF PULMONARY CAT-IMAGE Caillot et al. J Clin Oncol 2001; 19:253-9 Neutropenia Halo sign D 0-5 Air-space consolidation D 5-10 Air-crescent sign D 10 -20
晕轮征 - - - atypical - - - 新月征 曲菌病肺部病变影像学的动态变化 晕轮征 - - - atypical - - - 新月征 时间 Day 0 7 14 CAILLOT et al. JClinOncol 2001;19:253
Small vessel angioinvasion Unequivocal ‘Halo sign’ surrounding a nodule Halo Small vessel angioinvasion Herbrecht, Denning et al, NEJM 2002;347:408-15.
肝脾念珠菌病(公牛眼)
微生 物学 诊断构成要素三 早期提示 高危患者发生侵袭性真菌感染 微生物学是IFI诊断构成要素三,呼吸道分泌物等微生物学证据可早期提示高危患者发生侵袭性真菌感染 26
1,3-β- D葡聚糖试验 ( G试验) 诊断的敏感性为63~100%; 诊断的特异性为74~100%; 缺陷在于容易假阳性,且无法区分真菌的种类 除了合接菌属外所有真菌细胞壁中有1,3-β- D葡聚糖,而原核生物、病毒和人类细胞壁中无之。
GM明显提高lA临床诊断率 GM(半乳甘露聚糖 )检测诊断率 诊断阳性率 移植科住院的血液病高危患者(141例) 临床诊断 (9例) 拟诊(94例) 有影像学资料(92例) 无影像学资料 (2例) 影像学 11.1% 12%(11例) GM 100% 75.2% 国内关于GM检测对IA早期诊断的研究已有很多临床报告,结果亦证实了GM检测对IA早期诊断的价值。如《中华血液学杂志》2009年9月发表的“血清半乳甘露聚糖试验对侵袭性曲霉菌感染早期诊断和治疗的价值”文章显示:GM检测可以明显提高lA患者的临床诊断率;GM阳性结果较痰培养曲霉菌阳性提前出现(10.0±4.1)天[(8~15)天];比主要影像学证据提早出现(12.6±5.7)天[(6~22)天]; GM检测可以明显提高lA患者的临床诊断率; GM阳性结果较痰培养曲霉菌阳性提前出现(10.0±4.1)天5)天]; 比主要影像学证据提早出现(12.6±5.7)天[(6~22)天] 姚佳峰,苏东,黄勇等.血清半乳甘露聚糖试验对侵袭性曲霉菌感染早期诊断和治疗的价值.中华血液学杂志2009年9月第30卷第9期592-595 28
GM可系统性评价抗真菌治疗效果 与其他诊断性的辅助检查相比,GM试验对于侵袭性曲霉菌感染的早期诊断阳性检出率及检出时间均明显优于主要影像学表现及直接微生物学证据 姚佳峰,苏东,黄勇等.血清半乳甘露聚糖试验对侵袭性曲霉菌感染早期诊断和治疗的价值.中华血液学杂志2009年9月第30卷第9期592-595 29
组织 病理学 诊断构成要素四 在组织切片中发现真菌菌丝和 (或)孢子是诊断的有力证据 组织病理学是IFI诊断构成要素四,确诊需要有感染部位组织细胞学的证据或无菌标本的阳性培养结果,在组织切片中发现真菌菌丝和(或)孢子是诊断的有力证据 30
内容 真菌分类 概述 诊断要点 治疗原则
改变诊断观念 成功诊治IFI的 核心环节 改变诊断观念成功诊治IFI的核心环节。从临床实际和客观需要出发,建立分级诊断,分别给予相应处理,以避免和减少漏诊,使需要治疗的患者及时得到治疗。早期诊断有助于延长IA感染患者生存期。美国休斯敦Fred Hutchinson 癌症研究中心回顾性分析了1990年1月1日至2004年12月31日医院数据库中405位造血干细胞移植患者的数据,2002年-2004年应用IA早期诊断方法的患者90天存活期较过去年诊断IA的明显延长(45% vs. 22%; P<.001) 32
挽救患者生命 侵袭性真菌感染诊断关键 早期 诊断 治疗 、 挽救患者生命 早期 诊断 侵袭性真菌感染病情严重,诊断困难,治疗棘手,早期诊断和治疗,及时挽救患者生命是侵袭性真菌感染诊断关键 治疗 33
侵袭性真菌感染治疗策略 临床预防和治疗侵袭真菌感染的实用策略 预防用药 经验性治疗 抢先治疗 目标性治疗 感染 过程 高危患者 拟 诊 拟 诊 临床诊断 确 诊 目前临床预防和治疗侵袭性真菌感染的策略包括四点内容: 对高危患者的预防用药; 对拟诊患者的经验性治疗; 对临床诊断患者的抢先治疗; 对确诊患者的目标性治疗。 参考文献: 1、中华内科杂志。2007;46。 临床预防和治疗侵袭真菌感染的实用策略 34
经验性抗真菌治疗的定义 粒缺发热患者经广谱抗生素治疗4天以上无效或起初有效但3~5 d后再出现发热,在积极寻找病因的同时,经验性应用抗真菌治疗。 Clinical Infectious Diseases 2008; 46:327–60
为何需要经验性抗真菌治疗? 真菌诊断技术的缺陷,使得许多感染确诊过迟,或仅在尸检中得以证实
早期经验性抗真菌治疗可极大改善患者预后 12小时*内即开始抗真菌治疗,院内死亡率仅为11% 超过12小时开始抗真菌治疗,院内死亡率可达33% 12小时后平均死亡率为33.1%† 院内死亡率(%) 针对侵袭性真菌感染应提倡早期治疗。 一项自2001年1月至2004年12月对157例念珠菌血症感染患者进行的回顾性队列研究,比较分析开始抗真菌治疗的时间与患者死亡率之间的关系。结果显示:自首次阳性血培养的采集血标本开始计时,12小时内即给予抗真菌治疗,患者死亡率仅为11.1%;若超过12小时再开始抗真菌治疗,患者死亡率则高达33.1%。 参考文献: 2.Morrell M et al. antimicrob Agents Chemother. 2005;49:3640-3645. *自首次阳性血培养的采集血标本后开始计。 † P=0.169 一项自2001年1月至2004年12月对157例念珠菌血症感染患者进行的回顾性队列研究,比较分析开始抗真菌治疗的时间与患者死亡率之间的关系。 2.Morrell M et al. antimicrob Agents Chemother. 2005;49:3640-3645. 37
(一)侵袭性真菌感染的主要高危因素(1) 曲霉感染的高危因素 严重粒细胞缺乏 严重粒细胞缺乏 免疫功能低下的患者 免疫功能低下的患者 血液恶性肿瘤患者 COPD 曲霉感染的高危因素 长时间激素治疗 多器官功能衰竭* 严重粒细胞缺乏 严重粒细胞缺乏 免疫功能低下的患者 免疫功能低下的患者 曲霉/念珠菌感染的高危因素 移植患者 移植患者 入住ICU 入住ICU 为了明确易发生侵袭性曲霉感染/念珠菌感染患者的类型,综合曲霉/念珠菌感染的高危因素发现:可从基础疾病,患者接受的治疗方法及患者自身状态区分易发生真菌感染的患者类型。 中心静脉插管 中心静脉插管 糖尿病 糖尿病 念珠菌感染的高危因素 外科手术 外科手术 多部位念珠菌定植 多部位念珠菌定植 广谱抗生素的使用 广谱抗生素的使用 Ostrosky-Zeichner L et al. Crit Care Med. 2006;34:857-863. Meersseman W et al. Clin Infect Dis.2007; 45:205–16 *包括肝,肾,心脏功能衰竭 38
真菌感染的可能临床表现 表现 念珠菌感染 曲霉感染 发热 ++++ 多关节痛 ++ 无 氮血症 皮损 ++(豆腐样坏死) + 肝损害 罕见 鼻窦症状和体征 呼吸系统症状和体征 +++ 脑部症状和体征 不常见 Clinical Infectious Diseases 2004; 39:S38–43
随着抗真菌治疗药物的广泛应用,深部真菌感染的菌种也有变迁: 念珠菌的比例有所下降,在念珠菌属里白色念珠菌亦有所减少; 曲霉菌和隐球菌的比例大大升高; 耐药真菌的比例亦明显升高
确定初始治疗方案 经验性抗真菌治疗药物的初始选择: 原则:兼顾酵母样菌和霉菌 ! 应该了解患者是否用氟康唑或伊曲康唑作为化疗的真菌预防性治疗(产生耐药性念珠菌感染,例如光滑念珠菌或克柔念珠菌感染机会增多),该情况对首次经验性抗真菌治疗选择甚为重要; 原则:兼顾酵母样菌和霉菌 ! Gilbert DN et al. The Sanford guide to Antimicrobial Therapy. 2008.
Antifungal Therapy:The Last 50 Years Micafungin Anidulafungin Posaconazole # of drugs 18 16 Caspofungin Voriconazole 14 ABCD L-AmB ABLC Terbinafine 12 Nystatin Amphotericin B Griseofulvin 10 8 抗真菌药物市场和其他药物市场不同。两性霉素B自上市50年来仍是经典药物,不断出现的新药并不能完全取代老药,不同的药物都有各自的特点(如针对特定的菌属)。再如,氟康唑上市20年来,也是针对白色念珠菌感染患者的经典药物。(制霉菌素、灰黄霉素、特比萘芬、泊沙康唑、阿尼芬净、两性霉素B脂质体、两性霉素B脂质体复合物(ABLC)和两性霉素B胶体分散剂(ABCD)。) Fluconazole Itraconazole 5-FC Miconazole Ketoconazole 6 4 2 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2006 Year 42
抗真菌药物就作用机制来分有三类: 作用于真菌细胞膜,影响甾醇合成的药物,如吡咯类及两性霉素; 作用于真菌细胞壁,影响1,3-β-D葡聚糖合成的棘白霉素类; 作用于核酸合成的抗真菌药物,如5-氟胞嘧啶。
二性霉素B类此类有二性霉素B、二性霉素B含脂复合体(ABLC),两性霉素硫酸胆甾醇酯(ABCD)和两性霉素B脂质体(L-AmB)。 此类药物的主要通过与细胞膜磷脂双分子层上的甾醇发生交互作用,使真菌细胞膜上形成水溶性小孔,细胞膜通透性增加,使胞体内重要物质流失而菌体死亡。
两性霉素B 及其含脂制剂 两性霉素B属多烯类抗真菌药,广谱,疗效肯定(几乎所有深部真菌),但毒性大。含脂制剂毒性降低,价格昂贵。 临床上可用于曲霉菌、念珠菌、隐球菌、毛霉菌和组织胞浆菌感染; 静脉给药每天0. 5~1 mg∕kg,开始以1~5 mg/d小剂量给药,每日或隔日增加5 mg,注意滴注时间不短于6小时和避光。含脂制剂的推荐剂量为3~5 mg/kg,也主张小剂量开始逐渐增加。
吡咯类 主要有咪唑类和三唑类 吡咯类药物作用的靶酶主要是14-α去甲基酶。利用咪唑环和三唑环上的第三位和第四位氮原子镶嵌在该酶的细胞色素P-450蛋白的铁原子上,抑制14-α-去甲基酶的催化活性,使羊毛甾醇不能转化成14-α-去甲基甾醇,进而阻止麦角甾醇的合成,使真菌的细胞膜合成受阻,真菌细胞破裂死亡。
氟康唑(fluconazole ) 三唑类抗真菌药,抗菌谱窄,对曲霉菌无效,对酵母和双相真菌好,其中对白念株菌和新生隐球菌效最佳,但对非白念珠菌耐药率升高,如对克柔,光滑念珠菌效果差。耐受性好,毒性低,可穿透血脑屏障,可透入眼球。 临床上主要用于预防和治疗白色念珠菌感染,对隐球菌也有效。治疗侵袭性念珠菌感染的常用剂量为第1天800 mg,随后每天400 mg;治疗隐球菌的剂量为每日800~1200 mg。
伊曲康唑( itraconazole) 三唑类抗真菌药,抗菌谱广,对曲霉有效,但对毛霉菌无效。耐受性好,其口服溶液制剂生物利用度高。 临床上可用于曲霉菌、念珠菌、隐球菌和组织胞浆菌感染。推荐剂量为第1、2天200 mg∕次,2次/天,静脉滴注;第3~14天200 mg静滴,1次/天,滴注时间不少于1小时,其后口服溶液200 mg,2次/天。
伏立康唑( voriconazole ) 第二代三唑类抗真菌药,口服生物利用度可达90%,经肝脏代谢,不能经透析清除。体内分布广,组织中浓度>血浆浓度,在脑组织中也可达有效浓度。 临床上可用于治疗侵袭性曲霉菌病、念珠菌病(包括氟康唑耐药菌株引起的感染)、镰刀霉引起的感染。 推荐用法:第一个24小时给负荷量,静滴注,每日2次,每次6 mg/kg;口服每日2次,体重>40 kg者400mg/次,< 40 kg者200 mg/次。给药24小时以后给维持剂量,静脉每日给药2次,每次4 mg/kg;口服每日2次,体重>40 kg者200 mg/次,<40 kg者100 mg/次。
棘白霉素类卡泊芬净是第一个棘白霉素类抗真菌药。 棘白霉素作为1,3-β-D-葡聚糖合成酶的非竞争性抑制剂,在抑制该酶活性的同时,不影响核酸和甘露糖的合成。1,3-β-D-葡聚糖是维持真菌细胞壁完整的主要物质。该物质下降,真菌细胞壁通透性增加,胞体溶解而死亡。隐球菌缺乏该物质。人体细胞也无1,3-β-D-葡聚糖。
卡泊芬净(caspofungin) 棘球白素类抗真菌,对白念珠菌(包括Flu-R )、热带、克柔、光滑作用强;对曲菌属、肺孢子菌具有抑菌作用;对隐球菌属、镰刀菌、毛孢子菌、接合菌无效。与其他抗真菌药无交叉耐药。 临床上用于侵袭性念珠菌病、念珠菌血症和侵袭性曲霉菌病。首日负荷剂量为70 mg,第2天标准计量50mg∕次,每日1次,缓慢静滴1小时,不需要前驱给药,在许多病例中均不需调整剂量(如肾功能不全和老年人)。
小 结 真菌感染的高危因素; 晕轮征、公牛眼征、不明原因出血量增加以及正规抗细菌感染治疗4-5天无效或开始有效3-5天后再度升高,等等; 小 结 真菌感染的高危因素; 晕轮征、公牛眼征、不明原因出血量增加以及正规抗细菌感染治疗4-5天无效或开始有效3-5天后再度升高,等等; 改变诊断观念是成功诊治IFI的核心环节; 经验性抗真菌治疗是临床控制真菌感染, 降低重症患者死亡率的重要措施。
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