引用本文: 張軒, 周莉, 吳孝蘋. 腦脊液宏基因組二代測序診斷李斯特菌腦膜腦炎一例. 華西醫學, 2022, 37(8): 1264-1267. doi: 10.7507/1002-0179.202206034 復制
病例介紹 患者,男,52 歲,因“發熱伴頭痛 7 d”于 2021 年 5 月 6 日入成都市第一人民醫院神經內科。入院 7 d 前患者因在高原受涼后出現發熱(最高體溫 39℃),伴頭痛,呈全頭部持續脹痛,無惡心、嘔吐,無意識障礙、精神行為異常發生,于當地醫院行抗感染治療(具體不詳)后患者未再發熱,但頭痛仍未見明顯緩解,遂于當地醫院出院,出院診斷:化膿性腦膜炎,后為進一步診治入我科。患者既往無特殊病史。
入院體格檢查(查體):體溫 37℃,脈搏 80 次/min,呼吸 20 次/min,血壓 132/69 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。神經系統查體:神志清楚,答對切題,吐詞清晰,高級皮質功能正常,顱神經查體無異常發現,四肢肌力 5 級,肌張力正常,腱反射(++),痛觸覺對稱,指鼻試驗、跟膝脛試驗穩準,腦膜刺激征陰性,病理征陰性,無陽性定位體征。
入院后完善輔助檢查。血常規:白細胞計數 13.95×109/L,淋巴細胞 90%。頭顱 MRI 未見異常改變。初步診斷為“顱內感染:病毒性腦膜炎?”暫給予注射用阿昔洛韋(0.5 g、每 8 小時 1 次)靜脈滴注抗病毒,注射用頭孢曲松鈉(2 g、1 次/d)抗細菌,完善腰椎穿刺(腰穿,2021 年 5 月 6 日),行腦脊液常規、生化、涂片、培養及病原微生物宏基因組二代測序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)。腦脊液(2021 年 5 月 8 日)結果提示單核細胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)感染,見圖1。及時更換治療方案,停用注射用阿昔洛韋、頭孢曲松鈉,給予注射用氨芐西林鈉(2 g、每 4 小時 1 次)靜脈滴注抗感染治療 20 d,復查腰穿(2021 年 5 月 26 日)。2 次腰穿腦脊液結果見表1,2 次腦脊液液基制片細胞學檢查見圖2。在整個病程中患者病情呈好轉趨勢,頭痛逐漸消失,體溫恢復正常(36.3℃),最終預后良好,無并發癥發生。患者于 2021 年 6 月 3 日出院。

Pseudomonas_sp._QS1027:假單胞菌QS1027;Fusicatenibacter_saccharivorans:一種屬于梭菌ⅩⅣ a亞群的細菌;Others:其他細菌


a. 治療前;b. 治療 20 d 后
討論 LM 是一種革蘭陽性桿菌,其遺傳機制允許該細菌作為兼性胞內病原體生存[1]。食用受污染的食物被認為是導致 LM 感染的主要原因。近年來,由于惡性腫瘤、獲得性免疫缺陷綜合發病率的增加和免疫抑制劑的使用,體內微生物疾病譜發生了改變,特別是 LM 引起的中樞神經系統感染的發病率呈上升趨勢,已成為細菌性腦膜炎、腦炎的常見病原體之一[2]。但李斯特菌腦膜腦炎(Listeria monocytogenes meningoencephalitis,LMM)的臨床表現通常不具特征性,阻礙了該病的及時診斷。此外,外周血或腦脊液中病原的分離、培養、鑒定等傳統檢測方法操作要求高,檢測時間長,陽性檢出率低。因此,為了提高 LMM 的診斷準確性,需要一種無偏倚的診斷方法。mNGS 是一種有效的病原體檢測工具,與傳統檢測不同,mNGS 可以在腦脊液或腦組織中識別新的或意想不到的病原體,篩查幾乎所有潛在的顱內感染。迄今為止,只有少數研究評估了 mNGS 在 LMM 臨床診斷中的應用。通過以“二代測序”或“mNGS”和“腦膜炎”或“腦炎”和“李斯特菌”作為關鍵詞在萬方數據庫和中國知網數據庫對 2012 年 1 月 1 日—2022 年 5 月 30 日的中文文獻進行檢索發現,目前有中文全文并有詳細摘要的文獻共 14 篇[3-16],其中 4 篇納入 5 例患者以上,10 篇為 2 例患者及以下個案報道。在 14 篇文獻中,共包括 LMM 患者 65 例,其中范張玲等[3]、劉然等[4]、王曉娟等[5]、郭永征等[6]納入研究的病例數分別為 34、8、5、5 例;另外個案報道病例數共 13 例[7-16],其中預后不良 6 例[7-11],預后良好 7 例[12-16]。在 65 例患者中,19 例(29.23%)預后不良,預后不良患者的腦脊液壓力[中位數為 290 mm H2O(1 mm H2O=0.0098 kPa)]、腦脊液蛋白(中位數為 2.58 g/L)、細胞數(中位數為 1 457×106/L)均更高,頭顱 MRI 有更明顯的腦積水表現。預后不良的主要原因表現為:① 院外治療不當貽誤病情;② 采用常規腦脊液涂片和培養,LM 檢出陽性率低、周期長,致使診斷不明確,延誤治療;③ 未采取手術處理腦積水(患者家屬拒絕或自動出院)。在 65 例患者中,9 例通過 mNGS 明確致病菌為 LM,其中 8 例在及時更換敏感抗菌藥物預后良好,1 例存在明顯腦積水,在接受側腦室引流手術及合理使用抗菌藥物后亦恢復良好,提示 mNGS 在早期診斷及指導臨床治療方面有重要的參考價值。
LM 是一種重要的食源性病原體,主要通過食用受污染的蔬菜、動物產品和奶酪傳播;這種病原體通過眼睛、受損的皮膚和黏膜侵入人體。LM 為條件致病菌,老年人、新生兒及免疫功能缺陷者易受感染。當受到 LM 感染時,可有胃腸道癥狀,中樞神經系統感染時常表現為細菌性腦膜炎、腦膜腦炎[17]。本文報道的該例患者病前無確切進食污染食物史。據國內報道的病例[3-16]均未報告確切食物污染源,推測可能是因為 LM 在自然界分布廣泛,且潛伏期較長(2~90 d),故散發病例難以確定食物污染源。此外,該例患者為青壯年群體,人類免疫缺陷病毒、結核、體液免疫、腫瘤等指標均未見異常,排除了免疫功能缺陷可能。但患者在高原發病,有受涼病史,這可能是造成患者免疫力下降,從而產生了感染 LM 的條件。
中樞神經系統 LM 感染多累及背側腦干、小腦及第四腦室,可出現頭痛、發熱及腦膜刺激征等癥狀和體征,若累及腦實質可出現意識障礙、精神障礙或者不對稱性顱神經損傷、偏癱、偏身感覺障礙、共濟失調等體征。該例患者以發熱伴頭痛起病,但無腦膜刺激征、腦實質受損相關體征;其腰穿腦脊液壓力不高,雖細胞數增加,但以單核細胞增多為主,同時無糖、氯相關指標降低,這和典型的化膿性腦膜炎腦脊液表現不同。在未獲得明確病原學證據情況下,更傾向于考慮病毒性感染,從而造成誤診。大部分文獻報道 LMM 腦脊液中白細胞及多核細胞比例低于其他細菌性腦膜腦炎,白細胞計數多小于 1×106/L[3-16]。LM 可感染多種細胞類型,單核細胞和中性粒細胞向感染部位的募集對宿主防御 LM 至關重要。研究發現 LM 通過趨化因子受體顯著改變骨髓的造血區室,促進單核細胞的增多,但尚不清楚具體的促遷徙途徑[18]。
LM 腦膜炎或腦炎外周血化驗結果多無特異性表現,與其他中樞神經系統感染性疾病難鑒別,其診斷主要靠腦脊液中發現 LM。病原體細菌培養的方法已經存在多年,一直是 LM 感染診斷的金標準,但腦脊液 LM 培養陽性率僅為 46%~68%,且細菌培養存在假陽性和培養耗時長[19],易導致誤診或漏診,可能使病情加重,因此需要快速、靈敏的檢查方法。mNGS 可直接由病變腦組織、腦脊液及尿液中獲取病原微生物信息[20-21]。理論上,mNGS 可以根據特定的核酸序列識別幾乎所有的微生物,具有足夠長的讀取量以及完整的參考數據庫。mNGS 對病原體鑒定具有更高的敏感性,且不受此前使用抗菌藥物的影響。mNGS 已成功應用于腦脊液病原體檢測。多項研究表明,mNGS 比傳統金標準方法更有效、更快速地檢測中樞神經系統感染[19-21]。
LMM 發病率低,但病情極危重,即使經及時規范的抗感染治療 LM 腦膜炎的總病死率為 31%,合并中樞神經系統實質損害者病死率為 38%~50%[22]。目前在治療 LM 感染的抗菌藥物的選擇上,氨芐西林仍作為首選藥物,可以單獨使用或同時聯用氨基糖苷類抗菌藥物以減少感染復發。同時國外研究還表明,碳青霉烯類、氟喹諾酮類亦是潛在治療李斯特菌病的藥物[23]。LMM 的氨芐西林用量應>6 g/d 治療至少維持 15~21 d 推薦 4~6 周[22]。綜合已有文獻和本文報道病例可知,愈后良好的患者中抗菌藥物的使用情況為:氨芐西林、氨芐西林+慶大霉素、青霉素+慶大霉素、青霉素+阿奇霉素、萬古霉素等[12-16]。而本病例根據患者病原學結果,積極調整抗菌藥物使用亦取得了良好效果。
綜上,通過對本例患者的診治,總結了以下幾點:① LM 腦膜炎不僅可見于年老患者、新生兒或免疫缺陷者,也可見于青壯年健康人;② LM 腦膜炎的臨床表現復雜,腦脊液常規及生化檢查無特異性,LM 培養陽性率低、周期長,而通過 mNGS 可以實現準確、快速診斷;③ 本例患者為輕癥患者,通過 mNGS 實現早期診斷,在盡早更換抗菌藥物為氨芐西林后避免了病情加重,愈后良好;④ LM 對頭孢類抗菌藥物耐藥,按經驗使用頭孢曲松等抗菌藥物,均不利于 LMM 的治療。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
病例介紹 患者,男,52 歲,因“發熱伴頭痛 7 d”于 2021 年 5 月 6 日入成都市第一人民醫院神經內科。入院 7 d 前患者因在高原受涼后出現發熱(最高體溫 39℃),伴頭痛,呈全頭部持續脹痛,無惡心、嘔吐,無意識障礙、精神行為異常發生,于當地醫院行抗感染治療(具體不詳)后患者未再發熱,但頭痛仍未見明顯緩解,遂于當地醫院出院,出院診斷:化膿性腦膜炎,后為進一步診治入我科。患者既往無特殊病史。
入院體格檢查(查體):體溫 37℃,脈搏 80 次/min,呼吸 20 次/min,血壓 132/69 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。神經系統查體:神志清楚,答對切題,吐詞清晰,高級皮質功能正常,顱神經查體無異常發現,四肢肌力 5 級,肌張力正常,腱反射(++),痛觸覺對稱,指鼻試驗、跟膝脛試驗穩準,腦膜刺激征陰性,病理征陰性,無陽性定位體征。
入院后完善輔助檢查。血常規:白細胞計數 13.95×109/L,淋巴細胞 90%。頭顱 MRI 未見異常改變。初步診斷為“顱內感染:病毒性腦膜炎?”暫給予注射用阿昔洛韋(0.5 g、每 8 小時 1 次)靜脈滴注抗病毒,注射用頭孢曲松鈉(2 g、1 次/d)抗細菌,完善腰椎穿刺(腰穿,2021 年 5 月 6 日),行腦脊液常規、生化、涂片、培養及病原微生物宏基因組二代測序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)。腦脊液(2021 年 5 月 8 日)結果提示單核細胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)感染,見圖1。及時更換治療方案,停用注射用阿昔洛韋、頭孢曲松鈉,給予注射用氨芐西林鈉(2 g、每 4 小時 1 次)靜脈滴注抗感染治療 20 d,復查腰穿(2021 年 5 月 26 日)。2 次腰穿腦脊液結果見表1,2 次腦脊液液基制片細胞學檢查見圖2。在整個病程中患者病情呈好轉趨勢,頭痛逐漸消失,體溫恢復正常(36.3℃),最終預后良好,無并發癥發生。患者于 2021 年 6 月 3 日出院。

Pseudomonas_sp._QS1027:假單胞菌QS1027;Fusicatenibacter_saccharivorans:一種屬于梭菌ⅩⅣ a亞群的細菌;Others:其他細菌


a. 治療前;b. 治療 20 d 后
討論 LM 是一種革蘭陽性桿菌,其遺傳機制允許該細菌作為兼性胞內病原體生存[1]。食用受污染的食物被認為是導致 LM 感染的主要原因。近年來,由于惡性腫瘤、獲得性免疫缺陷綜合發病率的增加和免疫抑制劑的使用,體內微生物疾病譜發生了改變,特別是 LM 引起的中樞神經系統感染的發病率呈上升趨勢,已成為細菌性腦膜炎、腦炎的常見病原體之一[2]。但李斯特菌腦膜腦炎(Listeria monocytogenes meningoencephalitis,LMM)的臨床表現通常不具特征性,阻礙了該病的及時診斷。此外,外周血或腦脊液中病原的分離、培養、鑒定等傳統檢測方法操作要求高,檢測時間長,陽性檢出率低。因此,為了提高 LMM 的診斷準確性,需要一種無偏倚的診斷方法。mNGS 是一種有效的病原體檢測工具,與傳統檢測不同,mNGS 可以在腦脊液或腦組織中識別新的或意想不到的病原體,篩查幾乎所有潛在的顱內感染。迄今為止,只有少數研究評估了 mNGS 在 LMM 臨床診斷中的應用。通過以“二代測序”或“mNGS”和“腦膜炎”或“腦炎”和“李斯特菌”作為關鍵詞在萬方數據庫和中國知網數據庫對 2012 年 1 月 1 日—2022 年 5 月 30 日的中文文獻進行檢索發現,目前有中文全文并有詳細摘要的文獻共 14 篇[3-16],其中 4 篇納入 5 例患者以上,10 篇為 2 例患者及以下個案報道。在 14 篇文獻中,共包括 LMM 患者 65 例,其中范張玲等[3]、劉然等[4]、王曉娟等[5]、郭永征等[6]納入研究的病例數分別為 34、8、5、5 例;另外個案報道病例數共 13 例[7-16],其中預后不良 6 例[7-11],預后良好 7 例[12-16]。在 65 例患者中,19 例(29.23%)預后不良,預后不良患者的腦脊液壓力[中位數為 290 mm H2O(1 mm H2O=0.0098 kPa)]、腦脊液蛋白(中位數為 2.58 g/L)、細胞數(中位數為 1 457×106/L)均更高,頭顱 MRI 有更明顯的腦積水表現。預后不良的主要原因表現為:① 院外治療不當貽誤病情;② 采用常規腦脊液涂片和培養,LM 檢出陽性率低、周期長,致使診斷不明確,延誤治療;③ 未采取手術處理腦積水(患者家屬拒絕或自動出院)。在 65 例患者中,9 例通過 mNGS 明確致病菌為 LM,其中 8 例在及時更換敏感抗菌藥物預后良好,1 例存在明顯腦積水,在接受側腦室引流手術及合理使用抗菌藥物后亦恢復良好,提示 mNGS 在早期診斷及指導臨床治療方面有重要的參考價值。
LM 是一種重要的食源性病原體,主要通過食用受污染的蔬菜、動物產品和奶酪傳播;這種病原體通過眼睛、受損的皮膚和黏膜侵入人體。LM 為條件致病菌,老年人、新生兒及免疫功能缺陷者易受感染。當受到 LM 感染時,可有胃腸道癥狀,中樞神經系統感染時常表現為細菌性腦膜炎、腦膜腦炎[17]。本文報道的該例患者病前無確切進食污染食物史。據國內報道的病例[3-16]均未報告確切食物污染源,推測可能是因為 LM 在自然界分布廣泛,且潛伏期較長(2~90 d),故散發病例難以確定食物污染源。此外,該例患者為青壯年群體,人類免疫缺陷病毒、結核、體液免疫、腫瘤等指標均未見異常,排除了免疫功能缺陷可能。但患者在高原發病,有受涼病史,這可能是造成患者免疫力下降,從而產生了感染 LM 的條件。
中樞神經系統 LM 感染多累及背側腦干、小腦及第四腦室,可出現頭痛、發熱及腦膜刺激征等癥狀和體征,若累及腦實質可出現意識障礙、精神障礙或者不對稱性顱神經損傷、偏癱、偏身感覺障礙、共濟失調等體征。該例患者以發熱伴頭痛起病,但無腦膜刺激征、腦實質受損相關體征;其腰穿腦脊液壓力不高,雖細胞數增加,但以單核細胞增多為主,同時無糖、氯相關指標降低,這和典型的化膿性腦膜炎腦脊液表現不同。在未獲得明確病原學證據情況下,更傾向于考慮病毒性感染,從而造成誤診。大部分文獻報道 LMM 腦脊液中白細胞及多核細胞比例低于其他細菌性腦膜腦炎,白細胞計數多小于 1×106/L[3-16]。LM 可感染多種細胞類型,單核細胞和中性粒細胞向感染部位的募集對宿主防御 LM 至關重要。研究發現 LM 通過趨化因子受體顯著改變骨髓的造血區室,促進單核細胞的增多,但尚不清楚具體的促遷徙途徑[18]。
LM 腦膜炎或腦炎外周血化驗結果多無特異性表現,與其他中樞神經系統感染性疾病難鑒別,其診斷主要靠腦脊液中發現 LM。病原體細菌培養的方法已經存在多年,一直是 LM 感染診斷的金標準,但腦脊液 LM 培養陽性率僅為 46%~68%,且細菌培養存在假陽性和培養耗時長[19],易導致誤診或漏診,可能使病情加重,因此需要快速、靈敏的檢查方法。mNGS 可直接由病變腦組織、腦脊液及尿液中獲取病原微生物信息[20-21]。理論上,mNGS 可以根據特定的核酸序列識別幾乎所有的微生物,具有足夠長的讀取量以及完整的參考數據庫。mNGS 對病原體鑒定具有更高的敏感性,且不受此前使用抗菌藥物的影響。mNGS 已成功應用于腦脊液病原體檢測。多項研究表明,mNGS 比傳統金標準方法更有效、更快速地檢測中樞神經系統感染[19-21]。
LMM 發病率低,但病情極危重,即使經及時規范的抗感染治療 LM 腦膜炎的總病死率為 31%,合并中樞神經系統實質損害者病死率為 38%~50%[22]。目前在治療 LM 感染的抗菌藥物的選擇上,氨芐西林仍作為首選藥物,可以單獨使用或同時聯用氨基糖苷類抗菌藥物以減少感染復發。同時國外研究還表明,碳青霉烯類、氟喹諾酮類亦是潛在治療李斯特菌病的藥物[23]。LMM 的氨芐西林用量應>6 g/d 治療至少維持 15~21 d 推薦 4~6 周[22]。綜合已有文獻和本文報道病例可知,愈后良好的患者中抗菌藥物的使用情況為:氨芐西林、氨芐西林+慶大霉素、青霉素+慶大霉素、青霉素+阿奇霉素、萬古霉素等[12-16]。而本病例根據患者病原學結果,積極調整抗菌藥物使用亦取得了良好效果。
綜上,通過對本例患者的診治,總結了以下幾點:① LM 腦膜炎不僅可見于年老患者、新生兒或免疫缺陷者,也可見于青壯年健康人;② LM 腦膜炎的臨床表現復雜,腦脊液常規及生化檢查無特異性,LM 培養陽性率低、周期長,而通過 mNGS 可以實現準確、快速診斷;③ 本例患者為輕癥患者,通過 mNGS 實現早期診斷,在盡早更換抗菌藥物為氨芐西林后避免了病情加重,愈后良好;④ LM 對頭孢類抗菌藥物耐藥,按經驗使用頭孢曲松等抗菌藥物,均不利于 LMM 的治療。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。