引用本文： 杜秀芳, 羅鳳鳴. 二代基因測序技術確診嗜肺軍團菌肺炎一例. 中國呼吸與危重監護雜志, 2020, 19(5): 507-509. doi: 10.7507/1671-6205.202001027 復制
嗜肺軍團菌（Legionella pneumophila，LP）肺炎常由社區獲得，在社區獲得性肺炎（community?acquired pneumonia，CAP）中占 1.9%～9%[1]。嗜肺軍團菌肺炎的發病率越來越高，且易發展為重癥肺炎，未經有效治療的患者病死率可高達 5%～30%[2-4]。重癥 CAP（severe community?acquired pneumonia，SCAP）患者中約有 5%～15% 是由嗜肺軍團菌引起[5]。嗜肺軍團菌有 16 個血清型，有數據顯示在歐美等國家以 LP1 型最常見[6]。中國目前并沒有關于軍團菌血清分型的大樣本流行病學數據。由于嗜肺軍團菌培養困難及抗原檢測的局限性，因此臨床極易漏診。可靠的病原證據有利于更加精準的選擇藥物，故病原證據對臨床意義重大。因此二代基因測序技術（metagenomics next generation sequencing，mNGS）的出現一定程度上解決了這一難題。mNGS 所需檢出時間比病原培養大大縮短，且敏感度更高。以下為一例應用 mNGS 輔助診斷的嗜肺軍團菌肺炎供參考。
1 病例資料
患者男性，醫療機構任職，42 歲。因“咳嗽、咳痰 7 d，發熱 2 d”于 2019 年 6 月 29 日入院。入院前 7 d 患者由于受涼出現咳嗽、咳痰，伴有發熱（體溫不詳），不伴有呼吸困難及胸痛，無腹痛、腹瀉，無盜汗，無雙下肢水腫。患者訴口服感冒藥物后咳嗽、發熱無緩解。入院 2 d 前患者最高體溫達 39.3℃，咳嗽、咯痰加重，伴頭痛乏力，無其他不適。就診于附近醫院，胸部 CT 示：右肺下葉感染伴局部間質滲出樣改變。予以靜脈輸入頭孢類抗感染、地塞米松退熱抗炎等。既往史：既往身體健康，2 個月前體檢提示肝腎功能無異常，尿常規未見異常。個人史：出生并長于哈爾濱，發病時正于西藏日喀則地區執行援藏醫療任務。查體：指脈氧飽和度 92%（未吸氧），心率 99 次/min，體溫 36.5 ℃，呼吸頻率 19 次/min，血壓 120/80 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），體重 95 kg。雙肺語顫一致，叩診呈清音，雙肺呼吸音略降低，雙側上下肺均未聞及干啰音及濕啰音，無胸膜摩擦音。實驗室檢查：血常規：白細胞總數 16.1×109/L，中性粒細胞總數 14.10×109/L，中性粒細胞百分比 87.6%；生化：谷氨酸丙酮酸轉氨酶 128.0 U/L，谷氨酸草酰乙酸轉氨酶 74.0 U/L，尿酸 457.0 μmol/L，肌酐 115.0 μmol/L，尿素 9.52 mmol/L；C 反應蛋白 125.9 mg/L；尿液檢查：尿蛋白 1+；流感抗原（甲型/乙型）均為陰性。大便常規、凝血功能、D-二聚體、降鈣素原基本正常。24 小時尿蛋白定量：微量總蛋白 414.8 mg/L；24 小時尿量 3.8 L；尿蛋白定量 1576.2 mg/24 h；痰抗酸桿菌涂片鏡檢陰性；腹部彩超：膽囊結石，脾臟偏大，脂肪肝。胸部 CT：右肺下葉斑片狀、大片狀磨玻璃影、實變影，多系炎變；右側胸膜略增厚（圖 1）。入院后診斷：① 社區獲得性肺炎；② 肝功能不全；③ 急性腎損傷。患者患病時正在我國肺結核高發地區西藏工作，為避免喹諾酮類藥物對結核分枝桿菌的作用，并結合過去一年我院耐藥情況，入院后選擇我院耐藥率低的頭孢他啶抗感染。經治療，患者體溫高峰無下降，精神較前差。痰涂片未見細菌、真菌，痰、血培養陰性。纖支鏡下各級支氣管未見異常（圖 2）。肺泡灌洗液涂片查細菌、真菌涂片及培養均陰性。并同步于纖維支氣管鏡下取肺泡灌洗液行 mNGS。于患者入院后第三天經驗性換用莫西沙星 400 mg ivgtt qd 覆蓋非典型病原菌。2 d 后肺泡灌洗液 mNGS 檢出高序列嗜肺軍團菌，低序列橡嶺軍團菌，未檢出真菌、病毒、寄生蟲、結核分枝桿菌、支原體/衣原體（表 1）。該結果僅檢出單一病原體，未對臨床診斷增加干擾，結合患者病史，故診斷嗜肺軍團菌肺炎。繼續予以莫西沙星治療 5 d，患者的體溫逐漸恢復正常，咳嗽、咯痰癥狀好轉。復查患者 C 反應蛋白下降，血常規、腎功能正常，轉氨酶仍升高，繼續莫西沙星感染治療至 14 d 及保肝治療后患者好轉出院。出院后 1 個月電話隨訪，患者訴出院后未再出現發熱、咳嗽、咯痰，已于出院后第 4 周復查胸部 CT 提示肺部病灶已完全吸收，復查肝腎功能均正常。
圖1
胸部 CT 檢查像
右肺下葉斑片狀、大片狀磨玻璃影、實變影；右側胸膜略增厚
表1
mNGS 結果
圖2
纖維支氣管鏡檢查像
雙側各級支氣管管腔黏膜未見異常
2 討論
軍團菌病常爆發于酒店、度假村、游輪、醫院和長期護理場所。軍團菌肺炎的臨床表現與其他細菌性肺炎相似，特異性不明顯，可以伴有神經精神癥狀、消化系統癥狀、肝腎功能損傷或是低鈉血癥等[7]。需進行軍團菌病檢測的指征包括：門診抗生素治療 CAP 失敗的患者；重癥肺炎患者，特別是需要重癥監護的患者；免疫功能低下的肺炎患者；在軍團菌暴發地區罹患肺炎的患者；和有旅行史的患者（疾病初發的前兩周在外旅行）[8]。該患者患病前曾有短暫旅行史，并在醫療單位就職，既往無肝腎疾病病史，患病后存在肝腎功能損傷，予以喹諾酮抗感染后腎功能恢復正常，臨床應高度懷疑軍團菌感染。患者痰培養、肺泡灌洗液無陽性發現，臨床并不能判斷為何種病原菌感染，最終依靠 mNGS 確定病原菌。軍團菌肺炎確診困難，細菌培養目前仍為軍團菌肺炎診斷的“金標準”，但病原培養對條件要求苛刻，需要時間長，不利于早期快速診斷疾病[9]。尿抗原檢測可以快速檢測軍團菌，其特異度和敏感度高，而且不受藥物的影響，是軍團菌肺炎的一線診斷方法[10]。但尿抗原檢測并不能診斷所有軍團菌的亞型，僅能診斷軍團菌 1 型，單獨應用尿抗原檢測可能導致漏診[4]。臨床遇到肺炎延遲吸收或治療效果不佳時，更多的是抗生素種類的更換或升級，很少因此而行穿刺活檢作病理檢測輔助診斷。mNGS 對軍團菌肺炎的診斷存在一定優勢，其通過直接提取標本中核酸并測序，用時 24～36 h 即可得到結果，判斷出標本中的病原菌，檢測范圍包含細菌、病毒、真菌以及分枝桿菌、寄生蟲等。但費用較高，并未列入醫保報銷范圍，使其臨床推廣受到一定限制。2018 年《成人社區獲得性肺炎基層診療指南》軍團菌肺炎的治療，依然是首選氟喹諾酮或者選擇大環內酯類[4]。而病情危重或者是單藥治療無效以及免疫功能低下者推薦聯合用藥[11-13]。該病例早期經驗性使用了氟喹諾酮類藥物，患者病情得到有效控制，腎功能恢復，并且盡早通過 mNGS 明確了病原菌，為治療提供了有力的佐證，避免病情進一步惡化，縮短患者住院時間。
該病例雖成功治愈，但仍給我們以警示，除了常見病原菌，臨床上也應警惕非典型病原菌如軍團菌等感染。對于傳統涂片、培養陰性的患者可進行 mNGS 檢測獲取病原學結果以明確診斷，為下一步治療提供可靠依據。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
嗜肺軍團菌（Legionella pneumophila，LP）肺炎常由社區獲得，在社區獲得性肺炎（community?acquired pneumonia，CAP）中占 1.9%～9%[1]。嗜肺軍團菌肺炎的發病率越來越高，且易發展為重癥肺炎，未經有效治療的患者病死率可高達 5%～30%[2-4]。重癥 CAP（severe community?acquired pneumonia，SCAP）患者中約有 5%～15% 是由嗜肺軍團菌引起[5]。嗜肺軍團菌有 16 個血清型，有數據顯示在歐美等國家以 LP1 型最常見[6]。中國目前并沒有關于軍團菌血清分型的大樣本流行病學數據。由于嗜肺軍團菌培養困難及抗原檢測的局限性，因此臨床極易漏診。可靠的病原證據有利于更加精準的選擇藥物，故病原證據對臨床意義重大。因此二代基因測序技術（metagenomics next generation sequencing，mNGS）的出現一定程度上解決了這一難題。mNGS 所需檢出時間比病原培養大大縮短，且敏感度更高。以下為一例應用 mNGS 輔助診斷的嗜肺軍團菌肺炎供參考。
1 病例資料
患者男性，醫療機構任職，42 歲。因“咳嗽、咳痰 7 d，發熱 2 d”于 2019 年 6 月 29 日入院。入院前 7 d 患者由于受涼出現咳嗽、咳痰，伴有發熱（體溫不詳），不伴有呼吸困難及胸痛，無腹痛、腹瀉，無盜汗，無雙下肢水腫。患者訴口服感冒藥物后咳嗽、發熱無緩解。入院 2 d 前患者最高體溫達 39.3℃，咳嗽、咯痰加重，伴頭痛乏力，無其他不適。就診于附近醫院，胸部 CT 示：右肺下葉感染伴局部間質滲出樣改變。予以靜脈輸入頭孢類抗感染、地塞米松退熱抗炎等。既往史：既往身體健康，2 個月前體檢提示肝腎功能無異常，尿常規未見異常。個人史：出生并長于哈爾濱，發病時正于西藏日喀則地區執行援藏醫療任務。查體：指脈氧飽和度 92%（未吸氧），心率 99 次/min，體溫 36.5 ℃，呼吸頻率 19 次/min，血壓 120/80 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），體重 95 kg。雙肺語顫一致，叩診呈清音，雙肺呼吸音略降低，雙側上下肺均未聞及干啰音及濕啰音，無胸膜摩擦音。實驗室檢查：血常規：白細胞總數 16.1×109/L，中性粒細胞總數 14.10×109/L，中性粒細胞百分比 87.6%；生化：谷氨酸丙酮酸轉氨酶 128.0 U/L，谷氨酸草酰乙酸轉氨酶 74.0 U/L，尿酸 457.0 μmol/L，肌酐 115.0 μmol/L，尿素 9.52 mmol/L；C 反應蛋白 125.9 mg/L；尿液檢查：尿蛋白 1+；流感抗原（甲型/乙型）均為陰性。大便常規、凝血功能、D-二聚體、降鈣素原基本正常。24 小時尿蛋白定量：微量總蛋白 414.8 mg/L；24 小時尿量 3.8 L；尿蛋白定量 1576.2 mg/24 h；痰抗酸桿菌涂片鏡檢陰性；腹部彩超：膽囊結石，脾臟偏大，脂肪肝。胸部 CT：右肺下葉斑片狀、大片狀磨玻璃影、實變影，多系炎變；右側胸膜略增厚（圖 1）。入院后診斷：① 社區獲得性肺炎；② 肝功能不全；③ 急性腎損傷。患者患病時正在我國肺結核高發地區西藏工作，為避免喹諾酮類藥物對結核分枝桿菌的作用，并結合過去一年我院耐藥情況，入院后選擇我院耐藥率低的頭孢他啶抗感染。經治療，患者體溫高峰無下降，精神較前差。痰涂片未見細菌、真菌，痰、血培養陰性。纖支鏡下各級支氣管未見異常（圖 2）。肺泡灌洗液涂片查細菌、真菌涂片及培養均陰性。并同步于纖維支氣管鏡下取肺泡灌洗液行 mNGS。于患者入院后第三天經驗性換用莫西沙星 400 mg ivgtt qd 覆蓋非典型病原菌。2 d 后肺泡灌洗液 mNGS 檢出高序列嗜肺軍團菌，低序列橡嶺軍團菌，未檢出真菌、病毒、寄生蟲、結核分枝桿菌、支原體/衣原體（表 1）。該結果僅檢出單一病原體，未對臨床診斷增加干擾，結合患者病史，故診斷嗜肺軍團菌肺炎。繼續予以莫西沙星治療 5 d，患者的體溫逐漸恢復正常，咳嗽、咯痰癥狀好轉。復查患者 C 反應蛋白下降，血常規、腎功能正常，轉氨酶仍升高，繼續莫西沙星感染治療至 14 d 及保肝治療后患者好轉出院。出院后 1 個月電話隨訪，患者訴出院后未再出現發熱、咳嗽、咯痰，已于出院后第 4 周復查胸部 CT 提示肺部病灶已完全吸收，復查肝腎功能均正常。
圖1
胸部 CT 檢查像
右肺下葉斑片狀、大片狀磨玻璃影、實變影；右側胸膜略增厚
表1
mNGS 結果
圖2
纖維支氣管鏡檢查像
雙側各級支氣管管腔黏膜未見異常
2 討論
軍團菌病常爆發于酒店、度假村、游輪、醫院和長期護理場所。軍團菌肺炎的臨床表現與其他細菌性肺炎相似，特異性不明顯，可以伴有神經精神癥狀、消化系統癥狀、肝腎功能損傷或是低鈉血癥等[7]。需進行軍團菌病檢測的指征包括：門診抗生素治療 CAP 失敗的患者；重癥肺炎患者，特別是需要重癥監護的患者；免疫功能低下的肺炎患者；在軍團菌暴發地區罹患肺炎的患者；和有旅行史的患者（疾病初發的前兩周在外旅行）[8]。該患者患病前曾有短暫旅行史，并在醫療單位就職，既往無肝腎疾病病史，患病后存在肝腎功能損傷，予以喹諾酮抗感染后腎功能恢復正常，臨床應高度懷疑軍團菌感染。患者痰培養、肺泡灌洗液無陽性發現，臨床并不能判斷為何種病原菌感染，最終依靠 mNGS 確定病原菌。軍團菌肺炎確診困難，細菌培養目前仍為軍團菌肺炎診斷的“金標準”，但病原培養對條件要求苛刻，需要時間長，不利于早期快速診斷疾病[9]。尿抗原檢測可以快速檢測軍團菌，其特異度和敏感度高，而且不受藥物的影響，是軍團菌肺炎的一線診斷方法[10]。但尿抗原檢測并不能診斷所有軍團菌的亞型，僅能診斷軍團菌 1 型，單獨應用尿抗原檢測可能導致漏診[4]。臨床遇到肺炎延遲吸收或治療效果不佳時，更多的是抗生素種類的更換或升級，很少因此而行穿刺活檢作病理檢測輔助診斷。mNGS 對軍團菌肺炎的診斷存在一定優勢，其通過直接提取標本中核酸并測序，用時 24～36 h 即可得到結果，判斷出標本中的病原菌，檢測范圍包含細菌、病毒、真菌以及分枝桿菌、寄生蟲等。但費用較高，并未列入醫保報銷范圍，使其臨床推廣受到一定限制。2018 年《成人社區獲得性肺炎基層診療指南》軍團菌肺炎的治療，依然是首選氟喹諾酮或者選擇大環內酯類[4]。而病情危重或者是單藥治療無效以及免疫功能低下者推薦聯合用藥[11-13]。該病例早期經驗性使用了氟喹諾酮類藥物，患者病情得到有效控制，腎功能恢復，并且盡早通過 mNGS 明確了病原菌，為治療提供了有力的佐證，避免病情進一步惡化，縮短患者住院時間。
該病例雖成功治愈，但仍給我們以警示，除了常見病原菌，臨床上也應警惕非典型病原菌如軍團菌等感染。對于傳統涂片、培養陰性的患者可進行 mNGS 檢測獲取病原學結果以明確診斷，為下一步治療提供可靠依據。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
