引用本文: 趙婷婷, 李燕, 馬苗, 高玉娟, 石沈云, 曹孟淑, 辛小燕, 肖永龍, 蘇欣. 肺泡蛋白沉積癥患者肺孢子菌定植的臨床分析. 中國呼吸與危重監護雜志, 2023, 22(8): 572-577. doi: 10.7507/1671-6205.202304082 復制
肺泡蛋白沉積癥(pulmonary alveolar proteinosis,PAP)是一種罕見的肺部疾病,是各種原因導致的表面活性物質在肺泡腔內沉積從而導致氣體交換障礙[1]。耶氏肺孢子菌(Pneumocystis jirovecii,P. jirovecii)是一種機會性致病真菌,一般發生于免疫抑制宿主,如人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染、惡性腫瘤、應用免疫抑制藥物者等[2]。耶氏肺孢子菌的定植(即能夠檢測到該真菌,但并無癥狀或無肺炎的征象)是一種較為普遍的臨床現象,特別是有多種肺部慢性疾病(包括囊性肺纖維化、慢性阻塞性肺疾病、間質性肺疾病等)的患者[3-4],并且可能與疾病嚴重程度有關[5]。巨噬細胞功能障礙是PAP的重要發病機制之一,同時巨噬細胞在耶氏肺孢子菌的清除過程中亦發揮重要作用[6],所以PAP患者是否更容易出現耶氏肺孢子菌的定植甚至進展為肺孢子菌肺炎(pneumocystis pneumonia,PCP)是個值得探討的問題。本研究旨在初步探討PAP患者中耶氏肺孢子菌的定植情況及其影響。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
1.1.1 研究對象
收集2019年3月—2022年12月在南京鼓樓醫院呼吸與危重癥醫學科確診PAP的住院患者,隨訪至少3個月,共25例。根據支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中耶氏肺孢子菌的檢測結果將患者分為非定植組和定植組。本研究經南京鼓樓醫院倫理委員會批準(倫理號:2019-097)。
1.1.2 納入標準
(1)胸部高分辨率CT符合PAP的表現,“鋪路石”征或“地圖樣”分布;(2)BALF過碘酸希夫染色陽性和(或)經纖支鏡肺活檢病理提示肺泡腔內見大量粉染蛋白樣物質沉積,且過碘酸希夫染色陽性;(3)年齡≥18歲。
1.1.3 排除標準
(1)年齡小于18歲;(2)有明顯感染的臨床表現:發熱,咳黃痰,胸部影像學出現PAP特征之外的表現,如新發空洞、大片實變等。
1.2 方法
1.2.1 一般資料收集
收集PAP患者的人口統計學資料、既往用藥情況、入院后實驗室檢查結果[血生化、氧合指數、淋巴細胞亞群計數、(1.3)-β-D葡聚糖]、肺功能、治療方案、轉歸。在生物標志物方面,由于乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)的升高不僅為PAP預后不良的危險因素[7],亦是PCP死亡的危險因素[8],因此研究重點分析不同耶氏肺孢子菌定植狀態下LDH水平的差異及LDH與PAP嚴重程度的相關性。鑒于90天內應用抗菌藥物是產生耐藥菌感染的危險因素[9],而糖皮質激素應用20 mg/d,療程超過1個月是罹患PCP的危險因素[10],既往用藥情況中重點觀察糖皮質激素及抗菌藥物。本研究中,低氧定義為未吸氧狀態下動脈血氧分壓介于60~70 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。
1.2.2 量化CT
采用深度學習法對肺部磨玻璃影進行量化分析[11],計算出肺部磨玻璃影占肺總容積的百分比。
1.2.3 BALF中耶氏肺孢子菌的檢測
應用聚合酶鏈反應或宏基因組二代測序對BALF中是否有耶氏肺孢子菌進行測定。
1.2.4 隨訪
隨訪包括影像學轉歸、合并癥、生存狀況等,通過電話確認最終生存情況。末次隨訪時間為2023年3月31日,保證患者隨訪均滿3個月。
1.3 統計學方法
采用SPSS 25.0 統計軟件。正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布者以中位數(范圍)表示。定性資料以百分比(%)表示。兩組之間均數的比較,正態分布的數據應用獨立樣本的t檢驗,非正態分布應用非參數檢驗;率的比較應用χ2或Fisher精確檢驗法,計量資料的相關性應用Pearson相關性分析。應用GraphPad Prism 9進行作圖。P<0.05(雙側)為有統計學意義。
2 結果
2.1 基本資料
本研究共納入25例PAP患者,均來自南京鼓樓醫院。男19例,女6例,平均年齡(51.5±10.8)歲。20例為特發性PAP,5例為塵肺繼發PAP。呼吸道樣本全部來自于BALF,其中22例應用聚合酶鏈反應檢測,3例應用宏基因組二代測序檢測。有7例檢測到耶氏肺孢子菌,定植率為28.0%。
2.2 兩組的個人史及既往用藥情況
定植組和非定植組在年齡、吸煙史、PAP分類、有無應用激素方面無顯著性差異。7例定植的均為男性。定植組院外應用抗菌藥物的比例明顯升高。結果見表1。


2.3 臨床特征
耶氏肺孢子菌定植組與非定植組在臨床癥狀方面無明顯差別,定植組入院時血淋巴細胞總數、CD3+T細胞、CD4+T細胞均明顯低于非定植組,而LDH、C反應蛋白和D-二聚體明顯升高。耶氏孢子菌定植組并未表現出(1.3)-β-D葡聚糖的升高。對患者的高分辨率CT進行量化,發現定植組的CT病變范圍更大,用力肺活量(forced vital capacity,FVC)及肺一氧化碳彌散量(diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide,DLCO)更低,但差異無統計學意義。結果見表2。


2.4 治療及轉歸
25例患者中,有1例患者隨訪觀察未進行治療,2例進行全肺灌洗(全部為定植組),6例進行粒細胞–巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GM-CSF)霧化,19例進行調脂治療。有6例進行聯合治療,其中2例病情較重者肺灌洗后繼續霧化吸入GM-CSF,4例霧化吸入GM-CSF后效果不佳,隨后聯合調脂藥物治療。隨訪至2023年3月,22例患者完成隨訪,3例失訪(其中定植組1例,非定植組2例),中位隨訪時間為32.00(8.75,43.25)個月。1例患者最終合并曲霉感染死亡,4例緩慢進展,17例穩定或改善。定植組需要聯合治療的比例明顯升高,兩者轉歸無明顯差異。結果表3。

2.5 LDH與疾病嚴重程度有關的變量的相關性分析
將LDH與CT病變范圍、氧和指數、FVC%pred、DLCO%pred進行相關性分析發現,LDH與CT病變范圍呈正相關,后3項指標呈負相關。結果見圖1。

a. LDH與CT病變范圍;b. LDH與氧合指數;c. LDH與FVC%pred;d. LDH與DLCO%pred。
3 討論
PAP是一種罕見的肺部綜合征,全球發病率大約為7/百萬,并且不受種族、經濟等影響[12]。PAP是由于肺泡巨噬細胞(alveolar macrophages,AMs)功能障礙,導致表面活性物質在肺泡腔內的沉積,從而出現氣體交換障礙,主要包括三種類型:自身免疫性、繼發性及先天性 [1]。本研究納入的病例為前兩種類型,其中繼發性PAP中均為吸入有害粉塵所致。由以上分類可見PAP并不認為是一種感染性疾病,在繼發性PAP中,提及慢性感染是其中一條原因,在文獻報道中,主要提及了結核分枝桿菌、布魯氏桿菌,但并未見耶氏肺孢子菌引起的PAP的報道[13-14]。
近年研究發現,耶氏肺孢子菌在肺部的定植是一種比較常見的現象。免疫正常宿主的定植率在0~65%,孕婦約15.5%,兒童0~100%,HIV陽性患者20%~69%,囊性肺纖維化者1%~22%,慢性阻塞性肺疾病患者16%~55%[4],間質性肺疾病患者18.8%~84.6%[5, 15]。在PAP患者中,耶氏肺孢子菌的定植情況如何,目前尚不清楚。本研究發現在PAP患者中,28.0%的患者有耶氏肺孢子菌的定植,而且本研究中發現的7例定植者均為男性,但定植組和非定植組性別差異并無統計學意義,可能是與樣本量偏少有關。
由于PAP是一種罕見病,臨床醫師對其識別是有一定難度的,由于其影像學多表現為磨玻璃影伴小葉間隔增厚,與一些感染的征象類似,這就造成了很多患者在確診前接受經驗性的抗菌藥物治療。本研究發現,定植者中接受抗菌藥物治療的比例更高。長期以來,下呼吸道本認為是無菌的。但近年來,隨著檢測手段的進步,肺部可以檢測到低負荷量的細菌及真菌。在健康人中,上氣道最常見的真菌包含念珠菌,酵母菌,支孢子菌和鐮刀菌,但這些真菌對肺部的影響目前并不清楚[16]。耶氏肺孢子菌并非健康肺微生物組中的微生物,但應用抗菌藥物后可能破壞原有的肺部微生物組成,造成局部菌群失調,這可能更加有利于耶氏肺孢子菌的侵入及定植。
宿主本身的免疫狀態是影響耶氏肺孢子菌定植的重要危險因素,如長期應用激素及免疫抑制劑、吸煙、缺乏PCP的預防、CD4+T淋巴細胞計數減少等[17]。而在PAP患者中,我們發現定植組淋巴細胞總數和T淋巴細胞計數均明顯低于非定植組,提示在PAP患者中,外周血淋巴細胞降低者更容易發生耶氏肺孢子菌的定植。本研究發現定植組的CD3+T淋巴細胞及CD4+T細胞計數均顯著低于定植組,提示定植亦有可能與T細胞介導的免疫功能受損有關。糾正這類患者的細胞免疫功能是否可以降低定植率需要進一步證實。
在PAP患者中,約有一半的病例LDH能夠升高至正常上限的2~3倍,并且發現LDH水平與其嚴重程度有關[1, 7, 18-19]。在PCP患者中,同樣發現LDH升高是非HIV-PCP患者死亡的危險因素[8],在PAP患者中,我們發現定植組LDH明顯高于非定植組,提示耶氏肺孢子菌定植會影響LDH的水平。在進行相關性分析時我們同樣發現LDH與PAP患者嚴重程度有關(圖1),這與文獻報道是一致的。雖然C反應蛋白及D-二聚體在定植組增高,但其絕對數值仍偏低,并不具有臨床意義。
大多數PAP患者預后良好,5年生存率約88%~95%,部分患者可以自發緩解,死亡原因主要是進行性的呼吸衰竭及繼發感染[1, 7, 18-19]。繼發感染是PAP最常見的并發癥,包括社區獲得性的病原體,如鏈球菌、嗜血桿菌及腸桿菌,還有機會性感染,如分枝桿菌、諾卡菌、放線菌、曲霉、隱球菌等[1, 20]。本研究中有1例患者因合并曲霉感染死亡。在PAP的診治過程中,感染都是需要時刻警惕的。但本研究并未觀察到耶氏肺孢子菌定植的患者后續發展為PCP的情況,這可能與耶氏肺孢子菌感染宿主的特性有關,有研究發現既往有定植的宿主發生PCP時,部分的基因型與原定植的相同,但部分是不相同的,表明PCP可以由原有的定植菌增殖而來,也可以為重新感染[17, 21]。
由于具有肺部基礎疾病的個體本身就是耶氏肺孢子菌定植的危險因素[17],在慢性阻塞性肺疾病患者的研究中發現,耶氏肺孢子菌定植與慢性阻塞性肺疾病的嚴重程度有強相關性,提示耶氏肺孢子菌與慢性阻塞性肺疾病的進展存在一定聯系。在我們的研究中,定植組表現出更大的CT病變范圍,更高的呼衰及低氧的比例,更差的肺功能,但兩組無統計學意義。考慮與樣本量較小有關。在治療方面,可以發現定植組有更高的聯合治療的比例,這也從側面反映了定植組病情更嚴重。同樣為肺部的慢性疾病,耶氏肺孢子菌在PAP的發生及轉歸過程中扮演了怎樣的角色目前并不清楚。我們的數據雖然兩組之間的轉歸無顯著性差異,定植組的惡化比例有增高趨勢,若樣本量足夠大,可能結果會有所不同。
AMs在機體清除耶氏肺孢子菌的過程中發揮重要作用,它很容易被正常的AMs快速結合和內化,然后通過誘導氧化爆發和過氧化氫的產生而降解[6, 17]。在PAP的發生發展過程中,AMs功能障礙是其中心機制,在自身免疫性PAP中,由于GM-CSF抗體的存在,導致AMs的終末分化出現異常,職業性粉塵的直接毒性作用等原因均可導致AMs功能障礙,而且有研究發現職業暴露的PAP患者也可檢測出抗GM-CSF抗體陽性,但過度的自身免疫反應和環境觸發之間的病理生理關系尚不清楚[7, 22]。PAP的AMs功能障礙,對于耶氏肺孢子菌的吞噬及清除能力減弱,我們推測這可能是PAP患者發生耶氏肺孢子菌定植的原因之一。PAP的發展與耶氏肺孢子菌的定植是相互促進的,PAP中巨噬細胞功能障礙促進了耶氏肺孢子菌的定植,而后者又加劇了PAP的惡化。
對于PCP的預防,在器官移植、HIV感染、長期應用激素及免疫抑制劑等感染高風險人群,指征是明確的[10, 23]。定植者是否需要預防,目前并無臨床研究證實。Maskell等[24]的研究發現的17例定植患者隨訪2年并未發現其發展為PCP,亦有研究發現部分患者后續發展為PCP[21]。本研究并未發現定植者發展為PCP的病例,但由于樣本量較小,可能不能反映定植患者的全貌。對于PAP患者,在原發病治療過程中一般不需要應用激素及免疫抑制劑,所以就既往文獻中積極預防的指征來說,并不適合。但在治療PAP的過程中,若糾正了AMs的功能是否有利于定植的耶氏肺孢子菌的清除,這是一個值得探討的問題。本研究發現定植組的外周血淋巴細胞計數偏低,或許淋巴細胞計數及CD4+T細胞計數可以作為啟動化學預防的標志,本研究定植組CD4+T淋巴細胞的均數在0.4×109/L左右,但這個數值是否合適還需要大樣本的研究證實。
綜上所述,本研究發現PAP患者的耶氏肺孢子菌定植率為28.0%。PAP患者外周血淋巴細胞計數減少、診斷前應用抗菌藥物是耶氏肺孢子菌定植的危險因素。故PAP患者淋巴細胞及其亞群計數偏低需考慮到耶氏肺孢子菌定植的風險。在影響PAP的嚴重程度及轉歸方面,兩組并無明顯差異,但定植組需要聯合治療的比例更高也一定程度上反映了病情更加嚴重。同時本研究存在較多不足之處,由于PAP本身是罕見病,樣本量較小,故研究結果存在偏倚;在PAP隨訪過程較為簡單,無肺功能的隨訪指標,并且無法評估耶氏肺孢子菌定植的動態變化,耶氏肺孢子菌的清除對于PAP的恢復是否有有利影響,隨著PAP治療的深入,耶氏肺孢子菌的定植率、載量是否會有下降,這都是值得進一步研究的問題。在PAP的耶氏肺孢子菌定植方面,我們進行初步分析,后續將繼續擴大樣本量進行前瞻性研究,進一步評判PAP患者進行耶氏肺孢子菌化學預防的指征及其定植對預后的影響。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。
肺泡蛋白沉積癥(pulmonary alveolar proteinosis,PAP)是一種罕見的肺部疾病,是各種原因導致的表面活性物質在肺泡腔內沉積從而導致氣體交換障礙[1]。耶氏肺孢子菌(Pneumocystis jirovecii,P. jirovecii)是一種機會性致病真菌,一般發生于免疫抑制宿主,如人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染、惡性腫瘤、應用免疫抑制藥物者等[2]。耶氏肺孢子菌的定植(即能夠檢測到該真菌,但并無癥狀或無肺炎的征象)是一種較為普遍的臨床現象,特別是有多種肺部慢性疾病(包括囊性肺纖維化、慢性阻塞性肺疾病、間質性肺疾病等)的患者[3-4],并且可能與疾病嚴重程度有關[5]。巨噬細胞功能障礙是PAP的重要發病機制之一,同時巨噬細胞在耶氏肺孢子菌的清除過程中亦發揮重要作用[6],所以PAP患者是否更容易出現耶氏肺孢子菌的定植甚至進展為肺孢子菌肺炎(pneumocystis pneumonia,PCP)是個值得探討的問題。本研究旨在初步探討PAP患者中耶氏肺孢子菌的定植情況及其影響。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
1.1.1 研究對象
收集2019年3月—2022年12月在南京鼓樓醫院呼吸與危重癥醫學科確診PAP的住院患者,隨訪至少3個月,共25例。根據支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中耶氏肺孢子菌的檢測結果將患者分為非定植組和定植組。本研究經南京鼓樓醫院倫理委員會批準(倫理號:2019-097)。
1.1.2 納入標準
(1)胸部高分辨率CT符合PAP的表現,“鋪路石”征或“地圖樣”分布;(2)BALF過碘酸希夫染色陽性和(或)經纖支鏡肺活檢病理提示肺泡腔內見大量粉染蛋白樣物質沉積,且過碘酸希夫染色陽性;(3)年齡≥18歲。
1.1.3 排除標準
(1)年齡小于18歲;(2)有明顯感染的臨床表現:發熱,咳黃痰,胸部影像學出現PAP特征之外的表現,如新發空洞、大片實變等。
1.2 方法
1.2.1 一般資料收集
收集PAP患者的人口統計學資料、既往用藥情況、入院后實驗室檢查結果[血生化、氧合指數、淋巴細胞亞群計數、(1.3)-β-D葡聚糖]、肺功能、治療方案、轉歸。在生物標志物方面,由于乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)的升高不僅為PAP預后不良的危險因素[7],亦是PCP死亡的危險因素[8],因此研究重點分析不同耶氏肺孢子菌定植狀態下LDH水平的差異及LDH與PAP嚴重程度的相關性。鑒于90天內應用抗菌藥物是產生耐藥菌感染的危險因素[9],而糖皮質激素應用20 mg/d,療程超過1個月是罹患PCP的危險因素[10],既往用藥情況中重點觀察糖皮質激素及抗菌藥物。本研究中,低氧定義為未吸氧狀態下動脈血氧分壓介于60~70 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。
1.2.2 量化CT
采用深度學習法對肺部磨玻璃影進行量化分析[11],計算出肺部磨玻璃影占肺總容積的百分比。
1.2.3 BALF中耶氏肺孢子菌的檢測
應用聚合酶鏈反應或宏基因組二代測序對BALF中是否有耶氏肺孢子菌進行測定。
1.2.4 隨訪
隨訪包括影像學轉歸、合并癥、生存狀況等,通過電話確認最終生存情況。末次隨訪時間為2023年3月31日,保證患者隨訪均滿3個月。
1.3 統計學方法
采用SPSS 25.0 統計軟件。正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布者以中位數(范圍)表示。定性資料以百分比(%)表示。兩組之間均數的比較,正態分布的數據應用獨立樣本的t檢驗,非正態分布應用非參數檢驗;率的比較應用χ2或Fisher精確檢驗法,計量資料的相關性應用Pearson相關性分析。應用GraphPad Prism 9進行作圖。P<0.05(雙側)為有統計學意義。
2 結果
2.1 基本資料
本研究共納入25例PAP患者,均來自南京鼓樓醫院。男19例,女6例,平均年齡(51.5±10.8)歲。20例為特發性PAP,5例為塵肺繼發PAP。呼吸道樣本全部來自于BALF,其中22例應用聚合酶鏈反應檢測,3例應用宏基因組二代測序檢測。有7例檢測到耶氏肺孢子菌,定植率為28.0%。
2.2 兩組的個人史及既往用藥情況
定植組和非定植組在年齡、吸煙史、PAP分類、有無應用激素方面無顯著性差異。7例定植的均為男性。定植組院外應用抗菌藥物的比例明顯升高。結果見表1。


2.3 臨床特征
耶氏肺孢子菌定植組與非定植組在臨床癥狀方面無明顯差別,定植組入院時血淋巴細胞總數、CD3+T細胞、CD4+T細胞均明顯低于非定植組,而LDH、C反應蛋白和D-二聚體明顯升高。耶氏孢子菌定植組并未表現出(1.3)-β-D葡聚糖的升高。對患者的高分辨率CT進行量化,發現定植組的CT病變范圍更大,用力肺活量(forced vital capacity,FVC)及肺一氧化碳彌散量(diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide,DLCO)更低,但差異無統計學意義。結果見表2。


2.4 治療及轉歸
25例患者中,有1例患者隨訪觀察未進行治療,2例進行全肺灌洗(全部為定植組),6例進行粒細胞–巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GM-CSF)霧化,19例進行調脂治療。有6例進行聯合治療,其中2例病情較重者肺灌洗后繼續霧化吸入GM-CSF,4例霧化吸入GM-CSF后效果不佳,隨后聯合調脂藥物治療。隨訪至2023年3月,22例患者完成隨訪,3例失訪(其中定植組1例,非定植組2例),中位隨訪時間為32.00(8.75,43.25)個月。1例患者最終合并曲霉感染死亡,4例緩慢進展,17例穩定或改善。定植組需要聯合治療的比例明顯升高,兩者轉歸無明顯差異。結果表3。

2.5 LDH與疾病嚴重程度有關的變量的相關性分析
將LDH與CT病變范圍、氧和指數、FVC%pred、DLCO%pred進行相關性分析發現,LDH與CT病變范圍呈正相關,后3項指標呈負相關。結果見圖1。

a. LDH與CT病變范圍;b. LDH與氧合指數;c. LDH與FVC%pred;d. LDH與DLCO%pred。
3 討論
PAP是一種罕見的肺部綜合征,全球發病率大約為7/百萬,并且不受種族、經濟等影響[12]。PAP是由于肺泡巨噬細胞(alveolar macrophages,AMs)功能障礙,導致表面活性物質在肺泡腔內的沉積,從而出現氣體交換障礙,主要包括三種類型:自身免疫性、繼發性及先天性 [1]。本研究納入的病例為前兩種類型,其中繼發性PAP中均為吸入有害粉塵所致。由以上分類可見PAP并不認為是一種感染性疾病,在繼發性PAP中,提及慢性感染是其中一條原因,在文獻報道中,主要提及了結核分枝桿菌、布魯氏桿菌,但并未見耶氏肺孢子菌引起的PAP的報道[13-14]。
近年研究發現,耶氏肺孢子菌在肺部的定植是一種比較常見的現象。免疫正常宿主的定植率在0~65%,孕婦約15.5%,兒童0~100%,HIV陽性患者20%~69%,囊性肺纖維化者1%~22%,慢性阻塞性肺疾病患者16%~55%[4],間質性肺疾病患者18.8%~84.6%[5, 15]。在PAP患者中,耶氏肺孢子菌的定植情況如何,目前尚不清楚。本研究發現在PAP患者中,28.0%的患者有耶氏肺孢子菌的定植,而且本研究中發現的7例定植者均為男性,但定植組和非定植組性別差異并無統計學意義,可能是與樣本量偏少有關。
由于PAP是一種罕見病,臨床醫師對其識別是有一定難度的,由于其影像學多表現為磨玻璃影伴小葉間隔增厚,與一些感染的征象類似,這就造成了很多患者在確診前接受經驗性的抗菌藥物治療。本研究發現,定植者中接受抗菌藥物治療的比例更高。長期以來,下呼吸道本認為是無菌的。但近年來,隨著檢測手段的進步,肺部可以檢測到低負荷量的細菌及真菌。在健康人中,上氣道最常見的真菌包含念珠菌,酵母菌,支孢子菌和鐮刀菌,但這些真菌對肺部的影響目前并不清楚[16]。耶氏肺孢子菌并非健康肺微生物組中的微生物,但應用抗菌藥物后可能破壞原有的肺部微生物組成,造成局部菌群失調,這可能更加有利于耶氏肺孢子菌的侵入及定植。
宿主本身的免疫狀態是影響耶氏肺孢子菌定植的重要危險因素,如長期應用激素及免疫抑制劑、吸煙、缺乏PCP的預防、CD4+T淋巴細胞計數減少等[17]。而在PAP患者中,我們發現定植組淋巴細胞總數和T淋巴細胞計數均明顯低于非定植組,提示在PAP患者中,外周血淋巴細胞降低者更容易發生耶氏肺孢子菌的定植。本研究發現定植組的CD3+T淋巴細胞及CD4+T細胞計數均顯著低于定植組,提示定植亦有可能與T細胞介導的免疫功能受損有關。糾正這類患者的細胞免疫功能是否可以降低定植率需要進一步證實。
在PAP患者中,約有一半的病例LDH能夠升高至正常上限的2~3倍,并且發現LDH水平與其嚴重程度有關[1, 7, 18-19]。在PCP患者中,同樣發現LDH升高是非HIV-PCP患者死亡的危險因素[8],在PAP患者中,我們發現定植組LDH明顯高于非定植組,提示耶氏肺孢子菌定植會影響LDH的水平。在進行相關性分析時我們同樣發現LDH與PAP患者嚴重程度有關(圖1),這與文獻報道是一致的。雖然C反應蛋白及D-二聚體在定植組增高,但其絕對數值仍偏低,并不具有臨床意義。
大多數PAP患者預后良好,5年生存率約88%~95%,部分患者可以自發緩解,死亡原因主要是進行性的呼吸衰竭及繼發感染[1, 7, 18-19]。繼發感染是PAP最常見的并發癥,包括社區獲得性的病原體,如鏈球菌、嗜血桿菌及腸桿菌,還有機會性感染,如分枝桿菌、諾卡菌、放線菌、曲霉、隱球菌等[1, 20]。本研究中有1例患者因合并曲霉感染死亡。在PAP的診治過程中,感染都是需要時刻警惕的。但本研究并未觀察到耶氏肺孢子菌定植的患者后續發展為PCP的情況,這可能與耶氏肺孢子菌感染宿主的特性有關,有研究發現既往有定植的宿主發生PCP時,部分的基因型與原定植的相同,但部分是不相同的,表明PCP可以由原有的定植菌增殖而來,也可以為重新感染[17, 21]。
由于具有肺部基礎疾病的個體本身就是耶氏肺孢子菌定植的危險因素[17],在慢性阻塞性肺疾病患者的研究中發現,耶氏肺孢子菌定植與慢性阻塞性肺疾病的嚴重程度有強相關性,提示耶氏肺孢子菌與慢性阻塞性肺疾病的進展存在一定聯系。在我們的研究中,定植組表現出更大的CT病變范圍,更高的呼衰及低氧的比例,更差的肺功能,但兩組無統計學意義。考慮與樣本量較小有關。在治療方面,可以發現定植組有更高的聯合治療的比例,這也從側面反映了定植組病情更嚴重。同樣為肺部的慢性疾病,耶氏肺孢子菌在PAP的發生及轉歸過程中扮演了怎樣的角色目前并不清楚。我們的數據雖然兩組之間的轉歸無顯著性差異,定植組的惡化比例有增高趨勢,若樣本量足夠大,可能結果會有所不同。
AMs在機體清除耶氏肺孢子菌的過程中發揮重要作用,它很容易被正常的AMs快速結合和內化,然后通過誘導氧化爆發和過氧化氫的產生而降解[6, 17]。在PAP的發生發展過程中,AMs功能障礙是其中心機制,在自身免疫性PAP中,由于GM-CSF抗體的存在,導致AMs的終末分化出現異常,職業性粉塵的直接毒性作用等原因均可導致AMs功能障礙,而且有研究發現職業暴露的PAP患者也可檢測出抗GM-CSF抗體陽性,但過度的自身免疫反應和環境觸發之間的病理生理關系尚不清楚[7, 22]。PAP的AMs功能障礙,對于耶氏肺孢子菌的吞噬及清除能力減弱,我們推測這可能是PAP患者發生耶氏肺孢子菌定植的原因之一。PAP的發展與耶氏肺孢子菌的定植是相互促進的,PAP中巨噬細胞功能障礙促進了耶氏肺孢子菌的定植,而后者又加劇了PAP的惡化。
對于PCP的預防,在器官移植、HIV感染、長期應用激素及免疫抑制劑等感染高風險人群,指征是明確的[10, 23]。定植者是否需要預防,目前并無臨床研究證實。Maskell等[24]的研究發現的17例定植患者隨訪2年并未發現其發展為PCP,亦有研究發現部分患者后續發展為PCP[21]。本研究并未發現定植者發展為PCP的病例,但由于樣本量較小,可能不能反映定植患者的全貌。對于PAP患者,在原發病治療過程中一般不需要應用激素及免疫抑制劑,所以就既往文獻中積極預防的指征來說,并不適合。但在治療PAP的過程中,若糾正了AMs的功能是否有利于定植的耶氏肺孢子菌的清除,這是一個值得探討的問題。本研究發現定植組的外周血淋巴細胞計數偏低,或許淋巴細胞計數及CD4+T細胞計數可以作為啟動化學預防的標志,本研究定植組CD4+T淋巴細胞的均數在0.4×109/L左右,但這個數值是否合適還需要大樣本的研究證實。
綜上所述,本研究發現PAP患者的耶氏肺孢子菌定植率為28.0%。PAP患者外周血淋巴細胞計數減少、診斷前應用抗菌藥物是耶氏肺孢子菌定植的危險因素。故PAP患者淋巴細胞及其亞群計數偏低需考慮到耶氏肺孢子菌定植的風險。在影響PAP的嚴重程度及轉歸方面,兩組并無明顯差異,但定植組需要聯合治療的比例更高也一定程度上反映了病情更加嚴重。同時本研究存在較多不足之處,由于PAP本身是罕見病,樣本量較小,故研究結果存在偏倚;在PAP隨訪過程較為簡單,無肺功能的隨訪指標,并且無法評估耶氏肺孢子菌定植的動態變化,耶氏肺孢子菌的清除對于PAP的恢復是否有有利影響,隨著PAP治療的深入,耶氏肺孢子菌的定植率、載量是否會有下降,這都是值得進一步研究的問題。在PAP的耶氏肺孢子菌定植方面,我們進行初步分析,后續將繼續擴大樣本量進行前瞻性研究,進一步評判PAP患者進行耶氏肺孢子菌化學預防的指征及其定植對預后的影響。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。