基于宏基因组学的二代测序技术快速诊断肾移植术后单纯疱疹病毒性肺炎1例并文献复习

卓惠长， 林建东， 尤彦菁

病毒性肺炎是肾移植术后合并肺炎的常见类型[1-4]，在术后3～6月高发，以巨细胞病毒感染为主[5]。国内罕有确诊肾移植术后单纯疱疹病毒(herpes simplex virus，HSV)性肺炎，国外多年前有从尸检肺中分离出HSV的报道[6]，这可能与病毒性肺炎诊断困难有关。下呼吸道的病毒分离培养是诊断的金标准，但是敏感性低，且耗时长[7-9]。本研究分析1例使用基于宏基因组学的二代测序技术(netagenomic next-generation sequencing，mNGS)快速诊断肾移植术后HSV肺炎的经过，以评价mNGS对此类患者的诊断价值，并结合文献讨论。

1 临床资料

患者，男，59岁，因“发热伴咳嗽、气喘6天”于2018年2月21日入院。入院前6天无明显诱因出现发热，最高达38.7 ℃，热型为弛张热，伴阵发性咳嗽、偶有咳痰，伴气喘，无咯血、胸痛，自行口服退热药物后不适症状未见改善，查胸部CT示：双肺炎症(图1)。既往肾移植7年余，长期口服免疫抑制剂(他克莫司、吗替麦考酚酯)，个人史、家族史无特殊。门诊拟“肺炎；肾移植术后”收入泌尿外科。入科体检：呼吸急促，呼吸频率26 min-1，双肺呼吸音粗，可闻及湿性啰音，未闻及干性啰音及胸膜摩擦音，心率84 min-1，律齐，各瓣膜听诊区未闻及杂音，腹平坦，左下腹部有一斜行手术疤痕，长约18 cm，可触及移植肾。入院后查C-反应蛋白148.0 mg/L；血常规：白细胞计数3.89×109L-1，淋巴细胞计数0.27×109L-1；动脉血气：氧浓度33%，酸碱度(pH) 7.47，动脉血二氧化碳分压34 mmHg(1 mmHg=133.3 Pa)，动脉血氧分压79 mmHg，实际碳酸氢根离子24.7 mmol/L，碱剩余1.0 mmol/L。生化、降钙素原、凝血未见明显异常，EB病毒DNA及IgM/IgG阴性，巨细胞病毒DNA及IgM/IgG阴性、G试验、GM试验阴性，痰涂片阴性、痰培养阴性、呼吸道病原抗体谱阴性。予亚胺培南、万古霉素、卡泊芬净经验性抗感染治疗后仍反复发热，咳嗽、咳痰未见改善，气喘加重，2月24日复查胸部CT提示两肺炎症较前进展(图1)。为进一步治疗于2月25日转入笔者科室。入科后立即行纤维支气管镜下肺泡灌洗，选取影像学肺炎最明显的叶段(右肺下叶)，一次性快速推注10 mL生理盐水，保留15 s后，以200 mmHg的负压回收肺泡灌洗液5 mL行mNGS检测，同时予亚胺培南、替考拉宁、奥司他韦、卡泊芬净经验性抗感染，症状较前稍好转。2月27日mNGS结果回报为HSVⅠ型感染，序列数5 040，相对丰度97.92%，绝对丰度45 067.3，覆盖度为92.38%(图2)，立即停用亚胺培南、替考拉宁、奥司他韦、卡泊芬净，调整治疗为更昔洛韦250 mg 1次/12 h。3月2日患者无发热，咳嗽、咳痰较前减少，气喘较前明显改善。3月8日更昔洛韦减量为250 mg 1次/日，3月9日复查C-反应蛋白、血常规、生化均正常，胸部CT示：肺内病变较2018-02-24 CT片有所好转。3月21日出院，出院后5月8日随访，患者无发热、咳嗽、咳痰、气喘，胸部CT示：肺内病变基本吸收(图1)。

2 讨 论

病毒性肺炎指的是由上呼吸道病毒感染向下蔓延所致的肺部感染性疾病[10]，是常见的社区获得性肺炎之一，占5%～15%[11]。HSV-1主要是侵犯皮肤、黏膜、神经组织[12]，但在病毒性肺炎中，通过传统检测方式成功诊断出HSV少。其发病症状、影像学无特异性，符合病毒感染的一般共性。病毒感染通常起病缓慢[13-14]，早期症状较轻，但是肾移植术后的患者症状较明显，可出现持续高热、心力衰竭等[15]，引起的气道炎症严重者可发生呼吸衰竭，需机械通气治疗[16]。肾移植术后患者病毒性肺炎引起的急性呼吸窘迫综合症，进展快，预后不良[17]，可进展致多器官功能衰竭[18]，病死率相对较高[19]。因此尽快明确病原体类型，并采用有效的针对性治疗是肾移植术后病毒性肺炎患者改善预后的关键。传统诊断手段存在局限性，血清学抗体延时性大[20]，病毒抗原检测敏感性低[21]；对于未知病原体的病毒性肺炎，现如今的免疫学监测的项目种类远不及已有的病原体种类，且PCR做不到高通量的检测[22]。而mNGS近年来的发展为明确病原体提供了新渠道[23-25]。已有报道，mNGS已广泛成功应用于病毒相关性感染的病原体诊断，帮助患者明确诊断博瓦桑病毒脑炎、猪疱疹病毒感染肺炎、松鼠博尔纳病毒脑炎、狂犬病毒眼内炎等罕见感染类型[26-29]，阳性率为传统方法的3倍甚至更高[30]，并且准确性也高[31-32]。Guan等应用PCR验证4例病毒感染患者的mNGS结果，得出两种结果相符[33]。

本例患者入院时临床表现、检查、检验等均提示炎症病变，但无特异性，病毒检测有关的分泌物培养、血清免疫学、病毒DNA的PCR检测等传统检测方法均阴性，无法很好指导临床用药，给予经验性抗感染后疗效并不明显。转入笔者科室后立即送检肺泡灌洗液行mNGS检测，3 d后报告示HSV-1。结合患者淋巴细胞减低，使用抗革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌的经验性抗感染后未见明显疗效，考虑病毒感染诊断明确，立即给予针对疱疹病毒的更昔洛韦治疗后症状、体征、胸部CT等均见好转。出院后随访，患者康复，胸部CT肺部炎症基本吸收。及时送检肺泡灌洗液行mNGS检测是该例患者快速明确病原体的关键，是后续治疗取得较好疗效的基础，对于其他此类患者的诊治有积极的参考意义。

但是mNGS技术仍然存在改进方面:首先，二代测序技术尚存在缺乏公认的判读标准，对于病毒载量较低的临床样本效果较差，需要对病毒核酸进行富集，且目前研究均显示可在健康人群血样中检出多种微生物序列，因此可能无法判断所检出的微生物为背景菌、定植菌、污染菌、致病菌等；第二，不能同步给出对应的药敏结果，仅能根据经验抗感染治疗。价格较传统检测方法昂贵，每次送检需3 500～4 000元，不能成为长期住院患者监测二次感染的致病菌变化的检出手段。