宏基因组测序诊断鹦鹉热衣原体肺部感染4例并文献复习

陈 欣， 刘 霜， 赵 旭， 毕颖敏， 巨默涵， 袁瑾懿， 徐晓刚,*

鹦鹉热（psittacosis）是鹦鹉热衣原体（Chlamydia psittaci）引起的急性传染病。由于现代医学的迅速发展，随着广谱抗菌药物、糖皮质激素、免疫抑制剂等的广泛应用，各种非典型病原体感染、多重耐药病原体感染以及多种病原体混合感染的病例越来越多，对病原学检测的效率和准确性要求也越来越高。分离培养等临床传统检测方法时间较长、阳性率低。血清学和分子生物学方法可以迅速检出病原体，但容易产生假阳性结果，且血清学方法一次只能检测一种病原体。宏基因组测序（mNGS）技术作为一种新型的病原学检测方法，因其通量高、微生物的无偏倚检出等优势，在感染性疾病病原学检测方面的价值日益显现。本文报道4例应用mNGS技术检测出肺泡灌洗液及血液中鹦鹉热衣原体序列辅助诊断鹦鹉热衣原体肺部感染的病例，并复习相关文献，为此类感染的诊断和治疗提供参考。

1 临床资料

采用mNGS对2019年12月—2020年12月复旦大学附属华山医院101例肺部感染患者的呼吸道标本进行测序；4例鹦鹉热衣原体阳性患者的临床资料如下。

病例1，男，66岁。因“发热、咳嗽、咯痰、气促6 d”于2020年1月7日收入院。患者于2020年1月2日晚上自感发热，伴气促、咳嗽、咯黄黏痰，偶有少量淡红色血痰。1月3日测体温最高达39.7℃，伴畏寒；当天查血常规白细胞计数10.60×109/L，中性粒细胞0.782；胸部CT平扫示：右上肺、中肺大量实变影。予“美罗培南、头孢他啶（具体剂量不详）”抗感染治疗2 d，症状无明显改善。1月7日复查胸部CT示两肺炎症、右上肺实变；右侧胸腔少量积液。患者近期无鸟、禽接触史。入院体检：体温 38.3℃，脉搏 80次/min，呼吸 22次/min，血压 108/69 mmHg，神清，双肺呼吸音粗，右肺可闻及湿啰音，左肺及心、腹查体无特殊。实验室检查：红细胞沉降率（ESR）95 mm/1 h，C反应蛋白（CRP）206.00 mg/L，白细胞计数6.37×109/L，中性粒细胞0.781。入院后予哌拉西林-他唑巴坦+阿奇霉素治疗。血及肺泡灌洗液mNGS结果为：鹦鹉热衣原体（外周血序列数5，肺泡灌洗液序列数43）；血和肺泡灌洗液细菌培养均阴性。经治疗后患者体温渐降至正常，症状明显改善。1月15日复查胸部CT，结果示两肺炎症伴右上肺实变，右上肺病灶、右侧胸腔积液较前吸收。患者于2020年1月19日出院，并继续多西环素肠溶胶囊0.1g，1次/12 h口服，门诊随访症状完全缓解。

病例2，女，80岁。因“胸闷、气促伴发热8 d”于2020年1月8日收入院。患者于2019年12月28日出现咳嗽、咯痰、发热等症状，12月31日加重，出现胸闷、气促，体温达39.0℃，查胸部CT提示部分肺段实变，两肺散在纤维、钙化、结节灶伴胸膜增厚钙化。予抗感染（具体不详）治疗，体温下降。于2020年1月6日转至我院急诊科，面罩吸氧（5 L/min）指末氧饱和度89%。实验室检查：白细胞计数12.38×109/L，中性粒细胞0.932，肌酐269 μmol/L；复查胸部CT示双肺炎症，冠脉及主动脉钙化，双侧胸腔少量积液。患者近期无鸟、禽接触史。入院查体：体温37.0℃，脉搏85次/min，呼吸25次/min，血压161/101 mmHg。神志清楚，皮肤巩膜稍有黄染。听诊双肺呼吸音粗糙，左肺呼吸音减低，可闻及湿性啰音。1月10日肺泡灌洗液mNGS报告：鹦鹉热衣原体（序列数136），予左氧氟沙星+阿奇霉素静脉滴注抗感染治疗。1月17日复查胸部CT，结果示两肺炎症伴两侧胸腔积液及两肺下叶部分不张，炎症较前有吸收。2020年1月20日血肌酐119 μmol/L，较前显著下降。2020年1月21日患者病情较前好转，予出院继续阿奇霉素口服治疗。

病例3，男，74岁。因“发热、畏寒、寒战5 d，腹痛4 d”于2020年12月16日收入院。患者于2020年12月10日行“经尿道膀胱镜激光术”，次日出现发热，伴畏寒、寒战，最高体温39.5℃，伴阵发性咳嗽，咯少量黄色稀痰，偶伴头晕，体温39.4℃；血常规：白细胞计数5.48×109/L，中 性粒 细胞 0.803，CRP 113.40 mg/L，ESR 114 mm/1 h，降钙素原（PCT） 0.38 μg/L；胸部 CT示两肺上叶炎性病变，左肺下叶团块状。予以头孢他啶+左氧氟沙星抗感染治疗，发热、畏寒、寒战等症状未见明显改善，遂转至我院治疗。患者近期无鸟、禽接触史。入院查体：体温38.9℃，脉搏100次/min，呼吸30次/min，血压150/85 mmHg，神清，双肺呼吸音粗，可闻及少许湿啰音。实验室检查：血常规白细胞4.34×109/L，中性粒细胞0.834，CRP 278.13 mg/L，PCT 2.09 μg/L；血 气 分 析 ：pH 7.447，SaO295.9%，PO275.00 mmHg。先后予哌拉西林-他唑巴坦、多西环素、亚胺培南-西司他丁抗感染治疗。12月19日肺泡灌洗液mNGS示鹦鹉热衣原体（检出序列数152）。遂停亚胺培南-西司他丁，继续多西环素抗感染治疗，12月21日复查胸部CT示双肺散在炎性病灶，左肺下叶实变，双侧少量胸腔积液。治疗后患者咳嗽、咯痰较前好转，无呼吸困难，无恶心、呕吐、腹泻、腹痛，于2020年12月28日出院，继续多西环素口服，门诊随访胸部CT较前明显吸收。

病例4，女，75岁。因“四肢肌无力1周，发热1 d”于2020年12月28日收入院。2020年12月27日我院急诊胸部CT提示左肺下叶大片炎症，左侧胸腔积液（图1）。血常规：白细胞计数3.47×109/L， 中性粒细胞 0.749， 血红蛋白 97 g/L，ESR 88 mm/1 h，CRP 178.69 mg/L，PCT 0.45 μg/L，给予莫西沙星+头孢曲松抗感染治疗。12月28日0点测腋温39.0℃，伴畏寒，遂收入院。患者近期无鸟、禽接触史。入院查体：体温36.8℃，脉搏100次/min，呼吸22次/min，血压141/67 mmHg，神志清；左下肺可闻及湿啰音，未闻及明显干啰音，心、腹部查体无殊。12月28日起予头孢曲松+多西环素抗感染治疗，经治疗患者体温平，精神较前明显好转。患者2021年1月4日复查胸部CT：左肺下叶大片炎症，左肺上叶舌段慢性炎症，双侧胸腔积液，右侧胸腔积液为新增。1月5日调整为头孢曲松+莫西沙星。1月7日予停用头孢曲松。1月9日肺泡灌洗液mNGS结果示鹦鹉热衣原体（序列数1）。考虑莫西沙星可覆盖鹦鹉热衣原体，未更改用药。1月11日出院继续口服莫西沙星。2021年2月4日门诊随访胸部CT示：左肺下叶大片炎症，实性范围较前减少（图1）。

图1 病例4治疗前后肺部CT表现Figure 1 Pulmonary CT mainfestation of case 4 before and after treatment

2 文献复习

鹦鹉热临床上较少见，由于多数临床微生物实验室未开展该病原检测，且临床不典型，常易漏诊。以“鹦鹉热”和“测序”为检索词检索知网数据库、万方数据库及维普数据库，以“psittac”和“next generation sequencing”为检索词检索PubMed数据库， 检索年限不限，检索出经mNGS诊断鹦鹉热衣原体感染23例[1-14]，均为中国学者2019—2020年报道肺部感染病例。现结合我院4例病例，共计27例进行描述性分析。见表1。

表1 宏基因测序诊断鹦鹉热衣原体肺部感染27例Table 1 Clinical details of 27 cases of Chlamydia psittaci pulmonary infection diagnosed by metagenomic next-generation sequencing

27例鹦鹉热衣原体感染患者中，男15例（55.6%），女12例（44.4%）。患者年龄39～85岁，中位年龄为62岁，其中，老年人（≥60岁）16例（59.3%），中青年（18～59岁）11例（40.7%），无儿童病例报道。临床表现主要为发热27例（100%）、咳嗽17例（63.0%）、咯痰15例（55.6%），气促7例（26.0%）、胸闷6例（22.2%）、寒战6例（22.2%）、畏寒6例（22.2%），9例（33.3%）患者出现头晕、头痛等神经系统症状，5例（18.5%）患者有明显的全身肌肉酸痛和不适。分别有6例（22.2%）和5例（18.5%）患者伴有高血压或糖尿病史。

大部分患者外周血白细胞计数在正常范围，8例 出 现 升 高（9.89×109～17.66×109/L）；22例（81.5%）中性粒细胞占比升高（0.760～0.985）；所有患者CRP均显著升高（50.59～436.60 mg/L），平均值高达196.50 mg/L；所有患者ESR也有不同程度的升高（17～114 mm/1 h），平均值达71.7 mm/1 h；25例（92.6%）患者PCT升高（0.13～35.09 μg/L）。胸部CT主要表现为实变（13例，48.1%）和胸腔积液（11例，40.7%）；48.1%病变累及双肺，51.9%病变仅累及单叶，包括左下叶6例、右上叶3例、左上叶和右下叶各2例、右中叶1例。mNGS检测的阳性标本来源分为肺泡灌洗液（16/36，44.4%）、血液（11/36，30.6%）、肺组织（4/36，11.1%）、气道抽吸物（2/36，5.6%）、痰（2/36，5.6%）和脑脊液（1/36，2.8%）。在诊断前抗感染治疗方案未覆盖非典型病原体的比例为22.2%，诊断后单药治疗的比例为37.0%，以多西环素或莫西沙星最为常用。鹦鹉热衣原体肺炎预后较好，26例（96.3%）患者在治疗后体温均恢复正常，肺部渗出较前吸收。1例患者死亡，考虑鹦鹉热衣原体合并耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌感染引起重症肺炎、脓毒血症、脓毒性休克、弥散性血管内凝血（DIC）[5]。

表1（续）Table 1（continued）

表1（续）Table 1（continued）

3 讨论

鹦鹉热衣原体革兰染色阴性，属于衣原体属（Chlamydia）[15]，专性胞内感染。所致鹦鹉热是一种人兽共患传染病，该病的传播通常源自与受感染鸟类的密切接触，最常见的是鸡、火鸡等家禽以及鹦形目动物。鹦鹉热主要通过呼吸道传播，可通过飞沫直接传播，也可吸入受患病动物或无症状带菌者呼吸道分泌物、眼部分泌物、尿液或干燥粪便污染的气溶胶而间接传播，其中人传人的现象非常罕见，被鸟类咬伤而受感染者极少见[16-17]。

鹦鹉热衣原体感染潜伏期为5～14 d，常表现为发热、畏寒、缓脉、头痛、肌痛以及咳嗽、胸闷、呼吸困难等呼吸道症状[18]，还可累及呼吸道以外的器官系统，导致包括心内膜炎、心肌炎、肝炎、关节炎、角膜结膜炎、脑炎和眼部附件淋巴瘤等疾病[19-26]。有时可观察到体温脉搏分离（体温升高但脉率下降）、脾脏肿大或非特异性皮疹[18]。高达90%鹦鹉热住院病例胸部X线检查异常，既往报道最常见的是单侧、下叶致密实变[27]，也可见双侧、结节性、粟粒性或间质浸润[28]，本次统计发现40.7%病例伴胸腔积液。

传统的鹦鹉热衣原体检测方法包括病原体培养、补体结合试验、微量免疫荧光法或聚合酶链反应等。本研究在文献复习检索中发现10例国内报道的非NGS方法诊断的鹦鹉热衣原体感染病例，报道时间跨度为1995—2015年[29-37]。这10例病例中有6例通过补体结合试验或微量免疫荧光法检测抗体滴度明确诊断，还有4例根据接触史、临床表现、实验室检查、治疗反应、排除其他病原体可能诊断为鹦鹉热衣原体感染。mNGS可实现数千到数十亿个DNA片段同时独立测序，并将测得的核酸序列与数据库中已有的微生物核酸序列进行比对分析，从而高通量、无偏向地检出样本中存在的可疑致病微生物。近2年报道mNGS诊断鹦鹉热的病例已达23例，较1995—2015年20年间采用常规方法诊断病例多一倍以上，mNGS已成为临床检出鹦鹉热衣原体的主要方法之一。

1945年的一项研究显示1929—1942年美国未经有效抗菌药物治疗，鹦鹉热衣原体感染病死率可达15%～20%[38]，经过有效治疗后，这一比例降至1%[39]。故鹦鹉热一经诊断应立即开始抗感染治疗。常用的抗菌药物有四环素类、大环内酯类和喹诺酮类，磺胺类药物一般无效。可选用多西环素100 mg口服，每日2次，或四环素500 mg口服，每日4次，治疗10～21 d[39]。也有文献推荐成人剂量为四环素250 mg，每日4次，为避免复发疗程至少持续3周[40]。米诺环素的治疗量与多西环素相当，但临床数据有限。大环内酯类具有良好的体外活性，红霉素（500 mg，每日4次口服）可作为替代治疗[40]。本次纳入文献分析的结果显示，在经mNGS诊断前，约22.2%病例未使用药物有效覆盖非典型病原体，除1例单用莫西沙星外，所有病例的经验治疗均使用多种抗感染药物；而在鹦鹉热诊断后，37.0%患者改为有效药物单药治疗，其中以多西环素、莫西沙星最为常用。明确诊断，对于提高疗效、减少抗菌药物的不适当使用，作用显著。

我院4例患者无明确的鸟类接触史，结合咳嗽、咯痰、气促等呼吸系统症状以及胸部CT大量实变影，经广谱抗菌药物治疗后症状改善不明显，血及肺泡灌洗液mNGS检出鹦鹉热衣原体，支持鹦鹉热衣原体肺炎的诊断。4例患者分别应用阿奇霉素、左氧氟沙星+阿奇霉素、多西环素、莫西沙星治疗后病情均出现好转，其中病例4在进行mNGS测序前曾予以“多西环素0.1 g，1次/12 h，静脉滴注7 d”，且治疗后体温平，呼吸道症状明显改善，mNGS仅检出1个鹦鹉热衣原体序列可能与此有关。

总之，mNGS可快速检测出鹦鹉热衣原体等罕见病原体，有助于病原学诊断，更精准地指导临床治疗，提高疗效，减少抗菌药物不必要使用，改善预后。但mNGS费用较高，临床上应严格把握其应用指征，避免滥用。