宏基因二代測序技術指導下的皮膚炭疽院內感染防控1例報告

陳 翔， 高曉東*， 胡必杰,2*， 石 磊， 林佳冰

1. 復旦大學附屬中山醫院醫院感染管理科，上海 200032 2. 復旦大學附屬中山醫院感染病科，上海 200032 3. 復旦大學附屬公共衛生臨床中心，上海 200032

炭疽是一種由炭疽芽孢桿菌(Bacillusanthracis)引起的人獸共患病，主要以皮膚炭疽為主，屬于我國法定的乙類傳染病(其中肺炭疽按甲類傳染病處理)。人感染炭疽的病例主要分布于我國西部和東北部地區，82%的炭疽患者來自四川、新疆、甘肅、青海、貴州和內蒙古6個省/自治區[1-2]。但隨著交通日益便利，人員流動廣泛，非流行區也會出現輸入性病例。本研究報告復旦大學附屬中山醫院收治的1例輸入性皮膚炭疽病例，探討采用宏基因二代測序(metagenomic next-generation sequencing，mNGS)技術進行疾病早期診斷對院內感染防控的指導價值。

1 病例資料

1.1 入院資料 患者，男性，33歲，橡膠廠工人，既往體健。2019年5月21日于陜西家中晨起后發現右前臂皮膚小范圍破損，不伴滲液，未予重視。5月24日，前臂破損處發紅、水泡形成，伴少量膿液，后患者自行用針尖挑破、手指擠壓傷口、當日未測體溫。5月27日，前臂明顯紅腫，伴發熱，體溫最高達40℃。遂5月27日于我院急診就診，患者自述5 d前被可疑蟲咬后出現皮疹，急查白細胞計數12.31×109/L；中性粒細胞百分比93.4%；高敏感C-反應蛋白190.0 mg/L；降鈣素原0.85 ng/mL；上肢CT平掃：右上肢軟組織腫脹。予抗炎補液后腫脹未明顯消退、肢端皮溫低、感覺減退，被動牽拉痛陽性，診斷考慮：右上肢感染、右前臂骨筋膜室綜合征，遂收住入院。

1.2 手術過程及術后治療 急診在全身麻醉下行前臂筋膜間切開減壓術，術中平穩，未輸血。術后入外科監護室，行右前臂傷口負壓吸引。5月28日，術后右側頸肩部紅腫較前增加，請感染病科會診。右前臂滲出液送檢微生物涂片和培養、抽血送檢mNGS，以明確感染病原體。患者術后先后予以替加環素首劑100 mg st，后50 mg q12h(5月27日至5月28日)，5月28日至5月30日美羅培南1 g q8h，5月28日至5月29日達托霉素0.5 g qd，5月30日利奈唑胺抗感染治療，感染科會診后加用左氧氟沙星0.6 g qd覆蓋不典型病原體。

1.3 病原學診斷結果 5月30日上午9∶00，常規微生物培養結果：細菌培養、真菌培養、涂片找真菌、涂片找細菌陰性；mNGS結果：炭疽芽孢桿菌，覆蓋度0.0466%，種序列數49，種嚴格序列數11，芽孢桿菌屬相對豐度10.88%，屬嚴格序列數64。追問病史，患者自述5月初曾著短袖搬運牲口尸體(牛)，考慮右上肢炭疽感染不除外，予接觸隔離，上報醫務處及徐匯區疾病預防控制中心(CDC)，CDC工作人員現場進行流行病學調查并留取標本，作進一步炭疽桿菌檢測。

1.4 確診后治療 患者盡快轉至感染病科負壓病房。5月30日晚19∶00，傳染病定點醫院骨科和感染病科專家會診，建議轉至傳染病定點醫院進一步治療。5月31日上午8∶28，患者轉院至傳染病定點醫院進一步治療，當前患者體溫平，右上肢VSD負壓吸引中，右上肢及胸前皮膚稍紅腫，炎癥標志物略有好轉。患者轉至傳染病定點醫院后，CDC結果回報為炭疽PCR陽性，可確診皮膚炭疽。

2 院內感染防控措施

皮膚炭疽主要通過接觸傳播，人類主要經接觸病畜的毛皮和肉類而感染。因此，本例患者皮膚炭疽的院內感染防控以接觸預防為主，包括患者隔離、個人防護、環境清潔消毒及預防性用藥。

2.1 患者隔離 為了防止環境污染以致傳染擴大，得知mNGS檢測結果后，盡快將患者轉移至負壓病房，單間隔離，儀器設備專人專用。盡可能減少患者的人員接觸，限制家屬探視，醫護人員相對固定，并限制患者活動。對于患者的密切接觸者，在不發病的情況下不具備傳染力，因此不需要隔離。原則上講，皮膚炭疽患者至創口痊愈、痂皮脫落時，方可解除隔離。但本例患者病情較重，5月31日在嚴密隔離措施下轉入定點醫院，及時接受治療。

2.2 個人防護 皮膚炭疽病主要通過接觸傳播。醫護人員進入負壓病房對該患者進行診療操作時，應佩戴一次性外科口罩、一次性帽子和檢查手套(無菌操作時佩戴無菌手套)，穿一次性隔離衣和鞋套。診療結束后，丟棄所有的一次性防護用具，執行手衛生。在進行有體液噴濺風險的操作時(如更換敷料)，佩戴護目鏡或防護面屏。

2.3 環境清潔消毒 mNGS結果回報前，患者曾在我院多個部門接受診療操作，包括急診診室、急診手術室和外科ICU，處理患者體液標本的部門有微生物實驗室和病原學高通量測序實驗室。針對這些部門，使用消毒機器人進行終末消毒。這種消毒機器人集合3種消毒方式：紫外照射消毒、過氧化氫消毒和等離子空氣過濾消毒。可圍繞消毒目標進行360°無死角消毒，且獨立運行，不需要人工參與，既能保證消毒質量，又能避免消毒劑對人體的傷害。

患者入住負壓病房后，開啟病房負壓系統，負壓系統正常運行。患者的衣物與床單位的織物，入雙層醫療廢物垃圾袋密封，作醫廢焚燒。床單位的物體表面，包括地板、床欄、桌面、臺面、儀器設備等，每日1次使用1 000 ppm有效氯擦拭。復用的診療器械，如體溫計，使用1 000 ppm有效氯擦拭/浸泡。患者轉院后，再使用消毒機器人對負壓病房進行終末消毒。

2.4 預防性用藥 患者從27日就診，至31日轉院，高度密切接觸的醫護人員口服左氧氟沙星0.5 g qd預防。尤其是在mNGS結果得出前的密切接觸者，包括急診接診、急診手術以及外科ICU的相關醫護人員。預防性用藥以后，不需要進行免疫接種。

3 討 論

皮膚炭疽的診斷往往需要流行病學證據的支持，但由于炭疽芽孢桿菌在自然界存活的時間非常長，流行病學證據難以獲得，因此，在診斷皮膚炭疽時，并不要求必須具備流行病學證據[3-4]。但近5年文獻[5-15]顯示，近5年來我國報道的炭疽病例，均有典型的流行病學史。本例患者由于一開始報告了不典型的流行病學史(蟲咬傷)，也并不是來自炭疽的流行區，非傳染病定點醫院的醫務人員缺乏皮膚炭疽的診治經驗，因此該患者在收治入院時未考慮炭疽感染，未及時采取院內感染防控措施。

mNGS是一種新興的病原體基因組學診斷技術，有助于發現難以常規培養的病原體，而且時間短，且能同時檢出多種病原體。本例患者皮膚滲出液常規微生物檢測結果為陰性，在流行病學史不典型的情況下，極易被漏診。漏診患者大量的體液引流和滲出，很有可能造成皮膚炭疽的院內傳播。在mNGS技術的支持下，患者標本送檢后48 h內出具檢測結果，提示炭疽芽孢桿菌，我院迅速采取措施，隔離患者，并對所有該患者接受診療的部門進行終末消毒，及時上報CDC，請傳染病定點醫院專家會診，并在結果回報后24 h內將患者轉至傳染病定點醫院接受治療。由于本例患者mNGS的早期提示，積極采取措施，阻止了院內感染的傳播，未出現繼發病例。

常規微生物培養是檢測炭疽芽孢桿菌的傳統方式之一，但微生物標本的采集部位、采集質量、保存條件、送檢時間等，都會影響培養結果，可能導致假陰性，往往需要反復送檢。本例患者前臂滲出液微生物培養陰性，說明標本中很可能已沒有活菌殘存，而mNGS是通過DNA檢測病原體，無論標本中的細菌是存活還是死亡，都可以成功檢出。本例患者由于mNGS的早期提示，避免了重復送檢微生物培養，縮短了診斷時間。

本例患者是我國首次采用mNGS技術檢測到炭疽芽孢桿菌，并且經PCR驗證。我院作為最早開展mNGS技術的醫院之一，至今已有超過2 000例標本的檢測經驗，對于mNGS技術的臨床應用尚在不斷探索中[16]。炭疽芽孢桿菌的其他快速檢測方法[17-19]，在未考慮該診斷時并不會常規送檢。在病原體未知的情況下，mNGS的廣譜覆蓋具有強大的優勢。對于皮膚炭疽患者，早期明確診斷不僅有利于患者預后，還有助于盡早采取措施預防院內感染。本例患者若無mNGS技術的支持，可能會延誤診斷3 d以上，在沒有采取針對性防控措施的情況下，可能造成院內傳播。因此，在探索mNGS的臨床應用中，應充分認識到mNGS在院內感染防控的指導價值。