基于宏基因組學的二代測序技術快速診斷腎移植術后單純皰疹病毒性肺炎1例并文獻復習

卓惠長， 林建東， 尤彥菁

病毒性肺炎是腎移植術后合并肺炎的常見類型[1-4]，在術后3～6月高發，以巨細胞病毒感染為主[5]。國內罕有確診腎移植術后單純皰疹病毒(herpes simplex virus，HSV)性肺炎，國外多年前有從尸檢肺中分離出HSV的報道[6]，這可能與病毒性肺炎診斷困難有關。下呼吸道的病毒分離培養是診斷的金標準，但是敏感性低，且耗時長[7-9]。本研究分析1例使用基于宏基因組學的二代測序技術(netagenomic next-generation sequencing，mNGS)快速診斷腎移植術后HSV肺炎的經過，以評價mNGS對此類患者的診斷價值，并結合文獻討論。

1 臨床資料

患者，男，59歲，因“發熱伴咳嗽、氣喘6天”于2018年2月21日入院。入院前6天無明顯誘因出現發熱，最高達38.7 ℃，熱型為弛張熱，伴陣發性咳嗽、偶有咳痰，伴氣喘，無咯血、胸痛，自行口服退熱藥物后不適癥狀未見改善，查胸部CT示：雙肺炎癥(圖1)。既往腎移植7年余，長期口服免疫抑制劑(他克莫司、嗎替麥考酚酯)，個人史、家族史無特殊。門診擬“肺炎；腎移植術后”收入泌尿外科。入科體檢：呼吸急促，呼吸頻率26 min-1，雙肺呼吸音粗，可聞及濕性啰音，未聞及干性啰音及胸膜摩擦音，心率84 min-1，律齊，各瓣膜聽診區未聞及雜音，腹平坦，左下腹部有一斜行手術疤痕，長約18 cm，可觸及移植腎。入院后查C-反應蛋白148.0 mg/L；血常規：白細胞計數3.89×109L-1，淋巴細胞計數0.27×109L-1；動脈血氣：氧濃度33%，酸堿度(pH) 7.47，動脈血二氧化碳分壓34 mmHg(1 mmHg=133.3 Pa)，動脈血氧分壓79 mmHg，實際碳酸氫根離子24.7 mmol/L，堿剩余1.0 mmol/L。生化、降鈣素原、凝血未見明顯異常，EB病毒DNA及IgM/IgG陰性，巨細胞病毒DNA及IgM/IgG陰性、G試驗、GM試驗陰性，痰涂片陰性、痰培養陰性、呼吸道病原抗體譜陰性。予亞胺培南、萬古霉素、卡泊芬凈經驗性抗感染治療后仍反復發熱，咳嗽、咳痰未見改善，氣喘加重，2月24日復查胸部CT提示兩肺炎癥較前進展(圖1)。為進一步治療于2月25日轉入筆者科室。入科后立即行纖維支氣管鏡下肺泡灌洗，選取影像學肺炎最明顯的葉段(右肺下葉)，一次性快速推注10 mL生理鹽水，保留15 s后，以200 mmHg的負壓回收肺泡灌洗液5 mL行mNGS檢測，同時予亞胺培南、替考拉寧、奧司他韋、卡泊芬凈經驗性抗感染，癥狀較前稍好轉。2月27日mNGS結果回報為HSVⅠ型感染，序列數5 040，相對豐度97.92%，絕對豐度45 067.3，覆蓋度為92.38%(圖2)，立即停用亞胺培南、替考拉寧、奧司他韋、卡泊芬凈，調整治療為更昔洛韋250 mg 1次/12 h。3月2日患者無發熱，咳嗽、咳痰較前減少，氣喘較前明顯改善。3月8日更昔洛韋減量為250 mg 1次/日，3月9日復查C-反應蛋白、血常規、生化均正常，胸部CT示：肺內病變較2018-02-24 CT片有所好轉。3月21日出院，出院后5月8日隨訪，患者無發熱、咳嗽、咳痰、氣喘，胸部CT示：肺內病變基本吸收(圖1)。

2 討 論

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]，是常見的社區獲得性肺炎之一，占5%～15%[11]。HSV-1主要是侵犯皮膚、黏膜、神經組織[12]，但在病毒性肺炎中，通過傳統檢測方式成功診斷出HSV少。其發病癥狀、影像學無特異性，符合病毒感染的一般共性。病毒感染通常起病緩慢[13-14]，早期癥狀較輕，但是腎移植術后的患者癥狀較明顯，可出現持續高熱、心力衰竭等[15]，引起的氣道炎癥嚴重者可發生呼吸衰竭，需機械通氣治療[16]。腎移植術后患者病毒性肺炎引起的急性呼吸窘迫綜合癥，進展快，預后不良[17]，可進展致多器官功能衰竭[18]，病死率相對較高[19]。因此盡快明確病原體類型，并采用有效的針對性治療是腎移植術后病毒性肺炎患者改善預后的關鍵。傳統診斷手段存在局限性，血清學抗體延時性大[20]，病毒抗原檢測敏感性低[21]；對于未知病原體的病毒性肺炎，現如今的免疫學監測的項目種類遠不及已有的病原體種類，且PCR做不到高通量的檢測[22]。而mNGS近年來的發展為明確病原體提供了新渠道[23-25]。已有報道，mNGS已廣泛成功應用于病毒相關性感染的病原體診斷，幫助患者明確診斷博瓦桑病毒腦炎、豬皰疹病毒感染肺炎、松鼠博爾納病毒腦炎、狂犬病毒眼內炎等罕見感染類型[26-29]，陽性率為傳統方法的3倍甚至更高[30]，并且準確性也高[31-32]。Guan等應用PCR驗證4例病毒感染患者的mNGS結果，得出兩種結果相符[33]。

本例患者入院時臨床表現、檢查、檢驗等均提示炎癥病變，但無特異性，病毒檢測有關的分泌物培養、血清免疫學、病毒DNA的PCR檢測等傳統檢測方法均陰性，無法很好指導臨床用藥，給予經驗性抗感染后療效并不明顯。轉入筆者科室后立即送檢肺泡灌洗液行mNGS檢測，3 d后報告示HSV-1。結合患者淋巴細胞減低，使用抗革蘭陽性菌、革蘭陰性菌、真菌的經驗性抗感染后未見明顯療效，考慮病毒感染診斷明確，立即給予針對皰疹病毒的更昔洛韋治療后癥狀、體征、胸部CT等均見好轉。出院后隨訪，患者康復，胸部CT肺部炎癥基本吸收。及時送檢肺泡灌洗液行mNGS檢測是該例患者快速明確病原體的關鍵，是后續治療取得較好療效的基礎，對于其他此類患者的診治有積極的參考意義。

但是mNGS技術仍然存在改進方面:首先，二代測序技術尚存在缺乏公認的判讀標準，對于病毒載量較低的臨床樣本效果較差，需要對病毒核酸進行富集，且目前研究均顯示可在健康人群血樣中檢出多種微生物序列，因此可能無法判斷所檢出的微生物為背景菌、定植菌、污染菌、致病菌等；第二，不能同步給出對應的藥敏結果，僅能根據經驗抗感染治療。價格較傳統檢測方法昂貴，每次送檢需3 500～4 000元，不能成為長期住院患者監測二次感染的致病菌變化的檢出手段。