加強基礎臨床研究切實提高我國非結核分枝桿菌病診治水平

唐佩軍 吳妹英

隨著非結核分枝桿菌(nontuberculous mycobacteria，NTM)基礎研究的深入開展，以及細菌學和分子生物學檢測技術的發展，目前大家對NTM病的認識已大大提高。艾滋病的流行、環境的變化、免疫抑制劑的使用以及人口老齡化等因素的影響，全球NTM病的發病率和死亡例數一直在穩步增加，有些地域NTM 肺病的發病率有高于肺結核發病率的趨勢，在很多國家及地區，已然成為重要公共衛生問題[1-3]。近年來，我國在NTM病的基礎研究、流行病學研究和臨床研究方面取得了一些進展。但也應該清醒地認識到，我國NTM病研究的基礎仍薄弱，大樣本流行資料尚為空白，臨床診治與國際先進水平存在差距，提高對NTM病的診斷與防治水平，減少其對人類生命健康的危害迫在眉睫，需要引起我們的足夠重視。

一、開展高質量NTM流行病學研究

在基礎研究方面，國內的研究取得了一些成績，集中表現在分子生物學診斷技術廣泛應用，應用最多的是DNA 探針雜交技術、基因芯片法檢測、PCR-熒光探針法、線性探針雜交法檢測，由于高通量測序在其他領域的推廣，第二代DNA測序技術(next generation DNA sequencing,NGS)也得到了青睞。劉佳文等[4]用芯片法和基因測序對129株NTM臨床分離株進行菌種鑒定，發現兩種方法的一致率較高。穆晶等[5]用探針熔解曲線法對肺部NTM感染患者病理組織進行分枝桿菌菌種鑒定，研究結果認為分子生物學的病理學方法是鑒別肺結核和NTM肺病的重要手段。分子生物學的方法應用到病理診斷上，實現了傳統病理學無法完成的NTM感染的診斷[6]。溫子祿等[7]研究術后標本分子生物學耐藥基因檢測與藥物敏感性試驗(簡稱“藥敏試驗”)檢測結果陽性的一致性為90.00%，能夠為術后的治療提供重要參考。這些研究發現雖然是很大的進步，但對于NTM病中每個菌種是如何侵入人體、發病的過程具體如何、NTM耐藥分子機制如何、如何更好的檢測耐藥、新藥開發等方面有待進一步的研究，而這些研究不僅有助于了解NTM病的發生機制，更有助于NTM病的臨床診斷和治療，所以我們需要從這些臨床需要的角度加大力度開展研究。

在流行病學研究方面，由于國家未建立NTM病報告系統，無法以全國人群為基礎數據進行研究，目前國內的研究大多以結核病定點機構的數據為基礎開展[8]，國內關于流行病學的研究主要表現為局部地區NTM菌種的類別、總體耐藥特點、患病人群分布、發病危險因素等。林建等[9]研究發現，福建省NTM感染患者以老年人、農民工居多，菌種分布以胞內分枝桿菌為主，其次為膿腫分枝桿菌。潘建華等[10]研究發現長沙地區分枝桿菌中 NTM檢出率持續升高，以胞內分枝桿菌、鳥分枝桿菌和龜-膿腫分枝桿菌為主。沈瑤杰等[11]研究發現綜合性醫院臨床分離NTM菌株數量及陽性率均呈上升趨勢，以膿腫分枝桿菌，以及海分枝桿菌、鳥-胞內分枝桿菌復合群和偶發分枝桿菌等為主。上述研究雖然對我們認識NTM病有一定的幫助，但由于研究方法和菌種鑒定方法不一致，各研究結果的可比性有一定的欠缺， 因此我們需要進一步規范不同地區或醫院進行的流行病學研究方法，開展更深層次的研究以獲得廣泛的認可。有研究認為膿腫分枝桿菌馬賽亞種可通過人與人之間進行傳播[12]，但除此之外尚未見到其他的NTM傳染的證據，在流行病學研究中需關注NTM傳染性的證據。另外由于每種NTM菌種疾病導致的不同的臨床特征，需要廣泛收集每種NTM病的臨床特點，進行分析總結。

二、不斷提高實驗室NTM的檢測能力

NTM病與結核病相比臨床癥狀相似，常常會發生誤診。此外，NTM的致病菌種繁多，鑒別診斷困難。增加了治療的難度，所以對分枝桿菌進行早期鑒定在疾病的診斷、治療及預后具有重要意義。目前在常規實驗室廣泛開展的鑒別實驗是對硝基苯甲酸(PNB)選擇性培養基法。其原理是絕大多數的NTM菌種在含有PNB的培養基上能夠生長，而MTB卻不能耐受。該方法用于MTB與NTM的鑒別結果可靠[13-14]，但缺點是檢測時間較長。近幾年MPT64抗原檢測法在實驗室中的應用也越來越多。其檢測原理是MPT64抗原是MTB在液體培養基中生長時主要分泌的蛋白之一，而NTM培養濾液中多不存在此分泌蛋白，由此可以進行初步菌種鑒定[15]。此方法有一定的局限性，有些特殊的MTB在應用此方法時會引起假陰性，從而影響臨床診斷結果[16]。

目前，隨著分子生物學的發展，越來越多的分子診斷技術在NTM病的臨床診斷中發揮著重要的作用。目前臨床應用較多的是熒光定量PCR檢測技術。Ustinova等[17]研發的熒光定量PCR檢測試劑，能夠在一管PCR體系中同時檢測2種MTB和18種NTM，通過對培養菌株和痰液標本的研究發現，該技術具有很好的敏感度和特異度，臨床應用價值很好。還有的研究發現，其對于MTB的檢測敏感度為63.2%，特異度為100%，而NTM的檢測敏感度為23.2%，特異度為99.7%。MTB的檢出效果要顯著高于NTM的檢測效果[18]。Ng等[19]通過分子線性探針技術對1745例BECTEC MGIT 960報陽性的標本檢測發現，MTB占67.45%，30.83%為NTM。在NTM鑒定的結果中排名前3位的分別是偶發分枝桿菌(45.71%)、膿腫分枝桿菌(26.21%)、胞內分枝桿菌(10.41%)。這一結果表明該技術在NTM的鑒定中具有很好的臨床應用價值。目前，基因芯片技術在臨床上應用也很廣泛，有研究發現，與金標準測序技術相比較，基因芯片技術對MTB復合群和NTM的鑒定結果高度一致，符合率分別為100%和98.4%。提示該技術是一種具有較高敏感度和特異度的分子診斷技術，具有快速鑒定大多數分枝桿菌的能力[20]。NGS在NTM菌種鑒定中具有很好的應用價值，其不僅可用于不常見的菌種或將菌種鑒定到亞種水平，而且對于NTM的耐藥檢測也具有指導意義。目前實驗室的NTM藥敏試驗基本還是依靠傳統培養法，采用NGS技術，可以短時間內獲得大量藥物的耐藥信息。由于測序技術需要特殊的儀器和專業人員，以及部分基因的改變并不一定會影響NTM的耐藥性，導致了其在臨床的應用中也存在一定的局限性[21]。

最近幾年，基質輔助激光解析電離飛行時間質譜(MALDL-TOF MS)方法在臨床上越來越多地應用于細菌和真菌感染的研究，是鑒定NTM的潛在方法。原理是在已知的NTM菌株庫中，通過比較NTM菌種特異的分子質譜類型，主要是核糖體蛋白，從而達到鑒定菌種的目的[22]。Leyer等[23]利用質譜技術對NTM的菌種鑒定能力進行了研究，他們分別采用固體培養基和液體培養基進行了實驗，研究結果顯示，對固體培養基上的菌株標本，質譜儀器IVD系統的菌種鑒定準確率為94%，而對液體培養基上的標本其鑒定準確率為91%。這一結果說明了質譜技術在NTM的菌種鑒定中具有很好的應用價值。

盡管近些年來，分枝桿菌菌種鑒定在技術方面取得了很大的進步， 但臨床需要更為簡單、可靠、實用、廉價的菌種鑒定技術。隨著技術的不斷進步，相信分枝桿菌菌種鑒定水平必將不斷提高， 并由此促進 NTM 感染性疾病診斷和治療水平的提高。

三、提高NTM病的診斷水平

近年來，NTM病的發病率逐年上升[24-25]，已成為威脅人類健康的公共衛生問題之一[26]，早期診斷及治療可降低其對人類的危害。但由于NTM病與結核病的臨床表現相似，影像學表現無特異性，抗酸染色均為陽性，極易造成誤診和誤治。因此臨床工作中應要求醫療機構以及醫務人員按照《非結核分枝桿菌病診斷與治療指南(2020年版)》(簡稱《指南》)[2]中提出的標準對NTM病進行規范診斷，提高自己的診斷水平，嚴格執行診斷標準，在依靠實驗室菌種鑒定等檢測手段的同時要重視患者的流行病學史及現病史。需要注意的是，環境是NTM病感染的重要來源[27-28]，單次呼吸道標本分離 NTM 陽性可能是致病菌，同時也可能是呼吸道定植菌或者標本污染可能。因此，臨床醫生需結合流行病學史、臨床表現、影像學等進行綜合分析判斷，對于單次 NTM分離陽性的患者，尤其是無致病性或致病性弱的NTM菌種，需謹慎做出NTM病的診斷，防止過度診療，同時也要嚴密隨訪，防止漏診。此外，NTM肺病常常發生在并發結構性肺病的基礎上[29]，因此對于并發肺部基礎疾病，如支氣管擴張、塵肺病、肺結核、慢性阻塞性肺疾病的患者，需高度警惕并發NTM肺病。

四、個體化、規范化、精準治療

由于NTM病需聯合用藥治療，療程長，治療效果多不確定、治療費用較高及藥物的不良反應多等，另外大部分NTM對常用的抗分枝桿菌藥物耐藥，臨床治療效果不確切。對于NTM病的治療方案，目前國內外均尚無統一確切方案，筆者認為，NTM病的精準治療要把握兩方面，首先是哪些NTM病患者需要治療，把握好NTM病治療的時機；其次是根據菌種鑒定結果及藥敏試驗制定個體化治療方案[30-31]。2020 年中華醫學會結核病學分會制定的《指南》[2]中指出了相關治療原則：臨床醫生在決定是否治療時應權衡利弊、綜合判斷。我們要充分理解這項原則，比如診斷明確的膿腫分枝桿菌病，鑒于其對現有藥物大部分耐藥，如患者再有年老體弱、基礎疾病多、不能耐受藥物不良反應、經濟狀況差不能支持長期用藥的負擔等因素，則不宜急于給予抗膿腫分枝桿菌的治療。再比如有患者高度懷疑是NTM病，但無分枝桿菌培養及藥敏試驗結果，無菌種鑒定確定菌種，則不宜給予預防性的抗分枝桿菌治療。對于診斷明確的NTM病，要給予療效明確的治療方案，如利福平、乙胺丁醇和新型大環內酯類(或阿奇霉素)治療MTB復合群和堪薩斯分枝桿菌肺病，阿米卡星、替加環素、亞胺培南和大環內酯類治療膿腫分枝桿菌肺病，同時還要參照藥敏試驗結果選擇最合適的藥物。對治療中的患者要積極開展藥物安全性監測，及時發現和處理藥物不良反應，給患者以精準的個體化的治療。精準治療離不開新藥研發和新方案的探索，而新藥研發和新方案的探索離不開臨床的支持。對于新的抗分枝桿菌藥物，需要積極開展大樣本、多中心臨床試驗研究，為精準治療獲得更多的循證醫學證據。

五、新的抗NTM藥物的研發

目前臨床一期已經完成體外抗菌活性研究的藥物有：新型氟喹諾酮類(DC-159a)[32]、抑制分枝菌酸合成的哌啶醇衍生物1和吲哚-2-羧酰胺[33]、 氨硫脲衍生物[34]、新型的四環素衍生物(奧馬環素)[35]，新型惡唑烷酮類藥物(泰地唑利)[36-37]、1,2-乙二胺類(SQ109)[34]等。對新藥藥代動力學/藥效學數據和各種模型進行驗證，積極推動NTM病新藥的研發，但將這些研究從體外轉化到體內仍然具有挑戰性[38]。已經進入動物實驗研究階段的藥物包括：吸入氯法齊明[39-40]、PIPD1[33]、具有環狀氨基腙的新型噁唑烷酮類藥物(LCB01-0371)[41-42]。已經進入臨床Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ期的研究藥物包括環丙沙星[39]、新噁唑烷酮類和外源性一氧化碳氣體[39]，3類藥物的臨床實驗均證實藥物的安全性和耐受性較好。已上市的抗NTM藥物大多是用于治療其他疾病的藥物，最基本的抗NTM的藥物為大環內酯類[2]，其他藥物包括：異煙肼、利福平、乙胺丁醇、莫西沙星、貝達喹啉、利奈唑胺、阿米卡星、氯法齊明、替加環素，其他的一些新藥如普托馬尼[32]、德拉馬尼[43]，也顯示出對某些NTM具有作用。目前已上市的抗NTM藥物的研究發現，其對不同菌種顯示出不同的抗菌活性，臨床需要根據細菌培養結果選擇合適的治療藥物[44]。其他的新的治療藥物如抗菌肽[45]、噬菌體[46]、鐵螯合劑[47]、調節宿主免疫系統的導向治療[48]、營養支持治療[49-50]等，也將是未來新治療方法的研究方向。

目前的重點研究領域集中于氟喹諾酮類、噁唑烷酮類、氨基糖苷類、1,2-乙二胺類、新型四環素類、氯法齊明及其吸入制劑的開發，這些藥物為NTM病治療方案的選擇提供了可能。開發新的NTM病治療藥物的重點是研發能夠縮短療程和提高療效的新藥，但新藥的開發尚存在許多問題。因此，需加大新型抗NTM藥物的開發力度，并進行大量對新藥聯合治療新方案的大樣本多中心前瞻性對照研究進一步驗證療效。

六、做好管理干預工作

NTM病與自然環境如水、土壤、灰塵，以及醫院內感染等因素息息相關[2, 30, 51]。一方面，全面加強居住衛生環境整治，確保人居環境清潔衛生；突出管理農村和城鎮飲用水，嚴格對飲用水及其設施進行清理和消毒，防止水源性傳播的發生[52]；另一方面，積極預防醫療衛生機構院內感染，嚴格執行院內感染管理控制的各項規章制度，持續改進規范消毒流程，加強對消毒液的配制、內鏡及導管等的清洗、醫療器械的消毒、外科手術等操作的規范，嚴格落實感染控制措施，防止醫院內NTM感染的發生[2, 30, 51]。積極開展對NTM病的早期篩查診斷，早期干預，防治并發癥，提高NTM病患者的生活質量及生存率。最后，建立NTM病的系統化、規范化預防體系，采集流行病學調查為基礎，嚴格診斷和精準治療NTM病，創建云數據庫及共享信息平臺。全面普及NTM病防治知識，重視對 NTM 肺病患者的宣教及隨訪，針對不同人群制定相應的預防策略，提高全社會人群對NTM病的認識及身體健康水平。

NTM病是一種全身性、感染性疾病，NTM病的診治應引起廣大臨床醫務工作者的高度關注。目前我國NTM病的大樣本流行病學資料尚為空白，基礎研究能力薄弱，診斷方面尚缺乏快速、準確的檢測方法，治療方面目前國內外均尚無統一確切方案。攻克NTM病有更多的問題有待解決，今后還需要大量的研究來發現更有效的診斷方法，有待發現更有效的治療藥物和制定更有效的治療方案來提高治愈率。