关注官方微信
微信号:CMA-CTS

呼吸与共手机报 第09期总9期

来源 作者 添加时间 2014/6/26 点击次数 5292


近年来对呼吸道微生物群的研究引起了研究领域内的兴趣。呼吸道微生物菌群成分与数量的变化与哮喘,慢阻肺,支气管扩张,囊性纤维化等疾病的进展与急性发作都有显著相关。探索菌群变化与疾病发生发展的关系,进而调整菌群分布治疗呼吸系统疾病是未来研究的热点之一。详见本期关注。

呼吸与共手机报

09期 总9

2014624日 星期二

甲午年 农历五月二十七

公众微信号:CMA-CTS

商务合作:13810696100


【本期导读】

>微生物菌群与呼吸系统疾病
>支气管扩张症的肺微生物组学
关注ICU内鲍曼不动杆菌败血症的发生
>巨噬细胞极化与细菌感染
>呼吸道菌群动态变化与呼吸道疾病

【本期关注】
>微生物菌群与呼吸系统疾病
-------------------
近年来对呼吸道微生物群的研究引起了研究领域内的兴趣。呼吸道微生物菌群成分与数量的变化与哮喘,慢阻肺,支气管扩张,囊性纤维化等疾病的进展与急性发作都有显著相关。探索菌群变化与疾病发生发展的关系,进而调整菌群分布治疗呼吸系统疾病是未来研究的热点之一。本期邀请了在感染与微生物研究有丰富经验的中青年专家学者就菌群相关的问题进行讨论。上海肺科医院徐金富教授系统回顾了支气管扩张的微生物组学研究进展及自己的体会。在基础研究方面,浙大二附院的徐峰教授根据自己的研究结果,阐述了巨噬细胞极化与细菌感染的关系,指出抑制SHP2后可促进巨噬细胞向M2方向转化。

本人2012年与UCSF合作的一篇Sci Translational Med中对有慢性鼻窦炎的患者的上呼吸道的菌群做了检测,发现患者的症状与菌群中的结核硬脂酸杆菌数量呈正相关,并在动物实验中揭示了菌群失调与上呼吸道炎症的关系,为下呼吸道慢性炎症与菌群失调的处理提供了借鉴。

在读片园地,我们提供了两例肺部感染的诊断,希望对大家有所帮助。

【专家视角】
支气管扩张症的肺微生物组学
----------------

由于肺部无菌取样困难和传统培养技术的局限,长久以来人们认为肺部是无菌的,但是随着支气管镜的广泛应用,以及人们对口腔、肠道等身体其他部位的微生物引起的炎症和免疫反应的研究,越来越多的证据证明肺部存在着大量的微生物。近年来,随着分子生物学的发展,rRNA基因扩增,LH-PCR分析,焦磷酸测序等各种检测方法的出现,使人们对肺微生物群有了进一步的研究和认识。但是肺微生物组学仍是一个相对较新的领域,许多问题还有待解决。本文综述了近年来关于肺微生物组学与支扩的研究,希望能为临床和科研带来帮助。

非囊性纤维化支气管扩张症患者的微生物和微生物组学

支气管扩张是气道慢性炎症反复发作,气管壁结构受损,导致支气管不可逆的扩张,呼吸道感染在支扩中是突出的,传统的培养方法检测支扩呼吸道样本,流感嗜血杆菌,铜绿假单胞菌,肺炎链球菌等是常见的致病菌[1]。近年来,人们对支扩的免疫机制和支扩的微生物感染以及微生物群落在支扩加重恶化期的作用进行了深入的研究。

流行病学调查研究发现人类T细胞病毒Ⅰ型有增加支扩发生和加重恶化的风险[2],基因研究发现支扩的发病与HLA-DRB1 0101/ HLA-DQB1 0501有关[3]。最近研究发现支扩与自身免疫性疾病相关,尤其肠道炎症性疾病。溃疡性结肠炎结肠切除后会发生支扩表明肠道菌群破坏会对免疫系统产生影响,导致肺部炎症控制的改变[4]。大量证据表明改变宿主微生物生态对免疫系统产生深刻的影响。包括破坏Th1/Th2细胞平衡,Th17细胞的发展和促进NK细胞的活化,导致炎症反应,免疫损伤以及随之而来的对疾病敏感性的增加。微生物的改变导致NK细胞的活化在支扩的发生发展中发挥着重要的作用[45]

另外,Michael[6]等对临床稳定期的支扩患者和接受抗菌治疗前后的急性感染加重的支扩患者的痰标本采用严格的厌氧培养和焦磷酸测序分析,发现支扩患者的肺部存在复杂的微生物群落,在大多数样本中检测到了普氏菌属(prevotella),韦永氏球菌属(veillonella)等厌氧菌群,并且不同临床状态(稳定期,加重期,加重治疗后)微生物组成相似,微生物群落多样性无明显差异。改变微生物的组成不会引起支扩的加重。然而,这些都是针对整个肺部微生物群落的分析,或许某单一微生物的改变在支扩的发生发展中有着潜在的作用。针对单一微生物与肺部疾病严重性和疾病进展之间的关系有待进一步的研究,以期进行抗生素的靶向治疗,尤其在支扩急性加重期,从而增强临床疗效,改善病人的预后。
肺囊性纤维化中的微生物组学研究

肺囊性纤维化(CF),是一种具有家族常染色体隐性遗传的先天性疾病,在北美白人中常见。有关CF的研究结果对我国支气管扩张患者研究具有启示作用。CF患者遭受着反复的细菌感染,主要的致病菌有伯克霍尔德菌,嗜麦芽窄食单胞菌,流感嗜血杆菌,金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌,其中铜绿假单胞菌引起的炎症反应最强烈[78]。然而通过对CF患者样本 rRNA基因PCR序列用LH-PCRT-RFLP分析表明CF患者肺部存在广泛多样的细菌种群。其中有兼性和专性厌氧菌,如普氏菌属,韦永氏球菌属,米勒链球菌(Streptococcus milleri),其中来自米勒链球菌属的无色菌(Achromobacter),寡单胞菌(Stenotrophomonas)和链球菌(streptococci)被报道在CF患者加重期的起始阶段发挥着作用[9]。还有口腔微生物如脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis),纤毛菌样菌属(Leptotrichia-like sp)和肠源性细菌,如默氏枸橼酸杆菌(C.murliniae,F.gonidoformans[1011]。近来研究表明CF患者肺部微生物群落是动态变化的,在一项对不同年龄阶段的CF患者的研究中发现细菌多样性的下降与年龄的增加和肺功能的下降有关[12]。之前,Klepac-Ceraj[13]和同事曾报道细菌群落的动态变化随着跨膜调节因子基因(CFTR)的突变而发生。然而在对126个痰样本的纵向研究表明,细菌多样性的下降不总是与年龄增加相关,依赖CFTR基因表型,也与疾病的严重性和抗菌药的使用相关[14]。加重期抗菌药的治疗可以使许多种类的细菌的密度下降,这个效应是短暂的,细菌的密度和多样性会很快恢复。然而细菌群落结构的恢复在肺部疾病的进展阶段是否仍然存在还有待确定。

关于未来微生物组学研究展望

微生物组学研究必将为未来疾病的预防与控制提供全新的手段,2010年加拿大政府前瞻性地宣布资助有关微生物组学的一揽子意义深远的项目,其中有关肺部微生物组学占据7项中的两项。目前,人们对肺微生物的研究虽有很大进展,但仍存在较大争议,未来仍有严峻的挑战。未来肺微生物组学的研究应主要在以下几个方面:(1)改善样本收集的方法,避免环境混杂因素,上呼吸道混杂因素和肺部其他混杂因素的干扰,以期确定肺部是否存在固有的,独特的微生物群体,以及它们与肺部疾病进展的关系。(2)研究口腔微生物,肺部微生物和肠道微生物之间的关系,尤其是免疫调节间的关系,确定口腔、肠道微生物在支气管扩张的发生发展中的作用。(徐金富,杨加伟 上海市肺科医院呼吸科)

关注ICU内鲍曼不动杆菌败血症的发生
----------------

鲍曼不动杆菌是最常见的非发酵、革兰阴性菌之一,广泛存在于水、土壤、医院环境、人体皮肤、呼吸道、消化道和泌尿生殖道,该菌粘附力极强而能够在患者皮肤定植和持续存活,导致其成为医院感染病原菌。早在2004年,Wisplinghoff H报道鲍曼不动杆菌败血症在ICU发生率在34.0-43.4%,随后的研究陆续提示碳氢酶烯类耐药、特殊基因属和鲍曼不动杆菌败血症病死风险相关。2014年,一项来自台湾(CGMH)的回顾性研究提供了ICU中鲍曼不动杆菌败血症致死率和相关危险因素新的数据。由于此研究未能将ABaumannii不动杆菌、Nosocomialis不动杆菌、Pittii不动杆菌三个菌种进一步区分,故称之A. Baumannii complexABC)。纳入的398例患者30天总病死率36.6%,其中亚胺培南耐药ABCIRABC)感染组30天病死率70.0%,明显高于亚胺培南敏感ABCISABC)感染组。临床分析表明,不恰当的初始治疗在各个独立的危险因素中占有的权重更高,在IRABC感染组采用替加环素、多粘菌素或联合治疗具有更低的病死率,提示替加环素、多粘菌素是恰当的抗菌治疗选择。而出现IRABC则和早期使用碳氢酶烯类、广谱头孢菌素、氟喹诺酮类、哌拉西林他唑巴坦且超过5天密切相关。细菌学进一步研究发现,A组鲍曼不动杆菌致死率较其他两个不动杆菌属明显增加,对碳氢酶烯类耐药率更高,携带Tn2006PFGE I型菌株占绝大多数IRAB。这项研究提示,快速发现IRABC和早期恰当抗菌治疗对于降低鲍曼不动杆菌败血症至关重要。(苏州大学附属一院,陈成)


基础研究进展
巨噬细胞极化与细菌感染
----------------

巨噬细胞是机体的重要免疫细胞,具有吞噬病原、抗原递呈和分泌多种细胞因子等功能。巨噬细胞在病原微生物与衰老细胞的清除、促进炎症反应、诱发获得性免疫反应及损伤组织的重构与修复过程中起着关键作用。在不同的组织微环境、不同的细胞因子作用下,巨噬细胞可极化成不同的表型,根据极化后细胞表面标识性分子及功能的不同,巨噬细胞可分为两种类型,即M1M2型(图1)。在GM-CSFIFN-γ、LPSTNF-α等因子的作用下,巨噬细胞可极化为M1型,而在IL-4IL-13IL-10TGF-β等因子作用下,巨噬细胞则向M2型极化。M1型巨噬细胞分泌大量的炎症因子如IL-1TNF-α,IL-6以及活性氧和活性氮中间产物 (ROI and RNI),并能够高效递呈抗原,激活Thl细胞反应,具有抗病原微生物和杀灭肿瘤细胞的作用。M2型巨噬细胞分为3个亚型:M2aM2bM2c,细胞表面常见的表达分子有Fizz1resistin-like-α),ARG1Arginase1),YM-1chitinase 3-like 3)等。M2巨噬细胞杀菌能力比较弱,它具有抑制Thl细胞免疫反应,促进损伤组织修复、重构和血管生长的功能。

Fig. 1: Concepts and properties of M1 and M2 macrophages. (Benoit M, et al. JImmunol, 2008).
通常情况下,细菌感染后巨噬细胞向M1型分化,这对机体启动急性感染期的炎症发应,清除病原菌是非常重要的。但是过度的M1型巨噬细胞反应会引发炎症瀑布,从而导致败血症。有些细菌则可诱导巨噬细胞向M2 型分化从而逃避机体的免疫反应。有研究证明在病原菌长期存在的慢性感染性疾病中,巨噬细胞常常向M2型分化。综上,巨噬细胞的极化在宿主控制细菌感染中发挥了很重要的作用。应用人肺组织体外感染模型(图2),我们阐明肺泡巨噬细胞在肺炎链球菌诱导的肺组织急性炎症反应中具有重要地位,其中p38 MAPK介导了巨噬细胞的炎症反应(Xu F, et al. Am J Respir Cell Mol Biol, 2008)。Akt1是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,参与了巨噬细胞发育以及激活的过程。Akt1基因敲除小鼠感染金黄色葡萄球菌后,其细菌清除率和生存率较野生型小鼠有显著改善。进一步研究发现:金黄色葡萄球菌可以通TLR2-Myd88-Akt1-miR155-SOCS1-NF-κB信号通路,调控巨噬细胞表型从M1M2极性转换,进而逃避机体免疫反应(见图3Xu F, et al. J Infect Dis, 2013)。我们的工作揭示了Akt1调控巨噬细胞M2极化的重要分子机制。SHP2是一种胞浆型蛋白酪氨酸磷酸酶,在人类细胞中广泛表达。SHP2参与了调节造血祖细胞的发育、细胞生长、组织炎症反应、细胞化学趋化、氧化应激反应及机体免疫等,并与代谢性疾病、神经退行性病变及恶性肿瘤等人类常见疾病关系密切。我们在研的工作发现:在流感嗜血杆菌(NTHi)感染模型中,抑制SHP2基因促使巨噬细胞表型向M2转变,细胞的吞噬杀菌能力明显降低。巨噬细胞SHP2基因条件敲除小鼠对肺组织NTHi的清除能力下降(Zhao LF, Xu F, unpublished data)。揭示巨噬细胞极性转换的关键分子机制和精确调控巨噬细胞功能,将为肺部细菌感染的免疫学治疗提供新策略

Fig. 2: A model of acute bacterial infection in human lung tissue (Xu F, Dalhoff K, Am J Respir Cell Mol Biol, 2008).

Fig. 3: A model of Akt1-programmed macrophage polarization ( Xu F, Shi LY, J Infect Dis, 2013). (徐峰 浙江大学医学院附属二院呼吸科)

【文献复习】
呼吸道菌群动态变化与呼吸道疾病
----------------

正常上呼吸道存在菌群,包括草绿色链球菌,表皮葡萄球菌,奈瑟氏球菌,流感嗜血杆菌等。细菌之间通过群体感应系统和局部产生的抗微生物多肽调节细菌种类和数量的保持动态平衡,与我们和平共处,正常情况下并不引起人类的疾患,包括下消化道的菌群,而且人类通过细菌分解食物,吸收人体必需的微生物。以前认为人的下呼吸道是无菌的,但近期的双腔防污染毛刷下呼吸道采样的研究结果显示下呼吸道的菌群分布与上呼吸道类似,只是数量上明显减少,并非无菌状态,但正常人体并不出现感染状态[1]。而且正常人大约40%在夜间睡眠时出现胃内容物少量的返流,但也并不引起疾患。在囊性纤维化的患者,稳定期痰细菌检测发现细菌种类繁多,当出现急性加重时,出现优势菌占主要地位,菌群多态性出现变化,种类减少。经抗感染治疗后菌群分布恢复至发病前的多态性[2]COPD患者也有类似的临床特征[3]。这提示菌群失调是疾病进展的一个特征,改善菌群失调有可能改善感染性疾病的进展。我们近期的一项研究显示慢性鼻窦炎的患者由于长期使用抗生素导致正常菌群失调,而结核硬脂酸杆菌Corynebacterium tuberculostearicumCT的数量与患者的症状存在正相关。结核硬脂酸杆菌是正常皮肤定植菌,毒力低,并不致病,但在菌群失调的情况下,可以进一步诱导粘膜炎症反应。为证实上述观点,我们在小鼠上复制了慢性鼻窦炎模型,单纯给予大剂量CT并不引起明显的鼻粘膜炎症反应,而预先给小鼠服用抗生素5天清除正常菌群后再给大剂量CT可以诱发鼻粘膜杯状细胞增生。同时给予乳酸杆菌则可显著改善CT引起的粘膜炎症反应[4]。这些研究结果提示正常菌群的失调可以使得非致病菌出现致病现象,而改善菌群失调则可以改善感染造成的炎症反应。(宋元林,复旦大学附属中山医院呼吸科)

【读片园地】

患者,男,58岁,肛瘘术后十天,CT发现右肺病变,无明显呼吸道症状,有糖尿病史。

请描述胸部 CT 的影像特征,以及可能诊断。

解读:

该患者胸部CT可见右肺多发浸润灶,有充气征,为感染性疾病常见影像学特征。患者接受抗感染治疗后病灶进展,伴发热。后经皮肺穿刺检查提示隐球菌感染,经两性霉素B、伏立康唑治疗好转。对于肺隐球菌病,胸部x线及CT表现多样,通常分为单发或多发结节块状影、片状浸润影和弥漫混合病变等三种类型。免疫功能正常的患者临床症状轻,影像学表现多为结节影,感染部位局限,多不发生播散,预后好。免疫抑制患者往往多种症状同时存在,病情较重,影像学表现约三分之二的患者可见肺部结节内空洞,且弥漫混合病变增多,约50%的患者累及中枢神经系统。本例患者HIV阴性,但长期肛周脓肿,有报道慢性肛周感染构成免疫低下因素,这在本例患者发病过程中具有一定影响。

【本期读片】


女性,42岁,既往体健,无特殊接触史。右下肢大腿根部疼痛肿胀、活动障碍1周,高热、咳嗽、咯血、进行性气急加重2天。

【药品资讯】

超级LABA茚达特罗,登陆中国
诺华公司宣布,三期临床头对头研究结果显示,每日一次Ultibro®Breezhaler®(茚达特罗/格隆溴铵)110/50 微克与每日两次舒利迭®准纳器®*(沙美特罗/
氟替卡松(SFC))50/500 微克相比,在过去一年伴有或不伴有急性加重史的中、重度慢阻肺(COPD)患者中,Ultibro®Breezhaler®(茚达特罗/格隆溴铵)对肺功能的改善优于舒利迭,达到主要终点和关键次要终点。

LANTERN 研究的主要终点是Ultibro Breezhaler 在改善肺功能方面(FEV1 谷值)非劣效性于舒利迭。在该方面,过去一年内伴有或不伴有急性加重史的中度至重度慢性阻塞性肺病的患者,治疗26周后, Ultibro Breezhaler 非劣效性于,并且优于舒利迭。这些结果将在今年晚些时候成为Ultibro Breezhaler 中国说明书的一部分。

诺华制药全球研发负责人Tim Wright 表示“这是该药第二个与舒利迭的头对头研究,UltibroBreezhale(茚达特罗/格隆溴铵)对肺功能的改善超出了现有的治疗标准, 这样有前景的数据将在今年晚些时候成为中国说明书的一部分,对社区慢性阻塞性肺疾病患者而言,这是一个令人振奋的消息。”

LANTERN 研究还表明,与舒利迭相比,Ultibro Breezhaler(茚达特罗/格隆溴铵)对给药后4 小时肺功能(FEV1 AUC 0-4H)的改善优于舒利迭,达到26 周的关键次要目标。Ultibro Breezhaler的安全性和耐受性与舒利迭相当。慢性阻塞性肺疾病在中国是一个重要的公共卫生问题,是国家排名第一的疾病负担。最近预计,在中国超过4000 万人有慢性阻塞性肺疾病,40 岁以上的中老年人整体患病率为8%。

慢性阻塞性肺疾病的症状对患者的呼吸功能和生活能力有显著的负面影响,降低患者的生活质量,并减少日常活动耐量,随着病情的逐渐恶化,诸如爬楼梯等日常活动可能会变得非常困难。有必要对于慢性阻塞性肺疾病新的治疗选择,许多患者尽管使用了药物治疗,仍有症状,因此该药为慢阻肺患者提供了新的治疗选择。


【会议预告】
中华医学会呼吸病学分会2014年系列学术会议

第十五次全国呼吸病学学术会议
---------------
由中华医学会、中华医学会呼吸病学分会主办的中华医学会呼吸病学年会-2014(第十五次全国呼吸病学学术会议)定于201491821日在河南省郑州市召开。在线投稿已经开通,截稿日期531日。欢迎全国各地的同道踊跃参会和投稿。详情请登录:http://www.csrd.org.cn/2014/cn/

中华医学会呼吸病学分会呼吸内镜及介入呼吸病学学术研讨会
---------------

时间 20146

地点 广东省广州市。

中华医学会呼吸病学分会第九届全国哮喘学术会议暨中国哮喘联盟第五次大会
---------------
时间 201411

地点 江苏南京。

8届国际肺血管病研究院(PVRI)年度国际会议暨第7届全国肺栓塞与肺血管疾病学术会议
---------------
时间 2015115-18
地点 广州市



【本期主编】

上海市教委特聘教授(东方学者),博士生导师,中华医学会呼吸病分会青年委员会副主任委员,上海市呼吸病研究所副所长,上海市呼吸病学会副主任委员,Respirology杂志副主编,Clinical Respiratory Journal副主编。发表SCI论文90余篇,引用3200次。


【关于我们】

------------

本手机报由中华医学会呼吸病学主办,中华医学会呼吸病学分会青年委员会承办,面向全国所有呼吸病医生免费发送。每两周发送,欢迎大家订阅并提供新闻线索、积极踊跃投稿,稿件请发送至csrd2008@126.com, 商务合作:13810696100












    评论新闻

    用户名: 密码: 注册
    评论