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文献来自: Miyashita N. Atypical pneumonia: Pathophysiology, diagnosis, and treatment. Respir Investig . 2022 Jan;60(1):56-67
非典型肺炎: 病理生理学、诊断和治疗马志明编译 摘要 非典型肺炎是由革兰氏染色不能检测到的非典型病原体引起的，不能用标准方法培养。非典型肺炎最常见的致病菌是肺炎支原体、肺炎衣原体和军团菌。非典型肺炎的治疗方法不同于典型肺炎。典型的细菌病原体对 β-内酰胺类抗菌治疗有典型的反应，因为它们的细胞壁易于被 β-内酰胺类破坏。相反，大多数非典型病原体没有细菌细胞壁，有些是细胞内 (例如军团菌)，有些是细胞旁 (例如肺炎支原体)。为防止耐药菌株数量增加，日本肺炎指南提出了典型细菌性肺炎和非典型肺炎的鉴别诊断，以选择合适的抗生素治疗轻中度肺炎。指南根据临床症状、体征和实验室数据建立了六个参数和标准。然而，在老年人和有基础疾病的患者中，鉴别诊断可能困难，或者可能为潜在的混合感染。因此，在这些患者中，从一开始就应考虑使用 β-内酰胺类药物加大环内酯类或四环素，或仅使用氟喹诺酮，以覆盖细菌性和非典型肺炎。 1.引言“非典型肺炎” 一词最早用于描述病毒性社区获得性肺炎 (CAPs)，其临床和放射学上与细菌CAPs不同。非典型肺炎最常见的致病菌是肺炎支原体、肺炎衣原体和军团菌。其他可能的病原体包括鹦鹉热衣原体 (鹦鹉热) 、贝氏柯克斯体 (Q热) 和呼吸道病毒，如新型严重急性呼吸道综合征冠状病毒2 (冠状病毒病2019)。 非典型肺炎与细菌性CAPs有根本区别。然而，非典型CAP与典型CAP鉴别诊断的主要特征是存在或不存在肺外表现。所有非典型的肺部病原体都会引起全身感染性疾病伴肺部受累(即肺炎) [1-5]。由肺炎链球菌、流感嗜血杆菌或卡他莫拉菌引起的肺炎是典型的CAPs，其临床表现和实验室检查结果仅限于肺部。 在这篇小综述中，我总结了过去 30 年来通过一系列实验获得的非典型肺炎结果。 2.流行病学
非典型CAPs占所有CAPs的15% 以上，但其发病率随部位而变化 [6-13]。引起肺炎的非典型病原体也可能导致医疗护理相关肺炎 (NHCAP) 和医院获得性肺炎 (HAP) 的爆发 [14]。然而，引起NHCAP或HAP的非典型肺炎病原体的发生罕见[15-17]。 非典型CAP病原体，特别是肺炎支原体和肺炎衣原体，所引起的大多数CAP 在门诊多数见于年轻人[18]。门诊是非典型病原体比典型CAP病原体在数量上更重要的地区。非典型病原体，尤其是军团菌，是重症CAP的重要原因。 血清流行病学研究表明，50-70% 的成人存在肺炎支原体抗体。因此，据估计几乎每个人在一生中都会获得肺炎衣原体感染 [19]。肺炎支原体和肺炎支原体可引起持续数月或数年的无症状的长期或慢性感染 [20，21]，持续产生MUC5AC可能导致气道炎症 [22]。因此，在没有哮喘病史的个体中，持续性肺炎支原体和肺炎支原体感染可引起一过性喘息或先于哮喘发作。在哮喘患者和慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 患者中，肺炎支原体和肺炎衣原体可诱发哮喘和COPD加重或使疾病控制更加困难 [23-26]。 3. 肺炎衣原体形态学分析 衣原体是一种专性的细胞内寄生物，它依赖于宿主细胞的生物合成机制来发挥多种代谢功能。所有衣原体都通过一个共同的、独特的发育周期进行繁殖，包括两种形态和功能上不同的形式: 一种是感染性基本体 (EB)，另一种是生殖网状体 (RB)。形态学上，EBs密度高，体积小 (直径: 0.3-0.35μm)，而RBs由相当均匀的内部物质组成，并且尺寸较大 (直径: 0.5-2.0 μm)。RBs具有代谢活性和生殖活性，但无传染性。相反，EBs具有传染性，但代谢不活跃，表明它们对细胞外环境的适应。这种独特的发育周期发生在膜结合的细胞质空泡中，称为包涵体。这些肺炎衣原体的形态学特征是基于表面突起和扫描电镜研究的结果。
3.1．表面突起和相关结构
每个肺炎衣原体的EB都有一个位于偏心位置的致密细胞核和一个含有核糖体、中等密度颗粒和无定形物质的细胞质。这些成分由胞浆膜紧密包裹，因此，在肺炎衣原体的EBs中，胞浆呈圆形。这导致形成 “细胞质体” 和较宽、密度较低的周质空间 (图1A)
[27-29]。有趣的是，细胞质体倾向于在远离细胞核的部位与外膜紧密相连。这有力地表明，细胞质体与外膜的结合是由表面突起介导; 然而，这些突起很难可视，因为在用普通程序制备的薄片中透明不足。这一假设得到证据的支持，即突起位于一个有限的表面区域 (图1.B)。每个突起的一端固定在细胞质膜上，而另一端突出在外膜外。
图
1-A. 感染后 60 小时 HeLa 229 细胞中肺炎衣原体菌株的薄片。 EB具有狭窄的周质空间并且呈圆形。 B. 肺炎衣原体 EB 的扫描电子显微照片。显微照片显示在表面的有限区域内呈六边形排列的突起。 利用冰冻复制技术将增殖后期的原位包涵体显示为凸面和凹面 (图2)。在一些凹面 (图2B，ars) 中发现了纽扣结构或火山口 [27-29]。火山口和突起之间的直接关系已经得到证实。
图2-冰冻复制图像: A.感染60小时后肺炎衣原体菌株的原位衣原体和B.包涵膜。衣原体分裂成凸面或凹面。观察到许多EB结构 (ars)。该条表示1
μm
。 当使用冷冻复制技术（图 3A，ars）暴露包涵膜时，可以观察到几组六边形排列的细颗粒，间距约为 50 nm。肺炎衣原体 RB 经常与包涵体膜接触，其中梳状结构明显（图 3）。因此，包涵膜表面观察到的细小颗粒很可能是穿透包涵膜的RB突起，与宿主细胞质直接相连。
图3-感染60小时后，原位衣原体包涵体膜包含肺炎衣原体菌株的冷冻复制图像。A. ars表示成组的细颗粒。面部在RB轮廓上是凹凸不平的。B.所有的突起都穿透包涵膜。该条表示1
μm
。 在孤立的衣原体包涵体中（图 3B），靠近包涵体膜的 RB 通过突起与包涵体膜的内表面紧密相连，突起似乎渗透到包涵体膜中（图 4）。这一证据引起了人们对衣原体增殖过程中关于宿主-寄生物关系的突出功能的浓厚兴趣。
图4-A.从图3B所示的显微照片获得更高放大倍数的冰冻复制图像。B.阴性染色纯化的表面突起。 这些突起物从发育中的RBs所分泌的蛋白质中发挥功能，可能通过 III型分泌机制。衣原体很可能使用另一种分泌途径，即 III 型分泌途径（图 4）。因此，表面突起物是该功能的可能候选者。尽管它们的实际功能仍有待阐明，但有理由认为表面突起物参与了细胞内环境与感染的 EB 和/或发育中的 RB 之间相互作用的一些过程。
3.2. 持续感染和异常体 可以使用多种方法在体外建立持续性衣原体感染模型，例如 γ 干扰素 (IFN-g)、抗生素和去除某些营养素。然而，尽管治疗存在差异，但衣原体对含有非典型 RBs 的包涵体形成有反应，这些包涵体偶尔被显示为多形性，称为异常体 (AB)。AB 的直径通常比典型的 RB 大，并且具有稀疏的光密度外观（图 5）。没有记录到再分化为 EB 的证据。然而，ABs 可以转化回 RB，通过去除生长抑制因子而分化为传染性 EB。
图 5- 在氨苄青霉素存在下培养肺炎衣原体菌株期间产生的异常 RB 体。 A. 正常的薄切片；B.在感染60个小时后经氨苄青霉素处理的感染细胞固定片。包涵体中可见大而异常的RBs。条形表示 1 μm。
此外，异常的衣原体发育伴随着主要外膜蛋白即60-kda外膜蛋白和脂多糖水平的降低 [30-34]。此外，经IFN-γ处理后，肺炎衣原体上调特异性基因如ompA、ompB、pyk、nlpD和Cpn0585的转录。因此，一个改变的宿主细胞环境，一个营养应激的条件，被研发出来，使肺炎衣原体有机体进入一个持久存在的状态。 一般而言，这种异常的发育步骤很可能导致受感染细胞内衣原体持久性存活但不可培养。去除上述几种应激因素会导致细胞核浓缩、晚期蛋白质的出现和产生活性感染性 EB。大多数衣原体疾病的主要后遗症被认为是由个体的反复或持续性衣原体感染所引起。这种持久性将使这些潜在有害的免疫靶点不断地呈现给个体的免疫系统。在许多临床环境中肯定可以记录重复感染，因此，持久性也被认为起作用。 4.临床表现 尽管由肺炎支原体、肺炎衣原体和 SARS-CoV-2 引起的肺炎通常是一种良性的自限性疾病，但已知一些病例会发展为难治性或严重的危及生命的肺炎 [35-37]。相反，军团菌引起的肺炎通常表现为快速进展的重症肺炎。军团菌 CAP 的死亡率很高，约为 10%，在入院时未接受足够抗生素作为经验性治疗的一部分的患者中，死亡率可能高达 27%。 呼吸道感染是持续性咳嗽最常见的原因之一，感染后咳嗽常为持续性。 在呼吸道病原体中，百日咳杆菌、肺炎支原体和肺炎支原体是儿童和成人持续咳嗽的已知原因 [38-40]。由百日咳杆菌和肺炎支原体引起的咳嗽常为顽固性或阵发性咳嗽 [41,42]。 军团菌肺炎患者的平均年龄显著低于肺炎链球菌肺炎患者，显著高于肺炎支原体肺炎患者 [43-47]。当前吸烟的军团菌肺炎患者的发病率明显高于其他病原体引起的肺炎患者。军团菌肺炎患者的体温明显高于肺炎链球菌肺炎患者，与肺炎支原体肺炎患者的体温相似。肺炎支原体肺炎患者和肺炎衣原体肺炎患者的平均白细胞 (WBC) 计数显著降低。军团菌肺炎患者的C反应蛋白 (CRP) 、天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶、乳酸脱氢酶 (LDH) 和肌酐水平显著升高。与其他类型肺炎患者相比，军团菌肺炎患者的低钠血症更为常见 [43-47]。 5.诊断 5.1. 粒子计数法 作者建立了一种纯化所有衣原体的EBs的方法 (图6) [48]。此外，他们还建立了一种在扫描电镜下通过离心将EBs沉淀在盖玻片上后计数EBs数量的方法。根据EBs的数量，通过2倍或10倍的连续稀释制备一系列纯化的EBs。然后，用抗原或基因检测法测定EBs，以比较每个检测试剂盒的检测限 (cutoff水平) 的EBs数量。核酸扩增技术可以检测2-4 EBs/测定法，显示其敏感性显著高于其他测定法[49-51]。
图6-肺炎衣原体菌株纯化的EBs的阴影。EBs在光滑表面琼脂平板上风干，用火棉胶假电泳法转移到样品网格上，然后形成带有铂钯合金的阴影。条形表示1 μ m。 5.2. 实验室检查 培养被认为是诊断病原体的“金标准”。然而，非典型病原体的培养并不广泛，因为非典型病原体的分离耗时且技术复杂，并且无法使用标准方法进行培养。革兰氏染色无法检测到非典型病原体 [52]。尽管直接荧光抗体技术是简单快速的诊断检测，但其技术上很复杂 [53]。另一种快速简单的诊断手段为尿抗原检测。然而，仅可用于检测嗜肺军团菌和肺炎链球菌 [54]。 诊断肺炎衣原体感染、抗原检测试验和分子技术非常规使用，因为这些试验需要专业性实验室和/或昂贵、耗时耗力 [55-57]。因此，目前血清学分析是诊断肺炎衣原体感染的常规方法。为什么肺炎衣原体肺炎的诊断困难？有几个原因。首先，抗肺炎衣原体免疫球蛋白M (IgM) 抗体出现较晚，在肺炎病变吸收后可检测到IgM阳性结果 [58,59]。如果过早获得恢复期血清，可能会错过IgG抗体的反应 (例如发病前3周)，因为IgG抗体显著增加需要4-8周 [58]。其次，在日本大多数临床医生和研究人员习惯于使用酶联免疫吸附试验 (ELISA) 试剂盒 (如Hitazyme)
诊断肺炎衣原体感染。众所周知，ELISA IgM抗体在健康受试者和呼吸道感染患者中经常显示假阳性结果 [60-64]。第三，研究表明肺炎衣原体是CAP和NHCAP的低发病率病原菌。肺炎衣原体肺炎的严重程度非常轻微。无症状或轻度症状的肺炎衣原体感染很常见 [18-20]，在常规胸片上很难发现肺炎阴影 [58]。因此，许多肺炎衣原体肺炎病例可能会漏诊。
长期以来，血清学检测一直是诊断肺炎支原体感染的最常用方法。此外，还开发了一种快速血清学检测试剂盒（ImmunoCard STAT! HpSA，Meridian Diagnosis Inc，Cincinnati，Ohio，USA）用于检测 IgM 抗体。然而，仅对急性期血清分析，发现35% 的成年患者出现 IgM 阳性反应，这些患者使用 ImmunoCard [65] 进行了血清学和/或培养证实了肺炎支原体肺炎。此外，该试剂盒在健康成人中显示出许多假阳性反应，并且
IgM抗体持续数周和数月 [65,66]。自 2013 年以来，已经开发了几种基于免疫层析的快速抗原检测方法，用于检测肺炎支原体。一项研究表明，基于免疫层析的快速抗原检测试验（Ribotest，Asahi kasei PharmaCo.，Tokyo，Japan）在以 PCR 为对照试验的 CAP 患者中的诊断敏感性和特异性分别为 62.5% 和 88.3% [67] .尽管肺炎支原体的诊断精确性已显著提高，但这种快速抗原检测测定的缺点包括诊断敏感性低于基因诊断方法。然而，银扩增法检测克服了这一缺点[68]。 5.3. 辅助诊断 胸部计算机断层扫描 (CT) 的影像学表现可区分肺炎支原体肺炎和肺炎链球菌肺炎 [69-71]。肺炎支原体肺炎与其他细菌性肺炎鉴别诊断的敏感性、特异性和受试者操作特性曲线（ROC曲线）下面积分别为73% 、85%
和0.858 [69]。尽管使用CT表现考虑其他几例细菌性为肺炎支原体肺炎，但使用日本呼吸学会 (JRS) 评分系统 (这些病例符合不到一个参数)，所有的病例均判定为非肺炎支原体肺炎，应用β-内酰胺类抗生素后病情得到改善 [69] 数据表明，JRS评分系统和CT影像学特征是初步诊断肺炎支原体肺炎的有用有段。然而，在进展的肺炎支原体肺炎中没有观察到这些独特的影像学特征，表明CT表现的时间变化非常重要。
肺炎支原体感染病例，其胸片无异常发现。 (a) 28岁女性。HRCT显示支气管壁增厚 (箭所示) 和小叶中心结节 (箭头所示)。 (b) 53岁男性。HRCT显示支气管壁增厚 (箭所示) 和小叶中心结节 (箭头所示)。 (c) 34岁男性。HRCT显示支气管壁增厚 (箭所示) 和小叶中心结节 (树芽征，箭头所示)。磨玻璃的衰减也很明显。
来自参考文献70. Miyashita, N; Akaike, H; Teranishi, H，et al. Chest computed
tomography for the diagnosis of Mycoplasma pneumoniae infection. Respirology.2014
Jan ;19(1):144-5
图1 .患者30岁，女性，肺炎支原体肺炎。CT显示支气管壁增厚 (箭头所示)。也可见到小叶实变和磨玻璃衰减。
图2.
24岁男性肺炎支原体肺炎。CT显示小叶中心结节 (树芽征，箭头所示)。也可见支气管壁增厚。
图3.
39岁，男性，肺炎链球菌肺炎。CT显示左下叶气腔实变。
图4. 31岁男性，重症肺炎支原体肺炎，呼吸衰竭，需要机械通气。CT显示双侧气腔实变和胸腔积液。 图1-4. 来自：Miyashita
N, Sugiu T, Kawai K, et al. Radiographic features of Mycoplasma pneumoniae
pneumonia: differential diagnosis and performance timing. BMC Med Imag
2009;9:7.
5.4. 推断诊断军团菌肺炎和肺炎支原体肺炎的肺外器官受累模式与细菌性CAP有很大差异和不同，为临床诊断提供了依据 [45-47]。如果识别出与每一种非典型病原体相关的肺外器官受累的独特模式，那么推断临床诊断通常是直接和准确的。虽然假定的临床诊断不是确定，但其应该是及时并具有特异性，以确认或排除特定的病原体。 JRS提出了细菌性肺炎与肺炎支原体为主引起的非典型肺炎之间的鉴别诊断，以选择合适的抗生素治疗轻中度CAP [12，13]。通过对肺炎支原体肺炎患者数据的多元回归分析，JRS确定了诊断肺炎支原体肺炎的6个参数 [72]。参数为: 1) 年龄 <60岁； 2) 无或有轻微共存病；3) 顽固性咳嗽；4) 无异常的呼吸音；5) 无痰或通过快速诊断试验 (革兰染色、尿抗原试验和鼻咽抗原试验) 未发现病原体;6) 外周血白细胞计数 <10,000/mL。根据此标准符合四个或四个以上参数，肺炎支原体推定诊断的敏感性和特异性分别为86.3% 和93.0% [12，13]。 一些研究支持JRS评分系统在细菌性肺炎和肺炎支原体肺炎鉴别诊断中的作用 [45，73，74]。然而，使用JRS评分系统鉴诊老年人非典型肺炎和细菌性肺炎很困难 [45, 46]。因此，当治疗年龄 ≥ 60岁的患者时，医生应选择氟喹诺酮类或 β-内酰胺类加大环内酯类作为经验性首选药物，以覆盖非典型病原体。 军团菌评分是根据诊断时的临床信息来鉴诊军团菌肺炎患者和非军团菌肺炎患者而研发[75,76]。军团菌评分基于以下参数: 男性、无咳嗽、呼吸困难、CRP和LDH水平升高以及低钠血症 (表1)。根据Youden's指数，军团菌评分参数的最佳临界值如下: CRP≥17.5 mg/dL; LDH≥259 U/L; Na<134 mmol/L (图.7)。评分系统显示了良好的诊断能力，但轻度及重症肺炎除外，其A-DROP为0分。军团菌评分临界值≥3，提供了93%
的敏感性、75% 的特异性、阳性似然比3.7和阴性似然比0.10 [75，76]。
 图7-受试者工作特征曲线。C反应蛋白 (CRP) 、乳酸脱氢酶
(LDH) 和钠 (Na) 的临界值。AUC: 受试者工作特性曲线下面积。
6.治疗6.1.体内外活性 与典型的CAPs相比，非典型肺炎需要不同的治疗方法。典型的细菌病原体对
β-内酰胺类抗菌治疗有效，因为β-内酰胺类药物易于破坏其细胞壁。相反，大多数非典型病原体没有细菌细胞壁，一些病原体位于细胞内，例如军团菌，另一些则位于细胞旁，例如肺炎支原体。 通过干扰细胞内蛋白质合成酶而抑制或根除微生物的抗生素对非典型病原体有效。大环内酯类、四环素类和酮内酯类干扰细胞内细菌蛋白合成
[77-81]。现已发现喹诺酮类药物是对抗非典型病原体，特别是军团菌的最有效的抗菌药物 [82-88]。因为一些非典型病原体位于细胞内
(如军团菌)，重要的是细胞内抗生素渗透到肺泡巨噬细胞 (AM)
。大环内酯类、四环素类、喹诺酮类和酮内酯类聚集在AMs。在非典型肺炎患者中观察到喹诺酮类药物的良好治疗效果 [47，89，90]。
6.2. 抗菌药物耐药性 2000年从日本儿童CAP患者的临床样本中分离出对大环内酯类耐药的肺炎支原体。从那时起，具有23s rRNA基因突变的大环内酯类耐药 (MR)
肺炎支原体的患病率迅速增加 [91-95]。大多数MR
肺炎支原体感染患者在2063位(A2063G)有A-G转换，有些在2063位(A2063T)有A-T转换。2064位(A2064G)A-G转换，2063位(A2063C)A-
C转换，在2617位 (C2617G) 有C-G转换。在儿科患者中，超过60%
株肺炎支原体对14和15元环大环内酯类药物表现出高度耐药性，最低抑菌浓度≥128 mg/L
[96]。大环内酯类治疗MR肺炎支原体感染的临床和细菌学疗效低于治疗大环内酯类敏感性肺炎支原体感染[97-100]。
6.3.
重症肺炎的抗炎治疗 尽管肺炎支原体肺炎通常是一种良性、自限性疾病，但已知有些病例进展为难治性或重症危及生命的肺炎
[36,101]。重症肺炎支原体感染的发病机制与对病原体的免疫过度反应密切相关，如高度活化的细胞介导的免疫反应和细胞因子的强表达。因此，使用皮质类固醇的免疫抑制治疗下调细胞介导的免疫反应，并通过减少在支原体感染中观察到的免疫介导的肺损伤显示出较强的获益
[102-104]。 白细胞介素 (IL)-18被认为与肺炎的严重程度相关，因为其水平增加，尤其在急性期，诱导各种细胞因子的表达。因此，血清IL-18水平被认为是难治性或重症肺炎支原体肺炎的有效预测指标，并且与血清LDH水平显著相关 [102,103]。一项研究表明，难治性和重度多发性肺炎支原体肺炎患者的血清LDH临界值水平为364 IU/L。研究还表明开始类固醇治疗前1-3天其LDH为302 IU/L [103]。为了预防肺炎的严重程度，血清LDH水平为302-364 IU/L似乎是开始类固醇治疗的合适标准。将诊断、血清标志物和开始类固醇治疗相关联的分步式流程总结在图8中。然而，还需要进一步的验证研究。
6.4. 肺炎管理指南
流行病学研究表明，在综合死因分类中，肺炎 (包括吸入性肺炎) 在日本排名第四。
因此，在2000年JRS建立了成人肺炎治疗指南。最新综述强调了病原体对抗菌药物耐药性的演变和诊断方法的进展，新的治疗策略
[105-108]，肺炎的预防方法 [109,110] ，这些内容应该每几年发表一次，以找到紧迫问题的答案。 参考文献（略）
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