【讲座】惠普尔养障体导致急性肺炎的探讨

文章来源：中华检验医学杂志, 2021,44(11) : 1090-1093.

作者：程燕 宁永忠

摘要

惠普尔养障体（TW）是一种条件致病菌，可以引起一种少见疾病——Whipple病（WD）。TW是否可以引起肺炎，目前引起了业界的关注和讨论。支气管肺泡灌洗液（BALF）用聚合酶链反应（PCR）检测时，TW阳性率约为6.1%；其致病性一般描述为“相关”或“极似（probable）”，免疫受损时易感，有同一属不同菌种的报道，目前方法可能有漏检，所有相关信息均需要进一步研究。对没有WD胃肠道表现且肠道活检TW阴性，急性肺部感染临床诊断成立，BALF或肺组织有TW检出的患者，按照免疫正常或受损、TW单一或混杂、浓度或序列数高或低等，分别给出了诊疗建议。

惠普尔养障体（Tropheryma whipplei，TW）是一种条件致病菌，可以引起一种少见疾病——Whipple病（Whipple′s disease，WD）。该病以肠道发病为主^{［1, 2, 3］}。肺炎一直是临床诊治的焦点^［4］，该菌是否引起急性肺炎，近期引起学界关注。该菌不易进行体外培养，一般须定量聚合酶链反应（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）技术和/或宏基因组下一代测序（metagenomic next generation sequencing，mNGS）技术进行诊断^［5］。qPCR和mNGS都不是常规检测方法，所以TW导致的感染——无论是WD还是肺炎，均易被临床忽视。本文拟对TW导致的肺炎及其检测进行综述。

一、生物学特征

1991年，研究人员用PCR方法对1例WD患者的小肠活检标本16S rRNA 基因片段进行扩增并测序，发现WD与一种新的细菌相关，并将该菌命名为“Tropheryma whippelii”，2001年更名为“Tropherymawhipplei”，即惠普尔养障体。在电子显微镜下可见TW呈杆状，具有独特的三层包膜糖蛋白结构^［1，6］。TW被分类为革兰阳性放线菌，但革兰染色效果不佳，抗酸染色阴性，对过碘酸-希夫（periodic acid-Schiff，PAS）染色反应敏感^［6］。TW在体外不易培养，有文献报道TW能在被白介素-4（interleukin-4，IL-4）灭活的人巨噬细胞和人成纤维细胞系中培养并可分离，然而TW对培养并不敏感，平均检测需要的生长时间为30 d^［6］。到目前为止，已从心脏瓣膜、血液、十二指肠活检标本、脑脊液、关节液、玻璃体液、皮肤、唾液、粪便和支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中分离到TW^［1，6］。但肺部相关标本分离TW菌株的报道较少。

一般认为，该菌可以在污水中存在，也可以在健康人定植。法国或塞内加尔有研究通过基因分型研究发现家庭成员或TW接触者中出现了相同的菌株，提示TW可以在人与人之间传播^［6］。TW可以从粪便中分离，提示可能通过粪口途径进行传播。近期有研究对48份大猩猩粪便进行培养组学检测，分离到TW与其他人体条件致病菌，流行率为4.76%~85.7%^［7］。这是否意味着该菌是人畜共患病病原，还有待于进一步研究。

二、致病机制

TW急性感染常表现为自限性胃肠炎、发热、咳嗽、菌血症等，大部分急性感染者会产生自身免疫反应并清除病原体，少部分会出现无症状携带状态或者慢性感染，慢性感染可表现为心内膜炎、脑炎、关节炎、淋巴结炎、葡萄膜炎等，经典WD则罕见^［6］。可见该病的发生可能与宿主的免疫系统功能有关。经典WD患者常伴随肠黏膜深部大量TW感染的巨噬细胞浸润。TW诱导巨噬细胞减少抗原分化簇11b（cluster of differentiation 11b，CD11b）的表达，导致巨噬细胞和树突状细胞不适当的抗原呈递，使免疫环境中白细胞介素（interleukin，IL）-10、趋化因子配体18（chemokine ligand 18，CCL18）和转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）高表达，IL-12和γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）低表达^［3］。这种情况下，巨噬细胞的吞噬体成熟受损，硫氧还蛋白表达减少，致使巨噬细胞无法杀死细菌并呈递抗原^［3］。WD十二指肠病变患者的浆细胞数量减少^［6］，导致了机体免疫球蛋白分泌的减少。

三、肺部感染病例

经典WD患者肺部受累比较多见，约30%~40%^［6］。但作为肺部急性感染的病原，尤其是没有肠道症状的情况下直接引起肺部急性感染，其病原学地位尚需进一步确定。

有研究显示，初次接触TW后极少部分患者会出现急性感染，相对常见的临床症状有：肺炎、肠胃炎和菌血症。有研究报道，2006至2014年175例TW急性感染患者中，有65例（37.1%）临床表现为肺炎^［8］。

有研究显示，2012年在一患者的BALF中分离到TW，患者表现为弥漫性肺实质小结节，其十二指肠活检的PAS染色、免疫组织化学（immunohistochemistry，IHC）染色、PCR检测均为阴性。但唾液、支气管活检和BALF都有TW检出。BALF等标本中检出TW，提示该菌可能引起肺疾病^［9］。2013年报道了1例人类免疫缺陷病毒2型（Human immunodeficiency virus 2，HIV-2）感染者并发TW所致肺炎^［10］。法国有研究报道在18例和TW有关的吸入肺炎病例中，有9例只检出TW一种病原^［11］。塞内加尔有36例发热且有肺部症状的患者，其血液检测到TW，推测部分病例中TW是肺炎的病原体^［8］。中国有2例报道BALF检出TW，患者没有胃肠道表现、免疫缺陷或免疫抑制剂使用病史，出现发热、咳嗽、进行性呼吸困难等肺部症状，其BALF通过mNGS技术检出了TW和念珠菌^［12］。因为这2例未经验证，所以没有确诊TW是病原体，仅推测可能是病原体。

目前对TW引起肺炎的描述，多数为：BALF有TW检出，TW与肺炎相关。也有部分用极似（probable）一词——probable cause^［8］。显然，需要对该菌进一步进行基础研究，按照郭霍法则（通过经典或分子学技术），确立TW的病原学地位。

法国的一项病例对照试验共检测了1 438份BALF，其中88份TW阳性，阳性率为6.1%^［11］。美国一项针对HIV感染者肺部TW定植的研究显示，82例HIV阳性者，BALF中TW阳性的有11例（13.4%），而77例HIV阴性者，TW阳性仅为1例（1.3%），差异有统计学意义（P=0.001 8）^［13］。

四、易感因素

法国研究显示，TW与吸入性肺炎相关（TW组与对照组比例为18/88 比6/88，即20.5%比6.8%，P=0.01）。TW组中6例艾滋病患者的CD4水平低于对照组（49比320个/mm³，P=0.01）。TW组有5例使用抗肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α），对照组没有使用抗TNF-α（P=0.03）。耶氏肺孢子菌和TW组更相关（TW组与对照组比例为7.9%比0），而铜绿假单胞菌仅在对照组检测到（TW组与对照组比例为0比9%）^［11］。美国研究提示，针对HIV的抗病毒治疗，会显著减少肺部TW的相对丰度^［13］。这提示，HIV感染、吸入性肺炎、低CD4水平、使用抗TNF-α、耶氏肺胞子菌感染时，TW在BALF中的检出率增加，TW导致肺炎的概率可能增加^［11］，而免疫抑制状态的逆转会减少其定植或感染。

五、同一属内可能不同的菌种

报道显示，1例肾移植受者出现反复性胸膜炎^［14］，肺活检显示多发结节浸润。Grocott六胺银染色和PAS阳性，但针对TW的PCR检测结果为阴性。16S rDNA技术分析显示，该菌与TW一致率为98%，有26个错配。23S rDNA测序与TW匹配最好，但一致率仅为91%。针对养障体属16S rDNA设计泛引物，活检和呼吸道标本检测结果都是强阳性。针对TW进行治疗后，临床结局良好。

六、检测技术

TW为革兰阳性菌，但TW革兰染色效果不佳，抗酸染色为阴性，且在体外不易培养。因此，临床微生物学实验室应用常规检测方法不易检出TW，这也是临床容易忽视TW感染的原因之一。

TW的检测技术主要包括：Grocott六胺银染色、PAS、IHC染色、qPCR、16S rDNA测序、23S rDNA测序和mNGS。

其中组织染色灵敏度低，解释有主观性。如低菌量标本或者标本PAS阳性巨噬细胞分布稀疏或者不均时，组织染色易呈假阴性^［6］。组织染色结果阴性而临床症状持续时，不代表可以排除TW感染。非结核分枝杆菌易使组织染色产生假阳性^［6］，可以通过Ziehl-Neelsen抗酸染色区分TW和抗酸杆菌，或通过IHC鉴别非特异性染色以排除假阳性^［1］。因此，组织染色结果阳性时，还需不同的方法进行验证。

IHC特异性优于组织染色，可以在活检标本典型的PAS阳性泡沫巨噬细胞出现之前检测到TW^［1］，也便于已固定标本的回顾性检测。

PCR较组织染色更为灵敏，当标本菌量低时，通用“泛细菌”PCR（广谱PCR、16S rDNA基因扩增）序列分析的敏感度不及特异性惠普尔养障体核酸扩增实验^［6］。对PCR而言，一方面不是常规检测项目，一方面扩增时需要设计良好的引物，这两种情况的存在都会引起漏诊。另外因为有同一属不同菌种的可能，所以PCR引物需要对属进行设计。

mNGS也可检出TW，但mNGS尚未获得政府主管部门（如美国食品药品监督管理局、中国国家药品监督管理局）批准，而且价格昂贵，解释复杂。因为mNGS没有获得批准，而且不同检测机构技术参数可能不同，所以当mNGS显示TW存在且可能有意义时，应当换不同的方法进行验证（主要是菌种特异性PCR方法）。

综上可知，TW是否可引起肺炎，目前引起了业界的关注和讨论。用PCR检测BALF时，TW阳性率约为6.1%；其致病性一般描述为相关或极似；免疫受损时易感；有同一属不同菌种的报道；目前方法可能有漏检；所有相关信息都需要更多证据加以明确。

建议对没有WD胃肠道表现且肠道活检TW阴性，但急性肺部感染临床诊断（基于临床表现和影像学）成立的患者，分以下几种情况处理。

患者免疫受损，且BALF或肺组织有TW检出，如果广谱qPCR或mNGS显示只有TW一种病原，浓度或序列数不低，则建议为肺部感染确诊病原。如果允许，换方法验证且结果一致，则进一步确诊。不同标本的浓度或序列数阈值需要进一步研究。

患者免疫受损，且BALF或肺组织有TW检出，如果广谱qPCR或mNGS显示多种可能致病菌，但TW浓度高或序列数高时，则建议为极似诊断病原，同时建议：①采用另一种方法进行验证，如果两种方法检测结果一致，则可以确诊；②治疗覆盖。

患者免疫正常，且BALF或肺组织有TW检出，如果广谱qPCR或mNGS显示只有TW一种病原，且浓度高或序列数高时，则建议为极似诊断病原，同时建议：①采用另一种方法进行验证，如果两种方法检测结果一致则佐证诊断；②治疗覆盖。如果没有覆盖TW时治疗效果不好，覆盖则好，可以考虑确诊。

患者免疫正常，且BALF或肺组织有TW检出，如果广谱PCR或mNGS显示多种可能致病菌，或只有TW一种，但浓度低或序列数低时，则建议进一步检测，并综合判断。如果患者肺部感染为中重度感染，治疗可以覆盖。

上述浓度或序列数的阈值，需要进一步研究。

参考文献（略）