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1 概述 毛霉在自然界中广泛存在（如腐烂的植物、土壤等），人类主要通过吸入毛霉孢子而获得感染，尤其是免疫功能低下及存在严重基础疾病，例如血液系统恶性肿瘤、实体器官或造血干细胞移植、未被控制的糖尿病和/或伴有酮症酸中毒等患者。毛霉可与宿主内皮细胞发生特异性结合而引起内皮细胞损伤和菌丝侵入血管，导致疾病播散、血栓形成和组织坏死，从而发展为毛霉病。毛霉病是一种侵袭性真菌病，以前称为接合菌病，临床可表现为多种不同的综合征，病死率极高，局灶性感染病死率20%~50%，而在播散性毛霉病中病死率可高达70%~90%，因此，及早诊断和治疗将有助于降低患者病死率[1]。 2 生物学特征 毛霉属于毛霉门真菌，毛霉纲，毛霉目，为需氧菌，但在无氧条件下也可生长。毛霉目下有11个属和大约27个种与人类毛霉病感染有关，其中根霉属(Rhizopusarrhizus)是导致全球毛霉病的最常见的致病属，其次是毛霉属(Mucor)、根毛霉属(Rhizomucor)，而伞状毛菌属(Lichtheimia)、瓶霉属(Saksenaea)、鱗质霉属(Apophysomyces)和小克银汉霉属(Cunninghamella)等较少见[2]。 在25～55℃下，毛霉可以在绝大多数的培养基上生长(如血琼脂培养基、巧克力培养基等)。在37℃下，1～7d内实验室标本中的毛霉可以形成白色、灰色、褐色伴有绒毛结构的菌落，并很快布满整个培养皿。显微镜下，可以发现宽大5-20㎛、不规则，无分隔或极少分隔或直角分枝的带状菌丝。   图1.毛霉的菌落及形态结构 3 流行病学 毛霉病的发病率在全球范围内呈上升趋势，特别是在印度和中国未被控制的糖尿病患者群体中。发达国家和发展中国家毛霉的流行病学存在较大差异。各大洲每百万人口的估计发病率为：欧洲(从丹麦的0.2例到葡萄牙的95例)、美国(3.0例)、加拿大(1.2例)和澳大利亚(0.6例)。在印度，毛霉病的流行率为每百万人口140例，是发达国家毛霉病患病率的80倍[4]。发病率的上升也可能与免疫抑制患者的数量增加以及使用伏立康唑和卡泊芬净有关[5]。另外由于许多病例难以从深层组织中采集样本以及实验室诊断的敏感性低而得不到诊断结果，毛霉病的真实发病率可能更高[4]。 4 易感因素 几乎所有侵袭性毛霉病患者均存在某些基础疾病。毛霉的易感因素或潜在疾病包括未被控制的糖尿病和/或伴有酮症酸中毒、恶性肿瘤(血液和实体器官肿瘤)、移植受者(造血干细胞和实体器官移植)、中性粒细胞减少症、长期糖皮质激素的使用、创伤、铁超负荷、非法静脉注射毒品、去铁胺使用、血液透析（肾功能衰竭）、新生儿早产和营养不良等，见图2[4]。  图2.全球不同研究中记录的与毛霉病相关的潜在疾病/风险因素[4] 当由于外伤或烧伤，皮肤直接接触真菌孢子时，也有可能导致免疫功能正常的患者受到感染。除了这些与宿主相关的风险因素外，许多病例可能与医院环境、建筑工地、空气过滤器污染或各种与医疗保健相关的器械和设备有关，例如污染的绷带、黏性敷料、中央静脉导管和木制压舌板等[1]。 5 致病机制 毛霉病的特征之一是其血管侵入特性，导致血管血栓形成并最终导致组织坏死，血管入侵与根霉属的孢子包被蛋白家族(CotH)之间的相互作用有关，同时孢子表面与宿主内皮细胞内表达的内皮糖调节蛋白78(GRP78)相互作用易触发宿主细胞损伤和随后真菌入血导致血源性播散。血清葡萄糖、铁和酮体水平的升高会增加真菌的生长并诱导GRP78和CotH的表达，从而导致根霉菌（目前绝大多数关于毒力以及酮症酸中毒和毛霉病发生之间关系的研究都是基于根霉菌种进行的）侵袭宿主组织的能力增强，并解释了糖尿病和去铁胺治疗的患者易感毛霉病的原因[6]。 6 临床表现 根据受累部位不同，毛霉病在易感宿主中可表现为不同的临床综合征：鼻眶脑(ROCM)、肺、胃肠道、皮肤、播散性疾病，罕见表现形式如心内膜炎、骨髓炎、腹膜炎和肾脏感染等，感染的主要部位根据毛霉的不同种属而有所不同[4][2]，见图3。  图3.全球不同研究报告的毛霉病的临床表现[4] 鼻眶脑 鼻眶脑毛霉病通常在糖尿病患者多见，而这类患者较少发生肺部感染，感染者吸入真菌孢子可使真菌播散至鼻旁窦，然后感染可以迅速延伸至相邻组织蝶骨、蝶窦、眼眶和海绵窦，最后播散至大脑。黑色焦痂常提示局部组织坏死以及感染局部播散可能[2]。 肺 肺是第二常见的受累部位，常见于血液病患者和移植受者。血液系统恶性肿瘤是主要的危险因素，其次是糖尿病、造血干细胞移植和实体器官移植。Prakash等人报告肺结核是肺毛霉病的危险因素之一[7]。临床表现为高热、持续咳嗽、胸痛、呼吸困难、咯血等。 皮肤 皮肤毛霉病主要由于各种外伤、手术或烧伤导致患者皮肤屏障受损，真菌孢子直接接种到受损皮肤而感染。可导致皮肤向各器官播散，而由器官向皮肤播散的非常罕见。皮肤脓肿、肿胀、坏死、干溃疡和焦痂是皮肤毛霉菌病的特征性表现。 胃肠道 原发性胃肠道疾病是毛霉病的一种罕见形式，由于临床症状和体征缺乏特异性，所以临床上诊断该疾病极为困难。它可以通过摄入污染的食物如发酵乳和干面包感染，也可以通过医疗因素感染。 播散性 播散性毛霉病是指涉及至少两个非连续部位的感染，在铁超负荷尤其是接受去铁胺治疗以及严重的免疫抑制患者中高发，最常见的播散部位是肺脏、鼻窦、软组织、中枢神经系统、肝脏和肾脏等。 其他 毛霉病的其他罕见表现形式包括心内膜炎、骨骼和关节感染、腹膜炎和肾盂肾炎等。  DM：糖尿病，HM：血液系统恶性肿瘤，IC：免疫活性和SOT-实体器官移植。 图4.毛霉病在各种基础疾病中的临床表现 7 实验室检查[1] 传统方法 毛霉病的确诊依赖于组织病理学和培养。为明确感染可选择苏木精-伊红（HE）染色、高碘酸-希夫（PAS）染色以及六胺银染色，其中六胺银染色是首选，在组织标本切片中可显示为宽大、不规则，无分隔或极少分隔或直角分枝的菌丝。 一般组织病理即使有毛霉的特征性改变，组织培养也可能为阴性，血培养也很少呈阳性。毛霉的GM试验和G试验均呈阴性。 分子生物学方法 基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF）可以从培养物中识别霉菌，准确性较高，但其应用也受限于培养的结果。基于血清或组织的定量聚合酶链反应（PCR）可很好地应用于毛霉的分子诊断技术。宏基因组第二代测序（mNGS）可以从血液样本中检测出侵袭性霉菌感染，并对感染进行早期诊断。 Joshua A等人回顾性地评估了114例造血干细胞移植（HCT）后肺侵袭性霉菌感染（IMI）患者的血浆mcfDNA-Seq的诊断性能。这些患者在1999年至2018年期间接受了HCT并进行了肺炎评估，符合预先制定的下呼吸道疾病类别(LRTD)的标准。入组患者分为确诊的/可能的曲霉IMI(n=51)、确诊/可能的非曲霉IMI(n=24)、可能的IMI(n=20)和非IMI对照(n=19)，将序列与包含> 400种真菌的数据库进行比对。结果表明mcfDNA-Seq对确诊/可能的非曲霉IMI的敏感性(79%)高于曲霉（61%）。在19个非IMI肺炎对照中，mcfDNA-Seq在所有样本中检测结果均为阴性，提示其高度特异性(100%)和高达100%的阳性预测值(PPV)。无创性mcfDNA-Seq对HCT后肺部IMI有中等敏感性和高特异性，尤其是对非曲霉，本研究检测非曲霉包括：Mucor velutinosus（1）、微小根毛霉（2）、米黑根毛霉+小孢根霉（1）、小孢根霉（10）、灰色小克银汉霉属（4）、尖端赛多孢子菌（1）[8]。  图5.血浆cf-mNGS对于毛霉的检测性能 8 治疗 毛霉病的治疗原则包括对疾病的严重程度进行风险分层，同时进行早期临床和实验室诊断，及时开始有效的抗真菌治疗，积极手术清除坏死病灶。手术清除坏死病灶并且使用抗真菌治疗防止再次感染，患者的生存率可大大提高。研究表明在肺毛霉病患者中70%的幸存者采用外科手术和抗真菌治疗，单用抗真菌治疗仅有61%的存活率，单纯外科手术存活率为57%，不做任何治疗仅有3%的存活率。 目前临床上被推荐用于治疗毛霉病的药物主要有两性霉素B及其脂质制剂、艾沙康唑和泊沙康唑等。针对毛霉病的确切疗程尚不明确，通常需要数周至数月的疗程，亦没有更多的强证据支持联合抗真菌治疗[1]。 总结 毛霉感染是临床较为少见的一种疾病，其发病急、进展快、死亡率高，且毛霉病的临床表现和体征不具有特异性，这使得毛霉病的诊断和治疗仍然面临着极大挑战。新的分子诊断技术为毛霉的实验室诊断提供了一种有效的补充方法，可以帮助临床更早地诊断并迅速启动精准诊疗。 参考文献： 向下滑动阅览 [1]刘正印.毛霉菌病的诊断和治疗进展.中华内科杂志,2021.60(11):1013-1016. [2]Roden MM, Zaoutis TE, Buchanan WL, et al. Epidemiology and outcome of zygomycosis: a review of 929 reported cases. Clin Infect Dis 2005; 41:634. [3]Skiada A, Pavleas I, Drogari-Apiranthitou M.Epidemiology and diagnosis of mucormycosis:An update. J Fungi.2020,6(4):265. [4Hariprasath P,Arunaloke C.Global Epidemiology of Mucormycosis.Review. J Fungi.2019,5(1):26. [5]Ambrosioni J, Bouchuiguir-Wafa K, Garbino J. Emerging invasive zygomycosis in a tertiary care center: epidemiology and associated risk factors[J]. Int J Infect Dis, 2010, 14 Suppl 3: el00-103. [6]Baldin C, Ibrahim AS. Molecular mechanisms of mucormycosis-the bitter and the sweet[J]. PLoS Pathog, 2017, 13(8): el006408. [7]Prakash, H.Ghosh, A.K.Rudramurthy, S.M.Singh, P.Xess, I. Savio, J.Pamidimukkala, U.Jillwin, J.Varma, S.Das, A.et al. A prospective multicenter study on mucormycosis in India: Epidemiology, diagnosis,and treatment. Med. Mycol. 2018. [8] Joshua A.Sudeb C.Liquid Biopsy for Invasive Mold Infections in Hematopoietic Cell Transplant Recipients With Pneumonia Through Next-Generation Sequencing of Microbial Cell-Free DNA in Plasma.Clin Infect Dis,2021,73(11):e3876-e3883. [9] 陈腊梅，李春阳.毛霉菌病研究进展.中国真菌学杂志,2007.2(4):243-246.  |
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