溫志紅

世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)及全球疾病負擔工作組資料顯示[1,2]，2015年、2016年全球死于肺炎的5歲以下兒童分別達90萬、65萬，肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae,SP)是主要病原體[3]。在我國，SP是兒童社區(qū)獲得性肺炎(community-acquired pneumonia,CAP)最常見的細菌病原體，也是重癥肺炎和壞死性肺炎最常見病原體[4～6]。因此，如何早期診斷、及時合理治療、有效防控SP肺炎依然是兒科醫(yī)師面臨的嚴峻問題。

1 流行病學

人類是SP感染的唯一宿主。SP經(jīng)呼吸道飛沫傳播、密切接觸傳播或由定植菌導致自體感染。據(jù)報道[7～9]，我國兒童鼻咽部SP定植率達16.6%～88.6%，成為SP內源性感染的“根據(jù)地”。當機體抵抗力下降，鼻咽部SP可下行感染導致SP肺炎；SP也可侵入血液引發(fā)血流感染再感染肺部。SP定植者臨床呈無癥狀攜帶狀態(tài)，自感染至發(fā)病無明確潛伏期[10]，從而給診斷及防控工作增加了難度。在我國，兒童下呼吸道SP感染存在地域差異，2011～2017年浙江金華、廣東中山、浙江義烏地區(qū)下呼吸道感染患兒SP檢出率分別為9.1%、10.6%、3.98%[11～13]；2歲以下患兒SP陽性率顯著高于其他年齡段兒童，高達45.7%[11]。隨著抗菌藥物廣泛應用及SP疫苗的推廣，SP感染率和病死率已有下降，但SP對常用抗菌藥物的耐藥率呈逐年增長趨勢，我國SP耐藥現(xiàn)狀尤其嚴峻。

2 臨床表現(xiàn)

SP肺炎臨床表現(xiàn)并無特異性。年長兒多呈現(xiàn)典型的大葉性肺炎，年幼兒多為支氣管肺炎。部分患兒有呼吸道病毒前驅感染，尤其是流感病毒。年長兒起病多急驟，典型病例突發(fā)高熱、寒戰(zhàn)、咳嗽、胸痛、咯鐵銹色痰，可伴乏力、納差、肌肉酸痛。早期可無明顯肺部體征，隨后出現(xiàn)肺實變體征，實變消散時可聞及濕啰音。年幼兒臨床表現(xiàn)不典型，病初有上呼吸道感染前驅癥狀，隨后突發(fā)高熱、煩躁、呼吸增快，嚴重者出現(xiàn)點頭樣呼吸、鼻翼扇動、三凹征、發(fā)紺等；可有納差、嘔吐、腹瀉等消化系統(tǒng)癥狀。早期肺部體征不明顯，與呼吸困難不平行；隨后可聞及濕啰音。治療效果不佳或癥狀一度好轉后再次加重需注意并發(fā)癥[14～16]，常見肺內并發(fā)癥有胸腔積液、膿胸、肺膿腫、壞死性肺炎、肺大皰或支氣管胸膜瘺等。SP感染還可出現(xiàn)菌血癥、腦膜炎、腦膿腫、關節(jié)炎、骨髓炎、溶血尿毒綜合征等肺外表現(xiàn)。嚴重者表現(xiàn)為膿毒癥、感染性休克和呼吸衰竭。

3 診斷

3.1影像學診斷 (1)胸片、CT：SP肺炎胸片、CT影像特征主要表現(xiàn)為肺實變，常多個肺段甚至整個肺葉受累；有基礎疾病的患兒可見圓形病灶；約30%患兒可見胸腔積液、膿胸、肺壞死[17]。治療后6～8周病灶消失。兒童感染協(xié)會(the Pediatric Infectious Diseases Society,PIDS)和美國感染協(xié)會(Infectious Diseases Society of America,IDSA)發(fā)布的指南指出[1]：不推薦臨床疑似無并發(fā)癥的肺炎患兒常規(guī)拍攝胸片，當出現(xiàn)低氧血癥、呼吸窘迫，或疑有壞死性肺炎、胸腔積液、氣胸等并發(fā)癥的住院患兒才需胸片檢查。肺部實變區(qū)出現(xiàn)蜂窩狀結構、空洞樣病變等不規(guī)則透光區(qū)提示壞死性肺炎[18]。(2)超聲檢查：胸部超聲是評估胸腔積液、膿胸等并發(fā)癥最常用的檢測手段。研究[19～23]發(fā)現(xiàn)，胸部/肺超聲與胸片相比，在診斷肺實變時的靈敏度為92%～98%，特異度為93%～100%，陽性預測值和陰性預測值分別為85%和99%。肺超聲在診斷兒童肺實變的準確性和可靠性與胸片相似，在兒童肺炎的診斷和隨訪中，可作為一線檢查手段，減少胸片檢查及輻射暴露[19，22]。

3.2病原學診斷 無論是從臨床表現(xiàn)還是影像學檢查無法準確區(qū)分SP與其他病原體，因此需要進行實驗室檢查。

3.2.1 炎癥指標診斷 外周血白細胞計數(shù)和中性粒細胞比例升高，C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)升高是初步鑒別細菌感染的常用指標，但特異性不強，在細菌、病毒以及支原體感染之間存在重疊；起病前3 d上述炎癥指標明顯升高，常提示細菌感染。降鈣素原(procalcitonin,PCT)在判斷細菌感染、膿毒癥時特異性較強。需注意的是重癥SP肺炎或存在營養(yǎng)不良、免疫缺陷等基礎疾病時患兒外周血白細胞等炎癥指標可不增高。

3.2.2 傳統(tǒng)病原學檢測診斷 (1)涂片(染色)技術：SP革蘭氏染色呈陽性球菌，菌體似矛頭狀，成雙或短鏈狀排列。這種形態(tài)學檢查操作簡單、快速，對臨床快速獲得病原學依據(jù)有不可替代性。(2)病原體培養(yǎng)、分離：呼吸道病原學檢測最經(jīng)典也是最常用的方法，是病原學診斷的“金標準”；既可分離出活菌，確定致病菌，還可做藥物敏感試驗，有效指導臨床抗菌藥物使用。其缺點是耗時長(細菌生長需12～36 h，微生物菌種鑒定和抗菌藥敏檢測再加48～72 h)，檢出陽性率較低，不能作為早期診斷手段。標本采集前抗菌藥物應用、上呼吸道定植均會干擾呼吸道標本的細菌培養(yǎng)結果。呼吸道病原標本常取痰、支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)、經(jīng)支氣管鏡防污染毛刷標本。兒童特別是嬰幼兒難以獲取合格痰標本，且正常兒童鼻咽部SP定植相當普遍[7～9]，需辨識是致病菌還是定植菌。BALF和毛刷標本可反映下呼吸道病原，但呼吸內鏡為有創(chuàng)操作，臨床不作為常規(guī)推薦檢查，僅用于治療效果不佳、病情重、疑似混合感染或氣道結構異?；純?。通常認為痰、BALF、毛刷標本菌落形成單位(colony forming unit,CFU)分別大于1×108CFU/L、1×107CFU/L、1×106CFU/L時提示為致病菌。菌落計數(shù)≤103CFU/ml為下呼吸道細菌定植閾值。重癥肺炎應盡早進行血培養(yǎng)，單份血培養(yǎng)為SP即考慮血流感染。胸腔積液者抽取胸水培養(yǎng)可提高病原學檢測陽性率[24]。涂片和培養(yǎng)均缺乏定量數(shù)據(jù)。

3.2.3 分子生物學技術診斷 診斷SP的分子工具一直發(fā)展緩慢。(1)聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction，PCR)：具有快速、靈敏度高、特異性好、抗菌藥物影響小的優(yōu)點，可用于早期診斷。自溶素基因(lytA)通常被認為是PCR監(jiān)測SP的靶點[25]。PCR檢測血液SP顯示高特異度(99%)，但與血培養(yǎng)相比，靈敏度較低(47%)，表明血液PCR檢測SP的作用有限[26]。PCR也可檢測肺炎鏈球菌溶血素(pneumolysin,ply)和肺炎鏈球菌表面抗原A(pneumococcal surface antigen A,psaA)的基因，目前psaA被認為是SP的最佳識別指標[27]。采用實時熒光定量PCR(real-time quantitative PCR)方法檢測SP的lytA、ply和psaA基因特定序列區(qū)，靈敏度進一步提高[25,26,28]。(2)血清分型的經(jīng)典方法為莢膜腫脹試驗(Quellung reaction)：是SP分型的金標準[29]，其反應簡單、快速，配備顯微鏡和所需抗血清即可開展，臨床應用最大局限性是抗血清成本高，檢測的準確性可能因不同批次的抗血清而異。(3)多位點序列分型技術(multilocus sequence typing，MLST)[27]：MLST是一種簡單、低成本的方法，是目前最常用的SP分子分型方法之一。利用7個管家基因中的6個連鎖序列產(chǎn)生的系統(tǒng)進化樹，鑒別是否是真正的SP，MLST對發(fā)現(xiàn)基于莢膜多糖的傳統(tǒng)血清學分析方法不能分型或新出現(xiàn)的變異具有優(yōu)勢。(4)基于宏基因組二代測序技術(metagenomics next-generation sequencing，mNGS)：即高通量測序技術[30]。對同一樣本中的全部微生物DNA進行高通量測序，然后與數(shù)據(jù)庫比對分析，能明確微生物的抗生素耐藥情況。當聯(lián)合培養(yǎng)和肺炎球菌抗原試驗作為標準，mNGS對SP的鑒定具有較高的敏感性和特異性。優(yōu)點是高效、敏感，同時檢測多種病原，抗菌藥物、機體免疫狀態(tài)影響不大，在危重癥、免疫缺陷、其他傳統(tǒng)病原學檢測方法陰性的病例具有優(yōu)勢。(5)全基因組測序(whole genome sequencing,WGS)[31,32]：利用WGS可以分析分離株的分子進化，鑒定假定的疫苗靶標，以及檢測抗生素耐藥性和毒力基因。WGS分析可以確定細菌菌株是否為同一克隆，以及感染是否為暴發(fā)。然而WGS耗時長，費用昂貴，并且需要特定的工具進行基因分型。這些分子生物學方法在檢測SP耐藥性、發(fā)現(xiàn)和鑒定新的SP血清型等方面具有無可替代性。上述分子生物學技術的缺點在于無法明確檢測到的序列是否有生命活性，各檢測機構缺乏統(tǒng)一質控標準及檢測流程。mNGS和WGS自身無法解決陽性結果判讀，如何從背景菌、定植菌、污染菌中準確分辨出真正的致病菌，明確檢測出的病原體是否與疾病相關。

3.2.4 血清學檢測診斷 (1)抗原檢測：免疫層析試驗(immunochromatographic test,ICT)是用膠體金標記技術和蛋白質層析技術相結合的固相膜免疫分析技術，可以快速檢測SP細胞壁上的多糖抗原。其中Binax NOW法操作簡單，可在15 min內檢測尿中SP抗原，是成人SP早期診斷方法[33]。因兒童鼻咽部SP定植率高，出現(xiàn)假陽性，故尿抗原檢測不適合兒童的SP病原診斷[34]。ICT檢測標本不限于尿液，還有腦脊液、血液、胸腔積液[35,36]。韓國一項研究[36]發(fā)現(xiàn)，SP感染所致的膿胸，使用抗菌藥物后胸腔積液培養(yǎng)陰性，但ICT檢測SP抗原陽性；與培養(yǎng)法比較，ICT的靈敏度為76.9%，特異度為93.9%?？乖瓩z測不受抗菌藥物影響，短板是無法做藥敏試驗，不能鑒別是當前感染還是既往感染SP。研究[37]顯示兒童SP感染時SP蛋白的血清學測定法比SP多糖的測定法更敏感，未來兒童肺炎病原學的研究可考慮應用肺炎球菌蛋白的血清學檢測。(2)抗體檢測：酶聯(lián)免疫吸附測定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)不僅可檢測標本中SP抗原，也可檢測患兒體內的抗體成分。SP的莢膜多糖為SP各血清型所共有，是SP主要的毒力因子，可檢測其抗體；但2歲以下兒童抗體低，不適宜采用該檢測方法。lytA幾乎存在于所有血清型的SP表面，參與細菌在細胞表面的定植。應用ELISA方法檢測感染性肺炎患者的血清抗lytA抗體，結果顯示肺炎患者血清標本中抗lytA抗體滴度顯著高于健康對照組，其特異度為100%，靈敏度為27.8%，說明該實驗診斷技術對SP感染具有肯定的診斷價值[38,39]。ELISA還可檢測患者血清中SP分泌的細胞溶血素(ply抗體)和SP的外膜蛋白(psaA與pspA)抗體。還可從循環(huán)免疫復合物(circulating immune complexes，CIC)中檢測SP抗體[40]，聯(lián)合檢測SP游離抗體可提高陽性率。

4 治療

抗菌藥物是SP肺炎治療的關鍵，臨床醫(yī)師關注重點是有效性、安全性及其耐藥性?；诓≡瓕W證據(jù)的抗感染一直都是臨床診療的“金標準”，但目前尚無廣泛應用于臨床既準確又快速、便捷的兒童SP檢測方法，臨床醫(yī)師首先是采用經(jīng)驗性治療，再根據(jù)臨床療效及病原學藥敏結果開啟目標治療。

4.1經(jīng)驗性治療 病原學未明確前根據(jù)病情嚴重程度、有無并發(fā)癥、是否存在基礎病及當?shù)胤窝琢餍胁W資料進行抗菌藥物選擇[41]。我國多數(shù)SP特別是非腦膜炎株對青霉素敏感，當臨床懷疑SP肺炎，首選青霉素治療；肺部病變重、病情進展快或已出現(xiàn)壞死性肺炎、肺膿腫等并發(fā)癥的患兒首選頭孢曲松或頭孢噻肟鈉，常需與萬古霉素聯(lián)合應用[42]。

4.2目標治療 根據(jù)病原學藥敏反應及臨床治療效果選擇抗菌藥物。原則是對青霉素敏感的肺炎鏈球菌(penicillin-susceptible Streptococcus pneumoniae,PSSP)首選青霉素；對青霉素中介的肺炎鏈球菌(penicillin-intermediate Streptococcus pneumoniae,PISP)需加大青霉素劑量，備選阿莫西林克拉維酸鉀或第一、二代頭孢菌素；對青霉素耐藥的肺炎鏈球菌(penicillin-resistant Streptococcus pneumoniae,PRSP)首選頭孢曲松、頭孢噻肟鈉，備選萬古霉素或利奈唑胺。國外IDSA推薦PISP和PRSP可選用左氧氟沙星，基于氟喹諾酮類可導致幼年動物關節(jié)軟骨破壞[43]，美國兒科協(xié)會指出氟喹諾酮類限于治療無其他安全、有效替代藥物的感染。我國18歲以下人群不建議使用，臨床上如果兒童推薦的抗菌藥物無效，在充分知情告知情況下可以使用，需密切監(jiān)測可能出現(xiàn)的不良反應。

4.3抗菌藥物療效評估及療程 抗菌藥物治療48～72 h，重癥肺炎治療4～6 h后評估療效，效果不佳時需分析原因，及時調整。一般感染抗菌藥物使用至體溫正常、全身癥狀明顯改善、呼吸系統(tǒng)癥狀好轉后3～5 d。SP肺炎常規(guī)抗菌藥物療程7～10 d；重癥肺炎可適當加大抗菌藥物劑量及延長用藥時間，有條件可監(jiān)測血藥濃度；出現(xiàn)肺內并發(fā)癥，強調早期、規(guī)范使用有效抗菌藥物，療程4～6周。

4.4SP耐藥問題 中國、亞洲乃至全世界SP耐藥問題非常嚴重，主要表現(xiàn)在對常用抗菌藥物耐藥及多重耐藥。WHO將青霉素不敏感SP列入亟需研發(fā)新藥的耐藥菌名單[44]。對大環(huán)內酯類等常用抗菌藥物產(chǎn)生耐藥：全國細菌耐藥監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示[45]，2014～2019年94%～95.6% SP對紅霉素耐藥，88.4%～91.4% SP對克林霉素耐藥,對左氧氟沙星和莫西沙星出現(xiàn)0.5%～2.9%的耐藥率，未發(fā)現(xiàn)萬古霉素耐藥株；值得慶幸的是PRSP耐藥率由4.3%降至1.6%。一項國內主要地區(qū)30所醫(yī)院參與的研究[46]顯示，兒童SP對紅霉素、克林霉素和磺胺甲惡唑-甲氧芐啶耐藥率均較高，出現(xiàn)少數(shù)左氧氟沙星和莫西沙星的耐藥株，但萬古霉素和利奈唑胺靈敏度仍是100%；非腦膜炎株中青霉素敏感株(PSSP)、青霉素中介株(PISP)、青霉素耐藥株(PRSP)分別占89.6%、7.4%和3.1%。上海資料是76.7%的分離株對磺胺甲惡唑-甲氧芐啶耐藥，4.9%對青霉素耐藥，未發(fā)現(xiàn)利奈唑胺、莫西沙星、萬古霉素耐藥菌株[47]。深圳2013～2018年兒童重癥監(jiān)護病房(pediatric intensive care unit,PICU)住院治療的兒童重癥肺炎[48]，SP對紅霉素、克林霉素、復方新諾明、四環(huán)素等藥物耐藥性較高且不斷增長，但對青霉素的耐藥率是逐年下降。北京SP對大環(huán)內酯類的耐藥率高達96.4%[49]，但非腦膜炎菌株對青霉素的靈敏度為96.0%。多重耐藥現(xiàn)象日益明顯[50,51]，2012年亞太地區(qū)病原體耐藥監(jiān)測網(wǎng)絡數(shù)據(jù)顯示，SP在亞洲地區(qū)總體多重耐藥率是59.3%，而在中國的多重耐藥率高達83.3%。

5 預防

SP疫苗既可降低SP肺炎發(fā)病率和病死率，亦可減少抗菌藥物耐藥，是預防SP肺炎最有效措施。WHO將肺炎鏈球菌性疾病(pneumococcal disease,PD)列為需“極高度優(yōu)先”使用疫苗預防的疾病[52]。早在1882年，Sternberg和Pasteur就提出接種疫苗可以預防SP感染。目前上市的有肺炎球菌多糖結合疫苗(pneumococcal conjugate vaccine，PCV)和肺炎球菌多糖疫苗(pneumococcal polysaccharide vaccine，PPV)。臨床常用PCV7(覆蓋7種血清型：4、6B、9V、14、18C、19F和23F)、PCV13(覆蓋13種血清型：1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F和23F)、PPV23(覆蓋23種血清型：1、2、3、4、5、6B、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15B、17F、18C、19A、19F、20、22F、23F、33F)。疫苗作用機制[53]：PCV是將SP莢膜多糖與載體蛋白偶聯(lián)，誘導T淋巴細胞依賴性免疫應答反應，產(chǎn)生血清型特異性抗體，激發(fā)記憶B淋巴細胞，誘導機體產(chǎn)生持久的記憶反應。PPV是非T淋巴細胞依賴性抗原，可誘導機體產(chǎn)生特異性血清型抗體，但不能形成免疫記憶；且機體對PPV疫苗的免疫應答強度與年齡相關，<2歲嬰幼兒不能對疫苗產(chǎn)生有效的保護性抗體應答?，F(xiàn)有疫苗所包含的血清型覆蓋了大多數(shù)致病的血清型，PCV13對侵襲性和非侵襲性血清型的覆蓋率分別為76.2%～95.2%和59.0%～98.8%，PPV23則分別為84.0%～98.3%和67.9%～99.1%[50,53]。PCV13涵蓋北京兒童醫(yī)院2013～2019年SP的6種主要血清型，覆蓋率為85.2%，肺炎球菌疫苗覆蓋的菌株耐藥性比非PCV覆蓋的菌株耐藥性高。中國西部兒童CAP研究[54]，PCV7和PCV13對SP血清型覆蓋率分別為73.03%和86.16%。因此，廣泛SP疫苗接種可有效預防絕大多數(shù)SP感染。疫苗對抗菌藥物耐藥性的影響：國際、國內的兒童SP臨床分離株對大環(huán)內酯類、克林霉素等常用抗菌藥物耐藥非常普遍，增加抗菌藥物選擇的難度和治療成本。中國西部兒童CAP分離出SP菌株多重耐藥達93.8%[54]。耐藥菌株產(chǎn)生Taiwanl9F-14、Spain23F-I等國際耐藥克隆的廣泛傳播也是造成耐藥性升高的重要因素[55]，疫苗可通過阻斷耐藥菌株在人群的定植，減少耐藥克隆的傳播從而阻遏SP耐藥性的上升勢頭[56,57]。關注問題[58,59]：SP疫苗應用后大大減少疫苗血清型菌株感染，同時可致SP血清型產(chǎn)生漂移(drift)、重排(rearrangement)和新耐藥克隆流行，使非疫苗血清型菌株感染率增加。我國于2007年引進了PCV7，于2016-11正式引進PCV13，但未納入國家免疫計劃，人群接種率低。我國積極推薦接種PCV13。PCV13基礎免疫6月齡前完成，加強免疫在12～15個月前完成。兒童接種PCV基礎免疫2劑次或3劑次后再加強1劑次后均能產(chǎn)生較好的免疫原性。完成PCV13接種后，2歲以上SP感染高危人群再接種PPV23。

6 總結與展望

肺炎是我國5歲以下兒童死亡的“第二號殺手”，僅次于早產(chǎn)兒。SP是我國兒童肺炎最常見的細菌病原體，僅從臨床表現(xiàn)、感染指標、影像學檢查無法與其他肺炎相鑒別，病原學檢測彰顯其重要地位。作為“金標準”的傳統(tǒng)的病原體檢測方法不能滿足臨床工作中快速、準確識別SP的需要。日益發(fā)展的分子生物學技術進一步提高了SP檢測的敏感性、特異性、時限性，特別在耐藥性預測等方面具有優(yōu)勢；不斷改進及優(yōu)化的分子生物學檢測技術有著廣闊的應用前景。SP對常用抗菌藥物日益增長的耐藥性突出了疫苗在預防PD的重要性。