羅智強 廖建湘
深圳市兒童醫(yī)院神經內科(廣東深圳 518038)
兒童廣州管圓線蟲(Angiostrongylus cantonensis,AC)腦膜炎是因患兒進食未熟或半熟的含有AC幼蟲或成蟲的淡水水產品而感染[1]。兒童AC腦膜炎通常病情進展迅速且較危重,若不及時治療易危及生命[2]。但AC腦膜炎患兒的流行病學病史隱匿,常規(guī)病原學檢查陽性率低,容易出現(xiàn)延誤診斷和治療。宏基因二代測序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)是目前最精準且覆蓋度廣的病原檢測技術,可以檢測目前已知基因組序列的超過10000種病原微生物,包括細菌、真菌、寄生蟲、病毒等[3]。若外周血mNGS也可診斷兒童AC腦膜炎,不僅可以避免有創(chuàng)的腰椎穿刺,還可以快速、精準確定病原,進而及時精準治療。本文擬分析2例兒童AC腦膜炎的臨床資料以及外周血和腦脊液mNGS結果,并結合文獻,探討基于外周血mNGS診斷兒童AC腦膜炎的可行性。
例1,女,11月齡,因間斷發(fā)熱20余天入院,高熱為主,精神反應差,前囟隆起,有非噴射樣嘔吐數(shù)次,無驚厥,無肢體活動障礙。當?shù)蒯t(yī)院就診,考慮顱內感染。患兒血常規(guī)白細胞(WBC)升高,嗜酸性粒細胞(eosinophil,EOS)升高,腦脊液WBC升高、蛋白升高及葡萄糖降低。顱腦磁共振成像(MRI)增強掃描示軟腦膜強化(圖1A)。予患兒頭孢曲松、萬古霉素、美羅培南抗感染,甘露醇降顱壓、地塞米松抗炎及免疫球蛋白支持治療,但效果欠佳、仍有發(fā)熱。2周后患兒轉至深圳市兒童醫(yī)院?;純杭韧鶡o特殊病史。入院體格檢查:體溫39.1 ℃,精神反應欠佳,前囟稍隆起、張力不高,頸抵抗陽性,四肢肌力、肌張力無異常,雙側巴氏征陰性。
例2,男,1歲8個月,因頻繁嘔吐、納差1周入院,病程中有發(fā)熱。當?shù)蒯t(yī)院查血常規(guī)示W(wǎng)BC輕微升高,EOS增高,C反應蛋白 (CRP)53.9 mg/L,腹部立位片和腹部超聲均無異常,擬診急性胃腸炎。予頭孢曲松抗感染,對癥治療后無緩解,4天后轉至深圳市兒童醫(yī)院。入院體格檢查:體溫38.7 ℃,精神反應差,輕度脫水貌,四肢肌力及肌張力無異常,頸抵抗陰性,雙側巴氏征陰性。患兒既往無特殊病史。顱腦MRI示腦膜呈線狀強化(圖1B)。
圖1 患兒顱腦MRI增強掃描圖像
2例患兒在阿苯達唑治療前多次復查血常規(guī)及腦脊液均顯示EOS明顯增高。例1外周血EOS占比11.9%~21.6%、腦脊液EOS占比21%~33%;腦脊液WBC (203~ 519)×10-6/L、葡萄糖0.98~1.44 mmol/L、蛋白712.6~1 210.0 mg/L;血CRP輕度升高、紅細胞沉降率(ERS)無異常。例2外周血EOS占比16.1%~26.7%、腦脊液EOS占比20%~30%;腦脊液WBC (171~ 1 787)×10-6/L、葡萄糖2.3~3.85 mmol/L、蛋白426~3 379 mg/L;血CRP輕度升高、ERS 91 mm/h。
2例患兒的血生化、體液免疫均無異常;血和痰培養(yǎng)均無異常;咽拭子腸道病毒核酸、流感病毒核酸、肺炎支原體DNA均陰性;結核免疫分析陰性,EB病毒抗體四項陰性。腦脊液培養(yǎng)、細菌涂片、抗酸染色及墨汁染色均無異常。腦脊液巨細胞病毒DNA、肺炎支原體DNA、結核桿菌DNA、單純皰疹病毒Ⅰ和Ⅱ型DNA均陰性。
血標本送深圳市疾控中心查9種寄生蟲(包蟲、肺吸蟲、肝吸蟲、廣州管圓線蟲、蛔蟲、裂頭蚴、囊蟲、旋毛蟲、血吸蟲)IgG抗體,例1均為陰性;例2廣州管圓線蟲、肝吸蟲、旋毛蟲、裂頭蚴陽性,余陰性。
例1患兒入院后繼續(xù)按細菌性腦膜炎治療,萬古霉素聯(lián)合美羅培南1周,后加口服利福平5天,仍無效,顱內感染病原仍不明確。例2患兒入院后予頭孢曲松7天、萬古霉素聯(lián)合美羅培南6天、頭孢噻肟舒巴坦8天,病情無好轉,且出現(xiàn)高熱、頻繁抽搐、嗜睡;住院第16天,病情仍未見好轉。
為查清病原,經醫(yī)學倫理審核及家屬簽字同意后,送深圳華大基因公司檢測外周血和腦脊液mNGS。外周血mNGS結果顯示:例1檢測到AC序列數(shù)為90條,細菌、真菌、病毒、結核、支原體或衣原體均未檢測到,總覆蓋度0.0360%,測序深度1.26,AC序列占總寄生蟲序列數(shù)比值為99.6%;例2檢測到AC序列數(shù)為529條,其他類型病原未檢測到,總覆蓋度0.0310%,測序深度1.20,AC序列占總寄生蟲序列數(shù)比值為99.7%。腦脊液mNGS檢測結果顯示:例1檢測到AC序列數(shù)為4059條,其他種類病原未檢測到,總覆蓋度0.0365%,測序深度1.26,AC序列占總寄生蟲序列數(shù)比值為99.8%;例2檢測到AC序列數(shù)為718條,其他種屬病原未檢測到,總覆蓋度0.0300%,測序深度1.20,AC序列占總寄生蟲序列數(shù)比值為99.5%。
鑒于外周血和腦脊液均檢測到AC核酸序列,2例患兒均確診AC感染。隨后追問病史,例1患兒母親從事淡水水產品小攤生意,常帶患兒去攤位;例2患兒父母從事麻辣燙生意,經常接觸到活的淡水水產品,患兒也常帶至店鋪里玩耍。
確診后2例患兒均立即予口服阿苯達唑,20 mg/(kg·d),q8h。例1口服阿苯達唑聯(lián)合地塞米松0.2 mg/(kg·次),q8h,2天后體溫恢復正常,無其他不適,體溫穩(wěn)定3天后出院,并繼續(xù)口服阿苯達唑、潑尼松1.5 mg/(kg·d);阿苯達唑療程為3周,激素逐漸減量;3周后復查腦脊液,WBC 76×10-6/L,蛋白359 mg/L,葡萄糖2.2 mmol/L。例2口服阿苯達唑聯(lián)合潑尼松1.5 mg/(kg·d);阿苯達唑療程為2周,激素逐漸減停;2周復查腦脊液基本恢復。2例患兒于出院3個月及半年后電話隨訪,均情況良好。
AC是一種動物寄生蟲,其中間宿主可見于福壽螺、田螺、蝸牛等多種軟體動物,淡水水產品,如蝦、蟹等可為其轉續(xù)宿主[4]。隨著世界交流頻繁,AC病不局限于熱帶或亞熱帶的亞太地區(qū),近年美洲等地區(qū)也有病例報道,AC病對公共衛(wèi)生的危害性日趨嚴峻,因此,WHO將其列為新發(fā)傳染病[5]。AC感染人體后的主要表現(xiàn)為EOS增多性腦膜炎[6]。本組2例患兒均詢問到未熟的淡水產品接觸史。
兒童AC腦膜炎也是一種EOS增多性腦膜炎,血常規(guī)和CSF中的EOS升高是其突出的實驗室檢查特點。血EOS比值可升高數(shù)倍,腦脊液中EOS比值常超過10%[7]。此外,AC腦膜炎患者的顱腦MRI增強掃描主要為嗜酸性腦膜炎表現(xiàn),可見軟腦膜線狀或結節(jié)狀增強,可伴不同程度腦膜增厚[8]。本組2例患兒的血和CSF中EOS比值也明顯升高,顱腦MRI增強掃描也符合嗜酸性腦膜炎表現(xiàn)。相比成人,兒童患者的病情較危重,可危及生命[2,9]。本組2例患兒的病情均較危重,均出現(xiàn)重癥神經系統(tǒng)癥狀。雖然兒童患者病情危重,但及時精準治療后多預后良好,阿苯達唑聯(lián)合小劑量激素療效確切且不良反應低[2,4,8-9]。本組2例患兒確診后即刻予抗AC治療后病情迅速好轉,并完全康復。
傳統(tǒng)的病原檢測方法,如血清抗體、血培養(yǎng)等陽性率低、覆蓋度窄。mNGS是近年新興的病原檢測方法,相比傳統(tǒng)方法,不僅陽性率高、覆蓋度廣,而且精準、快速[3]。最近不少研究顯示mNGS用于多種類型感染的病原檢測具有明顯的優(yōu)勢,如美國一項多中心的研究顯示CSF的mNGS用于腦膜腦炎病原診斷的陽性率和準確率顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法,且精準治療后療效良好且病程縮短[10]。此外,mNGS用于明確膿毒癥病原學的時效性、陽性率、準確性也均優(yōu)于血培養(yǎng),抗生素治療后血培養(yǎng)陰性而mNGS亦可檢測到病原菌[11]。CSF或血AC抗體檢測是明確兒童AC腦膜炎的常用傳統(tǒng)檢測方法之一[12],但在疾病早期或后期可能因血中AC抗體滴度較低導致檢測陰性[6]。最近有文獻報道AC抗體檢測陰性,但CSF的mNGS檢測到AC核酸序列,并確診為兒童AC腦膜腦炎,給予阿苯達唑聯(lián)合潑尼松治療后完全康復[13]。本研究中的病例1在病程1月余檢測血AC抗體為陰性,而病例2多種血寄生蟲抗體顯示陽性,缺乏特異性,2例患兒的血寄生蟲抗體均不能明確病原種類,但血和CSF的mNGS均檢測到AC核酸序列。
在生理狀態(tài)下,血腦屏障非常緊密牢固,但病理狀態(tài)下,炎癥因子爆發(fā)、炎癥反應活躍可導致血腦屏障破壞,病原微生物、大分子物質等易透過血腦屏障[14]?,F(xiàn)有研究顯示多種寄生蟲感染后血腦屏障遭到破壞,比如在研究腦囊蟲大鼠模型時,發(fā)現(xiàn)大鼠的血腦屏障被破壞,多種炎癥因子表達上調[15];此外,在研究腦瘧疾病的患者和小鼠模型時,也發(fā)現(xiàn)血腦屏障被破壞[16]。最近有研究證實包蟲?。òX包蟲?。┗颊叩耐庵苎写嬖诎x的游離DNA(cell-free DNA,cfDNA),并預計外周血靶向序列二代測序有望成為一種無創(chuàng)、快速、精準的包蟲病診斷的新方法[17]。AC感染后會激活腦內的免疫炎癥反應,產生大量的炎癥因子,如IL-6、IL-1β、TNF-ɑ、IL-13等[4,18]。雖然有關AC感染后血腦屏障狀態(tài)的研究很少,但鑒于炎癥反應在破壞血腦屏障中的關鍵作用,可推測其血腦屏障也可能被破壞,AC的cfDNA也可透過血腦屏障出現(xiàn)在外周血中。Melish等[19]在研究2例AC感染的腦脊髓炎患兒時,發(fā)現(xiàn)血中有AC的cfDNA,并推測血mNGS有望成為一種無創(chuàng)、快速、精準確診兒童AC腦脊髓炎的新方法。本組2例AC腦膜炎患兒的外周血mNGS均檢測到AC核酸序列,提示AC腦膜炎患兒的血中也有AC的cfDNA。
綜上,兒童AC腦膜炎是一種病情危重的EOS增多性的腦膜炎?;純焊腥続C后其血腦屏障破壞,AC的cfDNA可以透過血腦屏障進入外周血中。結合本研究及現(xiàn)有文獻報道提示,外周血mNGS檢查有望成為一種無創(chuàng)、快速、精準的兒童AC腦膜炎病原診斷的新方法。然而,目前國內外有關該方法的前瞻性研究較少,未來尚需更多相關研究進一步支持和證實。