2018年11月22-24日,第一届华夏临床微生物与感染学术年会暨第七届京港感染论坛(1st Huaxia CMIC-7th PIDMIC)在北京召开。本次会议主题为:携手共建抗感染科学共同体。会议围绕病原学诊疗,以丰富多彩的学术内容、新颖多姿的会议形式,为与会代表呈现了一场学术盛宴。
与会期间,中国医学科学院病原生物学研究所任丽丽教授以“呼吸道病原检测与宿主表型新探索”为主题,讲述了我国成人肺炎病原谱研究结果及病原感染后宿主产生不同表型的影响因素。
下呼吸道感染是全球重要的疾病负担
据世界卫生组织(WHO)报道,下呼吸道感染是全球最主要的死亡原因之一,位于全球死亡原因第四位,每年导致238万死亡病例。下呼吸道感染也是我国疾病负担的重要病因。引起下呼吸道感染的病原种类繁多,人群普遍易感,但病原感染后患者的临床表现差异较大,如何预测患者病原感染的易感性及感染后是否会发生重症是领域内研究的重点与难点。
我国成人肺炎病原谱
社区获得性肺炎(CAP)是在院外由细菌、病毒、衣原体和支原体等多种微生物感染所引起的肺炎。正在进行的一项我国CAP病人的病原学研究基于2013年至今已经收集的4359例病人的痰液和灌洗液样本,用分子生物学检测方法筛查样本中病毒和细菌。研究结果表明,样本总阳性率约为60%,检出率前三位的病毒依次是流感病毒、鼻病毒与冠状病毒;感染检出率前五位的非典型病原体和细菌依次是肺炎克雷伯杆菌、支原体、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌等。
该项CAP病人的病原谱绘制研究覆盖了国内主要的地理区域,结果显示不同区域的成人肺炎病原谱组成较一致。但国内与国外的肺炎病原谱组成存在差异,与最近在《新英格兰医学期刊》上发表的美国研究数据比较,其肺炎病原谱以病毒为主,检出率前两位分别是鼻病毒和流感病毒,而我国成人肺炎病原谱以细菌为主,检出率第一位是支原体,第二位是肺炎克雷伯,在病毒检出上前两位也是流感病毒和鼻病毒。
重症肺炎有关的病原类型是一项重要的临床观察指标。统计发现,在住院病例中,肺炎克雷伯、金黄色葡萄球菌在重症加强护理病房(ICU)病例中的检出率明显高于其他科室;流感病毒、肺炎克雷伯和金黄色葡萄球菌在死亡病例中的检出率也显著高于康复病例。
病原感染后宿主不同表型的影响因素
不同CAP病人的预后差异很大,部分病例感染后无任何临床症状,部分病例感染后症状较轻,也有部分病例感染后预后较差,会直接发展为重症。感染常见,表型不同,那么影响不同感染表型的宿主因素是什么?研究发现宿主的基因突变、免疫缺陷、表观遗传和代谢因素等都会影响病原感染之后的疾病表现与临床结局。宿主基因突变可导致不同的遗传易感性;具有免疫缺陷的宿主可能在特定病原感染时出现不良预后。因此,阐明病原感染后不同宿主表型的影响因素有助于揭示重症感染有关的风险因素,获得可辅助诊断治疗的生物标志物与发生重症的标识,找到疾病干预靶点并为疾病治疗评估提供参考。
遗传多样性是多种疾病遗传易感性的生物基础,是个体对药物生物制剂、治疗方案等产生不同反应的主要原因之一。数据统计结果发现全球人群单核苷酸多态性(SNP)携带频率差异较大,同一种族内的SNP携带频率差异较小,种族差别越大,其SNP携带频率差异越大。人群的SNP携带频率与疾病易感性、重症风险、疾病治疗方式和药物选择有关。
病毒感染宿主需要突破人体天然免疫与特异性免疫屏障,如机体天然免疫系统,干扰素、炎症介质、吞噬细胞、补体反应、T细胞反应和B细胞反应等,相关调控通路基因突变均可能导致宿主表型的改变,并与感染易感性及重症风险有关。如研究发现IFITM3基因的rs12252-C等位基因与流感感染重症有关,中国人群2009H1N1流感重症中69%为CC位点,IFITM3基因的rs12252-C和rs34481144-A可作为(流感)病毒易感和/或重症的风险因素因子。SFTPB基因的rs1130866 C/C基因型与H1N1(2009)易感有关。
在重症关联的出生缺陷中,研究发现IRF7基因两个位点的突变导致干扰素(IFN)激活能力大大降低(I和III型IFN),提示此类患者可用基于IFN的个体定制治疗控制重症感染。
如何实现感染的精准诊疗
要实现感染的精准诊疗,尚有很多未解决的问题,该领域的发展也需要更多的数据积累。需要在病原学证据下,基于人群的队列研究,来阐释感染的风险因素,同时需要多学科协作和多组学数据整合分析才有助于获得更明确的表型关联宿主因子;最后也是最重要的一点是呼吸道感染领域内的大团队合作,协同攻关,为我国肺炎诊断提供更好的基础研究上的支持。
小结
下呼吸道感染已成为全球重要的疾病负担,我国社区获得性肺炎病原感染阳性检出率为60%。宿主的个体差异性,如基因突变、免疫缺陷、表观遗传和代谢因素等方面的差异,可导致病原感染后宿主表型的差异,影响宿主在病原感染之后的疾病表现与临床结局。需要多领域合作实现感染的精准诊疗,从而为我国肺炎诊断与治疗提供更好的基础研究与临床研究的支持。