中国人群非结核分枝杆菌皮肤软组织感染的临床特征与分子诊断价值：一项15例回顾性分析

本研究回顾性分析15例非结核分枝杆菌（NTM）皮肤软组织感染（SSTI）病例，揭示其临床特征、病原谱及免疫状态关联；强调宏基因组下一代测序（mNGS）较传统培养显著提升检出率（86.7% vs 26.7%），为精准诊疗提供关键依据。

　　

Abstract

非结核分枝杆菌（NTM）皮肤和软组织感染（SSTIs）在中国日益受到关注但仍存在诊断不足的问题。本研究回顾性分析了2012年至2022年中国南方一家医院收治的15例确诊NTM SSTIs病例，收集并分析了人口统计学、临床表现、合并症、诊断方法、治疗方案和结局等临床数据，比较了传统培养和宏基因组下一代测序（mNGS）的诊断效能。

Background

非结核分枝杆菌（NTM）是广泛分布于水和土壤中的环境病原体。约90%的NTM感染累及肺部系统，但也可影响淋巴结、皮肤、软组织和骨骼。NTM SSTIs常发生于穿透性损伤、创伤、注射或外科手术后，诊断颇具挑战性。由于其临床表现多变且有时轻微，NTM SSTIs常被误诊为孢子丝菌病或其他真菌感染，这凸显了医疗提供者对这类感染的临床认识和理解存在潜在差距。近年来，NTM感染发病率上升，与免疫抑制治疗应用增加以及皮肤科和外科手术普及相关。这一趋势强调了在临床实践中及时识别和准确诊断NTM SSTIs的重要性。然而，尽管全球对NTM感染有所认识，中国人群NTM SSTIs的病例总结分析仍缺乏，导致诊断延迟和临床管理困难。本研究旨在通过回顾性分析中国南方一家综合医院10年间NTM SSTIs患者的临床特征、疾病进展、治疗方法和结局，以填补国家数据空白，从而为诊断和治疗策略提供信息。

Materials and Methods

本研究经广西医科大学第一附属医院伦理委员会批准。纳入2012年1月1日至2022年12月31日在广西医科大学第一附属医院皮肤性病科诊断为NTM皮肤和软组织感染的15例患者。从病历中收集的临床数据包括人口统计学信息（性别、年龄、职业）、临床特征、实验室结果、治疗方案和患者结局。

Patient Selection Criteria

患者诊断基于以下标准：具有与NTM皮肤和软组织感染一致的病史和临床表现；通过培养和/或分子生物学方法从皮肤或软组织样本（包括伤口、脓肿、组织或导管）中分离出一种或多种NTM菌株；组织病理学证据提示感染性肉芽肿伴抗酸染色阳性。仅当满足所有上述三个标准时，NTM SST感染病例才被纳入本分析。

Diagnostic Methods

病原体鉴定的诊断方法包括组织匀浆或组织切片的抗酸染色、细菌培养、生化表型分析和分子生物学方法。所有样本均遵循严格的微生物培养和下一代宏基因组测序（mNGS）方案。

mNGS Sample Processing and Bioinformatics

新鲜组织或脓肿材料通过机械/酶裂解后采用硅膜法进行DNA提取。DNA文库通过酶切片段化和索引接头制备，随后在Illumina平台上进行双端测序。去除人源读段后，剩余序列使用策展微生物数据库通过k-mer和比对流程进行分类。阴性对照并行处理。如果分类特异性读段超过背景并满足预定义阈值，则样本被视为NTM阳性。结果与培养和组织病理学一同提供给临床团队以指导管理。

Data Collection

从患者病历中提取人口统计学和临床数据，涵盖患者性别、年龄、职业、临床表现、实验室结果、治疗计划和临床结局。特别关注免疫状态和创伤史等因素。

Statistical Analysis

采用描述性统计总结患者人口统计学、临床特征、治疗和结局。连续变量以均值和标准差表示，分类变量以频数和百分比表示。使用SPSS 24.0版进行统计分析。

Results

Demographics of Patients

在15例确诊NTM皮肤和软组织感染的患者中，职业主要为农民（n=10），其余为办公室职员或其他角色。年龄范围39至79岁，中位年龄56岁。常见合并症包括高血压（n=3）、糖尿病（n=3）和结核病史（n=2），一名患者HIV阳性。六名患者报告感染部位有创伤或外科干预史，如手部损伤或乳房假体植入。从症状出现到确诊的中位时间约为15个月，两例最初被误诊为淋巴瘤。

Clinical Manifestations and Infection Sites

15例病例的临床外观主要包括结节（12/15, 80%）、溃疡（10/15, 67%）和脓性分泌物（9/15, 60%），常伴有红斑或水肿性红斑、斑块、丘疹和结痂。常见模式包括结节和溃疡伴脓性分泌物，见于7例（47%），影响手部、面部、颈部和四肢等区域。此外，更复杂的特征如斑块伴糜烂或结痂伴窦道形成见于3例（20%），表明存在一系列感染性和炎症性皮肤病学状况。就自我报告症状而言，7名患者（46.7%）报告自发性疼痛，3名患者（20.0%）报告瘙痒，2名患者（13.3%）报告灼烧感。感染部位多样，上肢受累6名患者（40.0%），下肢5名患者（33.3%）。其他感染位置包括头颈部（20.0%）和躯干（13.3%）。播散性感染见于5例（33.3%），常伴有发热和淋巴结病等全身症状。免疫状态多样：5名患者（33.3%）抗干扰素-γ自身抗体（AIGA）阳性，提示免疫易感性，而一名患者（6.7%）HIV阳性。其他合并症包括高血压（20.0%）、糖尿病（20.0%）和结核病史（13.3%）。

Histopathological Findings

对所有15例病例进行了组织病理学分析，揭示了三种主要模式。感染性肉芽肿是最普遍的组织病理学发现，见于8名患者（53.3%），特征为淋巴细胞、组织细胞和中性粒细胞密集浸润，偶见多核巨细胞。5名患者（33.3%）表现出非特异性炎症变化，主要显示真皮浅层血管周围淋巴细胞浸润，在某些病例中还注意到嗜酸性粒细胞浸润。此外，一名患者（6.7%）呈现真皮浅层血管炎，以显著的血管变化伴极少炎症细胞浸润为标志。这些发现表明，感染性肉芽肿是NTM SSTIs中主要的组织病理学反应，尤其是在慢性或复发性感染中。

Pathogen Identification

通过常规和分子方法实现病原体鉴定。分离出的主要病原体是脓肿分枝杆菌（Mycobacterium abscessus）、鸟分枝杆菌（M. avium）和海分枝杆菌（M. marinum）。这些物种的分布因免疫状态而异，脓肿分枝杆菌和偶发分枝杆菌（M. fortuitum）更常见于AIGA阳性患者，而海分枝杆菌更常见于免疫健全个体。mNGS在13/15例测试病例中鉴定出NTM物种（86.7%），能够检测到难以培养的稀有菌株，如志贺分枝杆菌（Mycobacterium shigaense）。

Diagnostic Method Effectiveness

mNGS的诊断效果相较于传统方法显著。尽管对所有患者进行了细菌涂片和培养，但仅4例（26.7%）获得阳性结果。相比之下，mNGS在15例测试病例中的13例（86.7%）鉴定出NTM物种，显示出更高的灵敏度和更短的周转时间。mNGS的使用对于表现不典型或常规培养方法难以检测的稀有NTM菌株病例尤其有益。

Treatment and Outcomes

15例病例的治疗方案多样，主要涉及抗生素组合，如克拉霉素（CLA）、利福平（RFP）、乙胺丁醇（EMB）和莫西沙星（MXF），治疗持续时间1至24个月不等。大多数病例（8/15, 53%）达到治愈结局，而6例（40%）显示改善，1例（7%）失访。较短疗程方案，如左氧氟沙星+CLA+RFP+EMB（4个月）或EMB+CLA+MXF+RFP（6个月），更常与治愈结局相关。相比之下，延长疗程方案，如CLA+EMB+MXF+INH（12个月）或RFP+MXF+CLA（24个月），与若干病例的部分改善相关。

结局因细菌物种而异。两例海分枝杆菌病例均在联合抗生素治疗后治愈。脓肿分枝杆菌与一例治愈和两例改善相关，而哥伦比亚分枝杆菌（Mycobacterium colombiense）有一例改善和一例失访。快速生长分枝杆菌病例显示一例治愈和一例改善。鸟分枝杆菌复合群和胞内分枝杆菌复合群各有一例，均在延长治疗后改善。相比之下，志贺分枝杆菌、嗜血分枝杆菌（Mycobacterium haemophilum）和Massiliense分枝杆菌（Mycobacterium massiliense）的单例病例均治愈。这些模式反映了物种间治疗反应的显著变异性，其中一些如海分枝杆菌和Massiliense分枝杆菌对治疗反应良好，而其他包括哥伦比亚分枝杆菌和鸟分枝杆菌复合群通常需要延长或定制方案。

Discussion

本研究为对中国南方队列中NTM皮肤和软组织感染（SSTIs）的临床特征、病原体分布、诊断挑战和治疗结局提供了重要见解。主要发现包括脓肿分枝杆菌、海分枝杆菌和鸟分枝杆菌作为主要致病病原体的优势，感染与免疫缺陷状态（如AIGA阳性）的显著关联，以及宏基因组下一代测序（mNGS）在促进及时准确病原体鉴定方面的有效性。这些发现强调了早期精确诊断的重要性，特别是在需要延长抗生素治疗或外科干预以获得最佳结局的病例中。

我们的数据显示脓肿分枝杆菌、海分枝杆菌和鸟分枝杆菌是主要病原体，与其他关于NTM SSTIs的报告一致。脓肿分枝杆菌和偶发分枝杆菌在免疫状态受损的患者中普遍，特别是那些AIGA阳性者，支持了先前关于免疫抑制在NTM易感性中作用的发现。在本研究中，六例NTM SSTI继发于播散性感染，三例最初局部SSTIs进展为播散性感染。其中五名患者AIGA阳性，与Hase的研究一致，该研究发现皮肤和软组织受累见于18%的AIGA阳性NTM病例。这些发现强调，临床医生应考虑具有风险因素（如近期手术、创伤或免疫抑制）患者的NTM SSTIs，特别是当他们表现出对常规抗生素反应不佳时。

鉴于超过170种分枝杆菌物种能够引起SSTIs，广谱抗生素的经验性使用很常见，可能加剧耐药性。准确的物种鉴定对于选择合适抗生素至关重要。在本研究中，13/15患者通过mNGS诊断，而仅4例培养阳性，强调了培养的耗时耗力及其低检出率。DNA测序等分子技术提供快速准确的病原体鉴定，通过指导精确药物选择改善临床结局。Wang对96例NTM SSTIs患者的研究发现，mNGS相较于培养将检出率提高了一倍，尤其是对分枝杆菌物种，与我们的发现一致。例如，难以培养的稀有菌株志贺分枝杆菌仅由mNGS鉴定，反映了先进分子诊断在检测非典型NTM病原体方面的优势。

我们的发现突出了NTM SSTIs的诊断挑战，其常模仿其他感染，导致潜在误诊。mNGS表现出比传统培养更高的灵敏度，促进了稀有或非典型菌株的早期检测。因此，常规mNGS可作为疑似NTM感染的一线诊断工具，尤其是在复杂病例中。此外，本研究大多数患者呈现炎症标志物升高（如白细胞计数、CRP、ESR），播散性感染与全身症状和相较于局部感染更高的炎症标志物相关。尽管组织病理学提供了宝贵见解——肉芽肿是最常见发现，伴有非特异性炎症和血管炎——但它缺乏菌株特异性，强调了病原体鉴定以确认诊断和定制治疗的必要性。

NTM SSTIs的治疗复杂，反映了物种间药物敏感性的差异以及经常需要延长治疗。在这个小队列中，多药方案用于所有物种，药物选择受先前经验和临床判断而非标准化方案影响。脓肿分枝杆菌病例接受组合如克拉霉素、阿米卡星或利奈唑胺，结局包括一例治愈和两例改善。哥伦比亚分枝杆菌见于两名患者，一例改善一例失访，均涉及延长疗程；该组的播散性感染对依从性和反应构成特殊挑战。两例海分枝杆菌病例均使用含利福平、乙胺丁醇和克拉霉素的方案治愈，但数量少无法就最佳疗程长度得出坚定结论。其他单物种病例——志贺分枝杆菌、嗜血分枝杆菌和Massiliense分枝杆菌——均治愈，而鸟分枝杆菌复合群和胞内分枝杆菌复合群病例在延长治疗后改善。这些观察，尽管受样本量限制，说明了NTM物种间临床反应的变异性。经验性治疗，由一般建议、病例报告和专家意见指导，是本研究的主要方法，因为药敏结果可用性有限。外科干预，包括清创，在慢性或复发病例中尤其有价值，并可能通过局部抗生素输送或负压伤口治疗增强，现有文献支持这一点。

本研究存在一定局限性。这项单中心回顾性研究样本量小（n=15），因NTM SSTIs罕见，且我们的发现可能无法广泛推广。尽管如此，该工作有助于解决国家数据稀缺性，并可能为中国未来的多中心研究提供信息。此外，mNGS最近才在临床实践中广泛采用，因此其实施前患者的数据主要来自传统方法，可能影响病原体鉴定的全面性。未来研究应优先进行多中心研究以确认mNGS的诊断和治疗优势，并探索其他先进诊断工具在不同人群中的应用。进一步研究聚焦于新治疗药物和优化治疗组合，针对特定NTM耐药谱定制，对于降低复发率和改善结局也将有价值，特别是对于具有复杂或难治性感染的高风险群体。

Conclusions

本研究强调NTM SSTIs呈现显著的诊断和治疗挑战，具有临床变异性和与免疫缺陷状态的频繁关联。发现强调了脓肿分枝杆菌、海分枝杆菌和鸟分枝杆菌作为致病菌的优势。精确病原体鉴定和定制治疗对于实现最佳结局至关重要，需要进一步研究以完善诊断和治疗策略。

Significance

本研究强调了诊断和管理非结核分枝杆菌（NTM）皮肤和软组织感染（SSTIs）的挑战。它突出了宏基因组下一代测序（mNGS）相较于传统培养方法的卓越灵敏度，以及定制、延长抗生素方案对有效治疗的必要性。与免疫缺陷状态的频繁关联强调了早期诊断和个性化管理以改善患者结局的需要。