肺孢子虫肺炎研究进展
作者：卢致民 张振明 张进顺
【摘要】 肺孢子虫肺炎（Pneumocystis pneumonia,PCP）是由肺孢子虫(Pneumocystis spp)寄生于肺部引起的一种严重的致命性肺炎，常见于免疫功能低下或免疫缺陷患者。近年来研究进展很快，本文综述了肺孢子虫生物学、免疫学、流行病学以及PCP临床症状、诊断、预防和等方面的新观点或新成果。
【关键词】 肺炎/肺囊虫性；获得性免疫缺陷综合征；流行病学；免疫学
肺孢子虫肺炎（Pneumocystis pneumonia,PCP）是由肺孢子虫(Pneumocystis spp)寄生于肺部引起的一种严重的致命性肺炎，常见于接受抗癌治疗的肿瘤患者、接受免疫抑制剂治疗的器官移植者、胶原病患者以及其他各类先天或后天免疫机能低下患者，也是艾滋病患者最主要的并发症和死因。据统计未经药物预防的艾滋病患者约80%感染PCP[1]，PCP已成为艾滋病患者的“标志病”[2]。近年来，随着患病人数的增多，国内外学者对肺孢子虫和PCP给予了极大的关注，在某些研究领域取得了很大进展。本文就肺孢子虫生物学、免疫学、流行病学和PCP临床症状、诊断和治疗等方面的新观点或新成果作一综述。
1 生物学
肺孢子虫的鉴定和归类经历了数十年。1909年，Chagas等首先在豚鼠肺组织内发现，误认为其是枯氏锥虫生活史中的一种形态。次年，Carinii在豚鼠和大鼠肺内也发现此虫[3,4]。1912年Delanoe夫妇作了较多的研究，证实它是一种新的病原体，并命名为卡氏肺孢子虫（Pneumocystis carinii Delanoe ＆ Delanoe,1912）[5]。由于该虫呈现原虫典型的形态特征，缺乏真菌表型（在培养基中难以生长以及缺少麦角固醇），抗真菌药物治疗无效而通常用于原虫感染的药物治疗有效等性状，肺孢子虫被广泛认为是原虫。直至1988年经DNA分析才证实它应归属于真菌［6］。
肺孢子虫寄生于几乎所有的哺乳动物。大量的研究资料显示，寄生于不同哺乳动物的肺孢子虫为不同种。1999年Frenkel将寄生于人体导致人类PCP肺孢子虫命名为耶氏肺孢子虫（Pneumocystis jiroveci Frenkel，1999）[7]。
由于目前尚不能成功地对肺孢子虫进行体外培养，大大阻碍了对其生活周期的认识。一般认为肺孢子虫生活史包括滋养体、囊前期和包囊三个时期。滋养体呈多态形，直径约1～5μｍ，外膜柔软，富含β?葡萄糖及糖蛋白，呈高度旋绕状，并形成管状突起，在滋养体与Ⅰ型肺泡上皮细胞相互粘附过程中起重要作用［8］。囊前期为滋养体与包囊期的中间阶段，大小约4～6μｍ，其形态特征难以确定。包囊圆形或椭圆形，直径约6～7μｍ，囊壁含有角素和葡聚糖，成熟包囊内含有8个囊内小体，少数包囊囊内小体缺如。肺孢子虫细胞核分裂机制尚不明确，有报道认为是二分裂方式，但细胞周期中尚存在减数分裂(孢子发生)的过程。成熟包囊破裂释放出的囊内小体(子孢子)发育成滋养体，滋养体可经二分裂方式繁殖。部分滋养体(单倍体配子)可接合产生二倍体子孢子，后者包含于子孢子囊内，其细胞核经有丝分裂及减数分裂，并裹以部分胞质形成4～8个囊内小体(单倍体子孢子)[9]。
2 流行病学
肺孢子虫的传播机制目前尚不清楚，是否与环境因素有关还不能肯定。近十年来，有关肺孢子虫隐性感染再激活的研究很多，认为肺孢子虫可寄生于正常人体，当机体免疫系统严重受损、功能不全时，肺孢子虫大量增殖，致病力增强，从而引起PCP发病。但也有证据证明，人与人之间的传播是获得性感染的可靠方式[10]。另外，正常人也可能是肺孢子虫的隐性带虫者[11]。尽管研究结果显示，肺孢子虫在人与人以及动物界的传播方式主要是空气传播，但目前认为没有必要对肺孢子虫感染病人实行隔离。
3 免疫学
肺孢子虫主要寄生于宿主的肺泡内，宿主清除虫体最主要的效应细胞为肺泡巨噬细胞。Walzer等[12]发现Pc通过钙依赖和纤连蛋白结合域介导的过程粘附于肺泡巨噬细胞(alveolarmacrophage,AM),抗体作为调理素参与肺泡巨噬细胞对Pc的吞噬和杀伤作用。Ⅱ型肺泡上皮、嗜中性粒细胞和TNF?α也可杀伤Pc。体内、外实验表明TNF?α可直接粘附于Pc表面[13],且浓缩的TNF?α可溶解Pc,这种溶解可被TNF?α单抗所阻断,因而TNF?α对Pc亦有防御作用。有实验证实AIDS患者肺内感染Pc数量与支气管?肺泡灌洗液（ＢＡＬＦ）中TNF?α值呈反比,TNF?α值愈低,Pc感染愈重[14]。Beck等[15]发现淋巴细胞对于Pc的清除也有重要的作用，CD4+T细胞通过辅助细胞和体液免疫应答发挥作用，CD8+T细胞可以直接杀伤Pc，B细胞通过产生抗体杀伤Pc。这些资料表明宿主感染Pc之后所产生的免疫应答在机体防御Pc的过程中具有重要作用。
2008年2月卢致民等：肺孢子虫肺炎研究进展第1期2008年2月河北北方学院学报（医学版）第1期
4 临床症状
PCP是AIDS患者最常见的并发症，在HIV感染者中，当CD4+T细胞计数<200/mm3时易患此病[16,17]。早期症状一般表现为进行性呼吸困难、干咳和低热，当患者有急性呼吸困难伴有胸骨后疼痛时，提示有急性气胸的发生。体格检查常有呼吸急促，心率加快，儿童常有紫绀、鼻翼扇动和肋间隙下陷。肺部听诊多数患者正常，三分之一在肺底部可听见散发性湿性罗音、捻发音。AIDS患者并发PCP时，早期不易察觉，多和门诊其他病人一样接受一般性治疗，当病情加剧，有低氧血症表现或出现严重呼吸衰竭时才被确诊。研究表明，AIDS合并PCP患者若在初期能接受恰当的治疗，其死亡率仅为10%～20%，而到晚期出现呼吸衰竭时再治疗，其死亡率是非常惊人的[18]。
非HIV感染者合并PCP时，以突发性呼吸困难为典型临床表现，可能与其增减免疫抑制剂的剂量有关[19,20]。非HIV感染者与HIV感染者比较，肺组织中肺孢子虫数量较少，中性粒细胞较多。在高危人群如肿瘤患者、器官移植者、恶性结缔组织病患者感染PCP时死亡率为30%～60%[21]。
PCP患者胸部X线检查可显示两侧肺野有弥漫性病变，自肺门向肺野扩散，进而累及整个肺实质。严重病例可发生肺气肿或自发性气胸[22]。
5 诊断
由于PCP感染缺乏特征性临床表现，加之HIV感染后的大多数患者预防性用药，及HIV/AIDS病人缺乏免疫力继发多重感染（如巨细胞病毒感染），致使PCP诊断十分困难。目前，肺孢子虫体外培养尚未成功，确诊PCP主要依赖于在临床相关标本（如痰液、BALF、活检肺组织等）中检出虫体[23]。其中痰液检查安全简便，对病人无损伤，但检出率较低，仅30%左右。现主张留置24h全部痰液、雾化吸入3%～5%的高渗盐水刺激咳嗽等方法获得较多痰液。据报道，PCP患者中有50%～90%是雾化吸入3%～5%的高渗盐水后诱出较多的痰液做出初步诊断的[24]。BALF检查对病人损伤不大，检出率较高，一般为75%左右，如病人条件可耐受纤维支气管镜，可首先考虑选用。纤维支气管镜肺组织活检和开胸后取肺组织活检，为侵入性操作，病人难以承受，故临床上很少应用。标本常用的染色方法有姬姆萨（Giemsa）染色、甲苯胺蓝（chalvardjiam?s toluidine blue o?method，TBO）染色、果莫里六亚甲基四胺银（Gomori?s methenamine silver nitrate stain，GMS）染色。
近年来，免疫学检查开始用于检测患者痰液、BALF、肺活检组织中肺孢子虫滋养体和包囊，用荧光素或酶标记单克隆抗体进行免疫荧光染色或免疫组化染色检查样本中的滋养体或包囊，具有较高的敏感性和特异性。
利用原位杂交技术和聚合酶联反应（PCR）检测患者血清、末梢血、呼吸道排泄物（痰或BALF）、肺活检组织中肺孢子虫DNA开辟了PCP诊断研究的一项新领域，提高了PCP诊断的敏感性和特异性[25,26]，其中套式PCR（Nested PCR）敏感性和特异性更高。
此外，大多数PCP病人血清乳酸脱氢酶（LDH）水平均有明显升高，LDH可作为肺潜在炎症或损伤的一项反应性指标，对PCP诊断具有一定的意义，但无特异性[27]。与其他原因引起的肺部感染相比，PCP病人血清S?腺苷蛋氨酸水平均较低，血清S?腺苷蛋氨酸水平有可能成为筛选、确诊PCP的一项指标[28]。
6 预防
HIV感染者，包括孕妇和接受抗病毒复发治疗（HAART）的病人，当机体CD4+T细胞计数<200/mm3或患者出现Kaposi肉瘤、口腔或食道念珠菌感染时，需及时开展预防治疗。已有过PCP发病史的病人，应终身接受预防用药，以防继发再感染，直至接受抗病毒复发治疗（HAART）后机体免疫功能重建方可停止。HIV感染病人在预防用药期间同时接受HAART治疗三个月内，若CD4+T细胞有明显回升>200/mm3时，则可停止预防用药[17]。在非AIDS患者中，PCP的高危人群主要有器官移植包括肾移植、骨髓移植；肿瘤化疗、结缔组织疾病大剂量激素和免疫抑制剂治疗患者。其中以肿瘤化疗、肾移植、骨髓移植PCP发生率最高。大多数学者主张对这些患者PCP高发生率阶段应给予预防用药。
甲氧磺胺嘧啶?磺胺甲基异恶唑（Trimethoprim?sulfamethoxazole，TMP?SMZ）又称复方新诺明，是目前临床上最常用的PCP预防用药，临床上常用的预防剂量及用法为TMP80mg或160mg，SMZ400mg或800mg，1～2次/d[29]。而对HIV感染者用此药预防PCP的首选方法是每天给药，但对于每天给药不能耐受的患者，可隔日给药，也可取得较为满意的效果[30]。对患有结缔组织病（CTD）的病人在保证每天输入不少于40mg泼尼松的前提下，每天服用复方新诺明1片即可有效预防PCP发生[31]。对韦格纳肉芽肿病（WG）患者进行PCP预防，TMP160mg，SMZ800mg，3次/周，效果较好[32]。
最新研究结果表明雾化吸入戊烷脒对于PCP初次，再次预防均具有一定作用，其预防效果与进入肺部的药量有关，后者取决于气雾器产生的气雾粒子大小和病人的呼吸类型。不同气雾器所需药物剂量不同，Respirgard气雾器，需戊烷脒300mg，每月1次；Fisoneb气雾器，需戊烷脒60mg，每月2次。用药组PCP发生率9%，对照组27%。
7 治疗
HIV感染者经治疗预后较好，近年来报道死亡率下降10%；非HIV感染者则预后较差，因基础疾病各有不同，其死亡率接近50%。
甲氧磺胺嘧啶?磺胺甲基异恶唑（Trimethoprim?sulfamethoxazole，TMP?SMZ）是目前临床最常用的抗Pc药物，具有疗效好、价格低、副反应相对较少、可以口服等优点。用量用法为每日TMP20mg/kg，SMZ100mg/kg，分4次口服，首次剂量加倍，疗程14～21d。AIDS并发PCP时疗程一般不少于3周，有效率可达60%～70%[33]。本药用于AIDS病人时副反应发生率高达65%，而其他PCP病人仅12%。常见的副反应为白细胞减少、发热、皮疹、胃肠道反应、肾功能损害等[34]。
戊烷脒是最早用于PCP的药物，疗效较好，约40%的病人可以改善症状和体征，但副反应常见且严重，主要有肾功能损害、体位性低血压、低血糖、心律失常、白细胞和血小板减少等。用量为每日4mg/kg，1～2h内静脉滴注，疗程10日至3周，AIDS病人宜延长。目前本药主要用于TMP?SMZ无效或对磺胺过敏者。近年来报道戊烷脒雾化吸入治疗轻至中度PCP，副反应较轻，但疗效低于静脉给药。
对于不能耐受上述药物或治疗无效的患者，可选用氨苯砜、氨苯砜?TMP和鸟氨酸脱羧酶抑制剂二氟鸟氨酸（DFMO，Eflornithine），上述方案的疗效均不及TMP?SMZ，但副反应较轻，病人易于耐受。
近年来陈雅堂等将青蒿素及其衍生物(如蒿甲醚、青蒿琥酯、双氢青蒿素)用于大鼠卡氏肺孢子虫肺炎的治疗，取得了明显疗效[35，36]，表明青蒿素及其衍生物是一种很有前途的抗PC药物,其机制有待进一步研究。
【】
1 Phair JP,Munoz A,Detels R,et al.The risk of Pneumocystis carinii pneumonia a mong men infected with human immunodeficiency virus type/[J/].N Engl J Med,1990,332:161?165
2 Edman JC,Kovacs JA,Masur H,et al.Ribosomal RNA sequence shows Pneumocystis carinii to be a member of the fungi/[J/].Nature,1998,334(6182):519?522
3 Limpers AH，Staning JE，Leot EB.Pneumocystis carinii adherence to alveolar epithelial cells promotes organisms proliferation/[J/].J Invest Med，1995,43:466
4 Walzer PD,Powell RD Jr,Yoneda K.Experimental Pneumocystis carinii pneumonia in different strains of cortisonized mice/[Ｊ/].Infect Immun,1979,24(3):939?947
5 张卫东,谢立新,张志刚,等.大鼠卡氏肺孢子虫肺炎的实验病研究/[J/].人兽共患病杂志,2004,20(9):786?789
6 佟小莺,纪伟华,吴增强,等.卡氏肺孢子虫肺炎动物模型的实验研究/[J/].中国寄生虫病防治杂志,1997,10(3):201?203
7 Stringer JR，Beard CB，Miller RF，et al.A new name (Pneumocystis jiroveci) for Pneumocystis from humans/[J/].Emerg Infect Dis,2002,8:891?896
8 Looney WJ,Windsor JJ. Pneumocystis carinii infection in human immunodeficiency virus?positive patients/[J/]. BR J Biomed Sci,1999,56:39?48
9 王建成,郭增柱综述.卡氏肺孢子虫肺炎实验室诊断研究进展/[J/].临床和实验医学杂志,2002,1(3):193?196
10Morris A，Beard CB，Huang L.Update on the epidemiology and transmission of Pneumocystis carinii/[J/].Microbes Infect,2002,4:95?103
11Lundgren B，Elvin K，Rothman LP，et al.Transmission of Pneumocystis carinii from patients to hospital staff/[J/].Thorax,1997,52:422?424
12Walzer PD.Immunopathogenesis of Pneumocystis carinii infection/[J/].J Lab clin Med,1991,118:206?216
13Pesanti EL.Internation of cytokines and alveolar cells with Pneumocystis carinii in vitro/[J/].J infect Dis,1990,163:611?616
14Krishnan VL,Meager A,Mitcell DM,et al.Alveolar macrophages in AIDS patients:increased spontaneous TNF?α production in PCP./[J/].Clin Exp Immunol，1990,80:156?160
15Beck JM，Harmsen AG.Lymphocytes in host defense against Pneumocystis carinii/[J/].Semin Respir Infect,1998,13:330?338
16Phair J，Muoz A，Detels R，et al.The risk of Pneumocystis carinii pneumonia among men infected with human immunodeficiency virus type 1/[J/].N Engl J Med,1990,322:161?165
17Masur H，Kaplan JE，Holmes KK.Guidelines for preventing opportunistic infections among HIV?infected persons ?2002:recommendations of the U.S.Public Health Service and the Infectious Diseases Society of America/[J/].Ann Intern Med,2002,137:435?478
18Randall CJ，Yarnold PR，Schwartz DN，et al.Improvements in outcomes of acute respiratory failure for patients with human immunodeficiency virus?related Pneumocystis carinii pneumonia/[J/].Am J Respir Crit Care Med，2000，162:393?398
19Sepkowitz KA，Brown AE，Telzak EE，et al.Pneumocystis carinii pneumonia among patients without AIDS at a cancer hospital/[J/].J AMA，1992，267:832?837
20Yale SH，Limper AH.Pneumocystis carinii pneumonia in patients without acquired immunodeficiency syndrome:associated illness and prior corticosteroid therapy/[J/].Mayo Clin Proc，1996，71:5?13
21Pareja JG，Garland R，Koziel H.Use of adjunctive corticosteroids in severe adult non?HIV Pneumocystis carinii pneumonia/[J/].Chest，1998，113:1215?1224
22DeLorenzo LJ，Huang CT，Maguire GP，et al.Roentgenographic patterns of Pneumocystis carinii pneumonia in 104 patients with AIDS/[J/].Chest，1987，91:323?327
23Cushion MT，Beck JM.Summary of Pneumocystis research presented at the 7th International Workshop on Opportunistic Protists/[J/].J Eukaryot Microbiol，2001，48:101?105
24Shelhamer JH，Gill VJ，Quinn TC，et al.The laboratory evaluation of opportunistic pulmonary infections/[J/].Ann Intern Med,1996,124:585?599
25Ortona E，Margutti P，De Luca A，et al.Non specific PCR products using rat?derived Pneumocystis carinii dihydrofolate reductase gene?specific primers in DNA amplification of human respiratory samples/[J/].Mol Cell Probes,1996,10:187?190
26Wakefield AE，Guiver L，Miller RF，et al.DNA amplification on induced sputum samples for diagnosis of Pneumocystis carinii pneumonia/[J/].Lancet,1991,337:1378?1379
27Quist J，Hill AR.Serum lactate dehydrogenase (LDH) in Pneumocystis carinii pneumonia，tuberculosis，and bacterial pneumonia/[J/].Chest,1995,108:415?418
28Skelly M，Hoffman J，Fabbri M，et al.S?adeno?sylmethionine concentrations in diagnosis of Pneumocystis carinii pneumonia/[J/].Lancet,2003,361:1267?1268
29Lidman C,Tynell E,Berglund O,et al.Aerosolized pentamidine versus i.v.pentamidine for secondary prophylaxis of Pneumocystis carinii pneumonia/[J/].Infection,1993,21(3):146?149
30Martin JN,Rose DA,Hadley WK,et al.Emergence of trimethoprim?sulfamethoxazole resistance in the AIDS era/[J/].J Inf Dis,1999,180(6):1809?1818
31Okada J,Kadoya A,Rana M,et al.Efficacy of sulfamethoxazole? trimethoprim administration in the prevention of Pneumocystis carinii pneumonia in patients with connective tissue disease/[J/].Kansenshegaku Zasshi,1999,73(11):1123?1129
32Chung JB,Armstrong K,Schwartz JS,et al.Cost?effectiveness of prophylaxis against Pneumocystis carinii pneumonia in patients with Wegner?s granulomatosis undergoing immunosuppressive therapy/[J/].Arthritis Rheum,2000,43(8):1841?1848
33The National Institute of Health?University of California Expert Panel for Corticosteroids as Adjunctive Therapy for Pneumocystis Pneumonia.Consensus statement on the use of corticosteroids as adjunctive therapy for pneumocystis pneumonia in the acquired immunodeficiency syndrome/[J/].N Engl J Med,1990,323:1500?1504
34陈雅堂综述.卡氏肺孢子虫病诊断治疗进展/[J/].临床内科杂志,1995,12(4):11?13
35叶彬,陈雅棠,刘成伟,等.双氢青蒿素、青蒿琥酯治疗大鼠PCP的疗效研究/[J/].中国人兽共患病杂志,2001,17(4):43?45
36叶彬,陈雅棠,刘成伟,等.双氢青蒿素对PC超微结构的影响/[J/].中国人兽共患病杂志,2000,16(4):21?23
