重庆市铜梁区妇幼保健院儿科,重庆 402560
摘要:儿童社区获得性肺炎是常见的儿童呼吸道疾病,引起该病的病原体种类繁多,而且主要的致病病原体还具有时间及地区差异,此外还受到疫苗接种、卫生条件以及经济因素的影响,近年来新的病原体持续出现、病原体发生变异,再加上各种病原体混合感染频发、抗菌药物的过度使用等,导致儿童社区获得性肺炎的病原体诊断、鉴别更加困难,治疗也步履维艰。对儿童社区获得性肺炎的病原体进行明确诊断、鉴别,从而有针对性的进行治疗,对于降低儿童肺炎的发病率以及死亡率具有非常重要的意义。本研究就儿童社区获得性肺炎病原学研究进展作一综述,为儿童社区获得性肺炎的临床诊断以及防治提供参考依据。
关键词:儿童;社区获得性;肺炎;病原学;研究进展
中图分类号:R725.6
儿童社区获得性肺炎是临床上儿科常见的呼吸道疾病,是由于既往健康的儿童在医院外感染了某些病原体而罹患的感染性肺实质和(或)肺间质部位的炎症性疾病,儿童社区获得性肺炎也包括感染了具有明确潜伏期的病原体,在患儿住院以后在平均潜伏期内发生肺炎的情况[1]。儿童社区获得性肺炎是5岁以下儿童主要死亡原因,因病原体种类多、变异和混合感染,诊断和治疗变得更加困难。近年来,病原体的发展及演变,导致儿童社区获得性肺炎的病原体诊断、鉴别及治疗更加困难。因此有必要对儿童社区获得性肺炎的病原体进行明确诊断、鉴别,从而指导临床治疗。
1、 儿童社区获得性肺炎病原学研究现状
儿童社区获得性肺炎的病原体非常复杂,主要包括细菌、病毒及一些非典型病原体如支原体和衣原体等。尽管现代检测技术不断进步,但仍有30%~60%的患儿未能明确病原体。这一情况受地区、季节、年龄及检测方法等多种因素影响,而早期经验性抗菌药物治疗更可能降低后续病原体检测的阳性率;儿童年龄比较小,痰液取样困难,鼻咽部位的机体正常菌群会对鼻咽拭子培养的病原体起到抑制作用,使儿童社区获得性肺炎病原体阳性检出率降低;采用肺穿刺和支气管泡灌洗液等有创检查进行病原体检测时,儿童社区获得性肺炎病原检测准确性高,但是由于检测手段具有风险性导致临床上不能广泛使用;临床检测手段等因素的影响,导致新的病原体或者原来病原体出现新的变异不能在短期内检测发现[2-5 ]。所以儿童社区获得性肺炎病原体检测,需要临床医疗、科技等的进一步发展,使得病原体诊断更加精准。
2、 儿童社区获得性肺炎病原学构成和特点
既往研究发现发达国家的儿童社区获得性肺炎病原体以病毒最为多见,发展中国家的儿童社区获得性肺炎病原体以细菌最为多见[6],近年来随着社会的飞速发展,我国城市的儿童社区获得性肺炎病原体从既往的以细菌最为多见转变为以病毒最为多见,农村的儿童社区获得性肺炎病原体依然是以细菌最为多见[7]。
2.1、 病毒病原体
病毒是儿童社区获得性肺炎的重要病原体,导致儿童社区获得性肺炎的主要病毒病原体包括呼吸道合胞病毒、腺病毒、流感病毒、副流感病毒、人类偏肺病毒、博卡病毒、鼻病毒等[8],其中呼吸道合胞病毒是现在国内外第一位的儿童社区获得性肺炎的致病病原体,会导致患儿出现间质性肺炎和毛细支气管炎,在厦门小于2岁儿童肺炎住院病人中呼吸道合胞病毒是第一位的病毒病原体[9];近年来,腺病毒成为部分地区儿童社区获得性肺炎的主要致病病原体,导致患儿出现肺炎、脑炎等重症[10、11]。
研究发现[12] 儿童社区获得性肺炎的病毒病原体检出率随年龄增长下降,3岁以下儿童最高,3-6岁差异不显著,超过6岁显著降低,可能与免疫功能完善和卫生意识增强有关。儿童社区获得性肺炎的病毒病原体有明显的地区和季节差异。冬春季,病毒检出率显著上升,尤其是呼吸道合胞病毒在秋冬季高发,而流感病毒和副流感病毒则在冬春季高发。热带地区的呼吸道合胞病毒主要在高温高湿条件下高发,而温带地区则在低温条件下更容易爆发。此外,中国南方病毒检出率普遍高于北方,可能与湿热气候有利于病毒的传播相关[13]。
近年来,随着社会的发展,人类偏肺病毒、博卡病毒、鼻病毒等新发病毒的检出率开始增加,其中人类偏肺病毒是2005年初次在儿童下呼吸道感染分泌物中发现的,随后各国都相继发现了人类偏肺病毒感染,我国亦在2005年发现了人类偏肺病毒感染,人类偏肺病毒发病率具有明显的地区差异,国外发现人类偏肺病毒检出率高达22.5%[26],我国大部分地区都不足10%]。由于目前人类偏肺病毒检出率比较低,所以其高发季节尚待商酌,多数研究认为冬季是其高发季节,但是其流行病学特点还有待深入探讨。
近年来,随着社会发展,人类偏肺病毒、博卡病毒、鼻病毒等新病毒检出率增加。人类偏肺病毒2005年首次在儿童呼吸道感染中被发现,各国随后相继发现该病毒。我国也在2005年检测到人类偏肺病毒,但其发病率在国内各地有明显差异,大部分地区不足10% [14]。由于目前人类偏肺病毒检出率比较低,所以其高发季节尚待进一步研究证实,多数研究认为冬季是其高发季节[15],但是其流行病学特点还有待进一步深入探讨。
近年来发现的呼吸道病毒包括高致病性禽流感病毒、传染性非典型肺炎冠状病毒、中东呼吸综合征冠状病毒和2019新型冠状病毒,它们与儿童肺炎相关,而2019新型冠状病毒在儿童中的病情严重性与其它病毒性肺炎相似[16]。
2.2、细菌病原体
细菌是导致儿童社区获得性肺炎的重要病原体。主要的细菌包括革兰氏阳性菌如肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌,以及革兰氏阴性菌如流感嗜血杆菌和大肠埃希菌。发病率在地区间存在显著差异,发展中国家和农村地区儿童更易感染。然而,在发达国家,细菌感染仍然是导致儿童重症肺炎的重要原因之一[17]。
肺炎链球菌是现在国内外公认第一位的儿童社区获得性肺炎的细菌致病病原体,该病原体可以引起重症肺炎、脑膜炎等,对患儿影响非常严重。虽然细菌病原体感染导致的儿童社区获得性肺炎具有明显的地区差异,但是多数情况下由于肺炎链球菌而导致的儿童社区获得性肺炎都是位居前两位[33]。近年来,欧美国家推广应用链球菌结合疫苗,使得儿童社区获得性肺炎发病率显著降低,但由于抗生素滥用,肺炎链球菌的耐药性问题日益严重,也有研究[34]发现肺炎链球菌对青霉素的耐药性出现了降低,其原因可能是由于肺炎球菌疫苗在高危患儿中的接种应用导致的。由于抗生素的广泛应用,儿童社区获得性肺炎的细菌致病病原体病原谱发生了一些变化,大肠埃希菌、肺炎克雷伯杆菌导致的儿童社区获得性肺炎也越来越多,这和抗生素的细菌选择有着密切的关系[35]。我国广泛推广新生儿卡介苗接种初期显著降低了由结核分枝杆菌导致的儿童社区获得性肺炎,但近年来,由于耐药性和变异菌株的出现,这种肺炎发生率呈上升趋势[36],值得临床广泛重视,并进行相关探讨。所以对细菌病原体进行耐药性及致病型别监测,可以指导疫苗生产、接种,并合理使用抗菌药物进行治疗,降低细菌耐药性的进一步发展。
肺炎链球菌是导致儿童社区获得性肺炎的主要病原体之一。近年来,肺炎链球菌结合疫苗的广泛应用,使得儿童社区获得性肺炎发病率明显降低,提示肺炎链球菌是导致儿童社区获得性肺炎的重要致病病原体,疫苗接种在降低细菌病原体感染导致的儿童社区获得性肺炎发病方面具有非常重要的作用,在台湾地区肺炎链球菌13价结合疫苗的接种有效减少2-5岁儿童社区获得性肺炎的住院率[18]。但是由于抗生素的滥用,目前肺炎链球菌出现了严重的耐药性,有研究[19]发现肺炎链球菌对青霉素的耐药性出现了降低,可能是由于肺炎球菌疫苗在高危患儿中的接种应用导致的。由于抗生素的广泛应用,大肠埃希菌、肺炎克雷伯杆菌导致的儿童社区获得性肺炎也越来越多,这和抗生素的细菌选择有着密切的关系[20]。研究发现在厦门小于2岁儿童肺炎住院病人中流感嗜血杆菌和肺炎链球菌是主要的的细菌病原体[9]。近年来,由于结核分枝杆菌的耐药性和变异,儿童社区获得性肺炎的发病率上升,需重视并进行相关研究,以指导疫苗接种和抗菌药物治疗的合理应用,遏制耐药性的扩散。
2.3、非典型病原体
近年来非典型病原体的检出率出现显著升高,支原体在某些地区儿童社区获得性肺炎患儿中感染率较高,3~7岁患儿感染率最高,甚至超过30%,8~15岁患儿感染率在10%以上,婴幼儿患儿中达到15%。儿童社区获得性肺炎由肺炎支原体引起,在中国城市地区感染率高于农村,且不同地区季节性发病差异显著,例如上海夏季高发,广州春季高发。肺炎支原体导致的儿童社区获得性肺炎不同地区流行株也存在差异,有国外研究发现其主要流行株为2型[21],而我国研究发现国内主要流行株为1型[22]。最新研究发现在我国承德地区肺炎支原体是儿童社区获得性肺炎的主要病原体,且其流行高发季节为冬季。肺炎支原体导致的重症肺炎也出现增多趋势,所以加强肺炎支原体的监测,了解本地区的流行情况,对于疫苗研发、接种,以及疾病防治非常重要。
此外,肺炎衣原体是5岁以上儿童社区获得性肺炎的重要致病病原体,沙眼衣原体是6个月龄以下儿童社区获得性肺炎的重要致病病原体,有近70%的婴幼儿是由沙眼衣原体感染的母亲进行产道分娩时感染的,其中有近20%感染的婴幼儿会出现肺炎,所以分娩前对沙眼衣原体感染的母亲进行治疗对于防止婴幼儿感染具有重要的意义。
2.4、病原体混合感染
研究表明,儿童社区获得性肺炎中病原体混合感染十分普遍,尤其是在年龄较小的婴幼儿中尤为突出,可能与其免疫系统尚未完全发育成熟有关。临床上发现存在多种病毒混合感染、病毒及细菌混合感染、病毒及支原体混合感染、细菌及支原体混合感染,病毒及细菌混合感染最为多见。有研究[23]发现病原体混合感染导致的儿童社区获得性肺炎检出率在30%~50%,目前病原体混合感染在儿童社区获得性肺炎中的相互作用意义有待进一步的探讨来明确,有研究[24]认为患儿先出现病毒感染最为多见,病毒感染以后导致机体出现炎症渗出从而促进细菌感染发生,也有研究[25]认为病毒、肺炎支原体感染之间是相互促成的,但是具体的研究机制还需要深入探讨。
3、导致重症肺炎的病原体
病原学研究在重症儿童社区获得性肺炎发生发展中具有非常重要的意义,病毒、细菌、非典型病原体以及病原体混合感染都可以导致重症儿童社区获得性肺炎的发生。病毒可以导致重症儿童社区获得性肺炎的发生,随着年龄增长病毒导致重症儿童社区获得性肺炎的重要性出现降低。20世纪中叶,腺病毒主导了重症儿童社区获得性肺炎,但后来呼吸道合胞病毒取而代之。在发展中国家,细菌是主要致病病原体,而在中国,革兰氏阴性菌尤为突出且呈逐年增多趋势。非典型病原感染在重症儿童社区获得性肺炎中的感染率也在逐年增加,病原体混合感染也是导致年龄较小儿童发生重症儿童社区获得性肺炎的重要致病因素,研究[26]发现和单一病原体感染的儿童重症肺炎相比,病原体混合感染导致的儿童重症肺炎病情更加凶险。
4、小结
儿童社区获得性肺炎病原体种类繁多,病因复杂,不同年龄、不同地区、不同时间常见的病原体存在差异,而且近年来病原体耐药性增多、新病原体频繁出现,病原体发生变异及混合感染等因素,都给儿童社区获得性肺炎的病原体诊断、鉴别、治疗带来了挑战,要加强对本地区儿童社区获得性肺炎病原体及耐药性监测,为疫苗研发、接种以及临床防治提供理论参考。
参考文献
[1] Son H M, Rakesh D M, Mark I N, et al. Guideline Adherence in Diagnostic Testing and Treatment of Community-Acquired Pneumonia in Children [J]. Pediatric Emergency Care, 2019, 0(0): 1-9.
[2] Ki W Y, Rebecca W, Alexis J, et al. Community-Acquired Pneumonia in Children:
Myths and Facts[J]. Am J Perinatol, 2019, 36(suppl S2): S54–S57.
[3] Patrick M, Meyer S, Martin T, et al. Frequency and Clinical Presentation of Mucocutaneous Disease Due to Mycoplasma pneumoniae Infection in Children With Community-AcquiredPneumonia[J]. JAMA Dermatology, 2019, 18(12): E1–E7.
[4] Giovanni D B, Matteo S, Giuseppe G, et al. New insights into pediatric community-acquired pneumonia gained from untargeted metabolomics: A preliminary study [J]. Pediatric Pulmonology, 2019, 12(2): 1–8.
[5] Xiaomeng R, Yaser G, Dongjie L, et al. The distribution characteristics of intestinal microbiota in children with community-acquired pneumonia under five Years of age [J]. Microbial Pathogenesis, 2020, 142(104062): 1–10.
[6] Bingtai L, Ming L, Jun W, et al. IL-17 production by tissue-resident MAIT cells is locally induced in children with pneumonia[J]. Mucosal Immunology, 2020, https://doi.org/10.1038/s41385-020-0273-y.
[7] Wang H Q, Li Y, Liu Y M, et al. Disease burden of community acquired pneumonia among children under 5y old in China: A population based survey[J]. Human vaccines & immunotherapeutics, 2017, 13(7): 1681-1687.
[8] Patrick M, Jonannes T, Annemarie M C, et al. Circulating antibody-secreting cell response during Mycoplasma pneumoniae childhood pneumonia[J]. J Infect Dis, 2020, doi: 10.1093/infdis/jiaa062.
[9] Yong-Peng Sun, Xin-Yi Zheng, Hai-Xia Zhang, et al. Epidemiology of Respiratory Pathogens Among Children Hospitalized for Pneumonia in Xiamen: A Retrospective Study[J]. Infect Dis Ther, 2021, 10(3): 1567–1578.
[10] Zhao M C, Wang L, Qiu F Z, et al. Impact and clinical profiles of Mycoplasma pneumoniae co-detection in childhood community-acquired pneumonia[J]. BMC infectious diseases, 2019, 19(1): 835-843.
[11] Lee E, Kim C H, Lee Y J, et al. Annual and seasonal patterns in etiologies of pediatric community-acquired pneumonia due to respiratory viruses and Mycoplasma pneumoniae requiring hospitalization in South Korea[J]. BMC infectious diseases, 2020, 20(1): 132-142.
[12] Kutty P K, Jain S, Taylor T H, et al. Mycoplasma pneumoniae Among Children Hospitalized With Community-acquired Pneumonia[J]. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America, 2019, 68(1) : 13-17.
[13] Jingjing N, Xiaonan S, Yibo M, et al. Valuable hematological indicators for the diagnosis and severity assessment of Chinese children with community-acquired pneumonia: Prealbumin[J]. Medicine, 2016, 95(47): e5452-e5452.
[14] Guijun N, Xuxia W, Dan W, et al. The etiology of community-acquired pneumonia among children under 5 years of age in mainland China, 2001–2015: A systematic review[J]. Human Vaccines & Immunotherapeutics, 2017, 13(11): 2742-2750.
[15] Lauge F, Julianne W, Kathleen R L, et al. Community-acquired pneumonia in children: cell-free plasma sequencing for diagnosis and management[J]. Diagnostic Microbiology & Infectious Disease, 2019, 94(2) : 188-191.
[17] Wujun J, Min W, Jing Z, et al. Etiologic spectrum and occurrence of coinfections in children hospitalized with community-acquired pneumonia[J]. BioMed Central, 2017, 17(1) : 787.
[19] David M R, Heather J Z. Correction to: community-acquired pneumonia in children — a changing spectrum of disease[J]. Pediatric Radiology, 2017, 47(13) : 1392-1398.
[20] Seema J, Derek J W, Sandra R A, et al. Community-Acquired Pneumonia Requiring Hospitalization among U.S. Children[J]. New England Journal of Medicine, 2015, 372(9) : 835-845.
[21] Shan W, Shi T, Chen K, et al. Risk Factors for Severe Community-aquired Pneumonia Among Children Hospitalized With CAP Younger Than 5 Years of Age[J]. The Pediatric infectious disease journal, 2019, 38(3) : 1-25.
[22] Chen X, Xu B, Guo J, et al. Genetic variations in the fusion protein of respiratory syncytial virus isolated from children hospitalized with community-acquired pneumonia in China[J]. Scientific reports, 2018, 8(1) : 4491-4496.
[23] Jennifer L P, Caroline J L, Adrian J L, et al. Childhood pneumonia, pleurisy and lung function: a cohort study from the first to sixth decade of life[J]. Thorax, 2019, 0(1): 1-10.
[24] Tang Y, Wu Y, Zhang S, et al. Rapid Detection of Respiratory Pathogens for Community-Acquired Pneumonia by Capillary Electrophoresis-Based Multiplex PCR[J]. SLAS Technology, 2019, 24(1): 105-116.
[25] Hiroaki O, Georgios D K, Mitsunaga I, et al. Sputum Gram stain for diagnosing causative bacterial pathogens and guiding antimicrobial therapies in community-acquired pneumonia: a systematic review and meta-analysis protocol[J]. Fujita Medical Journal, 2019, 5(3): 79-84.
[26] Vuorinen T, Nascimento Ca, Amanda C, et al. Respiratory viruses among children with non-severe community-acquired pneumonia: A prospective cohort study[J]. Journal of clinical virology: The official publication of the Pan American Society for Clinical Virology, 2018, 105(1): 77-83.