中間普雷沃菌引起脊柱感染誤診分析及文獻綜述

王 翀,楊 義,李代君,范華華,鄢家強,王瑞春,蔡小軍,蔡玉強,孫厚杰

(1. 遵義醫科大學附屬醫院骨科,貴州 遵義 563000; 2. 遵義醫科大學第三附屬醫院 遵義市第一人民醫院骨科,貴州 遵義 563000)

化膿性脊柱炎是椎間盤和鄰近椎體的一種感染。據報道,發達國家化膿性脊柱炎的發病率為每年0.2/10萬～2.4/10萬[1-2],其發病率較高,最常與血行播散、手術后軟組織感染或局部感染直接延伸有關。最常見的病原體是金黃色葡萄球菌或革蘭陰性桿菌。厭氧菌感染占所有脊柱感染的3%～4%,其中大多數病例為擬桿菌、胃鏈球菌和丙酸桿菌感染[3-5],但在厭氧菌感染引起的脊柱炎病例中血培養陽性較少[6]。中間普雷沃菌是口腔菌群中一種天然的厭氧菌,引起的脊柱感染極為罕見。本文報告1例臨床診斷為中間普雷沃菌引起脊柱感染的病例,結合文獻分析探討中間普雷沃菌引起脊柱感染的臨床特征、診療及預后,以提高對此病的認識。

1 病歷資料

1.1 病史 患者50歲,男性,因“腰痛伴雙下肢疼痛2個月”于2022年3月8日入院。患者2個月前出現腰痛伴有雙下肢疼痛,疼痛放射至大腿后側;考慮“腰椎間盤突出癥”予以口服藥物、針灸、理療等保守治療。上述癥狀逐漸加重并出現下肢麻木,行走困難,咳嗽或體位改變可誘發疼痛加重。自訴近2個月低熱、盜汗,來我院就診。既往史無特殊。

1.2 入院體格檢查及診斷 體格檢查:體溫37℃、心率76次/min、呼吸20次/min、血壓140/86 mmHg;脊柱未見明顯側彎及畸形,腰背局部皮溫不高,皮膚輕微發紅,無破潰、竇道。棘突、棘突旁壓痛及叩擊痛明顯,改變體位時疼痛加重。雙小腿外側、內踝皮膚針刺感覺減退;雙下肢關鍵肌肌力Ⅳ級。膝反射、跟腱反射對稱存在,巴彬斯基征陰性。雙側直腿抬高試驗45°陽性,加強試驗陽性。雙足皮溫正常,足背動脈搏動良好。入院診斷:腰椎4～5(L4～5)骨質破壞查因。

1.3 影像學檢查 患者腰椎MRI平掃結果顯示,L4～5椎體及附件見斑片狀長T1、長T2信號并部分骨缺損;椎管內見梭形長T2信號腫物,信號不均勻;椎管前后徑最窄處約3.5 mm。見圖1A。腰椎增強MRI結果顯示,L4～5椎體及附件病變組織明顯強化。考慮:(1)淋巴瘤或漿細胞瘤;(2)腰椎結核。見圖1B。腰椎CT結果顯示,腰4/5椎間隙塌陷,腰4～5椎體及附件骨骨質破壞并椎旁軟組織腫脹。見圖1C。腰椎X正側位見腰椎骨質密度減低;L4/5、L5骶1(S1)間隙變窄,椎體前緣骨質增生。見圖1D。正電子發射計算機斷層顯像(PET-CT)示L4、L5椎體骨質破壞,代謝明顯增高,傾向于特殊感染(結核)。

注:A為MRI平掃;B為增強MRI;C為CT;D為X線正側位。圖1 患者腰椎影像學檢查結果Figure 1 Imaging examination results of lumbar vertebra of patient

1.4 實驗室檢查 血白細胞計數11.42×109/L、中性粒細胞百分比81%,血沉78 mm/h,C反應蛋白70.38 mg/L;白細胞介素-4(IL-4)3.11 pg/mL(參考值:0.1～2.8 pg/mL),白細胞介素-6(IL-6)18.49 pg/mL(參考值:1.18～3 pg/mL);結核分枝桿菌感染T細胞檢測(T-SPOT)陽性,術區標本培養見正常咽喉部雜菌生長。肝腎功能、堿性磷酸酶、布氏桿菌凝集試驗、乙型肝炎病毒、梅毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)抗體檢測、結核菌素(PPD)試驗、腫瘤相關抗原均未見異常;多次血培養(厭氧+有氧)、多次抗酸染色及涂片陰性。心、肺、腹部檢查未見異常。

1.5 診療經過 結合患者病史,考慮患者結核分枝桿菌感染可能性大,于2022年3月9日開始予以抗結核治療(異煙肼300 mg/d、利福平450 mg/d、吡嗪酰胺1 500 mg/d、乙胺丁醇750 mg/d),經抗結核治療期間患者16:00～20:00間斷低熱,最高體溫37.6℃。為進一步明確診斷、排除腫瘤,于3月14日行“L5椎體穿刺活檢”并送培養、染色等檢查。術后病理檢查結果示:組織呈急慢性炎癥改變。于是加用頭孢曲松鈉(2 g/d,靜脈滴注)抗感染,患者體溫維持在36.8～37.3℃。抗感染約2周后,患者疼痛癥狀緩解不明顯并出現下肢肌力減弱。3月22號實驗室檢查:白細胞計數8.74×109/L,中性粒細胞百分比71%,血沉120 mm/h,C反應蛋白141.97 mg/L,降鈣素原0.15 ng/mL。經討論后于3月24日行“后路腰椎病灶清除、減壓、自體骨移植融合內固定+術區引流管對口沖洗術”。手術過程:術中見L4～5椎管內膿腫,椎間隙明顯狹窄,L4椎下部、L5椎上部及L4/5椎間盤嚴重破壞,覆有肉芽組織及土黃灰色膿液。徹底清除椎間隙、椎管內病灶組織;骨微動力系統輔助下打磨死腔內殘存的硬化骨質邊緣,備好植骨床。大量雙氧水、淡碘伏及生理鹽水反復沖洗。將混有鏈霉素的自體髂骨植入L4～5椎體間,擺放引流管和沖洗管各一根,手術結束。術后送組織病理檢查示:化膿性炎癥伴膿腫形成,未見明確結核病變表現。3月25日術中病灶送宏基因組二代測序(metagenomic next-generation sequencing, mNGS)示:革蘭陰性菌(中間普雷沃菌),無藥敏試驗結果。并于當日停用抗結核藥物,調整治療方案為甲硝唑(0.5 g,bid)、頭孢曲松鈉(2 g,qd),奧硝唑生理鹽水持續低流量沖洗7 d。經治療后患者疼痛癥狀緩解,體溫維持在36.2～36.8℃。術后10 d:血白細胞計數6.51×109/L,中性粒細胞百分比68%,血沉86 mm/h,C反應蛋白8.48 mg/L,降鈣素原0.03 ng/mL。患者于2022年4月19日出院,囑患者出院后繼續靜脈滴注頭孢曲松鈉、甲硝唑1個月,口服甲硝唑1個月。術后3個月血沉為18 mm/h,其余檢驗均正常。

術后腰椎X線片示,L4～S1內固定位良好、無松動,見圖2A。術后2個月腰椎MRI示,腰背部軟組織見部分長T2信號,水腫信號較前減輕,椎管內通暢,未見明顯膿腫,見圖2B。術后2個月腰椎CT檢查見部分骨質生長,見圖2C。

注:A為X線;B為MRI;C為CT。圖2 患者術后2個月腰椎影像學檢查結果Figure 2 Imaging examination results of lumbar vertebra of patient two months after surgery

2 文獻綜述

檢索萬方中文數據庫、中國知網建庫至今,以及PubMed英文數據庫1990年至今關于中間普雷沃菌引起脊柱感染的相關文獻。中文檢索關鍵詞為中間普雷沃菌,英文檢索關鍵詞為Prevotellaintermedia、vertebral osteomyelitis、anaerobes,共檢索出16篇文獻[7-22],均為英文文獻,加上本文報告的患者共17例,文獻類型包括病例報告和回顧性分析。根據病例特點按發病年齡、性別、危險因素、受累節段、病原學診斷依據、治療方案、預后轉歸等臨床資料進行描述性分析,見表1。

表1 普雷沃菌脊柱炎患者臨床特征及治療轉歸Table 1 Clinical characteristics of patients with Prevotella spondylitis

17例患者中男性7例,女性10例,平均年齡48.7(3～73)歲。除5例患者無基礎疾病外,其余12例患者均有不同危險因素。(1)糖尿病,共3例;(2)使用皮質類固醇:共4例,其中1例合并糖尿病;(3)口腔操作史:共6例,其中1例清潔牙齒,1例口腔潰瘍,1例咽部手術史合并糖尿病,2例行牙科手術并長期使用皮質類固醇;1例經口行胃腸鏡檢查;(4)其他因素3例,靜脈吸毒史、泌尿系統感染、子宮切除后化學治療各1例。最常見的侵犯部位為腰椎:分別為L1 5例,L2 6例,L3 5例,L4 4例,L5 8例;胸椎6例,骶椎5例,頸椎2例。17例患者中,10例出現神經功能損傷表現,其中截癱1例,手術后因其他并發癥死亡;1例術后殘留部分偏癱癥狀,其余8例均獲得良好恢復。所有患者均行血培養檢查,其中血培養陽性僅1例。

17例患者均為確診病例,其中12例通過病灶組織或膿液培養陽性;1例通過血培養陽性;直接染色鏡檢陽性者1例,分子學檢測陽性者3例。3例分子學檢測陽性者中應用MALDI-TOF MS法檢測、DNA測序及mNGS檢測各1例。

17例患者在診斷普雷沃菌感染后給予了抗厭氧菌藥物治療,其中14例聯合手術治療。最常用的抗厭氧菌藥物是甲硝唑(10例)、頭孢曲松(5例)、氨芐西林/舒巴坦(4例)、阿莫西林/克拉維酸(3例)、克林霉素(2例),哌拉西林/他唑巴坦、磷霉素、萬古霉素、氟氧頭孢、厄他培南、亞胺培南、莫西沙星各1例。單藥治療5例,其中亞胺培南治療1個月,甲硝唑治療3個月,氟氧頭孢、哌拉西林/他唑巴坦治療3個月,氨芐西林/舒巴坦6周轉為阿莫西林/克拉維酸4周各1例。聯合2種及以上藥物治療12例(頭孢曲松鈉+甲硝唑4例,氨芐西林/舒巴坦或阿莫西林/克拉維酸+甲硝唑3例,甲硝唑+克林霉素、莫西沙星+厄他培南、萬古霉素+甲硝唑、氨芐西林/舒巴坦+克林霉素、磷霉素+頭孢曲松+甲硝唑各1例)。17例患者接受了抗厭氧菌治療,其中14例聯合手術治療;1例死亡,病死率為5.9%,5例存在部分神經功能損傷,致殘率為29.4%。抗厭氧菌治療聯合手術者生存率92.8%(13/14),3例單獨抗厭氧菌治療未行手術者均治愈。

3 討論

普雷沃菌(Prevotella)自1990年以來被研究者從擬桿菌屬(Bacteroides)中分出,包括產黑色素擬桿菌組成的一個新菌屬,為革蘭陰性短球桿菌,專性厭氧菌。在臨床標本中分離時,這種細菌通常被認為是正常的共生菌而非致病菌[23]。骨髓炎的主要厭氧菌為擬桿菌屬、胃鏈球菌屬、梭桿菌屬和梭菌屬,以及痤瘡擬桿菌。易引起骨感染的條件有血管疾病、咬傷、連續感染、周圍神經病變、血行播散和創傷[24]。普雷沃菌屬主要在顱骨和咬傷感染中分離,通常定植在人體的黏膜表面,如口腔、胃腸道和陰道。普雷沃菌屬引起的常見感染包括牙周病、吸入性肺部感染、女性生殖道感染和腹腔內膿腫、男性泌尿系統感染[25-27]。此外,還可引起皮膚軟組織、關節及顱內感染等[24,28-29]。通過既往文獻總結,共檢索出16例由普雷沃菌引起的脊柱化膿性感染。其中男女比例為3∶5,除4例患者無基礎疾病外,其余12例患者均有不同的危險因素。本文報告的該例患者,無基礎疾病,緩慢起病。在靜脈吸毒者中,腸道細菌、銅綠假單胞菌和念珠菌可引起化膿性關節炎,特別是在胸鎖關節和椎間盤間隙[30]。17例病例中的27歲西班牙女性患者長期靜脈吸毒。兒童骨與關節感染很少見厭氧菌感染,但Feigin等[31]報道了2例由梭狀芽孢桿菌引起的化膿性關節炎患兒。本文綜述的文獻中,除土耳其報道了1例3歲女性患兒,普雷沃菌脊柱感染行L3～5椎板切除術和硬膜成形術聯合萬古霉素、甲硝唑治療6周后好轉外,其余16例患者均為成年人。一項為期10年的研究從138例骨和關節感染患者中分離出厭氧微生物,僅4例患者分離出普雷沃菌,累及顱骨(2例)、椎體(1例)和長骨(1例)。主要的誘因包括創傷、既往手術、假體和連續感染[32]。目前普雷沃菌導致的脊柱感染在骨科領域罕見報道。

脊柱感染通常最早出現非特異性背部或頸部疼痛,伴或不伴有發熱[33]。1/3的病例存在神經功能障礙,包括腿部無力、感覺障礙、神經根病和括約肌無力等[34]。本文報告的該患者早期以腰疼痛為主,起病緩慢,開始被認為腰椎間盤突出癥;隨著病程的發展患者癥狀加重并出現下肢神經根性損傷的表現。總結文獻報道的16例病患均有不同程度的病變部位局部疼痛癥狀;10例出現神經功能損傷表現,其中截癱1例,偏癱1例。羅偉剛等[35]報道脊柱化膿性感染中除局部癥狀外,最常見的典型表現為病程時間短,并伴有發熱和寒戰。本文統計從疼痛癥狀加重或者神經損傷就醫并診斷為感染,發病時間>3周6例,≤3周9例,未描述時間2例;體溫>38℃ 10例,37.3～38℃ 3例,<37.3℃ 2例,未描述體溫2例。急性發病及體溫升高仍是普雷沃菌脊柱感染的主要臨床表現。但以上病例血培養陽性僅1例,血培養陽性率極低。比較既往普雷沃菌化膿性脊柱炎病例發現,有血液生化檢驗數據10例;白細胞計數>12×109/L 8例,中性粒細胞百分比>80% 2例,血沉>20 mm/h 6例,C反應蛋白>100 mg/L 8例。本文報告的患者入院時白細胞計數11.42×109/L,中性粒細胞百分比81%,血沉78 mm/h,C反應蛋白70.38 mg/L。當時因為考慮結核分枝桿菌感染可能,予以抗結核治療約2周后白細胞計數8.74×109/L,中性粒細胞百分比71%,血沉120 mm/h,C反應蛋白141.97 mg/L,降鈣素原0.15 ng/mL。血沉及C反應蛋白不降反而明顯升高,提示重癥感染,抗結核的診斷性治療方案對普雷沃菌感染無明顯作用。結合所有生化結果分析普雷沃菌感染的化膿性脊柱炎具有一般細菌感染的實驗室檢查表現,通過實驗室生化結果對鑒別診斷相對困難。

張立華等[36]報道脊柱淋巴瘤和漿細胞瘤MRI表現可累及椎體、椎弓附件,漿細胞瘤和淋巴瘤在脊柱的信號異常形態呈彌漫性或局灶斑片、膨隆狀改變,增強掃描見強化。李碧君等[37]報道其骨質破壞在CT上以蟲噬樣溶骨性改變為主,骨硬化或骨破壞與骨硬化同時存在,部分骨破壞不明顯。據報道[38],此可能與淋巴瘤呈浸潤性生長相關,易同時累及脊柱旁及硬膜外間隙呈梭形的軟組織縱向生長,病情進展快,很快產生根痛或脊髓壓迫癥狀。本例患者MRI可見椎體及附件呈彌漫性異常信號,椎管內占位性改變,增強掃描明顯強化。CT見椎間隙塌陷、椎體后緣及椎弓根附件蟲噬樣溶骨改變,邊界清楚。該病例與淋巴瘤影像學存在很大相同之處,本例行CT引導下穿刺活檢,病理檢查提示急慢性炎性改變,未見腫瘤細胞。布氏桿菌CT特征改變為相鄰椎體局灶性邊緣性骨質破壞,椎體破壞同時伴有明顯的骨質增生硬化,呈“花邊椎”,無脊柱畸形。周邊有明顯的增生硬化帶,新生骨中又見新破壞灶[39]。患者布氏桿菌血清凝集試驗陰性,明確無牛羊接觸史。急性化膿性脊柱炎主要累及椎體;進展迅速,2～4周出現骨質破壞并有死骨,進而出現骨質硬化、顯著骨質增生及骨橋形成;臨床癥狀重,血白細胞計數顯著升高[40]。本例患者為貴州省偏遠村鎮居民,貴州又是結核病的高發區。患者入院時存在低熱、盜汗等結核中毒表現,多次血、痰、尿培養均陰性,結核T-spot陽性。住院后行影像學檢查,結合患者病情最后誤診為結核病。本例患者通過影像學及實驗室檢查很難將其與腫瘤、布氏桿菌、結核病等相鑒別,導致患者延治。厭氧菌的病原學檢查很難獲得陽性結果,培養陽性結果相對時間較長,本例患者通過mNGS技術檢出普雷沃菌屬序列數10 490,其中中間普雷沃菌占80%。根據結果加抗厭氧菌治療后好轉。隨著技術的發展,mNGS技術對病原菌的檢測將更敏感、更快捷,在厭氧菌感染或者不常見的病原菌感染的精準化診斷方面具有優勢。mNGS技術結合經驗性用藥有著非常重要的臨床意義。

mNGS即是用二代測序技術,又稱深度測序或者高通量測序對標本中存在的每一段基因序列進行測序。該方法可以同時檢測樣本中幾乎所有的DNA或者RNA信息,不需要對引起感染的病原體類型有預先的猜測或假設,克服了聚合酶鏈式反應(PCR)、培養、免疫標志物等靶向診斷方法的局限性,因此能夠發現新的和意想不到的病原體[41-43]。隨著分子診斷技術的不斷進步,mNGS因在感染領域呈現的突出作用而倍受關注。殷楚強等[44]報道了mNGS技術在脊柱感染病原微生物診斷中的應用,通過mNGS檢測發現了脆弱擬桿菌、微小微單胞菌等少見病原微生物。mNGS在種水平與臨床最終診斷的一致性為82.61%,在屬水平的一致性為95.65%。微生物培養陽性率為42.86%,mNGS檢測陽性率為94.29%。mNGS檢測的靈敏度為91.43%,特異度為90.91%。郭超峰等[45]報道mNGS檢測脊柱感染病原體的陽性率為86.59%,高于微生物培養(18.99%)和降鈣素原檢測(30.23%)。mNGS技術相比于微生物培養和降鈣素原檢測,mNGS檢測脊柱感染病原體具有高效、準確、靈敏度更高等特點;與經驗用藥相比,根據mNGS檢測結果針對性使用抗菌藥物有更好療效。本例患者根據mNGS檢測結果調整使用抗菌藥物后,患者獲得良好治療,最后治愈。針對普雷沃菌感染,臨床很難與其他感染或者腫瘤鑒別,mNGS檢測可為臨床治療提供幫助。

通過綜述17例普雷沃菌脊柱炎的治療,筆者發現最常用的抗厭氧菌藥物是甲硝唑,頭孢曲松,阿莫西林/克拉維酸、氨芐西林/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦,克林霉素或磷霉素,以上藥物對普雷沃菌脊柱感染治療有效。單藥治療5例,聯合2種及以上藥物治療12例(頭孢曲松鈉+甲硝唑4例,氨芐西林/舒巴坦或阿莫西林/克拉維酸+甲硝唑3例,甲硝唑+克林霉素、莫西沙星+厄他培南、萬古霉素+甲硝唑、氨芐西林/舒巴坦+克林霉素、磷霉素+頭孢曲松+甲硝唑各1例)。Boyanova等[46]報道了普雷沃菌的藥敏試驗結果:青霉素、克林霉素和甲硝唑的總耐藥率分別為43.2%、10.9%、0,對四環素的耐藥率為29.1%。從2003—2004年到2007—2009年,青霉素耐藥率增加了約4倍。對克林霉素的耐藥率保持穩定,對四環素的不敏感率下降,甲硝唑對普雷沃菌活性達99%。希臘學者[47]報道甲硝唑和β-內酰胺酶抑制劑對絕大多數普雷沃菌敏感。多藥耐藥模式以氨芐西林、克林霉素和莫西沙星耐藥為主[47-48]。本文中17例患者的治療方案與上述研究基本相符。通過文獻分析對脊柱感染的治療,建議聯合用藥,達到有效抗菌作用,減少因發生耐藥導致脊柱炎癥加重、致殘等并發癥。針對化膿性脊柱炎,單純抗感染治療有時難以達到治愈,當出現神經功能損傷,脊柱不穩,抗感染治療效果不佳時可考慮行手術清除病灶,重建脊柱穩定性,保護神經功能也是可考慮的選擇。本文分析的17例患者接受了抗厭氧菌治療,其中14例聯合手術治療,1例死亡,因截癱合并心臟病死亡,其余均取得了良好療效。

綜上所述,對常用抗厭氧藥物如克林霉素和青霉素等耐藥率增高;面對不明原因脊柱感染時,為避免盲目使用抗菌藥物導致耐藥性增加,筆者建議除傳統檢測方法外,盡早送檢病灶組織進行mNGS檢測,提高對病原體的判斷,早期快速的診斷和針對性治療對改善預后有重大意義。對β-內酰胺酶抑制劑、碳青霉烯類和甲硝唑治療厭氧菌或普雷沃菌時需要定期監測耐藥性趨勢,最重要的是進行完整的菌種鑒定和藥敏試驗。通過基因分析確定耐藥基因,后續可通過基因檢測耐藥性,快速指導臨床用藥。針對脊柱深部感染及時清創,重建脊柱穩定性也均為有效治療措施。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。