曲霉菌感染
曲霉分生孢子（孢子）在环境中无处不在，因此不可避免。在土壤和其他营养物质或潮湿物质中，曲霉属以腐生菌形式存在，消化死亡或垂死的有机物质。这种竞争激烈的环境需要曲霉属物种在不同的温度、pH 值、水和营养条件下生存。氧化损伤和环境抗真菌暴露也推动真菌适应，这些因素共同解释了曲霉毒力的许多方面。绝大多数人类接触吸入分生孢子并不会导致可测量的定植。对于确实获得和保留分生孢子的人，可能会出现一系列具有临床意义的结果，从无症状定植到侵袭性感染（即疾病）。
曲霉感染的危险因素和临床表现。
来自该霉菌属的孢子具有适当的表面电荷、疏水性和大小（2-5um），可通过在空气中传播、定植在肺泡和鼻窦中的气道或导致皮肤或眼部感染来传播。吸入空气传播的真菌分生孢子后，疾病的临床表现在很大程度上取决于宿主的免疫反应。可以观察到广泛的临床综合征（表1）。对吸入空气传播的分生孢子过敏会导致过敏性支气管肺曲霉病或真菌致敏哮喘，而曲霉菌球（曲霉球）或慢性肺曲霉病在患有结构性肺病的人中更常见。侵袭性感染是最具破坏性的疾病形式，主要见于具有临床显著免疫抑制的人群。小的生长病灶不受控制，营养菌丝穿透组织平面和血管，有机会通过血液系统传播并传播到多个器官系统。新的风险因素，例如留在重症医学科 (ICU)、流感或严重急性呼吸系统综合症冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 感染， 最近观察到嵌合抗原受体 T 细胞 (CAR-T) 疗法。
尽管在抗真菌预防策略、诊断实验和治疗方面取得了进展，但与侵袭性曲霉病相关的发病率和死亡率仍然很高。通过这篇综述，我们报告了在 2009 年期刊综述的基础上对这种感染的理解取得的进展。
真菌学特征
人类的侵入性感染最常由烟曲霉复合体的成员引起，其次是黄曲霉、黑曲霉和土曲霉。A。fumigatus在肺中最常见，而A。flavus更常引起较大通道和鼻窦的感染。相比之下，烧伤伤口通常被A。niger和A。flavus定植。这些生物以前仅通过表型方法鉴定；然而，分子方法已经揭示了大量的新物种。在表型上与更知名的病原体相似，这些生物被称为“隐性”物种。在美国和西班牙人群中真菌病的多中心监测调查中，11 -15% 的所有曲霉分离株被确定为隐匿种。这些物种通常对抗真菌剂具有抗药性，强调了准确识别的重要性。
免疫反应
肺部系统每天都会接触到曲霉分生孢子，并且已经进化出高度协调的免疫反应以快速消除病原体。近端气道通过黏液纤毛清除清除分生孢子，如果该过程受损（例如，囊性纤维化和支气管扩张），可能会发生定植或感染。气道上皮细胞和肺泡巨噬细胞是抵御潜在曲霉菌感染的第一道防线。它们必须杀死被吞噬的分生孢子，同时最大限度地减少周围的炎症反应并维持免疫稳态。支气管上皮可以内化分生孢子；然而，菌丝能够穿过上皮而不会破坏其完整性。Dectin-1、DC-SIGN（树突细胞特异性 ICAM 3 [细胞间粘附分子3]-抓取非整联蛋白）和五聚体蛋白 3 已被确定为关键的巨噬细胞受体，有助于识别和吞噬这些分生孢子。这些位点和其他位点的宿主基因组中的多态性已被发现使患者易患侵袭性曲霉病。
吞噬作用后，通过产生依赖于 NADPH 的活性氧化剂 (ROS) 来进行杀伤。该途径有缺陷的患者（例如，患有慢性肉芽肿病的患者）具有曲霉菌和其他病原体的侵袭性感染。最近还发现了调节曲霉免疫的其他信号通路，尽管它们的特征不完全。这些包括钙-钙调神经磷酸酶-NFAT（活化 T 细胞的核因子）通路，该通路被在接受干细胞或实体器官移植的患者的治疗过程中常用的钙调神经磷酸酶抑制剂和布鲁顿酪氨酸激酶抑制剂破坏，例如伊布替尼，越来越多地用于淋巴增生性癌症患者。
中性粒细胞长期以来被认为是最重要的具有抗曲霉活性的免疫细胞。中性粒细胞的募集取决于肺上皮细胞18和 CARD9（含有半胱天冬酶募集结构域的蛋白 9）信号的趋化因子释放，后一种途径的缺陷导致肺外曲霉病。识别过程类似于肺泡巨噬细胞和下游 NADPH 氧化酶诱导的 ROS 产生，导致真菌细胞死亡。宿主中性粒细胞释放抗微生物肽（例如，防御素）和蛋白酶，并试图隔离铁的可用性以响应真菌入侵。
T 细胞在宿主防御中也是必不可少的，CD4 和 CD8 细胞都提供保护性免疫。曲霉病的慢性非侵入性形式，例如哮喘发作、过敏性支气管肺曲霉病和慢性肺曲霉病，也由异常的 T 细胞反应定义。在过敏性疾病中观察到显性 2 型辅助 T 细胞反应，而在慢性肺曲霉病中描述了促炎表型。
流行病学特征和危险因素
曲霉病病例数逐年增加。不断增长的免疫抑制人群主要是由于癌症治疗的改进延长了风险持续时间、开发了增加感染易感性的新免疫治疗剂以及改进了诊断方法。在接受造血细胞移植 (HCT) 的患者中，特别是在中性粒细胞减少症的早期阶段和移植物抗宿主病 (GVHD) 的治疗期间，以及在实体器官移植患者中，曲霉病的风险增加已被确认了几十年接受全身性糖皮质激素或其他免疫抑制剂治疗的受者。
最近，侵袭性曲霉病的非传统危险因素已被确定（表 1）。ICU 中的患者经常有多种重叠的危险因素导致侵袭性曲霉病的易感性，包括结构性肺病、潜在癌症、接受糖皮质激素治疗慢性阻塞性肺病或急性呼吸窘迫综合征，以及术后黏膜纤毛清除受损近期肺部感染。ICU 曲霉病的发病率因地理区域而异，和正在进行的前瞻性研究正在进一步描述风险。
患有严重呼吸道病毒感染的患者发生侵袭性曲霉病的风险也增加。流感病毒、呼吸道合胞病毒或 SARS-CoV-2 的严重感染会损害肺上皮，为曲霉菌属定植提供潜在的入口。此外，在治疗严重 SARS-CoV-2 感染期间使用糖皮质激素和其他免疫调节药物可能会导致肺部霉菌感染。
对于没有影像学表现的气管支气管炎患者，可能难以确定诊断。实质受累的患者可能有实变或其他非特异性感染迹象。
如上所述，Bruton的酪氨酸激酶抑制剂（如依鲁替尼）已成为风险因素，不仅是侵袭性曲霉病的风险因素，也是播散性或中枢神经系统疾病的发展风险因素，一些中心在依鲁替尼治疗期间提供抗真菌预防。氟达拉滨是一种嘌呤类似物，可导致持续 1 至 2 年的定量和定性 T 细胞缺陷，与曲霉病有关。venetoclax 是一种 B 细胞淋巴瘤 2 (BCL2) 抑制剂，用于治疗某些血液系统癌症，也可能是侵袭性曲霉病和其他机会性感染的危险因素。然而，venetoclax 通常与其他化疗药物联合使用，这使得难以确定归因于该药物的特定风险；需要额外的数据来明确。
CAR-T 疗法用于重新编程自体或同种异体 T 细胞以表达嵌合抗原受体，将它们导向特定的肿瘤抗原，也已成为侵袭性曲霉病的危险因素。输注后，这种 T 细胞群会扩增并保持活力数月至数年，为一些难治性或复发性白血病和淋巴瘤提供了有用的治疗选择。细胞因子释放综合征可能是 CAR-T 治疗的并发症，大多数感染性并发症发生在治疗后不久、中性粒细胞减少的早期或细胞因子释放综合征发生后不久。（当细胞因子释放综合征发生后不久感染发生时，肺微生物组在侵袭性曲霉病发病机制中的作用尚不清楚，但这是正在进行的工作的主题。微生物组介导的耐药机制和宿主免疫反应的改变可能会增加真菌定植率并在免疫抑制期间引起感染。真菌病毒或其他病毒对曲霉菌感染的影响也尚未确定。
正如最近综述的那样，在过去的十年中，已经出现了大量影响多种免疫途径的新药剂，并构成了侵袭性真菌病的理论风险。根据零星报道，涉及单核细胞 - 巨噬细胞功能的药物似乎对侵袭性曲霉病的风险最高，而损害 1 型辅助 T 细胞免疫的药物也会导致感染倾向。
临床表现
表 1显示了由受累部位定义的曲霉病临床表现的范围。侵袭性感染的严重程度与宿主的免疫状态成反比。侵袭性疾病的诊断需要高度怀疑，因为免疫功能低下的患者可能相对无症状，无法进行早期诊断。特别是在肺部和鼻窦感染的诊断评估中，成像是一个关键的组成部分。胸部 CT 影像学影像学显示局灶性实变，在侵袭性肺部感染的情况下，实变的特征可能是结节伴周围磨玻璃浸润（晕征）（图 1）) 或空洞病变。气管支气管感染患者可能没有实质肺改变，但在大气道中可能可见碎片。非侵袭性疾病，如过敏性支气管肺曲霉病，由中枢性支气管扩张或实质混浊提示，并提示进行检测，如测量 IgE 水平和检查外周血嗜酸性粒细胞计数。中枢神经系统病变在具有潜在遗传免疫缺陷（例如，CARD9） 的患者中更为常见，并且在针对相关通路的免疫抑制治疗中可见。
诊断
过敏性支气管肺曲霉病的诊断是当实验确定对曲霉菌抗原敏感，并具有相容的临床和影像学结果。相容但非特异性的验血结果包括未接受糖皮质激素治疗的患者的总嗜酸性粒细胞计数超过每毫升 500 个细胞，以及总血清 IgE 水平超过每毫升 1000 IU。具体实验包括血清曲霉菌特异性 IgE 或 IgG 水平、血清沉淀抗体和曲霉菌敏感性皮肤实验。获取样本进行培养或组织病理学评估以诊断局部或全身侵入性感染的困难激发了对非侵入性诊断测试的兴趣（表 2）。在一些侵袭性曲霉病患者中可以检测到真菌细胞壁的成分，包括半乳甘露聚糖和 1,3-β-D-葡聚糖（图 2）。聚合酶链反应 (PCR) 检测最近变得可用，尽管主要是在参考实验室。这些测试的敏感性是可变的，取决于宿主的免疫状态、受累部位、先前抗真菌预防或治疗的状态、样本类型和进行测试的实验室。血清半乳甘露聚糖检测的敏感性随着中性粒细胞计数的降低而增加，而支气管肺泡灌洗液 (BAL) 中的半乳甘露聚糖检测对宿主因素的依赖性较小。来自血清的半乳甘露聚糖和来自 BAL 的半乳甘露聚糖在进行临床试验期间用作生物标志物。
已发现基线时（即诊断时）的血清半乳甘露聚糖光密度指数和半乳甘露聚糖动力学均具有预后意义。高于基线水平的血清半乳甘露聚糖指数和随时间保持升高的指数与死亡率增加有关。半乳甘露聚糖光密度指数从基线增加超过 0.25 也表明结果不佳。半乳甘露聚糖假阳性结果以前被归因于哌拉西林-他唑巴坦同时给药，尽管产品开发的连续变化表明这种交叉反应现在不常见。也可能发生与其他真菌（例如镰刀菌或青霉菌）的交叉反应。1,3-β-的直接比较d与半乳甘露聚糖的测试葡聚糖测试已经建议用于1,3-β-更高的灵敏度d葡聚糖测试和半乳甘露聚糖更高的特异性。
结合诊断分析可能有助于克服任何单个测试的局限性。一项荟萃分析表明，当对高危患者使用每周血清半乳甘露聚糖检测或血清或全血 PCR 检测时，单个阳性结果的敏感性中等（血清半乳甘露聚糖检测，92%；PCR 检测，84%），虽然当同时使用两种测试并且其中一种为阳性时，灵敏度增加到 99%。当同一患者的两项检测均呈阳性时，特异性增加到 98%。
抗真菌性
当培养物曲霉菌属阳性时，可以考虑对来自特殊地区的患者进行抗真菌药敏试验，这些地区已知这些属的抗真菌耐药性增加是有问题的。耐药性可能会从头发生或可能在治疗过程中产生。新的烟曲霉抗性可能是由于使用结构类似于霉菌活性三唑的农业抗真菌剂。基因启动子中的串联重复序列在密码子 98 (TR 34 /L98H)处用亮氨酸替换组氨酸导致泛三唑耐药性，和其他机制也可能导致耐药性。已知一些物种对抗真菌剂具有不同的敏感性。A.terreus很少对两性霉素 B 敏感，而A.calidoustus和A.lentulus对多种抗真菌剂（包括两性霉素 B 和伏立康唑）具有抗性。由于临床结果在很大程度上取决于宿主免疫因素缺陷的恢复，因此敏感性测试的结果用于优化抗真菌治疗，以便可以在受感染的患者中解决宿主特异性变量。
治疗
曲霉病的治疗需要早期识别感染，以便将注意力集中在是否提供抗真菌治疗的问题上。除了抗真菌剂外，过敏性感染可能需要糖皮质激素、抗 IgE 治疗（奥马珠单抗），或可能需要抗白细胞介素 5 单克隆抗体。除了全身抗真菌治疗外，真菌球和伤口或局部感染可能需要手术清创。开始抗真菌治疗需要对已识别的引起感染的曲霉属有机械作用的药物（图 2）。临床医生应在可行时减少剂量或停止免疫抑制治疗。许多专业学会已发布治疗指南，推荐伏立康唑或艾沙康唑作为一线治疗（表 3）。2021 年报告的一项试验支持使用泊沙康唑作为一线治疗。两性霉素 B 以前是主要治疗方法，但在 2002 年报道的一项随机研究的基础上被伏立康唑取代，该研究将伏立康唑与两性霉素 B 脱氧胆酸盐作为主要疗法进行比较。伏立康唑通过细胞色素 P-450 (CYP) 酶 CYP2C19、CYP2C9 和 CYP3A4 进行广泛的肝脏代谢，与许多其他具有这些代谢途径的药物相互作用。CYP2C19基因多态性也有助于观察到伏立康唑治疗患者血清药物水平的变化。伏立康唑治疗期间的不良事件包括眩光（闪光）、中枢神经系统紊乱（与血清药物水平 >5。5 μg/mL 相关）、光敏性、骨膜炎、QT 间期延长以及头发和指甲变化。
艾沙康唑是侵袭性曲霉病的替代主要治疗选择。该试剂双盲进行评价，非劣性试验报告在2016年在第42天艾沙康唑和伏立康死亡率相似（19％和20％，），尽管与药物有关的不良事件为在艾沙康唑组中不太常见（42%，伏立康唑组为 60%；P<0。001）。艾沙康唑是 CYP3A4 的中度抑制剂，可能会发生药物相互作用。在大多数情况下，艾沙康唑治疗不需要治疗药物监测； 然而，需要额外的数据才能提出明确的建议。与其他三唑类药物相比，艾沙康唑会导致 QT 间期缩短，尽管临床意义尚不清楚。
在 2021 年报告的 3 期前瞻性双盲研究中，将泊沙康唑与伏立康唑用于曲霉病的主要治疗进行了比较。两个治疗组在第 42 天确诊或可能患有曲霉病的患者死亡率相同 (19%) 。泊沙康唑也是 CYP3A4 的抑制剂，与通过相同途径代谢的药物联合使用可能会导致药物相互作用。建议对泊沙康唑进行治疗药物监测。治疗期间建议血清药物水平高于每毫升 1 微克；长期使用时，每毫升超过 4 微克的水平可能会产生毒性作用。
在某些患者组中，伏立康唑和棘白菌素联合治疗可能比单药治疗更有利。在感染动物模型和回顾性研究中已经看到联合治疗的好处。然而，2015 年报道的一项比较单独伏立康唑与伏立康唑加阿尼芬净的大型随机试验显示，接受单药治疗的患者和接受联合治疗的患者在 6 周时的死亡率没有显著差异。对研究数据的事后分析显示，在诊断为可能的曲霉病（由半乳甘露聚糖检测阳性和影像学异常定义）的患者亚组中，联合治疗可显著降低 6 周死亡率。与之前报道的较小的患者群体相比，该群体可能代表了更同质的患者群体，尽管需要更多的研究来进一步探索联合治疗的益处。目前，仅在选定的患者组中推荐联合治疗。
两性霉素 B 的脂质制剂（脂质体两性霉素 B 或两性霉素 B 脂质复合物）可用于一线治疗伴有不可接受的不良事件特征或患有难治性疾病的患者。然而，在有大量新三唑耐药曲霉菌感染的中心，两性霉素 B 的脂质制剂可用作一线治疗。剂量递增导致毒性作用增加。由于低反应率和与静脉治疗相关的肾毒性作用，非脂类两性霉素（即，两性霉素 B 脱氧胆酸盐）被用作鞘内治疗或作为外科冲洗液的组成部分，而不是作为侵入性感染的静脉治疗，除非其他药物不可用（例如，在发展中国家）。
伊曲康唑不应用作侵袭性曲霉病的一线治疗，尽管它是其他形式疾病患者的潜在治疗选择。在一项评估伊曲康唑治疗慢性空洞性肺曲霉病的研究中，71% 的研究参与者发现疾病得到改善或稳定。口服糖皮质激素不能逐渐减量的过敏性支气管肺曲霉病患者也受益于伊曲康唑治疗，尽管其他霉菌活性唑类药物对这些非侵袭性疾病的疗效可能相似，但缺乏前瞻性研究的数据。与传统伊曲康唑相比，一种新的伊曲康唑制剂（SUBA-伊曲康唑 [SUBA 是一种表示超生物利用度的专有技术]），它提供了更好的药代动力学，也是一种治疗选择。建议在伊曲康唑治疗期间进行治疗药物监测。其他治疗选择包括棘白菌素。棘白菌素类药物不应作为单一疗法使用，除非患者的替代抗真菌治疗与不可接受的不良事件特征相关或患有对其难治的疾病。除了减少外源性免疫抑制药物的使用外，还可根据具体情况使用粒细胞或粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子等辅助治疗。有时建议输注粒细胞，主要是在没有其他合理选择的情况下；然而，没有显示出这种方法的好处。
预防
正在接受或已经接受 HCT 的住院患者理想情况下应被安置在具有高效微粒空气 (HEPA) 过滤器的保护性环境室中，去除直径为 0.3μm 或更大的颗粒的效率为 99%。这些房间应优先分配给侵袭性霉菌感染风险最高的患者（例如，预计中性粒细胞减少症会延长的患者和接受 GVHD 治疗的患者）。植物和干花或鲜花在调理期间或 HCT 后不应允许在病房内，因为曲霉属物种和其他霉菌已从这些物品中分离出来。关于额外暴露的教育也至关重要，并且已经发布了广泛的指南。最近，大麻的使用已被确定为潜在的感染源。大麻含有真菌和细菌病原体，即使来自药房，并且以未过滤的形式直接吸入；因此，它对免疫功能低下的患者构成了严重的风险。
尽管为减轻环境因素进行了严格的尝试，但侵袭性霉菌感染风险最高的患者仍可受益于药物抗真菌预防。泊沙康唑可有效预防急性髓系白血病化疗患者的曲霉病，并与提高生存率有关。同样，泊沙康唑对 HCT 后重度 GVHD 患者有效。伏立康唑已被评估为长期预防（100 至 180 天），但与氟康唑相比，在此延长期间与生存获益无关。由于三唑类药物与新型肿瘤药物（如维奈托克）之间的相互作用，短期预防方案越来越多地使用棘白菌素，尽管在使用棘白菌素进行预防期间可能会发生突破性感染，因为它们的活性范围相对有限。
抗真菌预防也被证明对慢性肉芽肿病患者有益，除非进行治愈性治疗（如移植），否则推荐作为终生治疗。ICU 中的非传统宿主（即免疫系统未受损的患者）是否需要进行预防，目前正在进行评估靶向预防在该患者人群中的潜在益处试验。
未来发展方向
尽管在该领域进行了大量工作并在抗真菌治疗方面取得了进展，但必须改善侵袭性感染患者的预后，因为 6 周时的死亡率仍接近 20%。临床治疗期间的药物相互作用是严重的问题，不良事件限制了当前的治疗方案。对替代药物的探索促使人们对具有改进药代动力学特征的药物（SUBA-伊曲康唑，具有超生物可利用的药物递送系统，以及长效棘白菌素 rezafungin）和新的作用机制（fosmanogepix，一种糖基磷脂酰肌醇锚定剂）产生兴趣。生物合成抑制剂；ibrexafungerp，一种葡聚糖合成抑制剂 [三萜] 和 olorofim，一种二氢乳清酸脱氢酶抑制剂），以及 2 和 3 期试验正在进行中。
随着针对肿瘤疾病的 CAR-T 疗法的发展，已经开发出经过基因改造以呈现真菌特异性细胞毒性 T 细胞的 T 细胞，并正在探索将其作为治疗选择。模式识别受体 dectin-1 适合通过嵌合 CD28 和 CD3-ζ与曲霉细胞壁中的碳水化合物结合激活 T 细胞。这些细胞对β-葡聚糖具有特异性，可导致曲霉在体外和体内的菌丝生长受到损伤和抑制。临床前开发正在进行中。
新的诊断方法，包括具有快速周转时间的床旁检测和患者呼吸中真菌代谢物的分析也在开发中。放射照相技术的改进可能有助于缩短诊断时间。化疗前进行的影像学检查也可用于识别甚至在诊断出潜在疾病之前获得的感染（例如，先前未确诊的骨髓增生异常综合征引起的中性粒细胞减少症）。
概括
曲霉感染影响具有不同免疫系统能力或受损水平的人。自 2009 年以来，分子研究已经确定了使某些人易患疾病的新多态性。曲霉病的新危险因素包括入住 ICU 和呼吸道病毒感染。临床医生正在将侵袭性曲霉病的新诊断与针对各种医疗状况的不断发展的疗法联系起来。例如，已经开发出单克隆抗体和酪氨酸激酶抑制剂来治疗潜在疾病并避免糖皮质激素诱导的免疫抑制。如果怀疑有侵袭性感染，临床医生可以进行无创诊断检测以补充影像学检查，以便在感染过程中尽早开始治疗。临床医生可以在高风险情况下增加对新曲霉感染的预防措施。由于有多种抗真菌药物可用于治疗，临床医生可以选择帮助受感染的患者康复。良好的结果在很大程度上取决于免疫抑制的逆转、抗真菌治疗的早期给药以及特定病例的手术引流。
Figure 2 (facing page). Invasive Aspergillosis, from Inhalation to Diagnosis and Treatment.GAG denotes galactopyranose, N-acetylgalactosamine, and galactosamine; and PCR polymerase chain reaction.
----N Engl J Med 2021; 385:1496-1509 DOI: 10.1056/NEJMra2027424