隐球菌性脑膜脑炎的治疗（综述）

尘埃69

隐球菌感染是人类最常见的侵入性真菌性疾病之一，在沙哈拉以南的非洲地区，每年约有 100 万患者，并约有 65000 人因此而死亡。在超过 30 余种的隐球菌菌种中，新型隐球菌和隐球菌是唯一两种常见的致病菌，因为它们能在 37 度时存活，并有其他的毒力因子，比如产生黑色素和保护性荚膜。
既往已有文献对新型隐球菌感染的流行病学和临床特征进行了描述，该病在全球范围内发生，主要影响 HIV/AIDS 患者或其他免疫缺陷性疾病患者，尽管其他类型感染也主要累及免疫功能不全的患者。而由隐球菌所致感染的流行病学和临床特征相对研究较少。隐球菌是一种喜欢生长在周围有不同树木的泥土环境中的菌种。与新型隐球菌类似，其也可导致人类肺部和中枢神经系统疾病。
首次发现隐球菌作为一种病原体是在 1896 年，在一位病理学家报道的腰部肿瘤患者中发现。回顾历史，大部分隐球菌感染的患者是在热带和***带地区，但目前认为它是一种全球性的真菌性致病原。文献报道，隐球菌性脑膜炎主要发生在其他方面正常，但免疫功能不全的患者中。
然而，近期来自美国的研究报道显示有些患者与免疫抑制剂的使用相关。隐球菌感染可导致严重的中枢神经系统（CNS）表现，包括脑膜炎、脑炎以及更常见的脑膜脑炎。这些表现可能导致过多的神经系统合并症，并且导致与之相关的颅内压升高。
既往认为隐球菌是新型隐球菌的一个亚型（B 和 C 亚型），但目前认为它是一个独立的菌种。该菌种分为 4 种独特的分子型（VGI-IV）。在澳大利亚主要以 I 和 II 型为主，在南美以 II 和 III 型为主。在美国，以加利福尼亚南部和夏威夷病例居多。从这些地区的人和动物体内分离的菌种分析显示与其他***带地区类似，主要以 I 型和 III 型为主。
2004 年，北美太平洋西北地区出现了一次感染爆发，以 VGII 型为主，包括加拿大地区出现 VGIIa 和 VGIIb 型，美国出现 VGIIc 型，这些首次在温哥华岛分离出的菌种已经蔓延至加拿大以及美国西北州。这次感染中的许多患者是以呼吸道症状为主，主要发生在免疫功能不全的人群中。
此外，自 2009 年以来，在美国其他地区已经出现过 25 例隐球菌感染患者（非爆发性）。最常见的分子型为 VGI 或 VGIII 型。我们大部分有关隐球菌感染的知识都来自于在 HIV 感染患者中新型隐球菌感染的研究。
我们现在已经认识到了由于隐球菌感染所致的 CNS 疾病的一些独特特征。本文展示了这样的一例患者，并且同时回顾了由于隐球菌感染所致的脑膜脑炎最佳内科治疗的文献。
病例报道
患者女性，18 岁，主因严重头痛、意识状态改变及新发癫痫 1 周于当地医院就诊。患者为学生，既往体健，无复发性感染病史、外地旅游史。在入院前未服用过任何药物。其父母及姐妹均体健。
入院时患者头颅 CT 平扫显示无明显异常。由于患者间断发热、头痛，对其进行了腰穿检查。患者脑脊液检查显示：出芽性真菌感染，并伴有细胞数增加，拟诊为真菌性脑膜炎，并转诊至上级医院进一步诊治。
患者入院时伴有全身广泛性强直阵挛发作，神志昏迷，无法提供任何病史，血压为 130/77mmHg，脉搏为 106 次 / 分，呼吸频率为 18 次 / 分，体温为 37℃。颈软，无脑膜刺激征。患者全身皮肤无破损或皮疹。疼痛刺激可睁眼，双侧瞳孔等大等圆，双侧动眼和角膜反射对称，双侧面纹对称。双侧肌张力正常，对疼痛刺激有回缩反应。心肺腹查体正常。
患者转入 ICU 治疗。由于患者出现进行性神经系统症状恶化而行气管插管辅助呼吸，并再次进行腰穿检查，腰穿压力 >60cmH2O，给予脑脊液引流，并放置引流管进行持续性压力监测。脑脊液分析显示葡萄糖为 3.22 mmol/L，蛋白质 2.43 g/L，每个视野内 860 个白细胞 (61% 为单核细胞)。酶联免疫分析显示隐球菌抗原滴度为 1：512。
采用标准真菌培养基培养分离出隐球菌，而血尿培养显示无真菌生长。针对 HIV 的 ELISA 分析为阴性，胸片无异常。立即给予两性霉素 B(5 mg/kg) 和氟胞嘧啶治疗。头颅 MRI 检查示在双侧基底节和尾状核头可见非强化性囊性肿块，与胶状假性囊肿表现一致（图 1）。
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图 1. 核磁 T2 像显示双侧基底节区高信号
尽管患者采取了积极的重症监护治疗，然而还是在入院 48 小时后死亡。死后尸检显示双侧大脑半球不对称，出现中线从左到右的偏倚，伴有脑膜增厚、脑干和小脑下沉提示小脑扁桃体疝的迹象（图 2）。微观尸检显示双侧基底节大量假性囊肿，伴有大量隐球菌生长（图 3）。
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图 2. 尸检脑切片显示双侧基底节区假性囊肿
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图 3. 脑实质微观镜检显示假性囊肿
在隐球菌浸润性生长的脑区（丘脑、脑室周围白质、中脑、小脑）等可见局灶性炎症、水肿和出血，这些区域被定义为小的隐球菌瘤，有些患者中还出现了融合性隐球菌瘤（在脑实质内出现了隐球菌生长，并且与水肿和炎症相关）。由此可见，通过病理学证实的病灶数量和分布都被大大低估了。
本例患者初始的治疗方案类似于不伴有 HIV 感染的新型隐球菌感染的治疗，根据指南推荐，采用了两性霉素 B 和氟胞嘧啶治疗，同时采用腰穿置管引流降颅压以及监测，当其症状恶化时，又加用了 4mg 地塞米松治疗。在这时，基于患者进展性病程以及 MRI 表现，我们推测患者可能是隐球菌脑膜脑炎。在患者死前进行的血流检查显示大脑半球和间脑血供减少。3 天后，脑脊液培养证实为隐球菌感染（图 4）。
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图 4. 培养分离出隐球菌
文献回顾及讨论
隐球菌脑膜脑炎是隐球菌感染造成的最严重的临床表现。我们推测在本例患者中，隐球菌 VGIII 分子型所致的中枢神经系统感染导致了严重的炎症反应。病理学检查显示严重的脑膜脑炎、脑膜增厚、脑实质内隐球菌浸润以及相关的炎症和水肿等证据证实了我们的推测，这些表现与 HIV 患者中尸检报告的表现也是一致的。
脑脊液中隐球菌抗原滴度升高、脑脊液培养阳性、细胞数增加是高真菌负担和严重感染的标志。我们推测本例患者颅内压升高是由于脑组织体积增加和脑脊液容量增加两种原因共同所致，前者是脑实质炎症和间质水肿（由尸检证实）的后果，后者可能是由流出阻力增加所致。而脑脊液流出阻力是由于在蛛网膜颗粒处出现酵母和荚膜多糖，影响了脑脊液吸收回流。在腰穿后出现的脑疝征象是代偿性机制。
因此，本例患者进行性神经系统症状恶化以及腰穿的时间提示不太考虑由于脑脊液引流导致的医源性脑疝综合征。只有少数尸检报告评估了与 CNS 隐球菌感染相关的脑疝综合征。
尽管正在进行中的一些研究对人体隐球菌感染的流行病学，发生机制以及临床表现等均进行了阐述，然而来自动物模型和临床报告的证据表明感染的易感性以及临床表达是根据宿主、感染病灶、菌株以及散发性、流行性或是爆发性等情况不同而有所不同（见下表）。
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隐球菌感染可发生于免疫功能受损以及免疫功能正常的人群中，可同时出现肺部和中枢神经系统感染。感染的高危人群包括 HIV/AIDS，特发性 CD4+ 淋巴细胞减少，慢性肺部疾病患者以及与糖尿病或慢性肾脏病相关的免疫抑制剂使用者。
证据表明在某些情况下，并根据宿主因素和菌株的不同，与新型隐球菌相比，隐球菌往往会产生更严重的中枢神经系统表现。来自澳大利亚和巴布亚新几内亚报告首次表明由于隐球菌感染所致的严重神经系统炎症、高颅压、隐球菌瘤等 CNS 症状，预后很差。
在过去的几年间，也有研究表明，在没有 HIV 感染和免疫功能正常的患者中，个体对隐球菌的免疫反应会表现出更为严重的 CNS 症状，并伴有免疫重建炎症综合征（IRIS）样反应或者无菌性蛛网膜炎。
在由隐球菌感染所致的谱系疾病中，分子型和菌株类型可能十分重要。如澳大利亚，巴布亚新几内亚和哥伦比亚报道的那样，隐球菌 VGI,VGII 分子型以及非爆发性 VGII 亚型通常可出现严重的脑膜脑炎。类似地，来自美国大部分散发性病例报告通常是由于 VGI 或 VGIII 分子型所致，也表现为严重的脑膜脑炎。然而，在美国太平洋西北地区和英国哥伦比亚地区，加拿大等，通常是由于 VGIIa 分子型所致，主要表现为肺部症状。
中枢神经系统疾病的发病机制
大多数对于隐球菌病发病机制的了解都是来自于新型隐球菌的研究。当吸入隐球菌的孢子后就会产生肺部感染。一旦进入肺部，酵母可以达到血液并进入中枢神经系统，通过细胞内迁移穿过血脑屏障的微血管内皮细胞进入脑脊液内。穿越血脑屏障的其他机制还包括一个所谓的“特洛伊木马”机制，即通过隐匿在单核细胞内或者采用细胞旁迁移途径穿过内皮细胞。
已提出了三种假说来解释真菌与神经的亲和性。首先，位于基底神经节的神经基质被认为可促进隐球菌的生长和生存。中枢神经系统，特别是血管周围间隙 (Virchow-Robin 空间) 可能是隐球菌生长的培养基。
本例患者显示存在脑实质内周围血管间隙内隐球菌感染的证据，这部分脑实质是由大脑中动脉豆纹动脉深穿支所支配。在其他的血管周围间隙中也发现了感染的进一步征象，包括丘脑、脑室周围白质、小脑和中脑（图 2）。
其次，似乎存在特异性神经元受体可能吸引这种真菌性病原体到 CNS 内。最后，一旦进入 CNS 中，隐球菌使用神经递质如多巴胺或肾上腺素作为生长的基质，这两种神经递质可辅助黑色素的形成，黑色素可增强细胞免于氧化应激和吞噬作用的损伤，发挥保护作用。
隐球菌感染导致颅高压的确切机制有待阐明。脑脊液的循环是一个动态的过程，脑脊液的调节在脑代谢过程中发挥作用。在常规的条件下，脑脊液以 20ml/h 的速率在蛛网膜脉络丛中产生，总容积大约为 125–150 mL，20% 位于脑室系统内，其余在颅内和脊髓蛛网膜下腔内循环。大部分 CSF 主要在颅内静脉窦内通过蛛网膜绒毛进行吸收，其余通过脊神经和颅神经鞘进行吸收。
Monro-Kellie 假说认为，颅内的组成成分大脑、CSF 或血管内血液这三者其中之一如果扩张，是以其他成分体积减少为代价的。随着脑脊液在蛛网膜下腔内聚集，这种代偿性的机制耗竭，脑血管被压缩，脑血流量下降。
当颅内压达到 50-60mmHg 时，脑内动脉受压，导致全脑脑缺血症状，可能导致脑死亡。由于头盖骨是固定的穹窿样结构，脑组织容量的增加会诱导脑疝的发生，导致大脑疝和扁桃体疝，正如本例患者中发生的那样。
CSF 清除率降低是中枢神经系统隐球菌病的一个核心方面。来自 1968 年的一份报告中描述了一例长期隐球菌脑膜炎患者，与对照者相比，颅内压显著增加。随后许多报告都强调 CSF 的聚集和颅内压增加是脑脊液流出道出现真菌性或荚膜梗阻之后继发性的后果。隐球菌多糖分子量很高 (范围为 2×10⁷- 2×10⁸Da)，可以通过大脑迅速传播，在大鼠内进行的植入实验证实了这一点。
此外，动物模型显示使用提纯的隐球菌多糖进行脑室内注射会引起间质水肿。这种水肿可能不像其他疾病中那样是可视性的，这是由于同时出现显著的 CSF 聚集。因此，脑实质被大量隐球菌多糖所覆盖会导致一种所谓的“冰冻大脑”，使其适应性下降，导致脑室不能够适应不被吸收的额外的 CSF 产生。
这一过程可以用于解释在某些新型隐球菌或隐球菌感染患者中没有明显的脑室扩大，尽管存在显著的颅高压。另外一种对此过程的解释是，考虑隐球菌 CNS 感染为亚急性临床病程，大量的真菌及其多糖在 CNS 内的分布使得脑室、蛛网膜下腔以及脑实质内间质腔隙内可以逐渐建立压力平衡。
进行脑室腹腔分流术后脑室内压力没有下降，进一步证实了这种可能的机制。考虑到脑脊液可以通过 Virchow-Robin 血管周围间隙在脑实质间质性液体内自由流动，我们进一步推测出现隐球菌，粘蛋白样物质以及荚膜多糖沉积可能促进这种压力平衡。
从这个意义上说，与隐球菌感染相关的脑水肿主要是间质内的，是由于脑脊液流出减少所致；而在急性细菌性脑膜炎中导致脑容积增加的脑水肿包括间质性水肿（由于脑膜炎导致流出减少）以及血管源性水肿（由多核细胞浸润导致的血脑屏障破坏）。脑组织内荚膜隐球菌多糖抗原的大量沉积可能导致在足量抗真菌治疗后的数月或数年之后 CSF 内仍有持续性抗原产生。
针对隐球菌感染所致的颅高压治疗的指南对于有 / 无 HIV 感染、肺部或 CNS 感染的治疗方法进行了明确的区分。尽管既往的治疗指南缺乏针对严重隐球菌脑膜炎的特异性推荐，最近的研究和临床经验表明需要考虑对 CNS 感染性并发症进行更为积极的治疗，包括治疗颅高压以及在某些患者中早期使用地塞米松。
颅高压的出现与较差的临床预后相关，但这通常是隐球菌疾病中一个潜在可治性的并发症。因此，预防由于颅高压导致的继发性脑损害是隐球菌性脑膜炎治疗过程中的关键，需要在抗真菌治疗基础上联合使用一系列腰穿治疗。
目前推荐每日进行腰穿以缓解颅高压的症状，症状（如头痛、癫痫、认知功能改善或者其他局灶性体征的改善）稳定持续超过 2 天。如果颅内压持续升高，目前推荐进行经皮腰穿置管引流或者脑室腹腔分流术。
我们的经验是在严重的隐球菌脑膜脑炎患者中应该进行脑室切开术，以便使得更多的脑脊液能够通过每日腰穿安全地流出。在无法控制的颅内高压的患者中，应该考虑进行脑室腹腔分流术，即使是在脑室体积正常的情况下。
在新型隐球菌感染并出现疑似 IRIS 的患者中，类固醇治疗可能是抗真菌治疗的一个重要的辅助治疗手段，尽管随机化临床研究并没有证实这种治疗方法的获益。推测地塞米松可抑制隐球菌诱导的血管内皮生长因子 A 分泌，后者会导致血脑屏障的破坏。
因此，地塞米松可以减少隐球菌导致的脑膜炎症，减少在 IRIS 发作过程中无菌性蛛网膜炎。一项针对 16 例 CNS 隐球菌感染的患者的回顾性研究表明，那些接受了类固醇治疗的患者视力丧失和失明的比例减少，3 例患者中视力有改善。其他的研究报道接受地塞米松治疗的严重脑膜脑炎患者有显著的临床改善。
然而，本例患者在我们开始使用地塞米松时神经系统症状正处于进行性恶化，这个干预时机可能太晚，而不足以达到显著的获益。因此，尽管需要更多的临床研究来定义最优化治疗指南，但我们建议：基于现有的文献，由隐球菌感染所致的颅高压患者可以考虑采用类固醇治疗，尤其是在严重的脑膜脑炎患者以及持续性临床症状恶化的患者中，即使是真菌感染负担的参数有所改善（抗原滴度和脑脊液无菌性）。
抗真菌治疗
由隐球菌导致的 CNS 感染的细菌控制需要长期的两性霉素 B 治疗（外加氟胞嘧啶）。一项近期来自澳大利亚的研究报告表明预后改善的患者与 6 周的两性霉素 B 和氟胞嘧啶治疗相关（表）。最近的流行病学研究显示，某些隐球菌种，特别是 VGII 分子型，对于氟胞嘧啶敏感性较低，对于伏立康唑和泊沙康唑持续易感。
尽管没有研究数据显示较低的伏立康唑敏感性与临床预后之间的相关性，但我们的经验表明其他唑类在治疗的持续期时，相对活性改善；在此期间，患者在完成两性霉素 B 诱导期治疗后，再进行口服唑类治疗，周期为数周到数月（平均为 6 周）。因此，需要进一步研究前瞻性评估氟胞嘧啶在最小抑菌浓度水平治疗隐球菌感染的疗效。
结论
本文展示了一例由隐球菌导致的感染，最后患者预后不佳。当等待更进一步研究以指导隐球菌脑膜脑炎的最佳治疗时，建议可考虑采用积极的脑脊液引流来治疗颅高压，在疾病的早期行经皮腰穿引流或脑室切开术，有些患者还需行脑室腹腔分流术。
另一重要方法是联合使用地塞米松治疗以减少或调节有害性炎症反应，尽管我们缺乏确切的临床证据证实或定义最佳药物的使用、剂量以及时机。最后，需要延长两性霉素 B 和氟胞嘧啶的使用时间。尽管缺乏随机临床研究，不断增加的临床经验以及流行病学和微生物学数据均支持在治疗持续期采用广谱唑类治疗。