2021, Vol. 16
流行性感冒病毒(influenza virus)和其它病原体共感染的高发病率及高致死率早就为人们所关注。随着病原体的变异与新检测技术的发展，共感染正成为热点话题[1-2]。引发新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019，COVID-19)全球大流行的严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)与其它病原体的共感染同样引起了大家的重视，多篇荟萃分析(meta analysis)试图通过大数据分析揭示其实质，但现有研究存在诸多不足，分析如下。
1 COVID-19患者共感染流行病学与病原学荟萃分析的潜在缺陷2020年4月，Lansbury等收集了COVID-19暴发初期发表的30篇文章进行荟萃分析，发现共感染的病原体主要为支原体、细菌、真菌和病毒。经病原学诊断确认，住院患者组的肺炎支原体共感染率为42%。细菌的共感染率为7%，其中重症监护室(intensive care unit，ICU)患者组为14%，主要是铜绿假单胞菌和流感嗜血杆菌(各占12%)，其次是肺炎克雷白杆菌、肠杆菌属细菌和鲍曼不动杆菌等。3篇研究报道从6例患者呼吸道和尿路标本中分离出真菌，包括白念珠菌、光滑念珠菌、黄曲霉和烟曲霉等。另有14篇研究报告有其他呼吸道病毒的共感染，其中以呼吸道合胞病毒(又称呼吸道融合病毒)(respiratory syncy-tial virus, RSV)最常见，占病毒共感染病例的16.9%，其次是甲型流感病毒占15.5%[3]。
该研究称收集了与SARS-CoV-2同时感染的、任何研究设计的共感染数据。搜索所用的关键词除共感染(coinfect or co-infect)、混合感染(mixed infection)、同时感染(concomitant infect)外，还包括重叠感染(superinfection)、继发感染(secondary infection)、细菌性肺炎、菌血症、细菌感染、呼吸机相关性肺炎和真菌病等。从与关键词相符的1 180篇文章中筛选出符合要求的共30篇。但是，文章没有说明有多少篇研究属于共感染或同时感染。方法中称“实验室确定的感染是指从呼吸道或血液标本中检出细菌或真菌，及通过抗原测定法或聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)检测出呼吸道病原体”，还包括“报告共感染但没有交代检测方法或所涉及病原学诊断的研究”。结果出现了高达42%的肺炎支原体共感染，及8篇没有病原学诊断的所谓“共感染”。作者在讨论中指出，“由肺炎支原体引起的共感染都是根据IgM血清学检测结果作出的诊断，此方法本身特异性不高，可能导致过度诊断”，并引用严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV)共感染的一项研究，其血清学诊断肺炎衣原体和肺炎支原体阳性率分别为30%和9%，而用PCR检测呼吸道标本均为阴性[4]，以说明血清学诊断方法的不可靠。方法与结果相矛盾，显然影响了该荟萃分析数据的可信性。另外，纳入分析的30篇文章中的29篇为观察性研究或病例系列，仅1篇为随机对照研究(仅限药物试验，并非为研究共感染而设计)。资料的高度异质性和结果偏倚源于原始研究的质量不高。
几乎同时发布的Daneman等的荟萃分析纳入原始文献共24篇，提示共感染(就诊时即存在)率为3.5%，继发感染(病程中或住院期间新出现)率为15.5%，总体感染率为6.9%。分层分析显示全部住院患者的共感染率为8.1%，其中重症患者的共感染率为11.6%。仅有11篇(45.8%)报告了病原学诊断资料，其中居首位的是支原体(共11例患者，其中3例被诊断为肺炎支原体感染)，其次是细菌包括流感嗜血杆菌和铜绿假单胞菌(各5例)。抗生素使用率71.3%，其中广谱抗生素占74%[5]。该荟萃分析的优点是对共感染和继发感染予以了区分，存在的问题是未明确表示支原体检测方法。支原体培养仍很困难，未能成为实用技术。所以，作为共感染“最常见病原体”且能够鉴定到种的支原体，其检测结果源自何种检测技术及其可信度成为一大疑问。
荟萃分析是将具有共同研究目的、相互独立的多个研究结果应用特定统计学方法进行定量分析，以得出更可靠的结论，通常被认为是Ⅰ级循证医学证据和A级推荐意见。但是，由于OVID-19患者体内多种病原体共感染的相关原始研究质量不高，以及现有的相关荟萃分析在数据收集与分析方面存在高度异质性，所以它作为循证医学证据的价值与科学性被削弱了。
2 COVID-19患者共感染研究中存在的不足 2.1 相关术语的定义和运用混乱混合感染(mixture infection)是两种或两种以上不同病原体感染同一个体的现象，可分为共感染(coinfection)和重叠感染(superinfection)。共感染特指机体同时感染两种或两种以上不同病原体而急性发病的现象。重叠感染特指先感染一种病原体，尚未痊愈，又感染另一种或多种病原体的现象。此外还有其他相关术语，如继发感染(secondary/subsequent infection)，指一种病原体感染病程中或清除后的另一种病原体感染; 医院感染(nosocomial infection)，指住院患者在医院内获得的感染。
冠名“共感染”的大多数研究中所指的并非严格意义上的共感染，可能仅仅是指多个病原体协同致病现象。尽管Lansbury的荟萃分析声称重点分析同时存在的共感染，但实际上在30篇文章中仅有1篇文章对共感染时间有所交代[6]。
Hendaus和Jomha的评论中则不加区分地使用了重叠感染、继发感染、共感染和医院感染4种术语[7]。其实，如果按发病时序来看，COVID-19患者发生的共感染常为社区感染，重叠感染或继发感染则多属医院感染。前者感染的病原体大多为抗生素敏感菌，后者则以耐药菌居多。因此，区分共感染与重叠感染或继发感染具有重要临床意义。
2.2 病原学检测技术的选择及结果解释缺少规范分子检测新技术的快速发展有力推动了感染性疾病病原诊断学的进步，但也给临床应用与评价带来新课题。
Zhu等采集257例COVID-19患者的喉拭子进行逆转录聚合酶链反应(reverse transcription PCR，RT-PCR)检测，发现共感染率高达94.2%，包括9种病毒、11种细菌和4种真菌，以细菌最多见(91.8%)，病毒次之(31.5%)，再次为真菌(23.3%)[8]。该研究无临床资料，仅根据实验室数据得出该“实验室共感染率”，其意义并不明确。Zhong等应用宏基因组二代测序技术(metagenomics next-generation sequencing，mNGS)对23例COVID-19患者的67份呼吸道和肠道标本检测发现，重症患者中呼吸道病原体的共感染率高达84.6%(11/13)，其中病毒和细菌分别为30.8%(4/13)和69.2%(9/13)，且23.1%的患者中存在洋葱伯克霍尔德菌复合群(Burkholderia cepacian complex，Bcc)和表皮葡萄球菌的共感染。在1例医院感染Bcc患者的标本中检测到多毒力基因的表达，推测其可能是导致患者死亡的主要原因。该文作者认为应当检测和跟踪与Bcc相关的医院感染，并优先治疗以减少致死性结局[9]。但是，按现有认知，当COVID-19患者存在其他病原体共感染时，大多数人恐难接受应当优先解决Bcc感染这一方案。
以传统技术与新技术相结合，特别是规范新技术的应用指征和临床意义解读，减少混乱，才能发挥其应有的独特价值。
2.3 诊断标准不一在多数关于COVID-19的研究中，如凡是从标本中分离到细菌或真菌就被判定为共感染，而未区分定植、共生、污染与感染的差异，则导致假阳性。He等报告COVID-19患者的医院感染率为7.1%(65/918), 其中肺炎占32.3%，血流感染占24.6%，尿路感染占21.5%。分离菌(未说明标本来源)中包括凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase-negative staphylococcus, CNS)12株和念珠菌2株，被认定为感染菌[10]。事实上，此类菌株如果从呼吸道或尿液标本中检出，通常没有临床意义。即使从血液中检出CNS，也还需要排除污染后再确定。纽约的Nori等采用的排除标准是：血培养中出现皮肤菌落(革兰氏阳性杆菌、CNS、微球菌及考克氏菌属)阳性而在多重培养或不同日期的培养中呈阴性结果; 呼吸道标本的培养中出现酵母菌、口咽部菌落、混合性菌属和皮肤菌落阳性; 尿标本中仅有培养阳性而无菌血症症状[11]。
伦敦的Hughes等判断COVID-19住院患者是否存在共感染时，需要两位专家对每一株分离菌进行评估以确定其有无临床意义，凡无必要应用抗生素治疗则定义为共生菌或无临床意义菌株。结果发现，60例血培养标本阳性中的36例(60%)被判断为污染菌; 呼吸道标本中念珠菌属和未特征化的酵母菌很常见(21.4%)，不能作为诊断依据; 3例烟曲霉培养阳性，1例已知为定植，2例可能感染的患者因半乳甘露聚糖抗原检测(galactomannan antigen test，GM)和(1，3)- β -D-葡聚糖检测(G试验)均为阴性，被判定不太可能是侵袭性感染[12]。该办法更符合临床治疗和抗生素管理的要求，但耗费人力，且可能受人为因素影响。
2.4 研究内容和方法过于单一迄今为止，关于COVID-19患者共感染的研究绝大多数是单中心、回顾性的，且以描述性病例系列为多，也有部分为回顾性队列分析，而真正的基础研究几乎没有，个别评述多源自流行性感冒病毒与细菌共感染研究的衍生或推论。研究共感染发生的危险因素和对疾病结局影响略有涉及，少数研究结合抗生素耐药性分析与比较，但样本量很小。由于研究内容和方法过于单一，质量不可控。
3 改进COVID-19患者共感染研究的建议 3.1 规范共感染的定义共感染特指感染2种或2种以上不同病原体而急性发病的现象，强调2种(或以上)病原体同时感染，但临床上患者初诊或入院时大多不可能同时进行多重病原体的实验室检测。Huang和Nori分别将SARS-CoV-2感染确诊2 d和3 d后的其他病原体感染规定为继发感染[6, 11]，Hughes则以SARS-CoV-2检测后5 d以内细菌或真菌培养阳性的结果判定为共感染，与英国以5 d为界定义社区感染与医院感染保持一致[12]。他们提出的时间节点不同，但相同的是将共感染与社区感染、继发感染与医院感染在时间上予以区别。除英国外，多数国家都将医院感染定义为入院后2 d在医院发生的感染。
因此，在强调初诊或入院时尽可能进行多重病原体检测的同时，将共感染界定为入院2 d内发生的其他病原体感染，更符合临床实际。医院感染作为继发感染的类型之一，应当主要指侵袭性操作和留置装置导致的感染，便于重点管理和预防。
3.2 确定病原学检测技术的临床价值和适用范围鉴于各种病原学检测技术都被应用于COVID-19患者共感染的诊断，尽管有些新技术敏感性很高，但特异性很低或缺少临床评价，导致共感染率升高，令决策者难以判断和制订政策，临床医师也可能因此过度诊断、过度治疗。因此，有必要对各种病原学检测技术的临床价值和适用范围进行讨论，以达成共识。
凡是可以培养的病原体(主要指细菌)仍然以经典(传统)培养技术生长和鉴定结果为依据。在常规培养送检的同时推荐应用质量可靠的呼吸道病原体多重联合核酸检测试剂盒进行呼吸道标本检测。
目前，我国正式批准使用抗原检测的试剂仅有肺炎链球菌和Ⅰ型军团菌尿液检测试剂盒，其阳性结果具有诊断意义。真菌抗原检测的阳性结果仅有参考意义。抗体检测方面，肺炎支原体和肺炎衣原体的血清IgG滴度4倍增高时有参考意义; IgM阳性不能用作诊断依据。病毒的抗体检测亦如此。
分子检测技术如RT-PCR和mNGS等，主要适用于不能或难以培养的病原体如病毒，对支原体和衣原体诊断亦有参考价值。而对于细菌和真菌，分子检测技术仅作为一种补充技术，其结果必须综合判断。
3.3 SARS-CoV-2与细菌的共感染研究应与抗生素应用管理相结合目前的资料提示，SARS-CoV-2与细菌的共感染率较SARS-CoV的要低[13]，其原因是方法学上的缺陷还是真正的实质性差异有待进一步探讨。为此，需要对研究方法进行严格、合理的设计，开展高质量的研究。
细菌性共感染研究要与抗生素应用管理相结合。Clancy CJ等在述评中称，在一项包括中国30个省级行政区552家医院的研究中，58%的COVID-19患者应用过抗生素进行治疗; 另有多项研究表明，ICU中COVID-19重症患者的抗生素和抗真菌药物使用率分别为80~100%和7.5~15%[14]。治疗COVID-19患者时，抗生素使用失控原因很多，一定程度上与共感染研究滞后、抗生素应用及管理脱节不无关系。抗生素管理需要多学科参与和协同，在医院层级上的管理措施需要在以下3方面进行推进。
3.3.1 普遍性干预措施除抗生素处方资格认证、处方审核和及时反馈等众所周知的措施外，近年来国外提倡“抗生素时限”(antibiotic time out)[15]，即经验性抗菌治疗48 h后，对实验室检测结果和临床治疗反应进行综合评估，以确定后续处理，包括降阶梯、维持原有治疗、更改方案或停药。这样既符合感染性疾病诊疗和抗菌药物作用的规律，也便于将抗菌药物管理与临床诊治工作流程统一起来。
3.3.2 药房/药剂师干预措施包括药物剂量优化、对器官功能不全或其他特殊情况患者用药剂量进行调整、从静脉给药到口服给药的及时转换、外科预防用药的及时停药，以及药物相互作用与不良反应监测等。
3.3.3 感染性疾病诊疗指南的培训与贯彻目前，各种感染性疾病和涉及感染的各学科疾病的诊疗指南或专家共识同样是临床抗生素使用和管理的基本指导文件，也是抗生素管理融入临床诊疗工作的桥梁[16-17]。
多位专家呼吁，在COVID-19大流行期间更应加强抗生素管理。专家还警告说：“COVID-19大流行期间抗生素的使用将不可避免地加剧抗生素耐药，可能导致细菌的耐药和病毒的变异，最终导致这场已经很不幸的疾病大流行造成更多的发病和死亡”[18]。我国抗击COVID-19疫情无疑取得全球称道的成绩，但在抗生素应用方面暴露出来的问题值得重视，抗生素使用政策和管理措施需要更科学地不断推进与提升，使临床医师特别是感染科、呼吸科和危重症医学科等“抗生素大户”的专业医师都能成为合理使用抗生素的行家，以适应日常医疗和应对突发公共卫生事件或重大自然灾害医疗急救的需要。
4 结语目前已有过亿人感染SARS-CoV-2，导致几百万人死亡的COVID-19全球大流行是人类面临的重大灾难，共感染是重要帮凶。但是关于共感染的研究还很有限，而且目前的方法学存在许多不足。今后需要在共感染定义、病原学检测及临床诊断达成共识的基础上，拓展研究思路和改进研究方法，以期取得有价值的研究结果。
| [1] |
Morens DM, Taubenberger JK, Fauci AS. Predominant role of bacterial pneumonia as a cause of death in pandemic influenza: implications for pandemic influenza preparedness[J]. J Infect Dis, 2008, 198(7): 962-970.
[DOI]
|
| [2] |
Cillóniz C, Civljak R, Nicolini A, Torres A. Polymicrobial community-acquired pneumonia: An emerging entity[J]. Respirology, 2016, 21(1): 65-75.
[DOI]
|
| [3] |
Lansbury L, Lim B, Baskaran V, Lim WS. Co-infections in people with COVID-19: a systematic review and meta-analysis[J]. J Infect, 2020, 81(2): 266-275.
[DOI]
|
| [4] |
Zahariadis G, Gooley TA, Ryall P, Hutchinson C, Latchford MI, Fearon MA, Jamieson FB, Richardson S, Kuschak T, Barbara Mederski B. Risk of ruling out severe acute respiratory syndrome by ruling in another diagnosis: variable incidence of atypical bacteria coinfection based on diagnostic assays[J]. Can Respir J, 2006, 13(1): 17-22.
[DOI]
|
| [5] |
Langford BJ, So M, Raybardhan S, Leung V, Westwood D, MacFadden DR, Soucy JR, Daneman N. Bacterial co-infection and secondary infection in patients with COVID-19: a living rapid review and meta-analysis[J]. Clin Microbiol Infect, 2020, 26(12): 1622-1629.
[PubMed]
|
| [6] |
Huang C, Wang Y, Li X, Ren L, Zhao J, Hu Y, Zhang L, Fan G, Xu J, Gu X, Cheng Z, Yu T, Xia J, Wei Y, Wu W, Xie X, Yin W, Li H, Liu M, Xiao Y, Gao H, Guo L, Xie J, Wang G, Jiang R, Gao Z, Jin Q, Wang J, Cao B. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China[J]. Lancet, 2020, 395(10223): 497-506.
[PubMed]
|
| [7] |
Hendaus MA, Jomha FA. Covid-19 induced superimposed bacterial infection[J]. J Biomol Struct Dyn, 2021, 39(11): 4185-4191.
[PubMed]
|
| [8] |
Zhu X, Ge Y, Wu T, Zhao K, Chen Y, Wu B, Zhu F, Zhu B, Cui L. Co-infection with respiratory pathogens among COVID-2019 cases[J]. Virus Res, 2020, 285: 198005.
[DOI]
|
| [9] |
Zhong H, Wang Y, Shi Z, Zhang L, Ren H, He W, Zhang Z, Zhu A, Zhao J, Xiao F, Liang T, Ye F, Zhong B, Ruan S, Gan M, Zhu J, Li F, Li F, Wang D, Li J, Ren P, Zhu S, Yang H, Wang J, Kristiansen K, Tun HM, Chen W, Zhong N, Xu X, Li YM, Li J, Zhao J. Characterization of microbial co-infections in the respiratory tract of 2 hospitalized COVID-19 patients[J]. medRxiv 2020.07.02.20143032; doi: https://doi.org/10.1101/2020.07.02.20143032.
|
| [10] |
He Y, Li W, Wang Z, Chen H, Tian L, Liu D. Nosocomial infection among patients with COVID-19: a retrospective data analysis of 918 cases from a single center in Wuhan, China[J]. Infect Control Hosp Epidemiol, 2020, 41(8): 982-983.
[PubMed]
|
| [11] |
Nori P, Cowman K, Chen V, Bartash R, Szymczak W, Madaline T, Punjabi Katiyar C, Jain R, Aldrich M, Weston G, Gialanella P, Corpuz M, Gendlina I, Guo Y. Bacterial and fungal coinfections in COVID-19 patients hospitalized during the New York City pandemic surge[J]. Infect Control Hosp Epidemiol, 2021, 42(1): 84-88.
[DOI]
|
| [12] |
Hughes S, Troise O, Donaldson H, Mughal N, Moore LSP. Bacterial and fungal coinfection among hospitalized patients with COVID-19: a retrospective cohort study in a UK secondary-care setting[J]. Clin Microbiol Infect, 2020, 26(10): 1395-1399.
[PubMed]
|
| [13] |
Rawson TM, Moore LSP, Zhu N, Ranganathan N, Skolimowska K, Gilchrist M, Satta G, Cooke G, Holmes A. Bacterial and fungal co-infection in individuals with coronavirus: A rapid review to support COVID-19 antimicrobial prescribing[J]. Clin Infect Dis, 2020, 71(9): 2459-2468.
[PubMed]
|
| [14] |
Clancy CJ, Nguyen MH. Coronavirus disease 2019, superinfections, and antimicrobial development: What can we expect?[J]. Clin Infect Dis, 2020, 71(10): 2736-2743.
[PubMed]
|
| [15] |
Centers for Disease Control and Prevention. The core elements of hospital antibiotic stewardship programs, 2019[EB/OL]. [2020-10-09]. https://www.cdc.gov/antibiotic-use/healthcare/pdfs/hospital-core-elements-H.pdf.
|
| [16] |
Huttner BD, Catho G, Pano-Pardo JR, Pulcini C, Schouten J. COVID-19: don't neglect antimicrobial stewardship principles[J]. Clin Microbiol Infect, 2020, 26(7): 808-810.
[PubMed]
|
| [17] |
National Institute for Health and Care Excellence (NICE). COVID-19 rapid guideline: antibiotics for pneumonia in adults in hospital(NICE Guideline, No. 173)[S]. (2020-05-01)[2020-11-09]. https://www.nice.org.uk/guidance/ng191/resources/covid19-rapid-guideline-managing-covid19-pdf-51035553326.
|
| [18] |
Yam ELY. COVID-19 will further exacerbate global antimicrobial resistance[J]. J Travel Med, 2020, 27(6): taaa098.
[DOI]
|