【转贴，综述】非结核分枝杆菌性角膜炎的诊断和治疗
非结核分枝杆菌性角膜炎的诊断和治疗
关键字：分枝杆菌 角膜炎 治疗 抗生素 药物 激素 结核杆菌 感染 敏感性 氨基糖苷类 氟喹诺酮类
摘要：1882年Koch首次鉴定出结核杆菌，不久人们就发现除结核杆菌和麻风杆菌外,还存在有非结核分枝杆菌（non-tuberculous mycobacteria, NTM）。以往认为NTM在临床上很少致病，然而近几年来随着角膜手术的大量开展，特别是激光原位角膜磨镶手术（laser in situ keratomileusis，LASIK）的不断普及，术后并发的NTM性角膜感染已经成为眼科界高度重视的问题[1, 2]。据统计，1998年全世界共行LASIK手术两百万例，术后感染性角膜炎的发病率为0.1%~0.2
发表于：2009-11-22 21:38:34
第一节 概 述
1882年Koch首次鉴定出结核杆菌，不久人们就发现除结核杆菌和麻风杆菌外,还存在有非结核分枝杆菌（non-tuberculous mycobacteria, NTM）。以往认为NTM在临床上很少致病，然而近几年来随着角膜手术的大量开展，特别是激光原位角膜磨镶手术（laser in situ keratomileusis，LASIK）的不断普及，术后并发的NTM性角膜感染已经成为眼科界高度重视的问题[1, 2]。据统计，1998年全世界共行LASIK手术两百万例，术后感染性角膜炎的发病率为0.1%~0.2%，其中非结核性分枝杆菌（non-tuberculous mycobacteria, NTM）是最常见的致病微生物之一[3]。近年研究发现，随着AIDS的增加及激素和免疫抑制剂的使用，该机会致病菌的感染还会增多。为此，本实验室在国内率先开展NTM性角膜炎的研究工作，并成功地在角膜组织中分离鉴定出第一株非结核性分枝杆菌。
NTM又称非典型分枝杆菌，由于具有抗酸染色阳性的特性，故又称抗酸菌。它在外界环境中广泛存在（包括土壤、牛奶、消毒水、动物体表及体液等）[4]，并可污染多种水源，尤其是医院中的试剂和冲洗液，因此已成为医院感染中最常见的细菌之一。
NTM为细长或微弯的杆菌，长1-4um，宽0.3-0.5um，无鞭毛及荚膜，不形成芽孢，无运动能力，生长缓慢。在涂片中多以单个细菌存在，菌量多时可聚集成束状或团块。培养中常有聚集倾向，故纯培养的涂片中常呈索状。电镜下发现其表现为多形性，并且有时呈分枝状如V、Y或人字形排列。用荧光染料金铵染色，在荧光显微镜下呈金黄色荧光。
NTM是一种机会致病菌，在眼部抵抗力下降的条件下易感染该菌。NTM传播途径尚未确定，与外界环境中的NTM接触感染被认为是主要途径，另外分枝杆菌污染的手术器械也是其重要的传播途径。
NTM菌体的细胞壁覆盖有大量的脂肪酸和糖脂，使其具有在宿主吞噬细胞内不被吞噬小泡所杀灭而长期生存的能力，从而逃避防御机制。另外，角膜基质中由于相对缺氧，NTM可以进入非复制性休眠状态，利用自身的乙酸和脂肪酸作为碳源进行脂质代谢和氮呼吸而生存[5]。有研究表明，分枝杆菌在进入休眠期后，其毒力因子表达下调[6]，菌体代谢速率下降，可使NTM在眼内长期生存而不致病，然而一旦机体抵抗力下降或局部使用激素，细胞介导的免疫反应受到抑制，休眠状态的NTM随时有转入增殖期的可能。研究发现NTM的复制周期长，一般约20小时左右，生长缓慢，所以导致NTM性眼病潜伏期长，持续带菌状态，发病过程缓慢。现代免疫学的观点认为：分枝杆菌引起的疾病是一种免疫紊乱性疾病，细菌通过诱导敏感机体产生肉芽肿性免疫反应，导致免疫平衡失调，向病理性免疫反应发展。研究发现IFN-γ在NTM引起的保护性免疫反应中起重要作用，而 TNF-α和IL-1则和组织坏死密切相关[7]。
第二节 临床诊断
1、临床表现：LASIK术后NTM角膜炎的发病呈慢性经过，平均潜伏期2~3周。感染早期的症状包括畏光、流泪、眼红，部分患者有眼痛，但不明显，这与LASIK手术损伤了角膜瓣的感觉神经纤维有关；后期出现视力下降。眼部体征：睫状充血，角膜基质灰白浸润，开始为小的上皮下浸润，之后浸润范围逐渐扩大，边界不规则呈羽状，且病灶可融合形成瓣下脓肿，严重者可产生角膜瓣坏死，游离浮起[8, 9, 10]；部分患者出现卫星病灶、环状浸润、钱币形角膜炎或结晶样角膜病变。重症患者可引发前房炎症。
2、诊断：LASIK术后有激素使用史，2~3周后角膜出现浸润病变或角膜瓣下出现结晶样角膜病变，应高度怀疑NTM角膜炎，病因诊断须依靠实验室检查。若浸润表浅，可刮取角膜上皮或浅基质进行染色镜检及培养；浸润较深或瓣下浸润时，应掀开角膜瓣取标本进行培养。
涂片染色镜检、培养及动物实验是NTM常用的诊断、鉴定技术。涂片抗酸染色镜检可给临床提供一个初步的实验室诊断，其优点为简便、快捷，但敏感性较低，Vincent 统计直接涂片抗酸染色镜检敏感性为22%~80%，Somoskovi用金胺-若丹明（auramine-rhodamine）对涂片进行荧光染色后镜检，NTM检测的敏感性明显提高。NTM培养时间比普通细菌要长，判定结果一般需7~60天，常选择使用罗氏（或改良罗氏）培养基、Middlebrook7H 9、10、11培养基或吐温卵蛋白液体培养基。
分子生物学技术可快速、敏感、特异地对NTM作出诊断。其方法主要是PCR技术，用于NTM分类鉴定的靶基因序列有16S rDNA、16S ~23S rDNA、IS6110及hsp65。PCR-RFLP是将PCR和限制性内切酶分析相结合的技术手段，16S ~23S rDNA IGS的PCR-RFLP可快速、准确地进行菌种鉴别。核酸杂交技术是用125I标记的DNA探针与分枝杆菌的rRNA互补结合，2小时即可完成检测，具有高度特异性和敏感性。
由于NTM的毒力较结核杆菌弱，组织病理学检查发现NTM角膜炎可表现为非干酪样坏死的组织细胞反应；中性粒细胞或嗜酸粒细胞增多；巨噬细胞胞内吞噬有抗酸菌。
第三节 临床治疗
NTM角膜炎的治疗方法包括药物治疗及手术治疗。治疗的原则为：药物治疗与手术治疗相结合，局部治疗与全身治疗相结合，并且禁用激素。
1．药物治疗：NTM具有很强的疏水性，菌细胞壁外层膜孔蛋白通道非常狭窄，使药物难以进入NTM的菌体内；且快速生长型NTM具有很强的β－内酰胺酶活性，可使β－内酰胺类抗生素失去其抗微生物活性，并产生耐药性，因此青霉素类及头孢菌素类抗生素对NTM治疗无效。
对于早期NTM角膜炎，大多数情况下首选阿米卡星（Amikacin）滴眼液，它属于氨基糖苷类抗生素。在低浓度情况下，阿米卡星抑制NTM的生长，高浓度时则具有较强的杀菌作用。阿米卡星滴眼液浓度一般为1%~2%，每30分钟一次，连续使用48小时之后减量；中、重度患者可再给予结膜下注射4%阿米卡星0.5ml；一般不全身用药。
尽管阿米卡星一直是抗NTM的一线药物，但近年来发现其对角结膜上皮有明显的毒性作用，且易产生耐药株，因此Ford提出局部使用新大环内酯类药物如克拉霉素（Clarithromycin, CAM）、罗红霉素（Roxithromycin, RTM）或阿奇霉素（Azithromycin, ATM）来作为治疗的首选药物。该类药物具有很强的抗NTM活性、组织内浓度高、半衰期长及不良反应少等特点。体外实验克拉霉素能100%杀灭NTM，眼药水浓度一般为1%。因局部刺激性较强，所以限制了克拉霉素在该病中的使用，对于中、重度患者可选择克拉霉素全身用药。阿奇霉素在体内易与组织结合，对NTM感染最敏感，其静脉制剂稳定，配制成的眼药水可在4℃冰箱保存7天，刺激性较小，一般浓度为0.2%~2%，对于中、重度患者可静脉滴注阿奇霉素，500mg/日。
氟喹诺酮类抗生素对NTM有较强的抗菌活性，第四代氟喹诺酮类中，加替沙星(Gatifloxacin)效果最好，眼药水浓度为0.3%。而且角膜毒性较氨基糖苷类抗生素为低。
由于本病的治疗时间较长，为防止产生耐药，须联合用药，通常用0.8%阿米卡星眼水或1%克拉霉素眼水与0.3%左氧氟沙星眼水联合点眼，可呈明显的协同作用。
大多数文献认为，使用激素是造成NTM角膜炎的关键因素之一，激素可使角膜基质变薄，延长病程，加重病情，而且易造成病情反复。最近研究表明，NTM角膜炎使用激素后角膜标本上可见少许炎症细胞及大量的NTM，未用激素组角膜标本上可见大量炎症细胞及少量NTM。Hu于1998年将NTM接种于兔角膜，观察4周后，抗生素治疗组与不治疗组角膜炎均有缓解，但使用激素后角膜感染扩散，其机理可能为激素抑制了肉芽肿性炎症，导致NTM易于扩散，因此在治疗中应禁用激素。
2．角膜瓣冲洗：对于使用上述药物治疗无效者或中重度患者，Karp认为最好的治疗是早期掀开角膜瓣，立即取材涂片镜检明确病原菌，若为NTM即用0.8%阿米卡星或1%克拉霉素溶液冲洗角膜瓣及基底床（5分钟）；无条件取材镜检者可选用广谱的抗生素如妥布霉素或先锋霉素进行冲洗。
3．手术治疗：尽管采取积极的局部治疗，仍有64%的患者因药物不敏感而须手术治疗，手术包括角膜瓣切除术和板层角膜移植术。瓣切除的手术指征为疏松的角膜瓣不能与角膜基质附着；临床症状不缓解，对药物治疗反应差。瓣切除既可提高局部药物浓度，又能破坏NTM的生存环境，消除瓣与基质间的小腔隙，使炎症得以控制。瓣切除患者在炎症控制后为提高矫正视力可行角膜板层移植术。另外有文献报道，在药物控制感染的同时，直接行板层角膜移植术，亦可取得较好疗效。
参考文献
1 Lin RT, Maloney RK. Flap complications associated with lamellar refractive surgery. Am J Ophthalmol, 1999, 127: 129-136.
2 Freitas D, Alvarenga L, Sampaio J, et al. An outbreak of Mycobacterium chelonae infection after LASIK. Ophthalmology, 2003, 110: 276-285.
3 Chandra NS, Torres MF, Winthrop KL, et al. Cluster of Mycobacterium chelonae keratitis cases following laser in-situ kerattomileusis. Am J Ophthalmol, 2001, 132: 819-830.
4Wallace RJ Jr, Swenson JM, Silcox VA, et al. Spectrum of disease due to rapidly growing mycobacteria. Rev Infect Dis, 1983, 5: 657-659.
5Kaufmann SH. How can immunology contribute to the control of tuberculosis Nat Rev Immunol, 2001, 1(1): 20-30.
6Flynn JL, Chan J. Tuberculosis: latency and reactivation. Infect Immun, 2001, 69(7): 4195-4201.
7Lin Y, Zhang M, , Hofman FM, et al. Absence of a prominent Th2 cytokine response in human tuberculosis. Infect Immun 1996; 64(4): 1351-1356.
8Huang SC, Soong HK,Chang JS, et al. Non-tuberculous mycobacterial keratitis: a study of 22 cases. Br J Ophthalmol, 1996, 80: 962-968.
9Gelender H, Carter HL, Bowman B, et al. Mycobacterium keratitis after laser in situ keratomileusis. J Refract Surg, 2000, 16: 191-195.
10 Alvarenga L, Freitas D, Hofling-Lima AL, et al. Infectious post-LASIK crystalline keratopathy caused by nontuberculous Mycobacteria. Cornea, 2002, 21: 426-429.
关键字：分枝杆菌 角膜炎 治疗 抗生素 药物 激素 结核杆菌 感染 敏感性 氨基糖苷类 氟喹诺酮类
摘要：1882年Koch首次鉴定出结核杆菌，不久人们就发现除结核杆菌和麻风杆菌外,还存在有非结核分枝杆菌（non-tuberculous mycobacteria, NTM）。以往认为NTM在临床上很少致病，然而近几年来随着角膜手术的大量开展，特别是激光原位角膜磨镶手术（laser in situ keratomileusis，LASIK）的不断普及，术后并发的NTM性角膜感染已经成为眼科界高度重视的问题[1, 2]。据统计，1998年全世界共行LASIK手术两百万例，术后感染性角膜炎的发病率为0.1%~0.2
发表于：2009-11-22 21:38:34
第一节 概 述
1882年Koch首次鉴定出结核杆菌，不久人们就发现除结核杆菌和麻风杆菌外,还存在有非结核分枝杆菌（non-tuberculous mycobacteria, NTM）。以往认为NTM在临床上很少致病，然而近几年来随着角膜手术的大量开展，特别是激光原位角膜磨镶手术（laser in situ keratomileusis，LASIK）的不断普及，术后并发的NTM性角膜感染已经成为眼科界高度重视的问题[1, 2]。据统计，1998年全世界共行LASIK手术两百万例，术后感染性角膜炎的发病率为0.1%~0.2%，其中非结核性分枝杆菌（non-tuberculous mycobacteria, NTM）是最常见的致病微生物之一[3]。近年研究发现，随着AIDS的增加及激素和免疫抑制剂的使用，该机会致病菌的感染还会增多。为此，本实验室在国内率先开展NTM性角膜炎的研究工作，并成功地在角膜组织中分离鉴定出第一株非结核性分枝杆菌。
NTM又称非典型分枝杆菌，由于具有抗酸染色阳性的特性，故又称抗酸菌。它在外界环境中广泛存在（包括土壤、牛奶、消毒水、动物体表及体液等）[4]，并可污染多种水源，尤其是医院中的试剂和冲洗液，因此已成为医院感染中最常见的细菌之一。
NTM为细长或微弯的杆菌，长1-4um，宽0.3-0.5um，无鞭毛及荚膜，不形成芽孢，无运动能力，生长缓慢。在涂片中多以单个细菌存在，菌量多时可聚集成束状或团块。培养中常有聚集倾向，故纯培养的涂片中常呈索状。电镜下发现其表现为多形性，并且有时呈分枝状如V、Y或人字形排列。用荧光染料金铵染色，在荧光显微镜下呈金黄色荧光。
NTM是一种机会致病菌，在眼部抵抗力下降的条件下易感染该菌。NTM传播途径尚未确定，与外界环境中的NTM接触感染被认为是主要途径，另外分枝杆菌污染的手术器械也是其重要的传播途径。
NTM菌体的细胞壁覆盖有大量的脂肪酸和糖脂，使其具有在宿主吞噬细胞内不被吞噬小泡所杀灭而长期生存的能力，从而逃避防御机制。另外，角膜基质中由于相对缺氧，NTM可以进入非复制性休眠状态，利用自身的乙酸和脂肪酸作为碳源进行脂质代谢和氮呼吸而生存[5]。有研究表明，分枝杆菌在进入休眠期后，其毒力因子表达下调[6]，菌体代谢速率下降，可使NTM在眼内长期生存而不致病，然而一旦机体抵抗力下降或局部使用激素，细胞介导的免疫反应受到抑制，休眠状态的NTM随时有转入增殖期的可能。研究发现NTM的复制周期长，一般约20小时左右，生长缓慢，所以导致NTM性眼病潜伏期长，持续带菌状态，发病过程缓慢。现代免疫学的观点认为：分枝杆菌引起的疾病是一种免疫紊乱性疾病，细菌通过诱导敏感机体产生肉芽肿性免疫反应，导致免疫平衡失调，向病理性免疫反应发展。研究发现IFN-γ在NTM引起的保护性免疫反应中起重要作用，而 TNF-α和IL-1则和组织坏死密切相关[7]。
第二节 临床诊断
1、临床表现：LASIK术后NTM角膜炎的发病呈慢性经过，平均潜伏期2~3周。感染早期的症状包括畏光、流泪、眼红，部分患者有眼痛，但不明显，这与LASIK手术损伤了角膜瓣的感觉神经纤维有关；后期出现视力下降。眼部体征：睫状充血，角膜基质灰白浸润，开始为小的上皮下浸润，之后浸润范围逐渐扩大，边界不规则呈羽状，且病灶可融合形成瓣下脓肿，严重者可产生角膜瓣坏死，游离浮起[8, 9, 10]；部分患者出现卫星病灶、环状浸润、钱币形角膜炎或结晶样角膜病变。重症患者可引发前房炎症。
2、诊断：LASIK术后有激素使用史，2~3周后角膜出现浸润病变或角膜瓣下出现结晶样角膜病变，应高度怀疑NTM角膜炎，病因诊断须依靠实验室检查。若浸润表浅，可刮取角膜上皮或浅基质进行染色镜检及培养；浸润较深或瓣下浸润时，应掀开角膜瓣取标本进行培养。
涂片染色镜检、培养及动物实验是NTM常用的诊断、鉴定技术。涂片抗酸染色镜检可给临床提供一个初步的实验室诊断，其优点为简便、快捷，但敏感性较低，Vincent 统计直接涂片抗酸染色镜检敏感性为22%~80%，Somoskovi用金胺-若丹明（auramine-rhodamine）对涂片进行荧光染色后镜检，NTM检测的敏感性明显提高。NTM培养时间比普通细菌要长，判定结果一般需7~60天，常选择使用罗氏（或改良罗氏）培养基、Middlebrook7H 9、10、11培养基或吐温卵蛋白液体培养基。
分子生物学技术可快速、敏感、特异地对NTM作出诊断。其方法主要是PCR技术，用于NTM分类鉴定的靶基因序列有16S rDNA、16S ~23S rDNA、IS6110及hsp65。PCR-RFLP是将PCR和限制性内切酶分析相结合的技术手段，16S ~23S rDNA IGS的PCR-RFLP可快速、准确地进行菌种鉴别。核酸杂交技术是用125I标记的DNA探针与分枝杆菌的rRNA互补结合，2小时即可完成检测，具有高度特异性和敏感性。
由于NTM的毒力较结核杆菌弱，组织病理学检查发现NTM角膜炎可表现为非干酪样坏死的组织细胞反应；中性粒细胞或嗜酸粒细胞增多；巨噬细胞胞内吞噬有抗酸菌。
第三节 临床治疗
NTM角膜炎的治疗方法包括药物治疗及手术治疗。治疗的原则为：药物治疗与手术治疗相结合，局部治疗与全身治疗相结合，并且禁用激素。
1．药物治疗：NTM具有很强的疏水性，菌细胞壁外层膜孔蛋白通道非常狭窄，使药物难以进入NTM的菌体内；且快速生长型NTM具有很强的β－内酰胺酶活性，可使β－内酰胺类抗生素失去其抗微生物活性，并产生耐药性，因此青霉素类及头孢菌素类抗生素对NTM治疗无效。
对于早期NTM角膜炎，大多数情况下首选阿米卡星（Amikacin）滴眼液，它属于氨基糖苷类抗生素。在低浓度情况下，阿米卡星抑制NTM的生长，高浓度时则具有较强的杀菌作用。阿米卡星滴眼液浓度一般为1%~2%，每30分钟一次，连续使用48小时之后减量；中、重度患者可再给予结膜下注射4%阿米卡星0.5ml；一般不全身用药。
尽管阿米卡星一直是抗NTM的一线药物，但近年来发现其对角结膜上皮有明显的毒性作用，且易产生耐药株，因此Ford提出局部使用新大环内酯类药物如克拉霉素（Clarithromycin, CAM）、罗红霉素（Roxithromycin, RTM）或阿奇霉素（Azithromycin, ATM）来作为治疗的首选药物。该类药物具有很强的抗NTM活性、组织内浓度高、半衰期长及不良反应少等特点。体外实验克拉霉素能100%杀灭NTM，眼药水浓度一般为1%。因局部刺激性较强，所以限制了克拉霉素在该病中的使用，对于中、重度患者可选择克拉霉素全身用药。阿奇霉素在体内易与组织结合，对NTM感染最敏感，其静脉制剂稳定，配制成的眼药水可在4℃冰箱保存7天，刺激性较小，一般浓度为0.2%~2%，对于中、重度患者可静脉滴注阿奇霉素，500mg/日。
氟喹诺酮类抗生素对NTM有较强的抗菌活性，第四代氟喹诺酮类中，加替沙星(Gatifloxacin)效果最好，眼药水浓度为0.3%。而且角膜毒性较氨基糖苷类抗生素为低。
由于本病的治疗时间较长，为防止产生耐药，须联合用药，通常用0.8%阿米卡星眼水或1%克拉霉素眼水与0.3%左氧氟沙星眼水联合点眼，可呈明显的协同作用。
大多数文献认为，使用激素是造成NTM角膜炎的关键因素之一，激素可使角膜基质变薄，延长病程，加重病情，而且易造成病情反复。最近研究表明，NTM角膜炎使用激素后角膜标本上可见少许炎症细胞及大量的NTM，未用激素组角膜标本上可见大量炎症细胞及少量NTM。Hu于1998年将NTM接种于兔角膜，观察4周后，抗生素治疗组与不治疗组角膜炎均有缓解，但使用激素后角膜感染扩散，其机理可能为激素抑制了肉芽肿性炎症，导致NTM易于扩散，因此在治疗中应禁用激素。
2．角膜瓣冲洗：对于使用上述药物治疗无效者或中重度患者，Karp认为最好的治疗是早期掀开角膜瓣，立即取材涂片镜检明确病原菌，若为NTM即用0.8%阿米卡星或1%克拉霉素溶液冲洗角膜瓣及基底床（5分钟）；无条件取材镜检者可选用广谱的抗生素如妥布霉素或先锋霉素进行冲洗。
3．手术治疗：尽管采取积极的局部治疗，仍有64%的患者因药物不敏感而须手术治疗，手术包括角膜瓣切除术和板层角膜移植术。瓣切除的手术指征为疏松的角膜瓣不能与角膜基质附着；临床症状不缓解，对药物治疗反应差。瓣切除既可提高局部药物浓度，又能破坏NTM的生存环境，消除瓣与基质间的小腔隙，使炎症得以控制。瓣切除患者在炎症控制后为提高矫正视力可行角膜板层移植术。另外有文献报道，在药物控制感染的同时，直接行板层角膜移植术，亦可取得较好疗效。
参考文献
1 Lin RT, Maloney RK. Flap complications associated with lamellar refractive surgery. Am J Ophthalmol, 1999, 127: 129-136.
2 Freitas D, Alvarenga L, Sampaio J, et al. An outbreak of Mycobacterium chelonae infection after LASIK. Ophthalmology, 2003, 110: 276-285.
3 Chandra NS, Torres MF, Winthrop KL, et al. Cluster of Mycobacterium chelonae keratitis cases following laser in-situ kerattomileusis. Am J Ophthalmol, 2001, 132: 819-830.
4Wallace RJ Jr, Swenson JM, Silcox VA, et al. Spectrum of disease due to rapidly growing mycobacteria. Rev Infect Dis, 1983, 5: 657-659.
5Kaufmann SH. How can immunology contribute to the control of tuberculosis Nat Rev Immunol, 2001, 1(1): 20-30.
6Flynn JL, Chan J. Tuberculosis: latency and reactivation. Infect Immun, 2001, 69(7): 4195-4201.
7Lin Y, Zhang M, , Hofman FM, et al. Absence of a prominent Th2 cytokine response in human tuberculosis. Infect Immun 1996; 64(4): 1351-1356.
8Huang SC, Soong HK,Chang JS, et al. Non-tuberculous mycobacterial keratitis: a study of 22 cases. Br J Ophthalmol, 1996, 80: 962-968.
9Gelender H, Carter HL, Bowman B, et al. Mycobacterium keratitis after laser in situ keratomileusis. J Refract Surg, 2000, 16: 191-195.
10 Alvarenga L, Freitas D, Hofling-Lima AL, et al. Infectious post-LASIK crystalline keratopathy caused by nontuberculous Mycobacteria. Cornea, 2002, 21: 426-429.
