长期咳嗽久治不愈，竟是百日咳鲍特菌感染导致的百日咳？mNGS助力临床探究病因！
百日咳是一种具有高度传染性的呼吸道急性感染病，临床多见于儿童，具有病程周期长、易出现严重并发症等特点。由于缺乏典型的临床表现，百日咳发病初期症状与普通感冒极为相似，且典型病例较少，临床极易漏诊和误诊。因此，采取及时有效的诊断对百日咳后期干预治疗和预防具有重要指导意义。基于高通量测序技术的宏基因组二代测序（ｍNGS），无需培养、无偏好性的检测病原，通过检测可以区分单一感染和混合感染，提高呼吸道传染病诊断率，及时有效的为患者实现精准诊断，同时ｍNGS也可辅助临床进行耐药基因及毒力因子分析，为临床诊疗提供科学依据。
【病史摘要】
1.患者基本信息
患者：男，4月3天；
临床症状：发热、痉挛性咳嗽，持续咳嗽1周渐加重
送检样本：痰液
临床诊断：重症百日咳
【临床常规检查结果】
常规检查
2.影像学检查
胸部X线检查：肺部斑片状阴影
3.微生物实验室诊断
（1）细菌培养：阴性
（2）六项呼吸道病原菌核酸检测：阴性
4.mNGS病原检测结果如下所示：
（1）痰液mNGS病原宏基因DNA流程检测结果提示：百日咳鲍特菌，人疱疹病毒5型(CMV)，人疱疹病毒6A型
（2）痰液mNGS病原宏基因RNA流程检测结果提示：百日咳鲍特菌，人疱疹病毒5型(CMV)，人疱疹病毒6A型
共识推荐[1]
1.患儿具有急危重症表现，不除外感染，或有继发或并发危及生命的严重感染，需要尽快明确病原体，建议常规检测的同时送检mNGS。
2.对于疑似呼吸道感染的重症患儿，常规微生物检查（培养或核酸检测）阴性且治疗3 d 无效，可送检mNGS，应同时进行DNA 及RNA 测序。样本类型优先选择肺泡灌洗液，其次考虑气管插管下获得痰液及鼻咽拭子样本。
3.疑似存在混合感染，常规微生物检查结果不能解释临床表现的全貌或抗感染治疗的反应，经验性治疗3 d 无效时，建议进一步完善常规检测的基础上，开展mNGS。
总结：采用PD-seqTM病原宏基因组对患儿痰液mNGS检测DNA和RNA流程结果提示百日咳鲍特菌，人疱疹病毒5型(CMV)，人疱疹病毒6A型。百日咳鲍特菌感染的百日咳是婴幼儿时期常见的呼吸道传染病，该患儿痰液mNGS检测DNA和RNA流程检出结果与临床一致，需高度关注该病原。同时需关注人疱疹病毒6A型引起婴儿玫瑰疹的混合感染，CMV需结合IgM血清学检测结果综合判断。mNGS对百日咳致病菌的诊断具有较高的敏感性和特异性，对于重症患儿引起的呼吸系统感染具有不可替代的意义。
百日咳
疾病介绍
百日咳是由百日咳鲍特菌引起的一种具有高度传染性的急性呼吸道感染性疾病，重症患者可出现频繁呼吸暂停、重症肺炎、高白细胞血症、肺动脉高压等并发症，甚至死亡。近年监测数据显示，儿童尤其是1岁以内婴儿是百日咳高发人群，重症及死亡病例也几乎只发生在这个年龄段[2-4]。虽然针对急重症的治疗措施不断改进与发展，但重症百日咳治疗仍较棘手，病死率仍较高。
百日咳鲍特菌(Bordetella pertussis)是一种人类病原体，无已知的动物或环境宿主。百日咳鲍特菌是一种苛养革兰阴性球杆菌，无鞭毛、芽孢，可产生一些致病物质，包括百日咳毒素、气管细胞毒素、腺苷酸环化酶毒素、不耐热毒素以及内毒素等。在人体外的呼吸道分泌物中仅能存活几个小时。其他鲍特菌属包括副百日咳鲍特菌、支气管败血鲍特菌和霍氏鲍特菌，可引起类似百日咳的临床综合征，但通常没有百日咳严重。同时可能会合并感染其他呼吸道病原体，如呼吸道合胞病毒、腺病毒[5]。
百日咳流行病学
百日咳是一种具有高度传染性的急性呼吸道疾病，是传染相关性疾病引起儿童死亡的主要原因之一。2014年世界卫生组织（WHO）估计，全球每年将近有2400万名5岁以下儿童感染百日咳，导致160700名5岁以下儿童死亡，死亡率约为4%。2018-2021年中国共报告百日咳66170例，年均报告发病率(/10万,下同)为1.18，死亡7例,病死率为0.011%；2018年、2019年、2020年、2021年报告发病率分别为1.59%、2.15%、0.32%、0.68%(图1)，较2015-2017年年均报告发病率呈上升趋势，其中婴儿发病率最高(102.7/10万)。据国内流行病学分析显示，<1岁婴儿病例数占64.33%；而在<1岁病例中，≤2月龄占28.05%，3~5月龄占41.95%。婴幼儿重症百日咳的死亡与白细胞、淋巴细胞计数异常增高、难治性肺动脉高压和心源性休克相关［6］。
百日咳传染源及传播途径
1.传染源：患者是唯一传染源
百日咳患者、隐性感染者和带菌者为本病的传染源。从潜伏期开始至发病后6周均有传染性，尤以潜伏期末至病后卡他期2~3周内传染性最强。76%~83%来源于患儿的家庭成员。
2.传播途径：飞沫传播
百日咳具有高度的传染性，百日咳鲍特菌可以在人的鼻咽部密集聚集，由呼吸道飞沫传播。而且可通过咳嗽、打喷嚏或长时间共用呼吸空间传播。
3.易感人群：普遍易感，婴幼儿易感性最强
从发病年龄来看，百日咳以婴幼儿多见，5岁以下儿童的易感率最高。临床中发现，青少年和成年人也可患百日咳。由于症状轻、不典型，疏于防范，在不知不觉中，他们便成了潜在的传染源，最终导致婴儿患百日咳的风险增加[7]。
百日咳临床表现
典型百日咳的病程分为三期：卡他性阶段（卡他炎症期）、阵发性阶段（痉咳期）和恢复期阶段。
1.卡他期：持续1～2周。临床症状比较轻，可表现为流鼻涕或塞满的鼻子，低烧，轻微，偶尔咳嗽，婴儿和幼儿的呼吸暂停和发绀、结膜充血、咽喉微痛、轻微咳嗽，类似感冒症状，没有特异性。
2.痉咳期：一般持续2～6周，亦可长达2个月以上。阵发性痉挛性咳嗽，患者面色涨红，嘴唇发紫，或张口伸舌、泪涕俱下，痉咳后因一次深长吸气出现高调鸡鸣样回声，咳嗽剧烈且时间久时会出现舌系带破溃、眼结膜出血、面部出血点等情况，往往患儿咳嗽日轻夜重。小婴儿比较容易出现并发症，常见有呼吸暂停、肺炎、百日咳脑病等，还有可能出现结膜下出血、脐疝、气胸等气压性损伤，往往表现重，病死率高。
3.恢复期：一般持续2～3周。咳嗽频率和严重程度逐渐减轻，咳嗽后呕吐也逐渐缓解。但如果恢复期再合并其他呼吸道感染，原来的痉挛性咳嗽可能会再次出现。此期病情可反复再次出现痉咳，病情迁延可达数月之久[8]。
百日咳实验室检查方法
1.细菌培养
细菌培养并分离百日咳鲍特菌的特异性高，被WHO列为实验室诊断百日咳的标准之一，是百日咳诊断的“金标准”。研究发现，在患儿已使用抗生素、接种疫苗、既往感染、病程较长或样本保存运送条件不当等因素影响下，检出率仅为0～30%[9]。由于，细菌培养的检测方法灵敏度较低，且实验操作周期较长（3~7d），目前细菌培养法已很少用于临床百日咳诊断。
2.血清学检查
百日咳血清学检测基层普及率高，操作简单，检测时间短，结果准确，但是特异性最低，于咳嗽发作后2-8周效果最佳，比细菌培养和PCR检测时间点晚。此外，1年内疫苗接种史和感染史所呈现的假阳性也容易造成诊断困难，并且各实验室间的检测标准缺乏统一[10]。
3.核酸检测
（1）PCR法检测
目前常用PCR法检测百日咳病原体的核酸，WHO和美国疾病预防控制中心已将PCR法列为百日咳实验室确诊方法之一。由于PCR不需要采集活菌即可获得阳性结果，因此比细菌培养更敏感[11]。核酸检测的PCR法包括传统PCR、实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和多重PCR。
（2）mNGS检测
mNGS不依赖特异性的引物扩增，无需预先假设、无需培养、无偏倚性、适用于各种临床样本。在呼吸道感染的病原体检测和研究中，具有较其他分子检测技术不可比拟的优势。对于儿童呼吸道感染，在病因不明且病情危重需要尽快明确病原体、疑似新发或特殊病原体感染、传统微生物检测技术多次阴性且治疗效果不佳等情况下，可以在常规病原检测的同时或在其基础上对样本进行mNGS分析，以高效获取感染病原体的信息[12]。
百日咳感染的治疗
1.一般治疗
呼吸道隔离至有效抗生素治疗5天，若没有进行抗生素治疗，呼吸道隔离至起病后21天。保持室内空气流通及环境安静舒适，避免刺激诱发患儿痉咳。痰液黏稠可雾化吸入及吸痰护理，发生窒息时及时吸痰、给氧，若发生脑水肿需及时进行脱水治疗，防止脑疝出现。进食营养丰富及易于消化的食物，补充各种维生素和钙剂。必要时使用镇静剂，可减少患儿因恐惧、烦躁而引发的痉咳，同时保证睡眠，可水合氯醛灌肠或服用异丙嗪(非那根)、苯巴比妥等[8]。
2.对症治疗
百日咳痉咳期最大的困扰是频繁剧烈的咳嗽，目前还没有特别有效的干预措施。对症治疗的药物主要包括糖皮质激素、支气管舒张药、抗组胺药和白三烯受体阻滞剂等，由于缺乏严谨的临床研究论证，故目前没有公认的推荐意见。在急性期需要应用抗生素治疗外，中医药治疗可改善症状，缩短病程[13]。
百日咳感染的预防
1、保护易感人群
接种百日咳疫苗是预防控制百日咳的有效措施。
2、控制传染源：患者、接触者及其接触环境的管理
患者是唯一的传染源，潜伏期感染者及患者应早发现、早隔离、早治疗。百日咳病人隔离至痉咳后30天，接触者观察21天。人是百日咳鲍特菌的唯一天然宿主，传染是通过与百日咳患者的接触而传播，在敏感的家庭接触者中感染率为100%。
3、药物预防
未经预防接种而与百日咳患者密切接触者，可选用百日咳免疫球蛋白肌内注射，红霉素对百日咳接触者进行预防可降低百日咳的感染率[14]。
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