探秘肺炎链球菌性社区获得性肺炎患者鼻咽微生物组：诊断难题与生态新解

《Medical Microbiology and Immunology》：Profiling the nasopharyngeal Microbiome in patients with community-acquired pneumonia caused by Streptococcus pneumoniae: diagnostic challenges and ecological insights

为解决肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）相关社区获得性肺炎（CAP）在成人中仍高发，且其与鼻咽微生物组关系不明的问题，研究人员开展了对肺炎链球菌性 CAP 患者鼻咽微生物组的研究。结果发现患者感染后鼻咽微生物组有变化，存在独特细菌相互作用。这为呼吸道感染研究和治疗提供新方向。

　　在日常生活中，社区获得性肺炎（Community - acquired pneumonia，CAP）就像一个隐藏在暗处的 “健康杀手”，时刻威胁着人们的生命健康，尤其是成年人。肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）作为 CAP 最常见的致病菌，即便在儿童中因结合疫苗的使用而使肺炎链球菌性 CAP 发病率有所下降，但在老年人中它依旧 “肆虐”。

目前，我们对肺炎链球菌在肺炎发生前后与鼻咽微生物组之间的相互作用了解甚少。而鼻咽作为肺炎链球菌的 “储存库”，其微生物组的变化对肺炎的发展、治疗及预防可能有着至关重要的影响。因此，为了深入探究其中的奥秘，来自德国汉诺威医学院、瑞典隆德大学等机构的研究人员开展了一项针对肺炎链球菌性 CAP 患者鼻咽微生物组的研究，相关成果发表在《Medical Microbiology and Immunology》上。

研究人员为了更好地理解鼻咽微生物组在肺炎链球菌性肺炎中的作用，从 2016 年 9 月至 2018 年 9 月建立的 ECAPS（“Etiology of community - acquired pneumonia in Sweden”）队列中，选取了 61 例肺炎链球菌性 CAP 成年患者和 61 例年龄、性别和季节匹配的健康对照者。他们主要运用了 16S rRNA 基因扩增子测序技术对患者入院时及感染后三个月采集的鼻咽拭子样本进行分析，同时结合肺炎链球菌特异性 PCR、尿抗原检测和细菌培养等多种检测方法辅助研究 。

研究结果如下：

1. 实验室样本特征：CAP 患者中慢性阻塞性肺疾病（COPD）、冠状动脉疾病（CAD）和既往或当前吸烟情况比健康对照组更为常见。在诊断方面，多种检测方法各有优劣，如尿抗原检测（UAD）阳性率最高，达 69%，而肺炎链球菌特异性 PCR 阳性率为 58% ，16S rRNA 基因扩增子测序则在 98.5% 的患者样本中检测到链球菌属（Streptococcus spp.），但样本间差异较大。
2. 感染后鼻咽微生物组变化：感染后样本细菌生物量低于感染期，α 多样性增加，微生物组稳定性降低。通过计算观察 OTUs（Operational Taxonomic Units，可操作分类单元）、香农指数和辛普森指数评估微生物组多样性，发现感染期与健康对照组在这些指标上无显著差异，但感染期与感染后样本差异显著。同时，通过共现网络分析计算模块性指数，发现健康微生物组稳定性最高，感染后样本模块性指数较低，表明其微生物弹性较差。
3. 分类学分析结果：肺炎患者和健康对照者的细菌群落结构相似，但感染期肺炎患者样本中链球菌属丰度较高，感染后其丰度显著下降。优势菌群包括棒状杆菌属（Corynebacterium spp.）、葡萄球菌属（Staphylococcus spp.）等。通过 ANCOMBC 分析和皮尔逊相关性分析，确定了测序检测到的链球菌属与肺炎链球菌的关联。
4. 细菌间的关联：感染期、感染后和健康状态下细菌间存在不同的显著关联。感染期，棒状杆菌属与链球菌属、葡萄球菌属呈显著负相关；感染后，链球菌属与普雷沃菌属（Prevotella spp.）、韦荣球菌属（Veillonella spp.）呈显著正相关。这些关联在健康样本中有的不存在，有的表现不同。
5. 链球菌属丰度与病毒共感染的关系：通过皮尔逊相关性分析发现，在众多临床变量中，只有病毒共感染与鼻咽中链球菌属的存在显著相关。病毒共感染患者中链球菌属的相对丰度更高，而无病毒共感染患者中棒状杆菌属是优势菌群。

研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了肺炎链球菌性 CAP 患者感染后鼻咽微生物组持续受到干扰，微生物组弹性降低，且存在独特的细菌相互作用。这些微生物动态变化可能对抵抗病原体定植至关重要。然而，研究也存在一些局限性，如样本量较小、缺乏与其他呼吸道部位的比较、未对健康对照组进行随访采样等。尽管如此，该研究依旧为进一步探究微生物相互作用、开发针对呼吸道感染的微生物组靶向疗法提供了重要依据，特别是对于高危人群的呼吸道感染防治具有重要的参考价值。未来的研究可以针对这些局限性进行完善，从而更全面地了解微生物组在呼吸道感染中的作用机制。