英文名称 ：nontuberculous mycobacterial pulmonary disease

非结核分枝杆菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）是分枝杆菌属内除结核分枝杆菌复合群和麻风分枝杆菌以外其他分枝杆菌的总称。NTM可感染全身许多组织和器官，并可引起全身播散性感染，也可因消毒不严格造成医院内感染。NTM最常见的靶器官是肺脏，引起NTM肺病，多继发于慢性肺病，如支气管扩张、硅沉着病和肺结核等，同时也是艾滋病的常见并发症，因患者痰中可找到抗酸杆菌，易被长期误诊为肺结核。

分枝杆菌种类繁多，目前已发现超过200种，据2019年统计数据NTM占170余种。目前新菌种的确立主要依赖于16S rRNA序列检测技术，因为NTM的16S rRNA序列高度保守，大于1%的序列变化则可能是新的菌种。此种方法的应用使传统方法难以区分的菌种得以鉴定，是近年来NTM菌种种类快速增加的主要原因。

NTM的传统分类方法是1959年由Runyon提出的Runyon分类法，根据细菌在试管内培养时的菌落形态、产色以及光照影响、培养温度及生长速度分为四群（Ⅰ～Ⅳ群）。生长速度根据固体培养基上形成菌落的时间来确定：<7d为快生长型菌（rapidly growing mycobacteria，RGM）；≥7d为慢生长型菌（slowly growing mycobacteria，SGM）。Ⅰ～Ⅲ群为SGM，Ⅳ群为RGM，各群菌落特点及代表菌种详见表1。

表1 非结核分枝杆菌分类和代表菌种

NTM属于需氧菌，因细胞壁富含脂质而显现抗酸染色阳性的特点。NTM细胞壁疏水性强，决定了它优先存在于气溶胶中，不利于水溶性营养物质和药物进入，并可以形成生物被膜，对重金属、消毒剂、抗菌药物具有一定的抵抗力。该细菌广泛存在于自然环境中，主要存在于土壤和水源中（包括自然水源和经处理水源），医院的水系统、透析中心和牙科诊所成为NTM存在的高危场所。早期认为，人主要通过接触土壤、水及气溶胶等环境中的NTM而患病，而动物与人、人与人之间不会发生传播。近年来，基于全基因组测序的研究提示脓肿分枝杆菌可能存在人与人之间传播。NTM潜在人际传播的可能性将进一步加剧其危害性，尤其在免疫功能低下的人群。

（一）NTM病的发病率、患病率和病死率

NTM的流行病学资料多源于自发性上报或者实验室分离菌株的统计数据，尚无全球性流行病学资料。但多项区域性调查结果显示其发病率和患病率呈明显上升趋势，每年上升2.5%～8%。部分国家和地区已超过了结核病，其原因主要为获得性免疫缺陷综合征患者和免疫抑制人群的增多。近20年来，人们对NTM认识和微生物学检测技术的提高，尤其是分子检测技术在NTM菌种鉴定上的应用，也是呼吸道NTM的检出率上升的可能原因之一。

在各国的流行病学资料中，美国NTM标本的阳性率从1994年的8.2/10万上升到2014年的16/10万，病死率从1999年的0.069/10万增长至2010年的0.077/10万；2009—2015年，美国NTM肺病的发病率每年增长4.5%。在欧洲，2020年一项真实世界研究表明，NTM肺病在欧盟五国（英国，西班牙，意大利，法国，德国）的发病率为6.2/10万；在澳大利亚昆士兰州，NTM患病率从2001年的11.1/10万增至2016年的25.88/10万。亚洲国家的NTM流行趋势也愈发严峻：韩国一项纳入17 996例研究对象的研究数据表明，NTM在分枝杆菌中的分离率从2007年的17.0%持续上涨到2019年的57.5%；2020年一项真实世界研究则表明日本NTM肺病的发病率为 24.9/10 万。

（二）NTM病流行的地域分布特点

NTM病的发病具有很强的地域性，菌种分布也有明显的地域差异。MAC遍布全球，是NTM肺病最常见的致病菌。在美国，MAC占NTM肺病致病菌的85%；在丹麦占81%，在韩国占48%。脓肿分枝杆菌分布也较为广泛，主要引起NTM肺病，美国所有地区均有脓肿分枝杆菌的病例报告。堪萨斯分枝杆菌则多见于欧洲、南非及煤产出地区。海分枝杆菌多引起皮肤病，主要出现在沿海岛屿与渔业发达的地区。

我国NTM菌种分布也具有很大的地域差异，总体分布特点是：沿海高于内地，南方高于北方，气候温和地区高于寒冷地区。脓肿分枝杆菌主要分布在我国南部，MAC主要分布在东部。一项来自我国南方的研究显示MAC在所有菌种中占比44.5%，脓肿分枝杆菌占比40%，另一项来自我国北方的研究则发现MAC在所有菌种占比22.8%，脓肿分枝杆菌占比41.7%。

NTM感染与发病取决于宿主防御机制与病原体暴露负荷及毒力之间的相互作用。机体的防御机制包括局部对病原体清除和免疫系统防御。NTM通过呼吸道、胃肠道和皮肤等途径侵入人体，其致病过程与结核相仿。NTM侵入人体，中性粒细胞捕捉并杀灭大部分NTM，残余的NTM被巨噬细胞吞噬并在巨噬细胞内生长繁殖，在溶酶体酶的作用下部分被溶解，其抗原及其菌体成分被运送至局部淋巴结，经过一系列途径激活多种效应细胞，释放多种细胞因子，诱导CD4⁺T细胞等介导的免疫反应和迟发型变态反应。CD4⁺T细胞主要分泌 γ干扰素（γ-interferon，IFN-γ）和IL-12等，激活中性粒细胞和巨噬细胞杀灭NTM，是机体重要的保护性机制。人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染者CD4⁺T细胞降至50×10⁶/L以下时可发展为播散性NTM病，无HIV感染者发生播散性NTM病与患者IFN-γ和IL-12合成与反应通路中某些基因突变有关。IL-12和IFN-γ是宿主对NTM防御反应的关键要素。这些途径的缺陷增加了NTM感染的易感性。IFN-γ受体异常与个体NTM感染和家族疾病有关。不少前炎症细胞因子，如肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）也参与NTM感染的免疫过程：TNF-α可激活其他细胞因子如IL-18、IL-1β，吸引炎症细胞聚集在病变局部；可上调黏附分子表达，增加细胞间的黏附作用；促进巨噬细胞活化，增强其吞噬作用；参与肉芽肿形成，从而在NTM感染中起保护作用；然而，TNF-α也可导致组织坏死、空洞形成。因此，TNF-α拮抗剂英夫利昔和可溶性受体依那西普是NTM病重要的危险因素，可使NTM感染发展为活动性NTM病。

NTM肺病通常发生在结构性肺病基础上，如慢性阻塞性肺疾病、支气管扩张、囊性纤维化、尘肺、陈旧性肺结核、肺泡蛋白沉积症和食管运动障碍性疾病。囊性纤维化基因型和α1-抗胰蛋白酶表型的异常可能与NTM肺病发生有关。支气管扩张和NTM感染，特别是MAC感染经常共存，二者的因果关系尚难以确定。结节性NTM肺病伴支气管扩张的妇女具有相似的临床特征和体型，包括脊柱侧凸、漏斗胸、二尖瓣脱垂和关节过度活动，这些表型特征可能与特定基因型有关，如CFTR基因突变。体型异常本身可能通过气道分泌物引流不良或黏液纤毛清除无效等机制增加NTM感染风险。

NTM感染的病理表现与结核十分相似：组织学上可有淋巴细胞、巨噬细胞浸润和干酪样坏死为主的渗出性反应；有类上皮细胞、朗格汉斯巨细胞肉芽肿形成为主的增殖性反应；有浸润性相关细胞消退伴有肉芽肿相关细胞萎缩及胶原纤维增生为主的硬化性反应等3种。相比结核病，NTM感染干酪样坏死、空洞病变较少而胶原纤维增生明显。

一、免疫学检测

免疫学检测方法包括主要包括结核菌素皮肤试验和γ干扰素释放试验（interferon-γ release assay，IGRA），该检测方法不能直接用于NTM的诊断，主要用于疑诊分枝杆菌感染的初筛，诊断NTM必须结合菌种鉴定。结核菌素皮肤试验是以机体对结核分枝杆菌纯蛋白衍生物的迟发型变态反应为基础，不能区分结核分枝杆菌与NTM感染。IGRA利用结核分枝杆菌而非牛分枝杆菌BCG株系表达的抗原刺激外周血单核细胞产生IFN-γ。IGRA对于鉴别结核和大部分NTM感染具有较好的应用价值，可作为结核分枝杆菌病和NTM病的辅助诊断。部分NTM也可出现IGRA阳性结果，如堪萨斯分枝杆菌、海分枝杆菌、苏尔加分枝杆菌和戈登分枝杆菌等。

二、病原学检查

（一）标本的采集

可用于检测的标本包括痰、支气管肺泡灌洗液、体液、血液、抽吸脓液和组织等。痰标本收集应为至少3次非同一天的晨起痰（或诱导痰）。因为NTM培养阳性率低，所以鼓励临床医生尽量多次留取标本，留取过程中应注意防污染，尤其是自来水的污染。标本转运时间如果超过1h需要在4℃条件下保存。

（二）涂片检查

常规进行抗酸染色检查，抗酸染色方法包括Ziehl-Neelsen法和Kinyoun法，但检出率低，阳性提示分枝杆菌，不能与结核分枝杆菌鉴别。

（三）培养及菌种鉴定

所有标本均需要接种液体培养基和固体培养基，以提高阳性率。固体培养基的优点是可以根据培养菌株的克隆形态、生长速度和产色对其进行初步鉴定。NTM的适宜生长温度在28～37℃之间，多数可在35～37℃之间可以生长，但部分菌株需要在低温环境（28～30℃之间）生长，尤其是皮肤软组织、关节和骨标本，这部分标本须常规加做低温培养以免漏诊。

不同NTM感染的临床特点和药物敏感性特征有很大不同，治疗方案也各不相同，所以菌种鉴定非常重要。临床医生与实验室的沟通也尤为重要，需要根据临床表现来判断标本结果的临床意义。传统方法难以将NTM鉴定到种，需要依赖检验人员的经验，且耗时较长，分子生物学鉴定提供了很大帮助。依据鉴定的原理，目前NTM菌种鉴定主要包括2大类方法：比较同源基因或序列差异的分子诊断技术和分析细菌菌体组成成分差异的鉴定技术。

1.分子诊断技术

（1）核酸测序鉴定

基于同源基因或序列的差异来进行菌种鉴定，是目前分枝杆菌鉴定技术中分辨率最高、结果最为可靠的技术，是目前NTM菌种鉴定的“金标准”。16S rRNA基因测序分析是分枝杆菌菌种鉴定的标准方法，但由于该基因序列在分枝杆菌属内不同种之间的多态性很低，因此要采用16S rRNA联合其他同源序列（目前最常用的是ITS、rpoB和hsp65）为靶基因进行测序鉴定。

（2）线性探针杂交法

线性探针杂交法对NTM的鉴定是基于23S rRNA基因片段序列的差异。该方法具有操作简便、快速、准确的特点，但成本较高，鉴定的种类有限，直接应用到临床检测中仍很困难。

（3）实时荧光定量PCR

该检测方法目前只能区分MTB和常见的NTM菌种，存在一定的漏诊风险。此外，如果样本中存在MTB和NTM混合感染时，仅能报告MTB核酸检测阳性，且不能鉴定NTM的菌种。

（4）基因芯片鉴定

目前多采用市场上推出的成品菌种鉴定试剂盒，可定性检测疑似结核病或NTM病患者经过分离培养的分离株，或直接来源于疑似患者的临床样本中的核酸，可用于MTB和NTM病的辅助诊断。

2.依据细菌结构差异进行菌种鉴定

目前较为成熟的技术有两种，一是应用高效液相色谱仪对细菌细胞壁的分枝菌酸进行分析，二是应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDLTOF MS）分析多种蛋白成分在菌体中所占的比例。这两种方法均已经建立了包含丰富菌种的图谱库用于结果比对，因此具有很高的鉴别能力。但前者操作复杂、试剂不开放、价格昂贵，现不适用于临床检验应用。

基因测序是鉴定NTM菌种标准方法，然而鉴定到种水平有时需要分析好几个基因，并且仅限于专业实验室。近几年，鉴于MALDL-TOF MS方法的准确、快速和高效，在临床上越来越多地应用于细菌和真菌感染的研究，是鉴定NTM的潜在方法。然而与测序相比，MALDL-TOF MS需要的菌量较大，分辨率主要取决于数据库的质量，不能将脓肿分枝杆菌复合群鉴定到亚种水平，且所需设备昂贵，限制了其临床应用。

（四）NTM的耐药性检测

1.NTM的药敏试验

NTM对大多数抗结核药物具有天然的耐药性，所以药物敏感性试验是制定理想治疗方案的基础。但目前，针对NTM的药敏试验尚没有通用指南。虽然美国临床与实验室标准化研究所对于一些NTM菌种有推荐的药敏试验方法和药物临界浓度，但这些方法仍有待于临床充分地评价。需要注意以下几点：①新发现的MAC菌株推荐进行克拉霉素药敏试验，其他一线抗结核药物因为没有可靠的药物临界浓度而不推荐常规进行；②MAC经验治疗失败者常规推荐克拉霉素药敏试验；③未经治疗的堪萨斯分枝杆菌常规推荐进行利福平药敏试验，如利福平敏感则认为利福喷丁也敏感，而利福平耐药者则需进一步进行二线药物敏感试验，包括利福布汀、乙胺丁醇、异烟肼、克拉霉素、氟喹诺酮、阿米卡星和磺胺类药物。

2.NTM耐药的分子诊断

研究发现，NTM对某些药物的耐药性与特定耐药基因的突变有关，因此，可以通过对药物靶基因进行测序及时发现耐药菌株，有助于更好地制定治疗方案。但目前对NTM的耐药机制研究非常有限，因此，未来耐药分子机制方面亟待更深入的研究，才有助于应用分子手段尽快发现耐药菌。

一、NTM肺病的治疗原则——鉴定到种，联合用药

1.不同地区的NTM菌种分布差异性大，不同NTM的治疗方案及耐药模式不同，所以治疗前应尽量鉴定到种。

2.尽管目前难以确定药敏试验结果与临床效果的相关性，但制定NTM病的治疗方案时，仍应尽可能根据药敏试验结果和用药史，选择3～4种药物联合治疗，强化期6～12个月，巩固期12～18个月，在NTM培养结果阴转后继续治疗12个月以上。

3.NTM的治疗需要多种抗菌药物联合，疗程长，因此需要综合评估潜在副作用、花费、治疗获益来决定是否启动抗菌治疗，NTM肺病的诊断并不意味着需要立即开始抗菌的治疗，更不建议对疑似NTM肺病患者进行试验性治疗。

4.对NTM肺病患者应谨慎采用外科手术治疗。

二、NTM治疗中的常用药物

可用于NTM治疗的药物种类多，包括传统的抗结核药物，如利福霉素类、乙胺丁醇、链霉素、喹诺酮类等。近年研究证实一些较新的药物对NTM亦有一定作用，尤其是难治性NTM，如大环内酯类、利奈唑胺、亚胺培南、替加环素、氯法齐明等。NTM的治疗疗程通常较长，药物不良反应是NTM治疗过程中的一大难题，因此药物不良反应的监测至关重要。现将治疗NTM常用药物类型、抗菌谱及药物的常见不良反应归纳至表3。

三、常见NTM肺病的药物治疗——菌种不同，治疗不同

（一）MAC

大环内酯类药物是目前治疗MAC病疗效确切的唯一抗菌药物，MAC病的基础药物必须包括克拉霉素或阿奇霉素。MAC的治疗建议见表4。

对于大环内酯类药物耐药的MAC肺病尚无有效的治疗方案，因此尽量避免耐药的出现至关重要。MAC出现大环内酯类耐药最重要的危险因素是应用大环内酯类单药治疗或仅和氟喹诺酮类药物联用。

（二）脓肿分枝杆菌

脓肿分枝杆菌感染的治疗效果差。体外药敏试验结果显示，脓肿分枝杆菌对克拉霉素、阿米卡星和头孢西丁敏感，对利奈唑胺、替加环素、亚胺培南和氯法齐明等中度敏感，对一线抗结核药物基本耐药。但目前仅证明大环内酯类药物的体外药敏试验和临床疗效有较好的相关性。目前关于脓肿分枝杆菌的药物治疗推荐见表5。对于肺部病变局限且可耐受手术的患者，可同时采用外科手术治疗，以提高治愈率。

表3 NTM常用药物、抗菌谱及药物的常见不良反应

续表

表4 MAC治疗推荐

事实上，目前并没有可靠的治疗方案能保证长期的痰阴转率，因此启动抗感染治疗要慎重，平衡利弊。对于症状及影像学表现较轻的患者建议严密监测疾病进展，支持治疗及合并症的治疗可能比抗NTM治疗更加有意义。

表5 脓肿分枝杆菌复合群治疗推荐

（三）堪萨斯分枝杆菌

体外实验结果表明，绝大多数堪萨斯分枝杆菌对利福平敏感，对异烟肼、乙胺丁醇和链霉素中度敏感，大环内酯类药物、氟喹诺酮类药物、阿米卡星和磺胺甲𫫇唑等也有良好的抗菌活性。堪萨斯分枝杆菌肺病的治疗推荐见表6。

四、NTM肺病治疗终点和疗程的考量——综合考虑，个体决策

理想状态下，NTM肺病治疗的疗程为痰转阴后至少12个月。但是如上所述，一方面，该病治疗的疗程长，所需抗菌药物多，药物副作用较大，许多患者在治疗的过程中因为无法耐受而需调整用药方案甚至停药，另一方面，NTM肺病的总体治疗效果欠佳，即使按照所推荐的药物治疗方案，其治愈率大多不足50%。因此在确定患者治疗终点和抗感染疗程时并无统一标准，临床医师需结合患者实际情况，综合评估副作用、花费、治疗获益进行个体化决策。

五、手术在NTM治疗中的地位

目前NTM肺病的手术适应证尚无统一标准。在下列情况中手术可能有所帮助：病灶局限，尤其是肺上叶空洞性疾病患者；对药物治疗反应性差（如接受连续6个月治疗后痰培养未能转阴）的患者；无法耐受药物治疗的患者。有研究表明手术的病死率约为7%，并发症发生率20%，常见的术后并发症包括急性呼吸窘迫综合征、气胸、支气管胸膜瘘等，疾病进展迅速的NTM患者术后并发症的发生率更高。鉴于此，NTM肺病患者是否行手术治疗需十分谨慎，手术必须在经验丰富的治疗中心完成。目前，药物治疗应仍是一线治疗方案。

六、非结核分枝杆菌的预防——水源消毒是关键

表6 堪萨斯分枝杆菌复合群治疗推荐

预防NTM导致的医院内感染，关键要抓好医院用水和医疗器械的消毒工作。消毒液的配制必须严格按要求进行，规范操作。医疗器械消毒后采用灭菌水冲洗，防止二次污染。对留置中心导管的患者，特别是骨髓移植受者，应避免让自来水接触或污染其导管。自动内镜冲洗仪器及人工清洗均应避免使用自来水，应用酒精进行最后冲洗。避免使用氯化苯甲烷铵（如烷基二甲基苄基氯化铵）作为局部注射的皮肤消毒剂，因为脓肿分枝杆菌等NTM可在其中生长。外科手术时应注意：①手术室不使用自来水或自来水来源的冰块；②不用自来水冲洗或污染开放伤口；③门诊进行整形外科手术必须严格遵守无菌操作规程。此外，在收集痰标本前不要让患者饮用自来水或用自来水漱口。

密切关注城市饮用水中NTM污染问题，严格对饮用水进行消毒，预防NTM从环境传播到人。在做好预防工作的同时还要注意加强NTM检测。加强医院特别是大型综合医院的实验室建设，具备检测NTM的条件，做好NTM菌种鉴定工作，及时检出NTM并开展NTM菌种的药敏试验，以提高对NTM病的诊治水平。

对于HIV感染患者，可以考虑预防性使用抗菌药物，减少发生播散性MAC病的概率。CD4⁺T细胞<50×10⁶/L的患者均需进行预防性治疗，尤其是有机会感染病史的患者，推荐的预防性治疗方案：首选阿奇霉素1200mg（1次/周），次选药物为克拉霉素1 000mg/d（可分2次服用），若患者不能耐受大环内酯类药物，则可选用利福布汀300mg/d。若患者CD4⁺T细胞升高至100×10⁶/L以上则可考虑停药。