mNGS应用案例分享-肺动静脉瘘相关脑脓肿
一例无症状性肺动静脉瘘相关脑脓肿的精确诊断和治疗背景
脑脓肿是中枢神经系统的一种严重传染病，通常是由多种不同的病原体引起的，这些病原体包括中间链球菌（S.intermedius）。肺动静脉瘘（PAVF）的特征是肺动脉和静脉之间的直接通讯异常，是脑脓肿的罕见潜在原因。
案例介绍患者是先前健康的55岁男性，出现了5天的头痛和发烧。脑磁共振（MRI）提示脑脓肿。胸部CT扫描和血管造影证实PAVFs。做脑脊液（CSF）样本的mNGS检测后，确定病原体为中间链球菌。转而接受大剂量青霉素G的单药治疗，治愈。
结论这是执行mNGS识别脑脓肿患者病原体的另一种方法，特别是当传统细菌培养结果为阴性时。如果患者没有任何已知的病前病史，也应进行进一步的胸部CT或肺血管造影术以排除PAVFs作为脑脓肿的潜在原因。
脑脓肿是中枢神经系统（CNS）罕见的威胁生命的传染病，可由多种病原体引起。中间链球菌（intermedius）是一种已知的病原体，可引起脑脓肿。病原体可以通过连续性鼻窦感染、头部创伤或神经外科手术或通过从右向左分流疾病，直接传播到大脑。肺动静脉瘘（PAVF）在肺动脉和静脉之间有异常的直接通讯。病原体和栓子可直接通过瘘管进入大脑，导致反复出现脑脓肿或脑梗塞。无症状特发性PAVF相关性脑脓肿的报道很少。在这里，我们报告一例与PAVF相关的脑脓肿。案例介绍
一名55岁的男子于年10月1医院急诊室（ER）。他有5天的发烧史（最高39.0度）和头痛病史，伴有畏寒，恶心和呕吐。没有头部外伤，鼻窦炎，中耳炎或牙齿感染的病史。否认有高血压，糖尿病，肺部疾病或心血管疾病的病史。入院时，患者体温略高，为37.°C，脉搏率为88次/分钟，呼吸率为1次呼吸/分钟，血压为/60mmHg。体格检查未发现神经系统缺陷迹象。实验室检查显示白细胞（WBC）10.99*10^9/L，中性粒细胞比率（NEU％）81.40％，淋巴细胞比率（LYM％）1.5％，红细胞（RBC）4.55*10^1/L，血红蛋白克/升，红细胞沉降速率（ESR）43毫米/小时，降钙素原（PCT）0.纳克/毫升（正常范围0.1纳克/毫升）。其他血液检查，包括血糖，钠，丙氨酸转氨酶（ALT），天冬氨酸转氨酶（AST），抗核抗体（ANA），类风湿因子（RF），半乳甘露聚糖酶免疫测定（GM-test），（1,3）β-D-葡聚糖测定法（G-test），T-SPOT，人类免疫缺陷病毒（HIV）均在正常范围内。超声心动图显示无瓣膜赘生物。脑增强磁共振成像（MRI）显示环形增强的肿块，病灶周围水肿邻近右心室枕骨角（图1）。胸腔增强计算机断层扫描（CT）在右肺中部显示两个不规则的高密度结节，最大横截面为.1厘米*.4厘米（图a）。肺部CTA确证的PAVF的最大强度投影（MIP）和容积繁殖技术（VRT）（图b，c）。图1.脑部MRI检查结果。（a）轴性：与右心室枕角相邻的肿块病灶，周围有水肿。病变中心在DWI（b）上是高强度的，在ADC图（c）上是低强度的；g注射后，病变具有清晰的薄壁增强边缘（d-f），这与脑脓肿的影像学发现相符。DWI，扩散加权图像；ADC，视在扩散系数图肺部CTA检查结果。轴胸CTA显示右肺中部有两个不规则的高密度结节，最大横截面为.1cm×.1cm（a）；（b）MIP和（c）VRT确认PAVF（红色箭头）。CTA，计算机断层扫描血管造影；MIP，最大强度投影；VRT，体积再现技术；PA，肺动脉；PV，肺静脉入院后第5天的CSF分析显示蛋白质1.08g/L（正常0.15-0.45g/L），氯mmol/L（正常10-mmol/L），葡萄糖4.3mmol/L（正常.5-4.5mmol/L），乳酸5.7mmol/L（正常1.–.1mmol/L）。脑脊液细胞学检查显示为白细胞增多，白细胞计数为/mm3，NEU％60，LYM％36。该患者首先接受了经验性抗感染治疗，头孢曲松钠（剂量gqd）和万古霉素（剂量mgq1h）。后来被美罗培南替代（剂量1gq1h），因为他不能忍受副作用。该方案仅显示出短暂的作用。接受美罗培南和头孢曲松治疗后5天，患者的体温突然升高。
在第10天，宏基因组mNGS的结果回来了，检测到中间链球菌。脑脊液培养阴性。根据mNGS结果，我们终止了经验疗法，选择青霉素G作为单一疗法。病人的体温逐渐恢复正常。第19天，患者体温恢复正常并且总体状况得到改善时，进行了栓塞治疗。第4天，随访脑MRI显示病变大小明显缩小。第34天，患者出院，无任何并发症。
讨论
脑脓肿是一种由细菌、真菌、分枝杆菌、寄生虫等引起的包裹在脑实质中的脓性区域的疾病。死亡率约为10％，大约30％的幸存者会留下中枢神经系统症状。
肺动静脉瘘（PAVF），也称为肺动静脉畸形（PAVM），是一种罕见的血管疾病，在肺动脉和静脉之间存在异常连通，导致从右向左分流。临床表现主要包括劳累性呼吸困难和手指杵状指，而56％的患者也无症状。它是反复出现脑脓肿的重要原因，在临床上很少见并且容易被忽视。其中约80％为先天性疾病，其中约47-90％的患者与遗传性出血性毛细血管扩张（HHT）密切相关。我们患者的病史并未显示出贫血，鼻出血或胃肠道出血，并且附加检查未显示任何HHT迹象。
mNGS显示出从复杂和严重感染中鉴定出致病性病原体并指导精确治疗的巨大优势。与传统的诊断技术相比，mNGS的测试对包括细菌，分枝杆菌，支原体，衣原体，真菌，病毒和寄生虫在内的多种病原体的遗传含量进行了无偏见的分析，因此其检验更加简便，省时和准确。与16SrRNA测序相比，mNGS中检测到的序列库可以匹配超过11,种病原体的序列数据库，后者只能检测高度保守的细菌特异性序列。在临床实践中，越来越多的医生开始认识到mNGS的最高价值，并将其应用于解决感染问题。在这种情况下，脓肿的病原体中间链球菌仅通过mNGS鉴定，而常规培养结果为阴性。
中间链球菌，一种通常生活在口腔，咽喉，胃肠道菌群中的微生物，是人类口腔和上呼吸道正常菌群的一部分，在化脓性传染病（如脑）中很容易被发现肝脓肿，牙槽感染和感染性心内膜炎。中间链球菌对青霉素G高度敏感，具有广谱活性，良好的CNS渗透性和生物利用度。在未确认病原体的情况下，针对脑脓肿的经验性抗感染治疗方案是青霉素或头孢噻肟或头孢曲松加甲硝唑，在大多数情况下有效。如果存在耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA），则推荐使用万古霉素。在这种情况下，当经验性联合抗生素疗法（头孢曲松加万古霉素或美罗培南）无效时，我们根据mNGS确定的病原体切换到大剂量青霉素G的单一精确疗法。治疗后脑脓肿的大小明显减少，不再发烧。
总之，本文描述了一例由中间链球菌感染引起的与PAVF相关的脑脓肿的病例，该病例由mNGS鉴定，而常规血液和CSF培养未能检测到病原体。用青霉素G成功地经济地治疗了该患者。因此，建议用mNGS鉴定脑脓肿患者中病原体，特别是当传统培养结果为阴性时。如果患者没有任何已知的病前病史，也应进行进一步的胸部CT或肺血管造影以排除PAVFs作为脑脓肿的潜在原因。
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