1/30/2016

麴菌病-病因與診斷/治療

原文標題:Aspergillosis - Causes and diagnosis
作者:© by Dr Daniel Calvo Carrasco LV CertAVP Resident ECZM(avian) MRCVS與Dr Neil A. Forbes BVetMed DipECZM(avian) FRCVS
原文出處:Parrots magazine #216 (January 2016) p.30-33、#217 (February 2016) p.30-31

※本文並非作為商業用途,版權歸原作者所有
(This article is not used for commercial purposes. All rights reserved by the original authors.)


(上)

在上篇中,LV CertAVP Resident ECZM(avian)的Daniel Calvo Carrasco醫師與BVetMed DipECZM(avian) FRCVS的Neil A. Forbes醫師對這種常見疾病的成因與診斷提供深入說明。

麴菌病是種非接觸傳染性的傳染病,由遍存於環境,特別是有機土壤中的麴菌屬黴菌導致,遍佈世界各地。麴菌屬在溫暖潮濕的條件下成長(>25° C)(Jordan 1990)。

圈養環境裡,廢棄物或墊料、穀物與種子是黴菌生長的常見媒介,乾草風險最高,在鸚形目中,種子為主的飲食是最普遍的相關來源。由於具有比其它麴菌屬種尺寸更小的孢子或分生胞子(Richard & Thurston 1983),煙麴菌(Aspergillus fumigatus)是自罹患麴菌病的鳥身上分離出來最普及的菌種,在猛禽個案中佔95%(Heidenreich 1997)。黃麴菌和黑麴菌是繼煙麴菌之後最常見的致病菌種(Carrasco 1993; Hoppes et al. 2000)。棒麴菌、灰綠麴菌、小巢狀麴菌、土麴菌、焦麴菌及雜色麴菌是其它菌種當中較少被分離出的。近期,一隻橙翅亞馬遜的鼻腔內分離出假綠垂麴菌(Aspergillus pseudoviridinutans)(Langlois et al. 2015)。

麴菌病是被豢養的野生鳥類最常發生的呼吸系統疾病(Redig 2000),但很少在獨立生存的鳥身上出現(Heidenreich 1997)。野鳥被豢養時已被證明會產生抗體(或抗原轉換),這表示牠們獨立生存時並未接觸黴菌。

據推測,豢養情況下的疾病盛行率使有些鳥種更易受感染(包括水禽、企鵝、灰背隼、海東青、紅尾鷹、金鵰、雪鴞、蒼鷹),這被認為和在牠們的自然環境中對麴菌屬孢子缺乏接觸有關(如海鳥或寒帶的鳥)。但最近的研究無法證明受測鳥種的易感性(Van Wayenberghe et al. 2012)。

鸚形目中,灰鸚、P屬(Bauck et al. 1992)與藍額亞馬遜(McMillan & Petrack 1988)對疾病發展的易感性有提升的記錄。鼻部通道的區域性感染(圖2)往往在亞馬遜身上觀察到更多,可能源於此鳥種對維生素A缺乏症的較高發病率(Bauck et al. 1992)。
圖1:顯微鏡下的麴菌屬樣貌顯示兩個分生孢子梗(黑箭頭),三個囊胞(白箭頭)與大量的游離分生孢子(黑圓圈)。
圖2:灰鸚身上由土麴菌引起的鼻部麴菌病。
吸入被視為煙麴菌對鳥的主要感染途徑(Oglesbee 1997),並產生小型孢子,後者脫離落入上氣道並輕易地進入氣囊與肺部(Fedde 1998)。氣囊通常是主要感染部位,由於被吸入的空氣在與肺部內的上皮表層接觸前會先抵達尾、胸和腹部氣囊(Nardoni et al. 2006)。

鳥將在兩種不同情況中罹患疾病,暴露於壓倒性孢子攻擊或鳥的免疫系統遭受危害,「抵抗」感染的生理機制無法克服感染攻擊時。食物或墊料目前或曾在某階段受潮並接觸到溫暖、潮濕,特別是也通風不良的環境,會促使高濃度的麴菌屬孢子產生(Dahlhausen 2003)。同時,某些飼養相關的因素可能也會抑制免疫細統,疾病發生的同時,生殖行為(Jones & Orosz 2000)、過度擁擠(McMillan & Petrak 1989)、運送(Tsai et al. 1992)、野鳥的檢疫或捕捉(Abrams et al. 2001)、飢餓、溫度不適、遷徙(Young et al. 1998)與近親繁殖(Low et al. 2005)皆曾被證實對我們的寵物鳥有整體健康狀態的影響。

鸚鵡飼主應注意的最重要飼養相關因素是營養失調、繼發性維生素A缺乏症與餵食遭感染的種子飲食。種子組成的飲食會造成營養不良,包含維生素A不足和肝脂肪沈積,導致口腔及呼吸道上皮細胞的鱗狀轉移瘤並確立黴菌的生長(McMillian & Petrak 1989)。黴菌疾病的發病率在多數被餵食滋養丸配方飲食的禽鳥身上是可以忽略的(Harrison 2010)。

其它可能抑制鳥正常免疫力的因素包含某些藥物如四環素(Oglesbee 1997)、類固醇(Verstappen & Dorrestein 2005)、疫苗接種(Barton et al. 1992),預先存在的情況如代謝性骨病(Vanderheyden 1993)、鸚鵡喙羽症(Soike et al. 1999)、創傷性傷害(Xavier 2008)、中毒(Young et al. 1998; Carrasco et al. 2001; Jung et al. 2009)及淋巴增殖性病變(Kelly et al. 2004)。

疾病會出現急性與慢性形式。感染可能是局部或瀰漫性的,取決於黴菌有機體沉降和生長的區域。孢子的壓倒性數目往往造成急性的表現,而削弱免疫系統更容易導致慢性形式的疾病。當單一病灶或患部被察覺,或在大部分呼吸系統中發現全身性病變,該疾病也可被歸於局部性。

急性疾病的情況下,出現呼吸道的迅速定植,首先抵達下呼吸道(尾部氣囊與肺部)。常在呼吸道發現黴菌生長的白色黏液狀分泌物(圖3);肺部明顯充血並出現氣囊膜增厚,肺部能被肉芽腫滲透(Abundis-Santamaría 2000)。常見到嚴重的呼吸困難伴隨快速進展,儘管經過治療,此形式有不良預後。死亡可在麴菌相關臨床症狀出現的48小時內發生(Aguilar and Redig 1995)。
圖3:位於氣囊內的麴菌屬肉芽腫。
黴菌性氣管炎(鳴管的麴菌瘤)是局部形式影響氣管的急性麴菌病,往往感染鳴管(Pahlen 2000)。黴菌性肉芽腫或麴菌瘤的增長會逐漸阻塞氣道(圖4)。若鳴管遭受感染,最先注意到的是聲音變化,伴隨迅速開始嚴重的呼吸困難(難以吸氣或呼氣或皆有),若不治療,會猝死。
圖4:鳴管的麴菌瘤(黃箭頭)。
此疾病的慢性形式若在早期狀態可能以非特定性且非常細微的臨床症狀表現出來,如嗜睡、增加變綠的糞便、厭食、運動無耐受力甚或儘管食慾正常卻體重減輕(McMillian & Petrak 1989)。鳥可能出現程度多變的呼吸損傷,取決於病變規模與位置,但嚴重的呼吸困難直到疾病晚期之前不一定會觀察到。
一些麴菌屬種(如黃麴菌)產生具肝毒性和潛在性免疫抑制的黴菌毒素,透過導致肝臟受損與其它全身性變化加劇疾病的嚴重性。正因如此,某些案例出現肝臟相關症狀而非呼吸損傷(圖5)。
圖5:受麴菌病感染的灰鸚身上的肝炎。

診斷技術

儘管是種知名疾病,麴菌的診斷對臨床醫師而言仍具挑戰性。一個決定性的診斷是透過黴菌鑑定偕同符合該疾病或病理性病變的臨床症狀來完成(Fischer & Lierz 2015)。不過在臨床狀況中,未識別種類便證明麴菌存在會完成應著手的診斷與治療。

收集完整病史,因為這可能透露誘發因子為何,同時有助於刪減其它呼吸窘迫的鑑別診斷如吸入性中毒、寄生蟲或刺激物。處理動物之前,應謹慎觀察,特別注意體態與姿勢、呼吸方式、叫聲的正常性、呼吸頻率、鼻孔或眼睛出現分泌物、呼吸異常噪音及整體狀況。

體檢期間,臨床醫師應評估鼻孔、竇,包含鼻後孔、咽、聲門的口腔,以及氣囊、肺、氣管的聽診,依據患者大小使用適當儀器。有些情況的主要臨床症狀是缺乏運動耐受力,臨床醫師可能會為了評估運動後的飛行表現、恢復時間與呼吸模式而以一受控制的方式鼓勵飛行。臨床症狀往往是非特定的,絕大多數案例需要進一步研究。

通常會需要不同診斷技術的組合來確診。就筆者的觀點,影像技術(放射線影像或電腦斷層掃描)與完整的生化和血液學結合是診斷的第一步,透過內視鏡檢查往往得到證實,若有必要,採集樣本。

為得到確診的放射線影像,放射線攝影在鎮靜或麻醉下進行,同時最大幅度降低患者壓力與操作者的風險。需要腹-背和側視圖兩者共同評估下呼吸道(肺與氣囊)及內臟。

黴菌性肉芽腫最常見於腹部氣囊,呈現出異常的軟組織密度(圖6)(McMillan & Petrack 1989)。罹患氣囊炎時,氣囊壁與增厚輪廓穿越氣囊的透射區域並出現空氣滯積(Girling 2005)。涉及下呼吸道的那些放射線變化是非特定的,因此往往需要更進一步測試以獲得診斷結果。此外,與麴菌屬有關的病變一般在放射線影像變得顯而易見之前加劇感染(Clippinger 1997)。儘管在隨後治療期間的臨床分析和這些數據的監測上並未顯現變化,先前的感染結果以放射線攝影呈現的變化將會持續。
圖6:腹-背側放射線攝影照片。請注意胸部氣囊左後方被鑑別為異常軟組織密度的肉芽腫(黃箭頭)。
電腦斷層掃描(CT scan)是利用電腦處理組合的許多X光影像,取自不同角度以產生掃描物體特定區域的橫切面(斷層攝影)影像(虛擬的「分層」),讓使用者不必切割便能見到物體內部。數位幾何程序自個別的旋轉軸線取得一系列大量平面放射線影像,產生物體內部的立體影像。

電腦斷層掃描能提供任何病變或異狀較放射線攝影更精準且明確的角度,因其給予掃描區域的立體再現。進行電腦斷層掃描,由於鳥能以正常的生理姿勢站立,並非總是需要全身麻醉或鎮靜,平靜的患者可有意識地被掃描。

內視鏡檢查意謂使用放大鏡置入中空器官或體腔,目視檢測體內結構。放射線攝影與電腦斷層掃描被列為非侵入性的,而內視鏡檢查是種侵入過程,儘管最後兩根肋骨之間的小切口(3mm長)往往足以評估尾部氣囊和內部器官。若叫聲有變化或有其它可疑的黴菌性氣管炎,也應進行氣管鏡檢查,即為氣管內襯的內視鏡檢查。這需要使用全身麻醉,但沒必要手術進入,而是經由嘴部目視。

內視鏡檢查給予直接的目視評估並鑑別潛在的黴菌生長,及取樣用於細胞學、組織病理學、培養種菌與任何病變、增生或異常器官的敏感度。內視鏡檢查麴菌病的症狀包含半透明、充血(vascularised)和增厚的氣囊壁,往往結合黃白色、結節狀、肉芽腫、聚結傷口與斑塊狀病變。偶爾也和色素性黴菌(pigmented mould)有關(Fischer & Lierz 2015)。若需要明確診斷,內視鏡檢查與黴菌培養能證明。

取得血液樣本往往是為了進行血液學與生物化學檢測。麴菌屬血清學以及電泳也能有所助益,並在其它診斷技術中結合使用,但視為單一測試使用的價值有限。

血液學應用於臨床醫學以定義血球的研究與評估。總數、不同類型的比例與這些細胞的變化皆被調查。

通常罹患麴菌病的患者身上會發現白血球總數增加(白血球增多症),伴隨異嗜性(異嗜細胞百分比提高),或單核球增多症(單核球數量增加-特別是在病期長的案例中)、淋巴球減少症(淋巴球數量降低)及非再生性貧血。不幸的是,這些變化並非麴菌病所獨有,但與影像技術結合具有重要的臨床價值。

血液學檢查用於監測治療反應,重覆的血液學檢查建議在治療期間(四週與八週)和黴菌治療停止後的一、三、六個月進行,以證實療效並確認感染尚未復發。

生物化學涉及血液不同參數的評估與判讀,與不同器官、系統功能及整體健康狀態有關。

伴隨低白蛋白血症(hypoalbumenemia)與高血球蛋白症(hyperglobulinemia)的高蛋白血症(Hyperproteinemia)(即免疫反應的跡象,也被視為白蛋白/球蛋白比率降低)被描述為麴菌病的特性(Phalen 2000)。患者感染麴菌病的變化將根據受感染器官而有所不同,變化往往肇因於肌肉衰竭、厭食和脫水。若已產生肝毒性中毒,這些變化會是肝臟損害(Jones & Orosz 2000)。因此,血液生化檢查往往不用於取得診斷,而是評估病程的嚴重性和延久性,以提供預後並監視治療反應。血清蛋白電泳(SPEP或SPE)是種檢測血液中名為球蛋白的特定蛋白,透過將血清(血液凝結後的流質部分)置入凝膠中或毛細管液體內,接著暴露於電流以將血清蛋白成分依大小和電荷分離至五種主要類別:白蛋白、α-1球蛋白、α-2球蛋白、β-球蛋白與γ-球蛋白的實驗室測試。

如上所討論的,有些患者呈現蛋白質與球蛋白總數的提升,但伴隨白蛋白不足,儘管這些變化不會總是出現。球蛋白中,已有受麴菌病感染的鸚形目、隼與企鵝體內β和γ球蛋白濃度增加的記錄(Fischer & Lierz 2015)。

血清學是血清與其它體液的科學研究。實際上,該術語通常意指血清中抗體的診斷鑑別。不同的實驗室技術可用於檢測禽類身上的麴菌抗體,如血球凝集測定、瓊脂凝膠免疫擴散法、間接型酵素連結免疫吸附分析法(ELISA)。最近針對隼的研究顯示確診麴菌病的隼體內有92.3%的血清抗體轉換(Fischer et al. 2014)。然而,大量的麴菌抗體已在健康和感染麴菌的鳥身上發現(Cray & Watson & Arheart et al. 2009)。此外,患者傾向在疾病復原階段進行血清轉化,故這樣的測試對於臨床疾病的初步診斷價值有限。

半乳甘露聚糖(Galactomannan)是麴菌細胞壁的成分之一且在成長過程中被釋放。檢測血液中的半乳甘露聚糖用於診斷人類身上的侵入性麴菌感染。對於隼,近期的研究沒有發現健康與受麴菌感染動物之間的顯著不同層級,然而在鸚形目物種身上的兩個研究顯示確診麴菌病的案例有67%與83%對半乳甘露聚糖呈陽性反應(Cray & Reavill et al. 2009, Cray & Watson & Rodriguez et al. 2009)。為何半乳甘露聚糖未在所有受感染鳥類身上提高是不確定的。半乳甘露聚糖有助於達成診斷,但應作為輔助工具而非一項個別診斷技術。

明確的診斷是藉由在臨床疾病與/或病理性病變(組織病理學)的結合下證明麴菌(黴菌培養)的存在而完成。透過內視鏡或屍檢自受感染器官(氣管、氣囊與肺)獲得的樣本應以避免交叉汙染的方式收集,由於麴菌是種遍佈的生物體。

麴菌5至10μm的菌絲可用細胞學檢查法鑑別(末端圓形、分枝呈45度角的長枝絲狀黴菌結構)(Campbell & Ellis 2007)(圖8)。應進行黴菌培養以得到明確的診斷。黴菌培養需要特定的黴菌媒介,可能比常規細菌培養更費時。
圖7:透過內視鏡檢查左尾胸部氣囊觀察到的麴菌瘤。
圖8:自感染土麴菌灰鸚鼻部洗出物觀察到的黴菌菌絲。
組織方面,麴菌屬肉芽腫的特徵為嗜中性顆粒球、巨噬細胞、淋巴球及漿細胞圍繞於有隔黴菌菌絲殘渣的壞死中心(Fischer & Lierz 2015)。


(下)

麴菌病-治療
在Dan醫師文章的第二部分中,他敘述用以治療麴菌病的藥物。

在疑似黴菌性氣管炎或嚴重呼吸困難的案例中,首先置入氣囊管繞過梗塞處並使動物呼吸無礙。氣囊管置於鳥左側腹內的最後兩根肋骨之間(Lawton 2008),可在原處維持數天直到解決氣管的疾病。此程序在全身麻醉下進行(圖9)。
圖9:在感染鳴管麴菌瘤的灰鸚的左胸氣囊置入氣囊管。
麴菌病的藥物治療包含抗黴菌療法、抗炎和依時機使用的全身性抗生素(以應付繼發性細菌感染)在療程初期及支持性護理(輸液療法與餵食輔助)方面往往皆有需求。
圖10:位於主支氣管的麴菌瘤
基本上,唑基(azoles group)中的活性物質和一些丙烯胺與多烯抗生素是開給感染麴菌病禽類患者的藥方,多數患者如今接受唑類治療諸如Voriconazole(VFend、Pzifer),或Itraconazole(Fungitraxx、Topetfarma)(Krautwald-Junghanns et al 2015)。抗黴菌治療應維持兩個月。應完成任何潛在飼養相關因素的修正。

一系列治療藥劑是目前可用的,可透過不同途徑提供-口服、肌內注射與噴霧是施藥最常見的程序。若無法徹底根除,有些學者建議手術移除黴菌性肉芽腫(Deem 2003)或進行病灶內的治療(Desmarchelier & Ferrell 2015)。這些學者認為手術移除是最初七天抗黴菌療法之後更簡單有效的方式。
圖11:霧化器
唑基,最常用於抗黴菌的藥物,抑制lanosterol 14 α-demethylase酵素,一種將羊毛甾醇轉化為麥角固醇的必要酵素。與在動物細胞中出沒的膽固醇不同,麥角固醇出現在黴菌細胞膜中。唑的作用為抑制黴菌生長。

Itraconazole是多年來的藥物首選,供應其廣泛的抗黴菌範圍(包含麴菌屬、念珠菌屬、隱球菌屬及其它),與麴菌微弱的抵抗力。不過最近的研究顯示21%(Silvanose et al 2006)和36%(Ziolkowska et al 2014)的抵抗力。消化道的再吸收與因此而得的生體可用率主要取決於胃的酸鹼度和環糊精賦形劑(excipient cyclodextrin)。不同口服形式的itraconazole已可取得,研究證明其吸收作用與市售製劑中的組織濃度相較於同類散裝的合成產品皆有所改良(Bunting et al 2009)。不久前,市面上還沒有治療籠養鳥的黴菌性藥劑可取得,在這種病例中一直且仍然開立人類和獸醫製劑的處方。

近日,一種Itraconazole的新配方已為籠養鳥商品化。這種新配方打算使禽類消化道吸收更好。如同其它唑類製劑,itraconazole可具肝毒性,導致非特定的症狀如厭食與嗜睡。在鴿子身上進行的一項研究(Lumej et al 1995)顯示肝臟濃度較血漿和肺部濃度高出14倍,表示為達到有效的組織含量需高劑量的口服劑,增加繼發性效用的風險。
圖12:綠色糞便,一種肝病的共同特徵
儘管Itraconazole被視為在多數禽類身上耐受性良好,非洲灰鸚似乎對它特別敏感,而牠們看來對Voriconazole耐受性良好(Flammer et al 2008)。

Voriconazole,更新的一種唑類製劑,如今被視為治療人類身上麴菌病的標準藥物。Voriconazole與itraconazole有類似範圍,對麴菌屬具殺黴菌效果。雖然已發現一些煙麴菌菌株對voriconazole有抗性,和它對其它唑類藥物的抗性相比這是更不顯著的。

有些研究已顯示一小時及口服施藥後48小時內(Schmidt et al 2007)在某些禽類身上有效的血漿含量。對於人類和其它哺乳動物,高量的口服生物利用率(達96%)讓後期感染的靜脈注射與口服施藥之間有個快速過渡期。這種藥物一般被視為比其它唑類藥物毒性更低,也很少見到副作用。然而這種藥物仍應考慮具潛在肝毒性且應謹慎使用。

Voriconazole可以錠劑形式取得,並容許混合水中在家裡口服施藥。抗黴菌或抗微生物的霧化產品往往與口服抗黴菌藥物併用以治療麴菌病例。筆者最常用的霧化產品是兩性黴素B(Amphotericin B)、Enilconazole與1:250稀釋的F-10消毒液(保健衛生有限公司)。
圖13:正接受F10噴霧的朱露冠
兩性黴素B是種多烯抗黴菌劑,它也觸發麥角固醇,導致細胞膜破裂與隨後的細胞死亡,它在高劑量被視為殺黴菌劑,且具有廣泛的抗黴菌範圍,有效抵抗酵母菌和黴菌。另一種已知的多烯藥物是制黴素,但不經由消化道吸收,這往往用在鳥身上以治療消化道的念珠菌病。
圖14:透過內視鏡在氣囊中見到的麴菌瘤
兩性黴素B作為全身性藥劑是耐受性差的,由於它的潛在腎臟副作用及大量的全身毒性反應(Krautwald-Junghanns et al 2015)。不過它可作為霧化劑與唑類藥物一起每日使用。F-10消毒液(保健衛生有限公司)是種四級銨化物(quaternary ammonium)(Benzalkonium chloride,殺黴菌劑)與雙胍(Biguanide)的組合,也含有Polyhexanide,一種更進一步消毒的聚合物。
圖15:Vfend,市售錠劑形式的Voriconazole
F10具極廣泛的抗微生物作用,有效對抗細菌、黴菌、無包膜的病毒和孢子。它在市面配方類別中可取得,且用於霧化、皮膚、鼻竇、氣囊、氣管或傷口以治療局部感染是安全的。它被證明有效對抗麴菌屬及念珠菌屬。以此產品用於噴霧治療麴菌病時建議一天三十分鐘三次。此產品也可由「噴霧器」施用,在麴菌風險中(如運輸或隔離期間)的鳥房內製造活性成分的薄霧,作為防治臨床疾病的預防行動。
圖16:Fungitraxx,Itraconazole的液體形式,已授權用於禽類


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