树状芽孢杆菌是婴儿破坏性脑膜炎的病原体之一

Paenibacillus dendritiformis as a Cause of Destructive Meningitis in Infants

摘要

由类芽孢杆菌属引起的侵袭性感染对婴幼儿构成严重威胁,且极易导致神经系统后遗症。本报告描述了近期在美国发现的两例由树状类芽孢杆菌感染引起的严重神经系统症状的婴儿病例。照护婴幼儿的临床医生应警惕这种新出现的感染。

介绍

由类芽孢杆菌属引起的侵袭性感染对婴幼儿构成严重威胁,并极易导致神经系统后遗症。继乌干达婴儿感染类芽孢杆菌属的报道之后 1,2 ,美国多个州也发现了类似病例 3 。本文描述了近期在美国发现的两例由树状类芽孢杆菌感染引起的严重神经系统症状的婴儿。临床医生应重视这种新出现的感染,因为经验性抗生素治疗方案可能不足以有效治疗菌血症和脑膜炎,通常需要进行神经外科手术干预。

调查及结果

2025 年 2 月,宾夕法尼亚州东部一名 2 个月大的女婴(胎龄 26 周)出生,出生后出现呼吸窘迫和癫痫发作。此前,她在新生儿重症监护室(NICU)的治疗过程顺利,未接受任何神经系统手术。血培养检出革兰氏阴性杆菌,血培养和脑脊液(CSF)培养均检出硫胺素类芽孢杆菌(Paenibacillus thiaminolyticus), 该结果基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析。未检出其他病原体。脑部影像学检查显示进行性脑积水、脑软化和脓肿,需要行脑室腹腔分流术( 图 1 )。她接受了为期 8 周的美罗培南持续静脉输注治疗,由于脑脊液持续异常,在治疗中期加用了万古霉素和利福平。症状出现 4 天后,她开始补充硫胺素。8 个月大时,她能够与人进行眼神交流并微笑,也没有明显的癫痫发作;然而,她仍然无法经口进食、独立坐立或翻身。
图 1
树状芽孢杆菌是婴儿破坏性脑膜炎的病原体之一 | NEJM 循证医学 — Paenibacillus dendritiformis as a Cause of Destructive Meningitis in Infants | NEJM Evidence
宾夕法尼亚州立大学儿童医院收治的患有树状芽孢杆菌脑膜炎的婴儿的代表性脑部超声图像。

此前明尼苏达州曾报道过一例类似病例,一名胎龄 33 周的男婴,出生 37 天,在新生儿重症监护室(NICU)接受了 22 天的治疗,回家后 15 天情况良好。 4 之后,他因喂养困难和意识丧失再次入院。血液和脑脊液培养均检出硫胺素溶解假单胞菌(P. thiaminolyticus ),经基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析鉴定。未检出其他病原体。脑部影像学检查显示“液化性脑膜脑炎”。他接受了 21 天的静脉注射氨苄青霉素治疗,并进行了脑室腹腔分流术。之后,他出现喂养困难和癫痫发作,最终在 11 个月大时死亡。

尽管两家临床实验室均通过 MALDI-TOF MS 鉴定出硫胺素杆菌(P. thiaminolyticus ),但对两名婴儿分离株进行全基因组测序后,鉴定出树状拟杆菌(P. dendritiformis )。这些分离株含有编码 IV 型菌毛操纵子、多种 β-内酰胺酶、万古霉素耐药基因和硫胺酶 1 的基因。IV 型菌毛此前已被证实是新生儿类杆菌病的重要毒力因子。 5

初步结论和行动

婴儿类芽孢杆菌感染是一个日益严重的健康问题,其后果可能十分严重;然而,其传播途径尚不明确。本文报告的两例婴儿均为早产儿,需要在新生儿重症监护室(NICU)接受治疗。美国其他新生儿类芽孢杆菌病病例也见于入住 NICU 的婴儿以及母亲有药物滥用史的婴儿。 2,3 类芽孢杆菌属的成员通常被认为是土壤微生物群的一部分,但这些患者似乎不太可能大量接触土壤。 4,6,7-9 乌干达婴儿的感染与降雨和靠近大型水体有关 2 ;然而,美国婴儿感染的风险因素可能与乌干达婴儿的风险因素不同。

芽孢杆菌属是革兰氏阳性、能形成芽孢的细菌,其革兰氏染色结果常呈不规则性,这可能导致诊断延误。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)可以可靠地鉴定出类芽孢杆菌属的感染,但无法准确区分硫胺素类芽孢杆菌(P. thiaminolyticus) 和树状类芽孢杆菌(P. dendritiformis )。鉴于这两种细菌的​​毒力因子和抗菌药物耐药性决定簇似乎较为保守,这种区分在临床上可能意义不大。类芽孢杆菌属是兼性厌氧菌,这一特性可能是其培养困难的原因之一,尤其是在资源匮乏的环境中。

目前尚无最佳抗生素治疗方案,但由于存在多种β-内酰胺酶基因,应谨慎使用窄谱β-内酰胺类抗生素。乌干达分离株携带万古霉素耐药基因( VanW );美国菌株表型上对万古霉素敏感,但也携带这些基因。一些美国婴儿曾接受氨苄西林治疗,但在已报道的病例中,预后最佳的病例接受了美罗培南和硫胺素治疗。 早期补充硫胺素可能有所帮助,因为硫胺素溶解假单胞菌(P. thiaminolyticus) 和树状假单胞菌(P. dendritiformis) 均能产生硫胺素酶, 5 脑组织损伤可能部分是由于脑组织局部硫胺素缺乏所致,而不仅仅是感染的直接影响。 10

照顾婴幼儿的临床医生应该了解这种新出现的病原体,因为治疗菌血症和脑膜炎的经验性抗生素方案可能不足,通常需要儿科神经外科的专业知识来进行脓肿引流或治疗脑积水。

笔记

作者提供的利益冲突披露表可在本文全文中查阅。

补充材料

披露表格 (evidpha2500297_disclosures.pdf)

参考

Paenibacillus dendritiformis as a Cause of Destructive Meningitis in Infants | NEJM Evidence

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