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角膜與外眼

腐黴菌角膜炎

腐霉菌角膜炎是由水生卵菌——腐霉菌引起的罕見且嚴重的角膜感染。在分類學上,腐霉菌屬於不等鞭毛界、卵菌門、卵菌綱、腐霉菌目、腐霉菌科,並非真菌1)。然而,由於其在臨床、形態學和微生物學上與真菌性角膜炎極為相似,因此也被稱為「擬似真菌」1)

全身性腐霉病於1884年由一位英國獸醫首次報導。眼部腐霉病的首例病例於1988年來自泰國,而作為角膜潰瘍的首例病例由Virgile等人於1993年報導,患者為一名31歲女性2)。截至2021年,全球已報導168例眼部腐霉病2)

腐霉菌存在於熱帶、亞熱帶和溫帶氣候中,已有來自泰國、印度、中國、澳大利亞、以色列和美國的報導1)2)。在南印度的一個佇列中,腐霉菌角膜炎的患病率為5.9%(71/1204例)2)。根據ITS區域或細胞色素氧化酶II基因,按地理位置分為三個分支:分支I(ATH:美國)、分支II(BTH:亞洲、澳大利亞)和分支III(CTH:泰國、美國)1)

在最大規模的114例分析中,平均年齡為41±14.3歲,43%為男性。40.4%為農民,56.6%為家庭主婦或辦公室職員,55.3%未發現明確的易感因素1)

Q 腐霉菌和真菌有什麼不同?
A

腐黴菌是一種屬於卵菌綱的原生生物,並非真菌。其細胞壁缺乏麥角固醇,由纖維素和β-葡聚醣構成,這與真菌有根本差異。因此抗真菌藥物無效。此外,它透過雙鞭毛游走孢子進行無性生殖,這也與真菌不同。

表現為與其他微生物性角膜炎共同的症狀1)

  • 眼痛:根據侵襲程度不同,強度各異
  • 充血:伴有結膜充血的急性紅眼
  • 畏光:嚴重的光敏感
  • 流淚和眼部分泌物
  • 視力下降

從發病到就診的時間範圍為2至60天。

腐黴菌角膜炎的臨床所見與真菌性角膜炎高度相似,但存在特徵性所見1)2)

特徵性所見

網狀點狀浸潤:上皮下至淺層基質呈網狀模式的浸潤。提示腐黴菌的高度臨床懷疑。

觸手狀突出:從主病灶放射狀延伸的觸手樣浸潤。

周邊部溝狀變性(peripheral furrowing/guttering):周邊角膜變薄伴溝狀變化。

早期角膜輪部波及:快速向輪部進展,並波及鞏膜

類似真菌的所見

羽毛狀邊緣(feathery margins):邊緣不清的浸潤,類似絲狀菌角膜炎。

衛星病灶/多灶性浸潤角膜上散在的多個小浸潤灶。

角膜後彈力層斑塊/前房蓄膿:重症病例中見到的深部波及表現。

乾燥的角膜表面:膿性分泌物少,不同於細菌性角膜炎

浸潤大小中位數為5.5×6mm(範圍:1~10mm)。92.1%的患者logMAR視力中位數為2.781)

它是引起人類腐黴病最常見的菌種。具有菌絲和雙鞭毛游走孢子兩種形態1)。人類腐黴病有四種臨床類型:血管型、眼型、皮膚/皮下型和播散型1)

  • 接觸水環境:稻田、池塘、河水、受污染的雨水。在泰國,雨季發生較多1)2)
  • 眼外傷:植物性物質損傷、灰塵或異物進入1)
  • 佩戴隱形眼鏡:有報導稱游泳時佩戴隱形眼鏡2)
  • 全身性疾病:地中海貧血、陣發性夜間血紅素尿症、慢性動脈功能不全、再生不良性貧血1)2)

真菌性角膜炎多見於農業工作者,而腐黴角膜炎的特點是也常見於非農業工作者,如家庭主婦、IT專業人士和學生1)2)

Q 腐黴在什麼環境中感染?
A

感染主要經由熱帶和亞熱帶水生環境(稻田、池塘、河水、受污染的雨水)中的游走孢子發生。游走孢子附著在眼睛的損傷部位,從而建立感染。除了農業工作者外,也有家庭主婦和IT專業人士等城市居民的病例報告。

診斷腐黴角膜炎需要高度的臨床懷疑。如果不向微生物學家具體說明腐黴的可能性,可能無法檢出1)

角膜刮取物的塗抹鏡檢可見粗大、稀疏分隔或無分隔的菌絲。直角分支的帶狀折疊模式是其特徵,但與真菌菌絲的鑑別困難1)2)

主要染色方法如下。

染色方法特點
10% KOH + CFW敏感性79.3–96.5%,特異性>93%
IKI-H2SO4腐黴特異性,特異度100%
錐蟲藍敏感度>75%,不需特殊設備

IKI-H2SO4(碘-硫酸法)染色可將腐黴染成藍色/藍黑色,但不染色真菌,因此對鑑別非常有用 1)2)

在血液瓊脂培養基或馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)上培養。在37°C下,形成平坦的灰白色至奶油色菌落 1)2)。在沙氏培養基(添加氯黴素)上不生長或生長不良,這有助於與真菌鑑別 3)。通過葉片培養法鑑定游走孢子可確診 1)2)

PCR法是金標準 1)2)。靶向rDNA-ITS區域和細胞色素氧化酶II(cox II)基因。

  • 雙重PCR:靶向18S rRNA和ITS區域。特異度100%,敏感度91% 2)
  • LAMP法:敏感度100%,特異度98% 2)
  • 即時PCR:靶向外切-1,3-β-葡聚糖酶基因。敏感度和特異度均為100%,檢測時間7.5小時 2)

宏基因組二代測序(mNGS)也是一種有效的方法 3)。此外,已有報導使用MALDI-TOF質譜法鑑定腐黴 4)

真菌性角膜炎的鑑別最為重要。日本感染性角膜炎診療指南指出,絲狀真菌引起的角膜炎以邊界不清的羽毛狀潰瘍為特徵,匹黴素是鐮刀菌屬的一線藥物 5)。腐黴對此治療無反應,因此對於抗真菌藥無效的「真菌性角膜炎」,應考慮腐黴的可能性。

其他鑑別診斷包括棘阿米巴角膜炎(共有放射狀角膜神經炎)、非典型分枝桿菌角膜炎(共有乾燥灰白色浸潤)和細菌性角膜炎1)2)

雖然沒有確立的標準治療方案,但近年來的研究正在明確治療指引。

抗真菌藥物對腐霉無效。傳統抗真菌藥物透過抑制麥角固醇合成發揮作用,但腐霉缺乏麥角固醇,因此這些藥物對其細胞壁無效1)2)3)

Hu等人的體外藥敏試驗顯示,所有六種抗真菌藥物(氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑、泊沙康唑、兩性黴素B和卡泊芬淨)的MIC均>32 mg/mL,未表現出抗真菌活性3)

目前推薦的藥物治療是抗菌藥物。

  • 利奈唑胺0.2%滴眼液:MIC 0.5–1 mg/mL3)
  • 阿奇黴素1%滴眼液:MIC 1–2 mg/mL3)
  • 口服阿奇黴素:推薦合併使用2)
  • 米諾環素:MIC 1 mg/mL。日本的Maeno等人報告了一例使用米諾環素、利奈唑胺和氯黴素三聯療法治癒的病例3)
  • 替加環素:MIC 0.5–1 mg/mL3)

一項評估69隻眼治療結果的研究顯示,55.1%通過藥物治療治癒(中位治療時間3個月)。其餘44.9%需要治療性角膜移植。浸潤大小>6 mm、病程長、累及後基質的病例對藥物治療反應較差2)

治療性角膜移植

適應症:對藥物治療無反應的病例,即將發生角膜穿孔的病例。

要點:確保至少1mm的安全邊界進行手術。切除範圍包括網狀浸潤模式1)2)

復發率:單純TPK為51.8%~54.2%。聯合冷凍療法或乙醇塗抹等輔助治療後降至7.1%2)

其他外科介入

氰基丙烯酸酯黏合劑:用於角膜融解的結構支撐。與繃帶式隱形眼鏡合併使用1)

冷凍療法:用液氮探頭在角膜緣進行單次凍融循環。對預防復發有效2)

乙醇塗抹:當浸潤擴散到角膜緣以外時使用。與多排冷凍療法合併使用2)

中國報告的3例病例,最初均被誤診為真菌性角膜炎並給予抗真菌藥物治療。其中2例接受了TPK,所有病例最終均行眼球摘除術。原因被認為是抗真菌治療無效導致診斷延遲,錯過了最佳治療時機4)

Q 為什麼抗真菌藥物對腐黴無效?
A

傳統抗真菌藥物(唑類、多烯類等)靶向麥角固醇,但腐黴的細胞壁不含麥角固醇。其細胞壁由纖維素和β-葡聚糖組成,因此抗真菌藥物沒有作用靶點。相反,蛋白質合成抑制劑如利奈唑胺和阿奇黴素有效。

Q 腐黴角膜炎的治療前景如何?
A

近年研究表明,輕中度病例使用抗生素(利奈唑胺、阿奇黴素)治療,約55%可治癒。重症病例或TPK後復發率較高(51.8%),但通過輔助冷凍療法和乙醇塗抹可降至7.1%。早期診斷和正確選擇藥物對預後影響很大。

Pythium insidiosum 在水生環境中從孢子囊釋放雙鞭毛游走孢子(直徑9–10 μm)1)。游走孢子對受損組織表現趨化性,並被低CO₂環境吸引1)

感染過程如下:

  1. 游走孢子附著於受損上皮,分泌糖蛋白以牢固附著
  2. 受宿主體溫刺激,在24小時內形成發芽管
  3. 發芽管機械性穿透組織,形成大量菌絲
  4. 角膜基質迅速破壞進展

游走孢子在誘導後1小時內形成,並在包囊後24小時內迅速產生發芽管。這種快速循環是該疾病暴發性病程的原因1)

  • 蛋白酶:被確定為引起人類角膜炎的毒力因子1)
  • 氧化壓力反應基因:已鑑定出CuZn超氧化物歧化酶、硫氧還蛋白和穀氧還蛋白1)
  • 鈣調蛋白和熱休克蛋白:參與病原體在宿主內的生長和熱適應1)

Pythium 的細胞壁由纖維素和β-葡聚糖組成,缺乏麥角固醇。此特性是抗真菌藥物抗藥性的根本原因,針對纖維素合成途徑的新藥開發值得期待1)2)

組織病理學上,可見角膜基質瀰漫性破壞和以嗜中性球為主的發炎浸潤。15%的病例報告有肉芽腫性發炎1)


7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

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Hu等人利用宏基因組二代測序(mNGS)成功快速鑑定了腐黴。傳統培養需要5-7天,而mNGS即使對未知病原體也能快速鑑定。但由於成本問題,尚未作為常規檢查普及3)

Hou等人通過MALDI-TOF質譜法創建了腐黴的參考圖譜,並將其添加到本機構的Bruker資料庫中,從而加速了後續的腐黴鑑定4)

LAMP法(環介導等溫擴增)據報導靈敏度100%、特異度98%,由於不需要特殊設備,有望在資源有限的機構中應用2)。即時PCR(靶向外切-1,3-β-葡聚糖酶基因)據報導靈敏度和特異度均為100%,所需時間7.5小時2)

Agarwal等人體外評估了乙醇對腐黴的殺菌效果,並通過紅外光譜法確認了其在角膜內的滲透。他們報告稱,缺乏麥角固醇的腐黴細胞膜對乙醇脆弱,因此乙醇可能成為一種治療選擇,但最佳濃度的確定仍是挑戰2)

目前尚無針對腐黴的CLSI標準藥敏試驗方案。已有使用游動孢子作為接種源的肉湯微量稀釋法和紙片擴散法的報導,但方法和接種濃度的多樣性導致MIC值存在差異3)。建立標準化的藥敏試驗方法並分析其與臨床結局的相關性是未來的課題。


  1. Gurnani B, Kaur K, Venugopal A, et al. Pythium insidiosum keratitis - A review. Indian J Ophthalmol. 2022;70:1107-20.
  2. Gurnani B, Kaur K, Agarwal S, et al. Pythium insidiosum Keratitis: Past, Present, and Future. Ophthalmol Ther. 2022;11:1629-53.
  3. Hu L, Huang X, Yee NH, et al. Pythium insidiosum: an emerging pathogen that is easily misdiagnosed and given treatment as a fungus. Front Cell Infect Microbiol. 2024;14:1430032.
  4. Hou H, Wang Y, Tian L, et al. Pythium insidiosum keratitis reported in China, raising the alertness to this fungus-like infection: a case series. J Med Case Rep. 2021;15:619.
  5. 感染性角膜炎診療ガイドライン(第3版). 日眼会誌. 2013.

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