引言

鸽子副粘病毒1型（Pigeon paramyxovirus type 1 ，PPMV-1）是禽副粘病毒1型（avian paramyxovirus type 1，APMV-1）的一个亚型。APMV-1感染人比较少见，只引起轻微的结膜炎，一般可自愈。但在免疫抑制的人群中，APMV-1可导致重症肺炎、脑膜炎等。本研究报道了一例免疫正常的患者发生了严重肺炎并最终死亡，传统微生物检测仅培养出了鲍曼不动杆菌，未发现其他病原。患者的下呼吸道分泌物mNGS检测发现了大量的PPMV-1序列和鲍曼不动杆菌序列。为了确认PPMV-1的感染，研究者采集了环境样本，最终在工作场所的鸽子羽毛中检测到PPMV-1病毒。本研究显示在mNGS报告少见病原时，如何通过多种手段进行最终确认。

患者是一名64岁男性，因「纳差、咳嗽、发热、咯血8天余」入院治疗，复查肺CT显示双肺病变较前有明显进展，以「呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征、重症肺炎」收入院。入院后考虑患者存在「急性呼吸窘迫综合征、重症肺炎」，行气管插管呼吸机辅助呼吸治疗，尽管采用了多种抗菌药物、抗病毒药物、和激素类药物治疗，患者病情持续进展。2021年1月4日患者仍持续发热，情况未见好转，经床边支气管镜采集下呼吸道分泌物行NGS检查。1月7日患者出现呼吸心跳骤停，临床死亡（图1）。

图1. 患者疾病进程

患者1月5号的血培养和1月6号的痰培养报告了鲍曼不动杆菌的感染，其他检测包括11项呼吸道病原抗体检测、13项呼吸道细菌检测均为阴性。1月9日收到患者mNGS报告，除了检测到19,207条鲍曼不动杆菌序列外（基因组覆盖39.3%），还检测到了3,289条Avian avulavirus 1序列，基因组覆盖度为 97.73%（15,033 bp）(图2)。该报告附件中提示「100% 的reads比对到 Newcastle disease virus strain pigeon，China/SDLC/2011,complete genome」。新城疫病毒（Newcastle disease virus，NDV）感染人只导致轻微症状，如结膜炎等，一般可自愈[1, 2]；但在两例骨髓移植的重症肺炎患者中，在呼吸道样本中培养出了PPMV-1，这两个病例的患者最终均死亡[3, 4]；在另一个接受干细胞移植后发生致死性脑炎的儿童患者中，脑脊液mNGS检测到了NDV[5]。值得注意的是，这三个死亡病例样本中检测到的NDV序列均与PPMV-1最为接近。

图2. 患者mNGS序列的宏基因组分析（去除宿主序列后）

为了进一步确认本例患者NDV来源，我们回溯了mNGS检测的原始序列数据，组装出了该病毒的全基因组序列（图2A），和NCBI基因组数据库比对发现该病毒是一种鸽子中流行的禽副粘病毒（PPMV-1），属于中国流行的VI.2.1.1.2.2基因型，在进化树上也和中国北方地区的分离到的鸽子PPMV-1最为接近（图3）；而且，该PPMV-1在F蛋白上还存在对禽高致病性的113RKKRF117模块序列（图3），该模块序列也存在上述三个死亡病例的PPMV-1 F蛋白上[3-5]。

图3. 患者PPMV-1进化分析和毒力模块分析

PPMV-1在免疫正常的患者中引起致死性肺炎的病例未曾报道过，而本例患者在感染前不存在免疫抑制的基础疾病或相关用药。由于收到mNGS报告时，患者已于2天前去世，我们没能采集到临床样本进行复核。我们随后取回了mNGS检测剩下的，从患者呼吸道抽提物中提取的RNA，设计了针对M基因（PPMV-1保守序列）的引物进行RT-PCR检测，结果为阳性，CT值为23，证明该患者的呼吸道样本中确实存在PPMV-1序列。此外，我们还收集到了患者最后一次PCT检测剩下的血清样本，通过ELISA检测到了病毒抗体。

进一步的流行病学史调查显示，患者是一家饭店的工作人员，负责看门，在后厨缺人手的时候会帮后厨宰杀鸡鸭、鸽子等活禽。在发病前几天，他帮后厨宰杀了几只鸽子，处理干净后送到厨房烹饪。我们进一步采集了饭店厨房后院污水，鸽笼里的鸽子羽毛等样本进行PCR检测，结果显示鸽子笼中的鸽子羽毛PPMV-1阳性。针对PPMV-1 F基因设计的引物在羽毛样本的核酸中成功扩增出一条片段，一代测序显示该片段序列和患者mNGS组装出的序列100%的一致性。据此，我们建立起了患者PPMV-1的感染途径。患者的其他同事均无症状未发生感染，因此PPMV-1在免疫正常的人群中导致重症感染是一个罕见事件。

本研究基于mNGS检测到的一个罕见PPMV-1感染病例，通过对原始数据的深入分析明确了病毒宿主，毒力，以及和本地毒株的同源性。我们进一步采集患者工作场所的环境样本进行分子检测，证明了工作环境中存在PPMV-1病毒，建立起了患者感染链条。本研究为临床解读mNGS报告的罕见病原提供了分子验证的方法和思路。

本研究题名「Concurrent pigeon paramyxovirus-1 and Acinetobacter baumannii infection in a fatal case of pneumonia」发表在《Emerging Microbes & Infections》杂志上[6]，淄博市市立医院呼吸与危重症医学科刘波教授、中国医学科学院病原生物学研究所任丽丽教授、中日友好医院呼吸与危重症医学科曹彬教授为论文的共同通讯作者。中日友好医院临床微生物与感染实验室邹晓辉博士，呼吸与危重症医学科王一民医师，淄博市市立医院呼吸与危重症医学科索立俊副主任医师，临床微生物科曹红云主管检验师为共同第一作者。

参考文献 

[1] Miller PJ, Decanini EL, Afonso CL: Newcastle disease: evolution of genotypes and the related diagnostic challenges. Infection, genetics and evolution 2010, 10(1):26-35.

[2] Abdisa T, Tagesu T: Review on Newcastle disease of poultry and its public health importance. J Vet Sci Technol 2017, 8(3):441.

[3] Kuiken T, Buijs P, van Run P, van Amerongen G, Koopmans M, van den Hoogen B: Pigeon paramyxovirus type 1 from a fatal human case induces pneumonia in experimentally infected cynomolgus macaques (Macaca fascicularis). Vet Res 2017, 48(1):80.

[4] Goebel SJ, Taylor J, Barr BC, Kiehn TE, Castro-Malaspina HR, Hedvat CV, Rush-Wilson KA, Kelly CD, Davis SW, Samsonoff WA et al: Isolation of avian paramyxovirus 1 from a patient with a lethal case of pneumonia. J Virol 2007, 81(22):12709-12714.

[5] Winter S, Lechapt E, Gricourt G, N'Debi M, Boddaert N, Moshous D, Blauwblomme T, Kossorotoff M, Fouyssac F, Chareyre J et al: Fatal encephalitis caused by Newcastle disease virus in a child. Acta Neuropathol 2021, 142(3):605-608.

[6] Zou X, Suo L, Wang Y, Cao H, Mu S, Wu C, Yan L, Qi X, Lu J, Lu B: Concurrent Pigeon Paramyxovirus-1 and Acinetobacter Baumannii Infection in A Fatal Case of Pneumonia. Emerging Microbes & Infections 2022, 11(1):968-977.

作者简介

任丽丽

博士。现任中国医学科学院病原生物学研究所副所长、克里斯托弗·梅里埃实验室副主任、研究员、博士研究生导师。主要从事呼吸道感染病原学研究。入选教育部2012年新世纪优秀人才培养计划。现任国家人间传染的病原微生物实验室生物安全评审专家委员会委员，中华预防医学会生物信息学分会常委兼秘书长等，《中华实验和临床病毒学杂志》通讯编委，获2项高等学校科学技术进步奖。

刘波

医学博士，生物学博士后，主任医师，泰山学者青年专家，淄博市市立医院院长助理，淄博市呼吸感染与临床微生物重点实验室主任，中国医师协会呼吸医师分会青年委员、中华医学会热带病与寄生虫学分会青年委员；研究方向：呼吸感染。

索立俊

医学硕士，副主任医师，毕业于南京大学。淄博市市立医院呼吸与危重症医学科主任，中国医促会微生物与感染分会青年委员、山东省医师协会呼吸介入分会委员、淄博市医学会呼吸病学分会副主任委员。研究方向：肺癌与呼吸介入。

邹晓辉

医学博士，中日友好医院临床感染实验室，中日医院呼吸中心，助理研究员。芝加哥大学计算机学院，美国阿岗国家实验室计算、环境、生命科学研究所（CELS）访问学者。主持国家自然科学基金（青年项目）1项，参入国家重点研发计划，国家科技重大专项多项。主要研究呼吸感染多组学，临床宏基因组学病原检测，机器学习在组学中的应用。

本文完

责编：Jerry