Distribution of respiratory pathogens in patients with pneumonia in Yinzhou, Ningbo, 2015-2024

  • Ziming YANG 1, 2 ,
  • Shuya LI 1, 2 ,
  • Xiaotong LI 1, 2 ,
  • Peng SHEN 3 ,
  • Yexiang SUN 3 ,
  • Hongbo LIN 3 ,
  • Zhiqin JIANG 3 ,
  • Siyan ZHAN , 1, 2, 4, 5, * ,
  • Zhike LIU , 1, 2, *
Expand
  • 1. Department of Epidemiology and Biostatistics, Peking University School of Public Health, Beijing 100191, China
  • 2. Key Laboratory of Epidemiology of Major Diseases (Peking University), Ministry of Education, Beijing 100191, China
  • 3. Yinzhou District Center for Disease Control and Prevention of Ningbo, Ningbo 315199, Zhejiang, China
  • 4. Research Center of Clinical Epidemiology, Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China
  • 5. Center for Intelligent Public Health, Institute for Artificial Intelligence, Peking University, Beijing 100871, China
ZHAN Siyan, e-mail,
LIU Zhike, e-mail,

Received date: 2025-01-29

  Online published: 2025-06-13

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Abstract

Objective: To describe the epidemiological characteristics of 22 common respiratory pathogens in patients with pneumonia in Yinzhou, Ningbo, from January 1, 2015 to December 21, 2024. Methods: The test data of 22 common respiratory pathogens in patients diagnosed with pneumonia or lung infection in the Yinzhou Regional Health Information Platform from January 1, 2015 to December 21, 2024 were collected. The positive cases, positive rates, and positive proportions were calculated. The epidemiological characteristics were described by the year, sex, age group, season, and coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic period. Results: A total of 77 531 pneumonia patients were included, with 492 696 respiratory pathogen tests performed. The number of respiratory pathogen tests and positive cases of pneumonia patients in Yinzhou showed an upward trend. In the study, 34.63% of the pneumonia patients tested positive for at least one pathogen, and the pathogen non-detection rate decreased from 79.44% in 2015 to 58.38% in 2024. The overall pathogen positive rate was 9.12%, which decreased during the COVID-19 pandemic and had not returned to the historical level after the COVID-19 pande- mic. The positive rate was highest in children aged 6-17 years (13.99%), and lowest in the elderly over 60 years (4.16%). The top 3 highest number of positive cases was Mycoplasma pneumoniae, influenza A virus, and influenza B virus; the top 3 highest positive rates of pathogen tests were Mycoplasma pneumoniae (25.26%), rhinovirus (12.02%), and Bordetella pertussis (11.66%). The pathogen spectrum proportion in men was similar to that in women, only showing a higher ratio of Mycobacterium tuberculosis and a slightly lower ratio of Mycoplasma pneumoniae (P < 0.001). Mycoplasma pneumoniae, respiratory syncytial virus, and rhinovirus infections were more common in children, while influenza virus, Mycobacterium tuberculosis, and Streptococcus pyogenes infections were more common in adults and the elderly (P < 0.001). Influenza virus and human metapneumovirus infections were more common in winter, rhinovirus and Bordetella pertussis infections were more common in spring, and Mycoplasma pneumoniae infections were relatively more common in fall (P < 0.001). After the COVID-19 pandemic, the proportions of rhinovirus, respiratory syncytial virus, and human metapneumovirus infections in the pneumonia patients increased signi-ficantly, reaching 7.53%, 4.26%, and 2.25%, respectively, while the proportions of influenza B virus and Mycobacterium tuberculosis infections decreased to 4.14% and 2.80%, respectively (P < 0.001). Conclusion: In the past decade, the scale of respiratory pathogen infection in the pneumonia population in Yinzhou had expanded significantly, and there were differences in distribution by the year, gender, age group, and season. The respiratory pathogen spectrum in pneumonia patients after the COVID-19 pandemic had a trend of diversification.

Cite this article

Ziming YANG , Shuya LI , Xiaotong LI , Peng SHEN , Yexiang SUN , Hongbo LIN , Zhiqin JIANG , Siyan ZHAN , Zhike LIU . Distribution of respiratory pathogens in patients with pneumonia in Yinzhou, Ningbo, 2015-2024[J]. Journal of Peking University(Health Sciences), 2025 , 57(3) : 496 -506 . DOI: 10.19723/j.issn.1671-167X.2025.03.013

肺炎是导致全球范围内发病和死亡负担的主要原因之一,尤其在儿童和老年人群中更为严重[1]。引起肺炎的呼吸道病原体种类繁多,有病毒、细菌、支原体和衣原体等[2]。呼吸道病原体的流行特征受性别、年龄、季节、年度等多种因素影响[3]。尽管已有研究开展区域性呼吸道病原体流行特征分析,但其样本多来自单家医院,研究对象限定于特定年龄段人群,或研究监测时间窗较短,存在一定局限性。此外,我国于2020—2022年对新型冠状病毒感染实施的非药物性干预措施(non-pharmaceutical intervention,NPI)很可能同时影响肺炎患者其他呼吸道病原体的传播模式和流行特征,使病原谱产生新的变化[4],因此,本研究旨在描述2015年1月1日至2024年12月21日期间宁波市鄞州区肺炎人群22种常见呼吸道病原体检验结果的流行特征,并从年度、性别、年龄组、季节和新型冠状病毒感染时期等方面分别描述其流行病学分布,为地区临床诊疗实践和公共卫生防控策略的制定提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源

数据来自宁波市鄞州区域健康信息平台(Yinzhou Regional Health Information Platform, YRHIP),该数据库整合了宁波市鄞州区各级医疗机构及其附属社区卫生服务中心的电子健康档案、疾病监测、死亡登记和卫生保健信息,覆盖率达到鄞州区160万常住人口的98%[5],在国家医疗健康信息互联互通标准化成熟度等级测评中获得五级乙等,是全国区域化卫生信息平台的最高等级。本研究已通过北京大学生物医学伦理委员会审批(批准号:IRB00001052-24052),豁免研究对象知情同意。

1.2 研究对象

以2015年1月1日至2024年12月21日期间在YRHIP平台中被诊断为肺炎或肺部感染,并具有呼吸道病原体实验室检验记录的全年龄段人群为研究对象。本研究纳入22种常见的呼吸道病原体,包括甲型流感病毒(influenza A virus,FluA)、乙型流感病毒(influenza B virus,FluB)、副流感病毒(parain- fluenza virus,PIV)、腺病毒(human adenovirus,HAdV)、偏肺病毒(human metapneumovirus,HMPV)、呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RSV)、冠状病毒(human coronavirus,HCoV)、鼻病毒(human rhinovirus,HRV)、博卡病毒(human bocavirus,HBoV)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniaeS. pneumoniae)、溶血性链球菌(Streptococcus pyogenesS. pyogenes)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureusS. aureus)、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzaeH. influenzae)、百日咳鲍特菌(Bordetella pertussisB. pertussis)、大肠埃希菌(Escherichia coliE. coli)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniaeK. pneumoniae)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosisM. tuberculosis)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosaP. aeruginosa)、嗜肺军团菌(Legionella pneumophilaL. pneumophila)、肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniaeM. pneumoniae)、衣原体(chlamydia)、立克次体(rickettsia)。
纳入标准:(1)2015年1月1日至2024年12月21日期间在YRHIP平台记录中被诊断为“肺炎”或“肺部感染”,并接受过呼吸道病原体检验的鄞州区人群;(2)宁波市鄞州区常住或流动人口;(3)病原学检验类型为核酸、抗原、IgM抗体或病原体培养;(4)检验标本为呼吸系统标本(含鼻拭子、咽拭子、痰液、支气管肺泡灌洗液、胸腔积液等)、血液标本或尿液标本。排除标准:(1)被诊断为外部物质引起的肺部疾病,包括吸入性肺炎、化学性肺炎、过敏性肺炎、放射性肺炎;(2)非目标标本,包括粪便、生殖道分泌物、胆汁、腹腔积液、导管、引流液;(3)IgG化验,由于各类指南指出IgG检验不适用于急性诊断,多用于恢复期回顾性诊断,且临床实践中较少开展恢复期血清IgG检验,故本研究不纳入IgG化验结果;(4)非目标病原体化验;(5)检验结果为临界或可疑,难以判定阴性或阳性。

1.3 统计学分析

计数资料采用频数和百分比进行描述。阳性率=检验结果呈阳性人次/所有参与该项检验的人次×100%。阳性构成比=特定病原体阳性人次/所有病原体阳性人次×100%。计数资料的组间差异比较采用卡方检验,不满足样本量条件时采用10 000次蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟的Fisher精确概率法。以年度、性别、年龄组、季节、新型冠状病毒感染时期为亚组分别描述呼吸道病原体的流行病学分布特征。根据气象划分法将四季划分为春季(3~5月)、夏季(6~8月)、秋季(9~11月)和冬季(12月至次年2月)[6]。根据国家卫生健康委员会规定,自2020年1月起新型冠状病毒感染纳入法定传染病乙类并按甲类管理[7],自2023年1月起新型冠状病毒感染调整为按乙类传染病管理并不再施行隔离措施[8],因此,本研究中将新型冠状病毒感染时期划分为新型冠状病毒感染前(2015—2019年)、新型冠状病毒感染期间(2020—2022年)和新型冠状病毒感染后(2023—2024年)。同一患者同次就诊检出多种不同病原体阳性被定义为混合感染。采用HiveSQL软件进行数据提取和清洗。采用R 4.4.1软件进行统计分析,用ggplot2包绘图,以双侧P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本特征

2015年1月1日至2024年12月21日期间,在YRHIP平台中初步检索到具有至少1种目标病原体检验记录并被诊断为肺炎或肺部感染的患者共78 030例,开展病原体检验共501 316人次,排除不符合纳入标准的人次,包括检验时间不处于研究时间范围者5人次,外部物质引起的肺部疾病(非病原体感染所致肺炎)1 682人次,非目标标本903人次,IgG化验3 463人次,非目标病原体化验2 139人次和检验结果为临界或可疑428人次,最终纳入符合标准的肺炎患者有77 531例,开展病原体检验492 696人次,基本特征见表 1
表1 研究对象基本特征

Table 1 Basic characteristics of the subjects

Characteristics Test person-time Positive person-time Positive rate/% (95%CI) P
Gender < 0.001
  Man 260 029 22 724 8.74 (8.63, 8.85)
  Woman 232 667 22 228 9.55 (9.43, 9.67)
Ethnicitya 0.556
  Han 369 705 34 236 9.26 (9.17, 9.35)
  Minorities 587 59 10.05 (7.74, 12.77)
Age group/years < 0.001
  0-5 169 798 17 027 10.03 (9.89, 10.17)
  6-17 121 281 16 970 13.99 (13.80, 14.19)
  18-44 46 609 3 958 8.49 (8.24, 8.75)
  45-59 39 278 2 187 5.57 (5.34, 5.80)
  ≥60 115 730 4 810 4.16 (4.04, 4.27)
Year < 0.001
  2015 1 075 108 10.05 (8.31, 12.00)
  2016 2 665 386 14.48 (13.17, 15.88)
  2017 10 196 1 213 11.90 (11.27, 12.54)
  2018 20 592 2 141 10.40 (9.98, 10.82)
  2019 42 968 5 220 12.15 (11.84, 12.46)
  2020 24 528 2 203 8.98 (8.63, 9.35)
  2021 36 231 2 477 6.84 (6.58, 7.10)
  2022 43 548 3 426 7.87 (7.62, 8.12)
  2023 140 618 13 422 9.55 (9.39, 9.70)
  2024 170 275 14 356 8.43 (8.30, 8.56)
Season < 0.001
  Spring 107 354 8 829 8.22 (8.06, 8.39)
  Summer 107 801 9 810 9.10 (8.93, 9.27)
  Fall 136 109 13 367 9.82 (9.66, 9.98)
  Winter 141 432 12 946 9.15 (9.00, 9.30)
COVID-19 period < 0.001
  Before 77 496 9 068 11.70 (11.48, 11.93)
  During 104 307 8 106 7.77 (7.61, 7.94)
  After 310 893 27 778 8.93 (8.83, 9.04)
Total 492 696 44 952 9.12 (9.04, 9.20)

a, due to the missing ethnicity of some subjects, the sum of their person-times is not equal to the total value. COVID-19, coronavirus disease 2019.

呼吸道病原体检验人次和阳性人次均呈波动上升趋势,年均增长率分别为75.55%和72.16%,仅在2020年有所下降,而在2022—2024年间年均增长率高达97.74%和104.70%。各病原体总阳性率9.12%,其中女性(9.55%)略高于男性(8.74%,P < 0.001)。0~5岁儿童、6~17岁儿童青少年的阳性率分别高达10.03%、13.99%,明显高于60岁以上老年人的4.16%(P < 0.001)。秋季阳性率最高,为9.82%(P < 0.001)。新型冠状病毒感染前,病原体阳性率为11.70%,新型冠状病毒感染期间降低至7.77%,新型冠状病毒感染后有所回升(8.93%),但尚未回升至历史水平(P < 0.001,表 1)。病原体阳性人次最高的前3位为肺炎支原体(26 843人次)、甲型流感病毒(5 111人次)和乙型流感病毒(2 745人次);病原体检验阳性率最高的前3位为肺炎支原体(25.26%)、鼻病毒(12.02%)和百日咳鲍特菌(11.66%)。所有病毒合计的阳性率(5.33%)明显高于细菌(3.72%,表 2)。
表2 各病原体的检验人次及阳性率

Table 2 Person-time and positive rate of laboratory tests for each pathogen

Pathogen Test person-time Positive person-time Positive rate/% (95%CI)
Influenza A virus 76 849 5 111 6.65 (6.48, 6.83)
Influenza B virus 44 721 2 745 6.14 (5.92, 6.36)
Parainfluenza virus 21 528 862 4.00 (3.75, 4.27)
Human adenovirus 39 065 1 119 2.86 (2.70, 3.03)
Human metapneumovirus 12 871 692 5.38 (4.99, 5.78)
Respiratory syncytial virus 36 461 1 605 4.40 (4.19, 4.62)
Human coronavirus 12 911 138 1.07 (0.90, 1.26)
Human rhinovirus 18 996 2 283 12.02 (11.56, 12.49)
Human bocavirus 12 921 166 1.28 (1.10, 1.49)
Streptococcus pneumoniae 331 8 2.42 (1.05, 4.71)
Streptococcus pyogenes 11 972 446 3.73 (3.39, 4.08)
Staphylococcus aureus 503 18 3.58 (2.13, 5.60)
Haemophilus influenzae 28 105 15 0.05 (0.03, 0.09)
Bordetella pertussis 1 570 183 11.66 (10.11, 13.35)
Escherichia coli 522 11 2.11 (1.06, 3.74)
Klebsiella pneumoniae 1 710 34 1.99 (1.38, 2.77)
Mycobacterium tuberculosis 23 226 1 995 8.59 (8.23, 8.96)
Pseudomonas aeruginosa 1 428 39 2.73 (1.95, 3.71)
Legionella pneumophila 6 157 57 0.93 (0.70, 1.20)
Mycoplasma pneumoniae 106 260 26 843 25.26 (25.00, 25.52)
Chlamydia 32 847 582 1.77 (1.63, 1.92)
Rickettsia 1 742 0 0.00 (0.00, 0.21)
Virus total 276 323 14 721 5.33 (5.24, 5.41)
Bacterium totala 75 524 2 806 3.72 (3.58, 3.85)

a, the value of bacterium total does not include mycoplasma, chlamydia and rickettsia.

本研究纳入的77 531例患者因肺炎就诊94 547人次中,65.37%(61 802人次)未检出阳性病原体,34.63%(32 745人次)检出至少1种病原体阳性。检出单一病原体感染28 457人次(占30.10%),双重感染3 620人次(占3.83%),三重及以上感染共668人次(占0.71%)。未检出阳性病原体的构成比总体呈下降趋势,由2015年的79.44%(95%CI: 75.30%, 83.17%)降低至2024年的58.38%(95%CI: 57.76%, 59.00%),仅在2020—2021年间有所回升,达到76.98%(95%CI: 76.05%, 77.89%)。

2.2 呼吸道病原体的人群分布

男性与女性肺炎患者呼吸道病原体的分布差异有统计学意义(P < 0.001,图 1A)。然而,其病原谱构成比基本相似,仅表现出男性肺炎支原体阳性构成比(57.31%)略低于女性(62.18%),以及男性结核分枝杆菌阳性构成比(5.55%)高于女性(3.30%),其余病原体阳性构成比在两性别中基本相似(图 1B)。
图1 呼吸道病原体的性别和年龄分布

Figure 1 Gender and age distribution of respiratory pathogens

A, proportion of gender by pathogens infection; B, proportion of pathogens infection by gender; C, proportion of age groups by pathogens infection; D, proportion of pathogens infection by age group. FluA, influenza A virus; FluB, influenza B virus; PIV, parainfluenza virus; HAdV, human adenovirus; HMPV, human metapneumovirus; RSV, respiratory syncytial virus; HCoV, human coronavirus; HRV, human rhinovirus; HBoV, human bocavirus; S. pneumoniae, Streptococcus pneumoniae; S. pyogenes, Streptococcus pyogenes; S. aureus, Staphylococcus aureus; H. influenzae, Haemophilus influenzae; B. pertussis, Bordetella pertussis; E. coli, Escherichia coli; K. pneumoniae, Klebsiella pneumoniae; M. tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis; P. aeruginosa, Pseudomonas aeruginosa; L. pneumophila, Legionella pneumophila; M. pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae.

各年龄组肺炎患者呼吸道病原体的分布差异有统计学意义(P < 0.001,图 1C)。6~17岁儿童青少年中肺炎支原体阳性构成比高达76.19%,为各年龄组最高,而其甲型与乙型流感病毒构成比则为各年龄组最低,分别低至6.29%和4.50%。0~5岁儿童与6~17岁儿童青少年相比,呼吸道合胞病毒构成比更高(7.31%),而肺炎支原体构成比略低(60.55%)。18岁以上成年人中,肺炎支原体构成比明显低于儿童,而甲型流感病毒和结核分枝杆菌的构成比明显高于儿童,尤其在60岁以上老年人中,甲型流感病毒(30.29%)的构成比超越肺炎支原体(22.99%),成为导致肺炎的首位病原体(图 1D)。从病原体角度,肺炎支原体、衣原体、百日咳鲍特菌、副流感病毒、腺病毒、偏肺病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒和博卡病毒多见于18岁以下儿童青少年感染;而甲型流感病毒、结核分枝杆菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌则更多见于18岁以上成年人和老年人感染(图 1C)。

2.3 呼吸道病原体的时间分布与变化趋势

2015—2019年肺炎患者呼吸道病原体阳性人次逐年上升,而在2020—2022年明显下降,在2023—2024年大幅剧烈增长(图 2A)。不同年度肺炎患者呼吸道病原体的分布差异有统计学意义(P < 0.001,图 2B)。在过去10年间,肺炎支原体始终占呼吸道病原体感染的主导地位,其构成比稳定在52.78%~66.90%。甲型流感病毒阳性人次随年份波动增长,在2023年暴发规模最大(阳性人次达1 867人次),其构成比保持在6.82%~16.81%。乙型流感病毒阳性人次同样随年份波动增长,其构成比近5年保持在2. 08%~13.00%。值得注意的是,鼻病毒、呼吸道合胞病毒和偏肺病毒的阳性人次和构成比均随年份明显增长,在2024年构成比分别达到10.00%、3.98%和2.70%,而结核分枝杆菌的构成比则由2016年的10.36%下降至2024年的3.18%。
图2 2015—2024年呼吸道病原体的流行特征趋势

Figure 2 Epidemiological characteristics and trends of respiratory pathogens from 2015 to 2024

A, person-time of positive infection; B, proportion of positive infection. FluA, influenza A virus; FluB, influenza B virus; PIV, parainfluenza virus; HAdV, human adenovirus; HMPV, human metapneumovirus; RSV, respiratory syncytial virus; HCoV, human coronavirus; HRV, human rhinovirus; HBoV, human bocavirus; S. pneumoniae, Streptococcus pneumoniae; S. pyogenes, Streptococcus pyogenes; S. aureus, Staphylococcus aureus; H. influenzae, Haemophilus influenzae; B. pertussis, Bordetella pertussis; E. coli, Escherichia coli; K. pneumoniae, Klebsiella pneumoniae; M. tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis; P. aeruginosa, Pseudomonas aeruginosa; L. pneumophila, Legionella pneumophila; M. pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae.

各季节肺炎患者呼吸道病原体的分布差异有统计学意义(P < 0.001,图 3A)。甲型和乙型流感病毒、偏肺病毒、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌感染均高发于冬季;鼻病毒、百日咳鲍特菌、铜绿假单胞菌感染多见于春季;肺炎支原体和博卡病毒感染则更多见于秋季(图 3AB)。
图3 呼吸道病原体的季节和新型冠状病毒感染时期分布

Figure 3 Seasonal and COVID-19 epidemic periodic distribution of respiratory pathogens

A, proportion of seasons by pathogens infection; B, proportion of pathogens infection by season; C, proportion of COVID-19 epidemic periods by pathogens infection; D, proportion of pathogens infection by COVID-19 epidemic period. COVID-19, coronavirus disease 2019; FluA, influenza A virus; FluB, influenza B virus; PIV, parainfluenza virus; HAdV, human adenovirus; HMPV, human metapneumovirus; RSV, respiratory syncytial virus; HCoV, human coronavirus; HRV, human rhinovirus; HBoV, human bocavirus; S. pneumoniae, Streptococcus pneumoniae; S. pyogenes, Streptococcus pyogenes; S. aureus, Staphylococcus aureus; H. influenzae, Haemophilus influenzae; B. pertussis, Bordetella pertussis; E. coli, Escherichia coli; K. pneumoniae, Klebsiella pneumoniae; M. tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis; P. aeruginosa, Pseudomonas aeruginosa; L. pneumophila, Legionella pneumophila; M. pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae.

不同新型冠状病毒感染时期之间肺炎患者呼吸道病原体的分布差异有统计学意义(P < 0.001,图 3C)。新型冠状病毒感染后,呼吸道病原体年均阳性人次高达13 889人次,分别达到新型冠状病毒感染期间和新型冠状病毒感染前的5.14倍和7.66倍(表 1)。新型冠状病毒感染后,鼻病毒、呼吸道合胞病毒、偏肺病毒的阳性构成比明显升高,分别由新型冠状病毒感染前的0.15%、1.29%和0.03%增至7.53%、4.26%和2.25%;乙型流感病毒和结核分枝杆菌的阳性构成比则降低至4.14%和2.80%;肺炎支原体、甲型流感病毒、副流感病毒、腺病毒构成比基本保持平稳(图 3D)。

3 讨论

呼吸道传染病是全球重大公共卫生问题,明确病原学诊断是呼吸道传染病鉴别诊断和合理用药的关键手段,并有助于控制人群抗生素耐药性的产生[9]。本研究描述了2015年1月1日至2024年12月21日期间宁波市鄞州区77 531例肺炎人群开展22种呼吸道病原体492 696人次检验结果的流行病学分布特征。总体上,肺炎患者呼吸道病原体感染规模呈上升趋势,呼吸道传染病流行水平的上升和临床医生病原学检验意识的提高可能均对其有所影响[9]。本研究中,肺炎患者阳性人次最高的前3位病原体为肺炎支原体、甲型流感病毒和乙型流感病毒。一项宁波市5家哨点医院2023—2024年冬春季急性呼吸道感染(acute respiratory tract infection,ARI)病原学分布研究显示,病原学阳性人次前3位为甲型流感病毒、乙型流感病毒、肺炎支原体[10],与本研究结果相近。该研究[10]还显示肺炎链球菌是导致ARI的第4位病原体,然而本研究中肺炎链球菌送检者很少,这可能是由于临床医生在诊疗实践中基于中性粒细胞计数、C反应蛋白等炎性指标结果判断为细菌性感染后,给予经验性抗生素治疗,而较少进行明确的肺炎链球菌病原学检验,所以送检率低[11],并且本地区肺炎链球菌病原学检验以传统的痰培养法为主,操作相对繁琐且阳性检出率低,导致本研究结果对肺炎链球菌感染数量有所低估。有研究建议普及核酸和Binax NOW尿抗原检验等新兴、便捷、高效、可及的检验方法,以明确病原学诊断,精准指导临床诊疗[11]。本研究中34.63%肺炎患者检出至少1种病原体阳性,中国疾病预防控制中心呼吸道传染病主动监测网络显示,2009—2019年肺炎患者病毒和细菌的阳性率分别为38.6%和30.3%[12],2011—2023年南阳市中心医院发热患者呼吸道病原阳性率为36.69%[13],与本研究结果相近。2023—2024年北京协和医院ARI患者基于荧光定量PCR法检测6种常见呼吸道病毒总阳性率为63.7%[14],高于本研究结果的34.63%,这可能与检验病原体的种类和方法差异有关。本研究中病原体检验阳性率前3位为肺炎支原体、鼻病毒和百日咳鲍特菌。2006—2019年苏州市急性下呼吸道感染住院儿童病原体阳性率前3位为肺炎支原体、肺炎链球菌和鼻病毒[6],存在一定地域差异。虽然我国已有成熟的含百日咳成分疫苗纳入免疫规划,但百日咳的免疫和感染均无法使人体产生终身免疫力,应警惕百日咳重现现象,完善百日咳疫苗接种策略,以减少百日咳的传播和流行[15]
人群分布方面,本研究显示,女性肺炎人群病原学阳性率略高于男性,与2011—2021年西安市空军军医大学西京医院儿科住院呼吸道感染患儿病原体检测结果相似[16],提示女性较男性相对更易感。
6~17岁儿童青少年肺炎患者的呼吸道病原体阳性率最高,0~5岁儿童次之,60岁以上老年人最低。这可能是由于儿童青少年正处于学校集体生活环境中,有利于呼吸道病原体的传播,而老年肺炎患者咳嗽能力较弱,咳出痰标本质量不高,导致检出率较低。在病原谱构成比分布方面,本研究显示男性病原谱的构成比与女性基本相似,仅表现出更高的结核分枝杆菌构成比和略低的肺炎支原体构成比。2024年世界卫生组织全球结核报告同样显示男性具有更高的结核患病率[17],这可能与男性具有更高的户外工作暴露机会有关。2013—2021年湖南省人民医院儿童医学中心社区获得性肺炎患儿中同样显示女性肺炎支原体阳性率为33.39%,高于男性的23.39%[18],有研究者推测可能与激素水平的差异有关[19],具体机制有待进一步研究。本研究中肺炎支原体感染最多见于6~17岁儿童青少年,与既往2019—2023年宁波大学附属妇女儿童医院呼吸道感染住院患儿的研究结果相近[20]。本研究显示呼吸道合胞病毒和鼻病毒感染最多见于0~5岁儿童,与2009—2019年中国疾病预防控制中心呼吸道传染病主动监测网络研究结果一致[12]。本研究显示结核分枝杆菌和溶血性链球菌则更多见于18岁以上成人,甲型流感病毒最多见于60岁以上老年人,与2013—2017年惠州市哨点医院重症社区获得性肺炎患者病原学结果相近[21]。老年人以T细胞介导的适应性免疫功能减弱,使得他们对溶血性链球菌等细菌性病原体的抵抗力降低[22]。此外,慢性阻塞性肺疾病和糖尿病等老年常见病也将进一步削弱其免疫防御能力。疫苗是预防甲型流感感染、重症和死亡的最有效措施[23],我国已有越来越多的省市将60岁以上老年人免费接种流感疫苗纳入了民生项目。基于不同年龄段肺炎患者的病原谱差异,建议针对各年龄段人群采取精准化、个性化的预防措施,以有效降低呼吸道病原体感染风险,促进公众健康的保障。总体上,各年龄人群中肺炎支原体流行水平均较高,建议重点关注0~5岁儿童的呼吸道合胞病毒、鼻病毒、偏肺病毒和博卡病毒感染,6~17岁儿童青少年的衣原体和百日咳鲍特菌感染,18~59岁成人的结核分枝杆菌、流感病毒和溶血性链球菌感染,以及60岁以上老年人的甲型流感病毒、结核分枝杆菌和呼吸道合胞病毒感染。
时间趋势方面,近十年间鄞州区肺炎患者呼吸道病原体检验人次和阳性人次总体呈明显上升趋势,仅在2020年有所下降,而在2022—2024年间快速上升,这与新型冠状病毒感染相关NPI的实施时间窗相吻合[7-8]。国内外研究表明,NPI实施明显减少了2020—2022年间非新型冠状病毒感染呼吸道病原体的传播[24-25],同时减少了获得自然免疫的机会,因此,在NPI解除后的2023—2024年出现各类呼吸道病原体感染的大规模暴发[26-27]。本研究显示新型冠状病毒感染时期与病原体阳性率具有U型分布趋势,新型冠状病毒感染期间病原体阳性率明显下降,而新型冠状病毒感染时期后有所回升但尚未回升至历史水平,这可能是由于新型冠状病毒感染的流行促进了临床医生养成开展病原学检验的习惯,送检率的升高对阳性率具有一定稀释作用。此外,公众接受的新型冠状病毒感染防护技能教育促进了其健康素养的提高,使其习惯于在呼吸道传染病流行期开展自我防护[28],也可能是导致新型冠状病毒感染时期后阳性率有所降低的原因。因此,在新发传染病大流行后开展呼吸道病原体流行特征的长期、持续监测十分必要。本研究显示,过去十年间鄞州肺炎人群中未检出病原体者下降了21.06个百分点,反映出了临床医生送检意识有所提高,新型检验项目得到了开发和应用,以及医学检验学技术持续进步。然而,2024年仍有58.38%的肺炎人群未检出阳性病原体,以往的呼吸道感染病原学诊断研究进展专家综述中同样也指出超过50%的患者未能诊断出明确的致病微生物[29]。病原学诊断对治疗模式具有指导意义,对精准、高效、可及的检验学创新技术的研发和应用应予以充分的重视与支持。
新型冠状病毒感染的流行使肺炎人群的病原谱出现了一定变化,具有多样化趋势。本研究显示新型冠状病毒感染时期后,肺炎患者的鼻病毒、呼吸道合胞病毒、偏肺病毒构成比明显升高,值得重点关注,而乙型流感病毒和结核分枝杆菌构成比则明显降低。苏州大学附属儿童医院下呼吸道感染住院儿童病原谱研究表明,新型冠状病毒感染时期鼻病毒、副流感病毒检出率升高,而偏肺病毒、腺病毒、流感嗜血杆菌检出率降低[30]。一项基于吉林大学第一医院社区获得性肺炎住院患儿的研究显示,新型冠状病毒感染时期后,腺病毒、流感病毒感染率降低,而呼吸道合胞病毒和副流感病毒3型的感染率明显升高[31]。新型冠状病毒感染所带来的呼吸道传染病病原谱的变化存在明显地域差异。本研究结果一方面显示鄞州地区结核和乙型流感的流行在近十年间得到了良好的控制,另一方面也展示了未来呼吸道传染病的区域防治策略需要面临的新挑战,例如呼吸道合胞病毒感染在多个地区均出现比例上升的趋势。2023年12月,有研究显示呼吸道合胞病毒预防性单克隆抗体(尼塞韦单抗)是全球首个针对婴儿合胞病毒的预防抗体,具有能预防90%呼吸道合胞病毒引起的婴儿下呼吸道感染所致住院的效力[32]。然而,其在国内属于自费接种的进口非免疫规划疫苗,价格约3 000元,且效力仅能维持一个感染高发季。未来可针对此类高流行水平病原体研发可负担性更高的国产主动免疫疫苗投入实践应用,并制定精准防控策略,将有助于应对呼吸道病原谱变化所带来的新的公共卫生挑战。
季节分布方面,本研究显示流感病毒和偏肺病毒感染多发于冬季,与天水市哨点医院等多项研究结果一致[33-34],冬春季空气干燥有利于病毒的传播。百日咳鲍特菌感染多发于春季,有学者认为百日咳的春夏季高发可能与儿童开学后社交活动频率增加有关[35]。本研究中肺炎支原体感染相对多发于秋季,与2019—2023年宁波市0~17岁住院儿童青少年肺炎研究结果一致[20]。在区域呼吸道病原体流行季前对高危人群开展针对性预防措施和免疫接种将能有效预防呼吸道传染病的流行。总体上,各季节肺炎支原体流行水平均较高,建议重点关注春季百日咳鲍特菌、鼻病毒、腺病毒和结核分枝杆菌感染,夏季结核分枝杆菌、呼吸道合胞病毒和腺病毒感染,秋季鼻病毒和博卡病毒感染,以及冬季流感病毒和偏肺病毒感染。
本研究的优势包括:(1)研究人群覆盖宁波市鄞州区内各级医疗机构,区域代表性好,研究结果能够为地区临床诊疗实践和公共卫生防控策略的制定提供科学依据;(2)研究时间范围覆盖新型冠状病毒感染前后时期,并涵盖22种常见病原体,能够较为全面展示区域肺炎患者呼吸道病原谱的长期流行趋势和新型冠状病毒感染所带来的新变化。此外,本研究也存在一定局限性:(1)受2015—2016年病原体检验项目普及性和(或)相关检测结果信息化程度的限制,本研究对2015—2016年肺炎患者病原体检验人次有一定低估;(2)本研究纳入至少进行过1次病原学检验的肺炎人群,可能无法完全代表整体肺炎患者人群;(3)研究现场为宁波市鄞州区,结论外推至其他人群时需谨慎。
本研究系统性描述了2015年1月1日至2024年12月21日期间宁波市鄞州区肺炎患者22种常见呼吸道病原体的流行特征,肺炎患者呼吸道病原体感染规模明显扩大,并存在年度、性别、年龄、季节上的分布差异,可精准重点关注不同人群和时期的高流行水平病原体。未检出病原体的肺炎患者比例虽然有所下降,但其比例仍超过半数。新型、准确、高效、可及的检验方法的开发和应用将有助于明确肺炎患者的病原学诊断。新型冠状病毒感染时期后,病原体阳性率有所回升,但尚未回升至历史水平,病原谱出现多样化趋势。加强长期、持续的呼吸道病原体流行特征主动监测研究将为地区临床诊疗实践和公共卫生防控策略的制定提供科学依据。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明  杨子铭:设计研究方案,撰写论文;李淑雅、李肖彤:撰写论文;沈鹏、孙烨祥、林鸿波、江志琴:收集、分析、整理数据;刘志科、詹思延:提出研究思路,设计研究方案,总体把关和审定论文。

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