A 群鏈球菌 (Group A Streptococcus, GAS)
我們來詳細介紹 A 群鏈球菌 (Group A Streptococcus, GAS)，也就是化膿性鏈球菌 (Streptococcus pyogenes)。這是在臨床上非常重要的一種細菌，能引起多種疾病，從相對輕微的咽喉炎、皮膚感染到危及生命的侵襲性感染及免疫性後遺症。
A 群鏈球菌 (Group A Streptococcus, GAS / Streptococcus pyogenes )
1. 微生物學特性 (Microbiology)
分類： 屬於鏈球菌屬 (GenusStreptococcus )，根據細胞壁上的碳水化合物抗原 (Lancefield 抗原) 分為 A 群。形態： 革蘭氏陽性球菌 (Gram-positive cocci)，通常排列成鏈狀 (chains)。溶血性： 在血基培養皿 (blood agar plate) 上表現為β-溶血 (beta-hemolysis) ，能完全溶解紅血球，產生透明的溶血環。過氧化氫酶試驗 (Catalase test)： 陰性 (可與葡萄球菌區分)。Pyrrolidonyl arylamidase (PYR) test： 陽性，是快速鑑定 GAS 的方法之一。Bacitracin 敏感性： 對 Bacitracin 敏感 (0.04 U)，可用於初步鑑定 (但特異性非100%)。
2. 致病因子與毒力因子 (Virulence Factors)
M 蛋白 (M protein)： 是 GAS 最重要的毒力因子之一，位於菌體表面。 具有 抗吞噬作用 (anti-phagocytic)，能結合纖維蛋白原 (fibrinogen) 和補體調節蛋白 (如 factor H)，抑制補體活化。具有高度變異性，是 GAS 血清分型的基礎 (超過200種 M 型)。針對特定 M 型產生的抗體具有保護力，但不會對其他 M 型產生交叉保護。 某些 M 型與風濕熱的發生有關 (rheumatogenic strains)。
玻尿酸莢膜 (Hyaluronic acid capsule)： 化學結構與人體結締組織中的玻尿酸相同，因此 不具免疫原性 (non-immunogenic)，能幫助細菌逃避宿主免疫辨識。具有抗吞噬作用。
鏈球菌溶血素 (Streptolysins)： 鏈球菌溶血素 O (Streptolysin O, SLO)： 對氧不穩定 (oxygen-labile)，具有細胞毒性，能溶解紅血球、白血球和血小板。SLO 具有免疫原性，感染後產生的抗體 (Anti-Streptolysin O, ASO) 是診斷近期 GAS 感染的重要血清學指標。鏈球菌溶血素 S (Streptolysin S, SLS)： 對氧穩定 (oxygen-stable)，不具免疫原性，同樣具有細胞毒性，是造成血基培養皿上 β-溶血的主要原因。
鏈球菌致熱外毒素 (Streptococcal Pyrogenic Exotoxins, SPEs)： 也稱為紅疹毒素 (erythrogenic toxins)，包括 SPE-A, SPE-B, SPE-C 等。 屬於 超級抗原 (superantigens) ，能非特異性地活化大量 T 細胞，導致細胞激素大量釋放 (cytokine storm)，引起發燒、皮疹 (猩紅熱的特徵) 及鏈球菌毒性休克症候群 (Streptococcal Toxic Shock Syndrome, STSS)。
鏈球菌激酶 (Streptokinase, SK)： 能活化纖維蛋白溶酶原 (plasminogen) 轉變為纖維蛋白溶酶 (plasmin)，溶解纖維蛋白凝塊，幫助細菌在組織中擴散。
去氧核糖核酸酶 (Deoxyribonucleases, DNases A-D)： 能分解宿主細胞釋放的 DNA，降低膿液的黏稠度，幫助細菌擴散。 Anti-DNase B 抗體是診斷近期 GAS 感染的另一血清學指標，尤其在皮膚感染後，ASO 可能不會明顯升高，此時 Anti-DNase B 更具參考價值。
其他酶類： 透明質酸酶 (Hyaluronidase)： 分解結締組織中的透明質酸，促進細菌在組織間隙擴散。C5a 胜肽酶 (C5a peptidase)： 降解補體成分 C5a，C5a 是一種趨化因子，能吸引吞噬細胞。此酶能削弱宿主的早期免疫反應。
3. 流行病學 (Epidemiology)
儲存宿主： 人類是 GAS 的主要儲存宿主，常見於咽喉部和皮膚。傳播途徑： 主要透過飛沫傳播 (呼吸道分泌物) 或直接接觸 受感染的皮膚病灶或污染物。好發族群與季節： 咽喉炎： 好發於 5-15 歲的兒童及青少年，在溫帶地區秋冬季和早春較常見。皮膚感染 (如膿痂疹)： 在溫暖潮濕的氣候及衛生條件較差的地區較常見，各年齡層均可發生。
無症狀帶原者： 部分人群 (尤其學齡兒童) 可能為咽喉部無症狀帶原者。台灣情況： 台灣地區 GAS 感染亦屬常見。Macrolide 類抗生素的抗藥性比例在某些研究中顯示有上升趨勢，臨床用藥需注意。風濕熱及鏈球菌感染後腎絲球腎炎的發生率已大幅下降，但仍需警惕。
4. 臨床表現 (Clinical Manifestations)
鏈球菌咽喉炎/扁桃腺炎 (Streptococcal Pharyngitis/Tonsillitis)： 症狀： 突發性喉嚨痛、吞嚥疼痛、發燒 (常 >38.3°C)、頭痛、噁心、嘔吐、腹痛 (尤其兒童)。理學檢查： 咽部紅腫、扁桃腺腫大且可能覆蓋灰白色滲出物 (exudates)、上顎瘀點 (palatal petechiae)、頸部淋巴結腫痛 (tender anterior cervical lymphadenopathy)。通常不伴隨 咳嗽、鼻炎、聲音沙啞等病毒感染常見症狀。鑑別診斷： 需與病毒性咽喉炎區分。可使用臨床評分系統如Centor criteria (扁桃腺滲出物、頸前淋巴結腫痛、近期無咳嗽、發燒史，各1分) 或FeverPAIN score (Fever, Purulence, Attend rapidly <3 days, Inflamed tonsils, No cough/coryza) 輔助判斷。
猩紅熱 (Scarlet Fever)： 由產生鏈球菌致熱外毒素 (SPEs) 的 GAS 菌株引起，通常伴隨咽喉炎。 特徵： 皮疹： 發燒後 12-48 小時出現，典型的細沙紙樣紅疹 (sandpaper rash)，觸感粗糙，從頸部、軀幹開始擴散至四肢，但通常不侵犯掌跖和臉周口鼻三角區 (circumoral pallor)。Pastia's lines： 在皮膚皺褶處 (如腋窩、腹股溝、肘窩) 出現線狀瘀點或色素沉著。草莓舌 (Strawberry tongue)： 初期舌苔厚白，舌乳頭紅腫突出 (white strawberry tongue)，後期舌苔脫落，舌面鮮紅，乳頭突出 (red strawberry tongue)。皮疹消退後可能出現脫屑 (desquamation)，尤其在指尖、趾尖。
皮膚和軟組織感染 (Skin and Soft Tissue Infections, SSTIs)： 膿痂疹 (Impetigo)： 非大疱性膿痂疹 (Non-bullous impetigo)： 最常見，由 GAS 或金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) 或兩者混合感染引起。初期為小水疱或膿疱，破裂後形成特徵性的金黃色痂皮 (honey-colored crusts) 。大疱性膿痂疹 (Bullous impetigo)：主要由金黃色葡萄球菌引起。
丹毒 (Erysipelas)： 表淺真皮層的感染，伴隨明顯的淋巴管侵犯。 特徵為 界線鮮明 (sharply demarcated) 、隆起、鮮紅色的斑塊，伴有局部灼熱、腫脹、疼痛。好發於臉部和小腿。常有發燒、畏寒等全身症狀。
蜂窩組織炎 (Cellulitis)： 侵犯較深層的真皮和皮下組織。 紅腫熱痛的範圍較廣， 界線較不鮮明 。GAS 是常見致病菌之一，但金黃色葡萄球菌也常見。
壞死性筋膜炎 (Necrotizing Fasciitis)： 俗稱「噬肉菌感染」，是一種快速進展、破壞性強、死亡率高的深層軟組織感染，侵犯筋膜層。 臨床表現： 早期可能僅有與外觀不成比例的劇烈疼痛 (pain out of proportion to physical findings)。隨後皮膚出現紅腫、發熱、水疱、血疱、皮膚壞死變黑。可伴有捻髮音 (crepitus，若有產氣菌混合感染)。全身毒性症狀明顯，如高燒、心搏過速、低血壓、意識改變。治療： 需緊急外科清創 (surgical debridement)、廣效抗生素 (通常包含 Penicillin + Clindamycin 針對 GAS) 及支持治療。
其他： 淋巴管炎 (lymphangitis)、癤 (furuncle)、癰 (carbuncle) 等。
其他化膿性感染 (較少見但嚴重)： 菌血症 (Bacteremia)： 可無明確感染灶，或繼發於局部感染。肺炎 (Pneumonia)： GAS 肺炎相對少見，但可為社區型肺炎的病因之一，常伴有肋膜積液或膿胸 (empyema)。骨髓炎 (Osteomyelitis) / 化膿性關節炎 (Septic arthritis)： 可經由血行播散或鄰近感染灶蔓延。腦膜炎 (Meningitis) / 腦膿瘍 (Brain abscess)： 非常罕見。產褥熱 (Puerperal sepsis)： 產後子宮內膜感染，曾是產婦死亡主因之一。
急性風濕熱 (Acute Rheumatic Fever, ARF)： 通常在 GAS 咽喉炎後 2-4 週發生 (潛伏期平均約 19 天)。 主要侵犯心臟、關節、中樞神經系統和皮膚。 診斷依據 Jones Criteria (2015年修訂版)： 需有近期 GAS 感染的證據 (如喉頭培養陽性、RADT 陽性、ASO 或 Anti-DNase B 效價上升)，加上：主要表現 (Major manifestations)： 心臟炎 (Carditis)： 可影響心內膜、心肌層、心包膜，是最嚴重併發症，可能導致慢性風濕性心臟病 (chronic rheumatic heart disease)，造成瓣膜損傷 (最常影響二尖瓣)。關節炎 (Arthritis)： 通常是游走性、多發性大關節炎 (migratory polyarthritis)，疼痛明顯但通常不留後遺症。舞蹈症 (Sydenham's chorea / St. Vitus' dance)： 不自主、無目的、快速的肢體和臉部肌肉抽動，常在感染後數月出現。結節樣紅斑 (Erythema marginatum)： 非搔癢性、環狀或半環狀紅斑，邊緣清晰，中央蒼白，主要分佈於軀幹和近端肢體。皮下結節 (Subcutaneous nodules)： 無痛性、可移動的小結節，位於骨突處或肌腱附近 (如肘、膝、腕關節伸側)。
次要表現 (Minor manifestations)： 發燒 (Fever ≥38.5°C for low-risk populations; ≥38°C for moderate/high-risk populations) 關節痛 (Arthralgia) ESR (≥60 mm/hr for low-risk; ≥30 mm/hr for moderate/high-risk) 或 CRP (≥3.0 mg/dL) 升高 心電圖 PR 間期延長 (Prolonged PR interval)
診斷標準： 初次發作需 2 個主要表現，或 1 個主要表現 + 2 個次要表現。復發則標準較寬鬆。重要性： 適當治療 GAS 咽喉炎可有效預防 ARF。
急性鏈球菌感染後腎絲球腎炎 (Acute Post-Streptococcal Glomerulonephritis, APSGN)： 可在 GAS 咽喉炎 (潛伏期 1-2 週) 或皮膚感染 (潛伏期 3-6 週) 後發生。 由特定「致腎炎性菌株 (nephritogenic strains)」的 GAS 引起。 臨床表現 (腎炎症候群 Nephritic syndrome)： 血尿 (Hematuria)： 肉眼可見 (可樂色或茶色尿) 或鏡下血尿。蛋白尿 (Proteinuria)： 通常為輕至中度。水腫 (Edema)： 常見於眼瞼和下肢。高血壓 (Hypertension)： 因體液滯留引起。少尿 (Oliguria)、腎功能下降 (BUN, Creatinine 升高)。
血清學： ASO 效價常升高 (咽喉炎後)，Anti-DNase B 效價升高 (咽喉炎或皮膚感染後均可能)。血清補體 C3 常降低。預後： 兒童預後普遍良好，多數可完全恢復腎功能。成人預後相對較差，部分可能發展為慢性腎臟病。注意： 抗生素治療急性 GAS 感染無法 預防 APSGN 的發生 (與 ARF 不同)。
5. 診斷 (Diagnosis)
臨床診斷： 根據典型的臨床表現，如咽喉炎的 Centor criteria、猩紅熱的皮疹、丹毒的界線分明紅斑等。微生物學檢查： 喉頭拭子培養 (Throat swab culture)： 診斷 GAS 咽喉炎的黃金標準。需正確採樣 (雙側扁桃腺及後咽壁)。培養結果約需 24-48 小時。快速抗原偵測檢測 (Rapid Antigen Detection Test, RADT)： 可在數分鐘內提供結果，特異性高 (>95%)，但敏感性較培養低 (約 70-90%)。若 RADT 陽性，可確診 GAS 咽喉炎並開始治療。 若 RADT 陰性，在兒童及青少年 (ARF 高風險族群)，建議加做喉頭拭子培養以確認 (因偽陰性可能導致漏診而增加 ARF 風險)。成人若 RADT 陰性，通常不需再做培養 (ARF 風險較低)。
血液培養 (Blood culture)： 用於懷疑菌血症、STSS 或其他侵襲性感染時。傷口/組織培養 (Wound/Tissue culture)： 用於皮膚軟組織感染，尤其是壞死性筋膜炎 (需取深部組織)。
血清學檢查 (主要用於診斷非化膿性併發症)： ASO (Anti-Streptolysin O) 效價： 感染後 1 週開始上升，3-6 週達高峰。效價升高提示近期曾有 GAS 感染。對咽喉炎後的 ARF 和 APSGN 診斷有幫助。皮膚感染後 ASO 可能不升高或輕微升高。Anti-DNase B 效價： 感染後 2 週開始上升，6-8 週達高峰。對咽喉炎和皮膚感染後的併發症診斷均有幫助，尤其在皮膚感染後 ASO 不高時更具價值。同時檢測 ASO 和 Anti-DNase B 可提高檢出近期 GAS 感染的敏感性。
6. 治療 (Treatment)
治療目標： 緩解急性症狀。 預防化膿性併發症 (如扁桃腺周圍膿瘍 peritonsillar abscess)。 預防急性風濕熱 (ARF) (此為治療 GAS 咽喉炎的關鍵目標)。減少細菌傳播。
藥物選擇： Penicillin 類抗生素仍是首選 ，因其療效確切、價格低廉、窄譜，且 GAS 至今對 Penicillin 仍普遍敏感。口服 Penicillin V： 兒童及成人咽喉炎常用，療程需10 天 以確保根除細菌並預防 ARF。肌肉注射 Benzathine penicillin G： 單次注射即可，適用於服藥順從性不佳或無法口服者。口服 Amoxicillin： 口味較佳，兒童接受度高，每日一次或兩次給藥，同樣需 10 天療程。
對 Penicillin 過敏者： 第一代頭孢菌素 (Cephalosporins)： 如 Cephalexin，療程 10 天。若為非立即型或非嚴重型 Penicillin 過敏可考慮。Macrolides： 如 Azithromycin (療程 5 天)、Clarithromycin (療程 10 天)、Erythromycin (療程 10 天)。需注意各地區 Macrolide 抗藥性問題。台灣部分研究顯示 GAS 對 Macrolides 的抗藥性比例不低。Clindamycin： 療程 10 天。也用於抑制毒素產生，在 STSS 或壞死性筋膜炎時常與 Penicillin 合併使用。
侵襲性 GAS 感染 (Invasive GAS disease)，如壞死性筋膜炎、STSS： 經驗性廣效抗生素： 初始治療常需覆蓋多種可能病原。針對性治療： 一旦確認為 GAS，標準治療為高劑量 Penicillin G 靜脈注射 + Clindamycin 靜脈注射 。Clindamycin 可抑制細菌蛋白質合成，從而減少毒素產生，且其效果不受細菌生長階段影響 (Eagle effect，Penicillin 在細菌快速增殖期效果最好，但在菌量極大或靜止期效果下降)。外科清創 (Surgical debridement)： 對於壞死性筋膜炎至關重要，需儘早且徹底清除壞死組織。支持治療： 包括輸液、升壓劑、呼吸支持等。靜脈注射免疫球蛋白 (Intravenous Immunoglobulin, IVIG)： 在 STSS 患者中可考慮使用，可能中和循環中的超級抗原及毒素，但其確切療效仍有爭議。
7. 預防 (Prevention)
一般預防： 勤洗手，注意個人衛生。 咳嗽或打噴嚏時遮住口鼻。 避免與患者共用餐具或密切接觸。
預防急性風濕熱 (ARF)： 初級預防 (Primary prevention)： 及時診斷並以足夠療程的抗生素 (通常為 Penicillin 10 天) 治療 GAS 咽喉炎。二級預防 (Secondary prevention)： 針對已發生過 ARF 的患者，需長期給予預防性抗生素 (通常為每月注射 Benzathine penicillin G 或每日口服 Penicillin V/Sulfadiazine)，以預防 GAS 感染復發及 ARF 復發，進而避免或減緩風濕性心臟病的進展。預防期限依據是否有心臟侵犯及其嚴重程度而定，可能需持續數年至終身。
疫苗： 目前尚無常規使用的 GAS 疫苗。疫苗研發的主要挑戰在於 M 蛋白的高度變異性，以及需避免疫苗引發類似風濕熱的自體免疫反應。
8. 台灣本土考量
抗生素抗藥性： 需留意台灣本土 GAS 對 Macrolide 類抗生素的抗藥性情況，臨床選擇替代藥物時應納入考量。疾病發生率： 雖然 ARF 和 APSGN 在台灣的發生率已顯著降低，但臨床醫師仍應對其典型表現保持警覺，尤其在兒童及青少年族群。侵襲性感染： 壞死性筋膜炎等嚴重侵襲性 GAS 感染雖然不常見，但一旦發生進展迅速且致命，需早期診斷與積極處理。
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