背景[1][2]
變形桿菌是一種革蘭染色陰性桿菌。存在于腸道和前尿道。為尿路感染、急性腹膜炎和大面積燒傷感染的致病菌之一。該菌對大多數(shù)抗生素有耐藥性。其膿液有特殊的惡臭味。對變形桿菌感染可用頭孢菌素類藥物治療。變形桿菌中最常見一種為奇異變形桿菌,奇異變形桿菌是具有細胞遷徙現(xiàn)象的兼性厭氧菌,營養(yǎng)需要不高,廣泛存在于泥土、水和機體消化道中,有周鞭毛,運動活潑。
奇異變形桿菌與感染相關的毒力因子主要為高黏附性的菌毛、莢膜多糖、各種蛋白水解酶以及具有細胞毒活性的溶血素如HlyA、HpmA、HpmB 等。菌毛增加了細菌的侵襲力,蛋白水解酶促進感染擴散并幫助菌株逃避免疫系統(tǒng)的攻擊,莢膜多糖不僅增加了細菌黏附性,其的生物被膜更阻斷了抗菌藥物的殺菌抑菌作用,因此奇異變形桿菌導致的感染往往比較嚴重而且難以治療。
致病性[1]
奇異變形桿菌是變形桿菌屬臨床最常見的病原體,是導致泌尿系統(tǒng)感染排名第2 位的腸桿菌科細菌,僅次于大腸埃希菌。在院內(nèi)感染中,由奇異變形桿菌引起的比例占到3%。奇異變形桿菌還可以引起腸道感染,目前我國公布的細菌性食物中毒病原譜中,奇異變形桿菌僅次于副溶血弧菌、沙門菌和金黃色葡萄球菌,是引起食物中毒的第四大主要病原菌。奇異變形桿菌還可引起血流感染,病死率較高,值得關注。
耐藥性[1]
隨著抗生素的大量不規(guī)范使用,奇異變形桿菌的耐藥性不斷增強,1991 年,法國首次報道了產(chǎn)β -內(nèi)酰胺酶的奇異變形桿菌。隨后,美國、法國、日本、中國等國家陸續(xù)報道攜帶不同類型β-內(nèi)酰胺酶的奇異變形桿菌。耐多藥奇異變形桿菌和耐碳青霉烯奇異變形桿菌的出現(xiàn),給臨床治療提出了極大的挑戰(zhàn)
1. 對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物的耐藥流行情況
奇異變形桿菌因青霉素結(jié)合蛋白2( PBP2) 的功能缺陷,對亞胺培南天然不敏感,最低抑菌濃度MIC值在16 ~64 μg /ml之間。1991 年法國首次報道了產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶奇異變形桿菌。
1995 年美國報道了產(chǎn)TEM-10β -內(nèi)酰胺酶的臨床來源奇異變形桿菌。從1998 年至今,南非、意大利、西班牙、希臘、巴西、日本、保加、中國、歐洲、瑞士、阿根廷、韓國、中國臺灣、俄國、波蘭、以色列、中國香港等多個國家和地區(qū)報道了產(chǎn)各種類型β-內(nèi)酰胺酶的奇異變形桿菌。2008 年美國首次報道了產(chǎn)KPC 碳青霉烯酶的奇異變形桿菌,對亞胺培南、美羅培南、厄他培南均耐藥。
近幾年波蘭和法國又陸續(xù)報道了產(chǎn)VIM-1型和產(chǎn)NDM-1 型碳青霉烯酶的奇異變形桿菌。近25 年有關奇異變形桿菌耐藥報道中,最多的是產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶的奇異變形桿菌,分布于世界各地,有很多種類型,包括廣譜β-內(nèi)酰胺酶( ESBLs) 、頭孢菌素酶( AmpC) 和碳青霉烯酶等,其中ESBLs 以TEM 型和CTX-M 型為主,頭孢菌素酶以CMY 型為主。近年來,奇異變形桿菌對第三代頭孢菌素等的耐藥率不斷上升,產(chǎn)ESBL 和( 或) AmpC酶是奇異變形桿菌對頭孢菌素耐藥最重要的機制。
2. 對喹諾酮類抗菌藥物的流行情況、主要耐藥基因類型及相關耐藥機制
2000 年美國報道奇異變形桿菌對喹諾酮類抗菌藥物的敏感性開始下降,環(huán)丙沙星( CIP) 的MIC90 > 512 μg /m;隨后日本、中國、希臘、韓國、意大利、中國香港陸續(xù)報道了耐喹諾酮類抗菌藥物的奇異變形桿菌。奇異變形桿菌對喹諾酮類抗菌藥物耐藥主要是和染色體上的喹諾酮耐藥決定區(qū)( QRDRs) 突變相,是gyrA、gyrB 和parC 基因發(fā)生點突變引起的。
gyrA 上發(fā)生的點突變?yōu)?3 位點上的絲氨酸突變?yōu)楫惲涟彼峄蛘呔彼?,?7 位點上的谷氨酸突變?yōu)橘嚢彼幔?gyrB 上發(fā)生的點突變?yōu)?66 位點上的谷氨酸突變?yōu)樘於彼?,?64 位點上的絲氨酸突變?yōu)槔野彼峄蛘弑奖彼幔籶arC 上發(fā)生的點突變?yōu)?0 位點上的絲氨酸突變?yōu)楫惲涟彼峄蚓彼?。不同國家來源的不同耐藥菌株具體的突變位點不同,但均發(fā)生在上述3 個基因上,可能只有1 個,或2 個基因上的位點發(fā)生了點突變,也或是3 個基因的氨基酸位點均發(fā)生突變。QRDRs 基因突變是株對喹諾酮類藥物高水平耐藥的主要原因。
同時,質(zhì)粒攜帶的耐藥基因也介導了菌株對喹諾酮類抗菌藥物敏感性降低,如qnrC、qnrA、qnrD 和aac( 6’) -Ib-cr 等。還有研究報道AcrAB 外排泵的過度表達和前述的QRDRs上的點突變協(xié)同導致對喹諾酮的高水平耐藥。
3. 耐多藥的奇異變形桿菌的流行情況
2001 年意大利首次報道了耐多藥的產(chǎn)廣譜β-內(nèi)酰胺酶的奇異變形桿菌,接著美國、歐洲、波蘭、中國香港、巴西、中國、韓國等多國家和地區(qū)均報道了耐多藥的奇異變形桿菌,呈現(xiàn)出向全球蔓延的趨勢。最近法國報道了從犬體表分離的耐多藥奇異變形桿菌,提示多重耐藥菌株可以在人和動物之間傳播。香港也在雞肉制品中發(fā)現(xiàn)了耐多藥的奇異變形桿菌。
臨床感染治療情況[1]
奇異變形桿菌是引起泌尿系感染的主要病原菌之一(僅次于大腸埃希菌),引起的泌尿系感染持久且難治。其中,約90%的泌尿系感染由留置導尿管引,臨床提示應密切關注留置導尿患者中奇異變形桿菌引發(fā)的泌尿系感染,爭取及早診斷,有效治療;并且對于留置的導尿管應注意及時更換或拔除,防止奇異變形桿菌的吸附及生物被膜的生成,在一定程度上避免奇異變形桿菌引起的泌尿系感染持續(xù)并且反復發(fā)作。
針對產(chǎn)ESBL 耐藥的奇異變形桿菌,在β-內(nèi)酰胺抑制復合劑中最有效的藥物是哌拉西林/他唑巴坦,在氨基糖苷類抗生素中最有效的是阿米卡星。針對耐喹諾酮類抗菌藥物的奇異變形桿菌,左氧氟沙星和環(huán)丙沙星的敏感率呈逐年下降趨勢,臨床提示應慎重應用。針對一般的非碳青霉烯類耐藥的奇異變形桿菌耐藥菌,對亞胺培南以外的碳青霉烯類藥物基本維持高度敏感性,可選擇作為臨床用藥。
研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)ESBLs 的奇異變形桿菌常對氟喹諾酮類等非β-內(nèi)酰胺類耐藥,極大限制了抗菌藥物的臨床選擇,對抗感染治療構(gòu)成了嚴重威脅。有研究報道用氨曲南可治愈耐多藥奇異變形桿菌的感染。奇異變形桿菌的多重耐藥性已成為臨床治療中一個非常棘手的問題,臨床醫(yī)生建議,在抗菌藥物使用前做菌株的藥敏試驗,根據(jù)敏試驗指導用藥,聯(lián)合用藥,以達到控制感染的目的。
檢測[3]
食源性疾病發(fā)病率較高,由沙門氏菌,志賀氏菌,金黃色葡萄球菌,變形桿菌,霍亂弧菌,副溶血性弧菌以及E.coli O157:H7,輪狀病毒以及諾如病毒引起的食物中毒,其發(fā)病率在我國食源性疾病發(fā)病率中占非常高的比例,是一個嚴重的公共衛(wèi)生問題。目前對食源性病原體的檢測主要依靠病原體分離法、免疫學方法和各種PCR方法。病原體分離雖然是金標準,但繁瑣費時,一般需要5天時間,最長需要一個月時間,而且免疫學方法的特異性和敏感性均較低。
有研究開發(fā)了一種變形桿菌檢測用引物,其特征在于,能擴增靶基因的特異堿基序列,所述靶基因為變形桿菌的ureR---GenBank登陸號:Z18752,所述引物與所述靶基因的586位---810位的核酸序列的一部分或其互補鏈互補。
利用上述引物組的基于環(huán)介導等溫擴增法檢測變形桿菌的檢測方法是通過如下技術方案實現(xiàn)的:以變形桿菌的ureR(Z18752)基因序列的586位---810位的核酸序列的一部分或其互補鏈為靶,通過LAMP法用上述引物組選擇性擴增上述靶區(qū)域,確認是否存在有擴增產(chǎn)物。
具體檢測方法為:
1)樣品處理和模板提取,樣品范圍適用于食品樣品、糞便、嘔吐物等標本;細菌待檢標本用相應腸道增菌液增菌培養(yǎng)8-12小時后,取1.0ml增菌液10000rpm離心2分鐘,棄其上清液后,用DNA提取試劑盒提取模板DNA或加20~30ul三蒸水煮沸5分鐘,再取2ul上清液做待檢模板DNA;
2)變形桿菌的環(huán)介導等溫擴增(LAMP)取擴增反應液,先加待檢模板,再加酶,最后加雙蒸水,形成如下總體積為20ul~100ul的反應體系,混勻點離后在約60-65℃條件下恒溫保溫約60-90分鐘,然后置于80℃的環(huán)境下2分鐘滅活酶。反應體系為(反應總體積20ul~100ul);
3)LAMP反應產(chǎn)物的檢測:A)肉眼檢測:與陰性對照管比較顯示,檢測管出現(xiàn)明顯渾濁為陽性,未見渾濁為陰性;或,B)加染料后檢測:每25ul體系的反應管加1000×SYBR Green I(invitrogen)1-2ul,1-5分鐘觀察結(jié)果,反應液變綠為陽性,保持無色或棕色為陰性;或,C)電泳檢測:2-3%瓊脂糖凝膠,70V電泳約60-100分鐘,電泳圖片顯示LAMP特征性梯狀條帶,最小片段在160bp左右,則結(jié)果為陽性;如無任何條帶則結(jié)果為陰性。
主要參考資料
[1] 張利鋒, 李娟, 盧金星. 奇異變形桿菌耐藥性研究進展[J]. 疾病監(jiān)測, 2016, 31(5): 427-432.
[2] 王曉麗, 孫倩楠, 馬秀敏. 187 株奇異變形桿菌的分布及耐藥特征分析[J]. 新疆醫(yī)學, 2018, 48(3): 269-274.
[3] CN200710030438.4變形桿菌檢測用引物、檢測方法、檢測試劑盒