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(duì)大多數(shù)抗生素有耐藥性。其膿液有特殊的惡臭味。對(duì)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(xì)胞遷徙現(xiàn)象的兼性厭氧菌,營(yíng)養(yǎng)需要不高,廣泛存在于泥土、水和機(jī)體消化道中,有周鞭毛,運(yùn)動(dòng)活潑。
奇異變形桿菌與感染相關(guān)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(xì)胞毒活性的溶血素如HlyA、HpmA、HpmB 等。菌毛增加了細(xì)菌的侵襲力,蛋白水解酶促進(jìn)感染擴(kuò)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(xì)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(dǎo)致的感染往往比較嚴(yán)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(dǎo)致泌尿系統(tǒng)感染排名第2 位的腸桿菌科細(xì)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(guó)公布的細(xì)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(guān)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(qiáng),1991 年,法國(guó)首次報(bào)道了產(chǎn)β -內(nèi)酰胺酶的奇異變形桿菌。隨后,美國(guó)、法國(guó)、日本、中國(guó)等國(guó)家陸續(xù)報(bào)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(duì)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(duì)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(guó)首次報(bào)道了產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶奇異變形桿菌。
1995 年美國(guó)報(bào)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(guó)、歐洲、瑞士、阿根廷、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、俄國(guó)、波蘭、以色列、中國(guó)香港等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)報(bào)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(guó)首次報(bào)道了產(chǎn)KPC 碳青霉烯酶的奇異變形桿菌,對(duì)亞胺培南、美羅培南、厄他培南均耐藥。
近幾年波蘭和法國(guó)又陸續(xù)報(bào)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(guān)奇異變形桿菌耐藥報(bào)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(duì)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(duì)頭孢菌素耐藥最重要的機(jī)制。
2. 對(duì)喹諾酮類抗菌藥物的流行情況、主要耐藥基因類型及相關(guān)耐藥機(jī)制
2000 年美國(guó)報(bào)道奇異變形桿菌對(duì)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(guó)、希臘、韓國(guó)、意大利、中國(guó)香港陸續(xù)報(bào)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(duì)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(diǎn)突變引起的。
gyrA 上發(fā)生的點(diǎn)突變?yōu)?3 位點(diǎn)上的絲氨酸突變?yōu)楫惲涟彼峄蛘呔彼幔?7 位點(diǎn)上的谷氨酸突變?yōu)橘嚢彼幔?gyrB 上發(fā)生的點(diǎn)突變?yōu)?66 位點(diǎn)上的谷氨酸突變?yōu)樘於彼?,?64 位點(diǎn)上的絲氨酸突變?yōu)槔野彼峄蛘弑奖彼?;parC 上發(fā)生的點(diǎn)突變?yōu)?0 位點(diǎn)上的絲氨酸突變?yōu)楫惲涟彼峄蚓彼帷2煌瑖?guó)家來源的不同耐藥菌株具體的突變位點(diǎn)不同,但均發(fā)生在上述3 個(gè)基因上,可能只有1 個(gè),或2 個(gè)基因上的位點(diǎn)發(fā)生了點(diǎn)突變,也或是3 個(gè)基因的氨基酸位點(diǎn)均發(fā)生突變。QRDRs 基因突變是株對(duì)喹諾酮類藥物高水平耐藥的主要原因。
同時(shí),質(zhì)粒攜帶的耐藥基因也介導(dǎo)了菌株對(duì)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(bào)道AcrAB 外排泵的過度表達(dá)和前述的QRDRs上的點(diǎn)突變協(xié)同導(dǎo)致對(duì)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(bào)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(guó)、歐洲、波蘭、中國(guó)香港、巴西、中國(guó)、韓國(guó)等多國(guó)家和地區(qū)均報(bào)道了耐多藥的奇異變形桿菌,呈現(xiàn)出向全球蔓延的趨勢(shì)。最近法國(guó)報(bào)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(dòng)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(dǎo)尿管引,臨床提示應(yīng)密切關(guān)注留置導(dǎo)尿患者中奇異變形桿菌引發(fā)的泌尿系感染,爭(zhēng)取及早診斷,有效治療;并且對(duì)于留置的導(dǎo)尿管應(yīng)注意及時(shí)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(fù)發(fā)作。
針對(duì)產(chǎn)ESBL 耐藥的奇異變形桿菌,在β-內(nèi)酰胺抑制復(fù)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(duì)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(shì),臨床提示應(yīng)慎重應(yīng)用。針對(duì)一般的非碳青霉烯類耐藥的奇異變形桿菌耐藥菌,對(duì)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(duì)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(duì)抗感染治療構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。有研究報(bào)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(gè)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(yàn),根據(jù)敏試驗(yàn)指導(dǎo)用藥,聯(lián)合用藥,以達(dá)到控制感染的目的。
檢測(cè)[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(guó)食源性疾病發(fā)病率中占非常高的比例,是一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。目前對(duì)食源性病原體的檢測(cè)主要依靠病原體分離法、免疫學(xué)方法和各種PCR方法。病原體分離雖然是金標(biāo)準(zhǔn),但繁瑣費(fèi)時(shí),一般需要5天時(shí)間,最長(zhǎng)需要一個(gè)月時(shí)間,而且免疫學(xué)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(cè)用引物,其特征在于,能擴(kuò)增靶基因的特異堿基序列,所述靶基因?yàn)樽冃螚U菌的ureR---GenBank登陸號(hào):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(bǔ)鏈互補(bǔ)。
利用上述引物組的基于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增法檢測(cè)變形桿菌的檢測(cè)方法是通過如下技術(shù)方案實(shí)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(bǔ)鏈為靶,通過LAMP法用上述引物組選擇性擴(kuò)增上述靶區(qū)域,確認(rèn)是否存在有擴(kuò)增產(chǎn)物。
具體檢測(cè)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(biāo)本;細(xì)菌待檢標(biāo)本用相應(yīng)腸道增菌液增菌培養(yǎng)8-12小時(shí)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(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)取擴(kuò)增反應(yīng)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(yīng)體系,混勻點(diǎn)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(yīng)體系為(反應(yīng)總體積20ul~100ul);
3)LAMP反應(yīng)產(chǎn)物的檢測(cè):A)肉眼檢測(cè):與陰性對(duì)照管比較顯示,檢測(cè)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(cè):每25ul體系的反應(yīng)管加1000×SYBR Green I(invitrogen)1-2ul,1-5分鐘觀察結(jié)果,反應(yīng)液變綠為陽性,保持無色或棕色為陰性;或,C)電泳檢測(cè):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(jìn)展[J]. 疾病監(jiān)測(cè), 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(xué), 2018, 48(3): 269-274.
[3] CN200710030438.4變形桿菌檢測(cè)用引物、檢測(cè)方法、檢測(cè)試劑盒