ChiCAST视点

临床微生物新技术中的新问题——从一株志贺菌开始说起

编者按:华人抗菌药物敏感性试验委员会(ChiCAST)是欧洲临床微生物和感染病学会(ESCMID)欧洲药敏试验委员会(EUCAST)下设在中国的药敏委员会,该委员会于 2017 年 3 月成立,委员来自中国两岸三地、欧洲、美国,专家领域涵盖临床微生物学、临床感染病学、临床药理学、畜牧兽医学、抗菌药物制药企业及感染诊断企业。委员会下设临床细菌学组、临床真菌学组、临床药理学组、临床感染学组及畜牧兽医学组等亚专业组。主要任务为药敏试验相关内容(如方法学、折点等)标准化,开展有价值的药敏相关临床研究,对有争议的临床标本检测进行确认和鉴定,建立 ChiCAST 网站传播 EUCAST 文件,开展国际间合作与交流,开展临床微生物实验室标准化培训和宣传教学,促进我国抗菌药物敏感性试验工作的健康发展。

 

以下为大家带来《临床微生物新技术中的新问题——从一株志贺菌开始说起》。

 

供稿:

张   欣(四川省医学科学院·四川省人民医院,纪念斯隆凯特琳肿瘤中心

喻   华四川省医学科学院·四川省人民医院

汤一苇(纪念斯隆凯特琳肿瘤中心)

 

审校:

赵   颖(ChiCAST 学术部秘书,北京协和医院)

 

 

故事发生在纪念斯隆凯特琳肿瘤中心(MSKCC)一名患有临床四期转移肺癌的 61 岁女性患者身上,她同时患有深静脉血栓以及冠心病,在标本送检前出现排尿困难,同时背部疼痛加重,并无寒战发热出现。

 

2019 年 1 月 28 日该患者送检导管尿进行细菌培养,29 日平板上有细菌生长,经 MALDI-TOF mass spectrometry(飞行质谱,MS)和 ColiScreen (含有葡萄糖醛酸酶和吲哚两个试验,美国 Remel 公司产品: 

https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/LSG/manuals/IFU211347.pdf) 

鉴定后初步报告为志贺菌属(>100,000CFU/ml)。

 

这个结果准确吗?

尿液标本中可能出现志贺菌吗?

 

传统微生物技术依赖于表型和生化特性来鉴定细菌。随着技术的不断更新,我们可以使用细菌的分子生物学特性来进行鉴定,鉴定时长由以前的数天缩短为数小时。其中,飞行质谱技术 1 已应用于临床微生物常规检测工作中。但当两种细菌生化特性不同而基因结构相近时,二者通过飞行质谱技术不好区分。

 

其中最常见的例子就是大肠埃希菌志贺菌属 2,3。二者均为革兰阴性杆菌,均能引起人类感染,但不同的是大肠埃希菌也会引起肠道外感染,其中以尿路感染最为常见。而志贺菌属通常存在于被污染的水和食物中,可引起细菌性痢疾,一旦出现则需要上报疾控中心。使用飞行质谱不能很好区分大肠埃希菌和志贺菌属,此时通过细菌生化特性 ColiScreen 可以很好的进行区分:大多数大肠埃希菌葡萄糖醛酸酶试验阳性、吲哚试验阳性,志贺菌属葡萄糖醛酸酶试验阳性、吲哚试验阴性。

 

而这名患者体内分离到的细菌经 ColiScreen 测试出现葡萄糖醛酸酶试验阴性/吲哚试验阳性的不定结果。究竟是大肠埃希菌还是志贺菌属?为了确保结果的准确性,MSKCC 临床细菌实验室将该菌转运至纽约市卫生署(NYCDOH)进行了确认试验。

 

那是不是一定要等到确认结果返回再将结果报告给临床呢?

 

在确认结果返回之前,本实验室已将初步结果「志贺菌属(>100,000CFU/ml)」报至临床,同时发送了初步药敏结果。

 

第二个问题出现:如何报告药敏结果呢?

 

CLSI 对志贺菌属药敏报告注解如下 4

 

只报告氨苄西林、一种喹诺酮药物以及复方新诺明的结果。

在体外,志贺菌属可能对一代、二代头孢菌素和头霉素敏感,但临床使用无效,因此即使体外药敏结果为敏感也不能出现在最终报告中。

 

那如果鉴定为志贺菌属,复核结果为大肠埃希菌时,该如何报告药敏结果呢?

 

初始报告为志贺菌属时,MSKCC 临床细菌实验室依据 CLSI 指南 4 将药敏结果设置了 C panel, 也就是说将所有不能在志贺菌属药敏报告中出现的药物如一代、二代头孢菌素、头霉素等屏蔽,仅报告了氨苄西林、头孢他啶、环丙沙星、呋喃妥因以及复方新诺明的结果。

 

回到最初的问题,到底该菌是否为志贺菌属?尿液中会不会出现志贺菌属?

 

2018 年,MSKCC 临床细菌实验室共收到 29572 份尿液标本,其中共有 1577 例大肠埃希菌,有 281 例大肠埃希菌不发酵乳糖,其中有 4 例 ColiScreen 为不确定型的菌株送至 NYCDOH 进行确证试验,2 例确认为志贺菌属。本文中该患者体内分离的菌株经 NYCDOH 复核后确认为「大肠埃希菌」,在 2 月 6 日实验室向临床发送了最终鉴定结果及药敏报告,重新发送了之前被屏蔽药物的药敏结果。

 

临床微生物新技术如飞行质谱缩短了细菌鉴定的时间,同时也带来了新技术中的新问题,当鉴定遗传特性非常相似的细菌时,利用生化实验进行确认是非常有必要的。

 

除本病例中应用的 ColiScreen 外,还可对 ColiScreen 不能确定的细菌进行 Latex 抗原检测鉴定,但由于其出现的频率非常低(2018 年 MSKCC 仅出现 4 例)、质控费用高等多方面因素限制了其应用,MSKCC 临床细菌实验室选择将不能确认的菌株送至参比实验室如 NYCDOH 进行确证试验。

 

针对这种情况,MSKCC 临床细菌实验室采用初步报告和最终报告的方式,既保证了结果的时效性,又保证了结果不会误导临床抗感染目标性治疗。

 

致谢:

Dr. Jocelyn Hauser (Clinical Microbiology Fellow, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York, USA)

 

参考文献:
1. van den Boom D., Wjst M., Everts R.E. (2013) MALDI-TOF Mass Spectrometry. In: Innocenti F., van Schaik R. (eds) Pharmacogenomics. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols), vol 1015. Humana Press, Totowa, NJ
2. Y. He, H. Li, X. Lu, C.W. Stratton, Y.W. Tang Mass spectrometry biotyper system identifies enteric bacterial pathogens directly from colonies grown on selective stool culture media J. Clin. Microbiol., 48 (11) (2010), pp. 3888-3892
3. D. Martiny, L. Busson, I. Wybo, R.A. El Haj, A. Dediste, O. Vandenberg. Comparison of the Microflex LT and Vitek MS systems for routine identification of bacteria by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry J. Clin. Microbiol., 50 (4) (2012), pp. 1313-1325
4. CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. 29th ed. CLSI
Supplement M100. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2019.