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国内NTM分离率和耐药率如何?NTM药敏应该怎么做?

归去来兮 2021-9-23 94人围观 技术

  国家结核病参比实验室最新发表了一篇关于国内非结核分枝杆菌(NTM)的分离率和各菌种耐药率的文献——Nontuberculousmycobacteria in China: incidence and antimicrobial resistancespectrum from a nationwide surveyLiu, CF., Song, YM., He,WC. et al. Infect Dis Poverty 10, 59 (2021).),在此通过文献学习解析,一起了解一下国内NTM的分离情况,同时也可以借鉴国内顶尖实验室的一些研究思路和方法


一、NTM背景资料


   非结核分枝杆菌(non-tuberculous MycobacteriaNTM)系指除结核分枝杆菌复合群(包括结核、牛、非洲、田鼠、山羊、pinnipediisuricattaemungi分枝杆菌)和麻风分枝杆菌以外的一大类分枝杆菌的总称,迄今为止,共发现NTM菌种190余种,14个亚种(http//www.bacterio.net/mycobacterium.html)。

  根据NTM的生长速度,伯杰系统细菌学手册(Bergys manual of systematicbacteriology)将其分为快速生长型和缓慢生长型两大类,目前国际上多采用此种分类方法。

      Runyon分类法根据该类菌群在试管内的生长温度、生长速度、菌落形态及色素产生与光反应的关系等将其分为4群,前3群实际上为缓慢生长分枝杆菌,而第4群则为快速生长分枝杆菌,国内目前多以两种分类法相结合。


    NTM广泛存在于水、土壤、灰尘等自然环境中,人和某些动物均可感染,其中大部分为寄生菌,仅少部分对人体致病,属条件致病菌。近年来,NTM病呈快速增多趋势,尤其在部分发达国家甚至超过了结核病的发病率,已成为威胁人类健康的重要公共卫生问题之一。

 尽管我国已有多项NTM流行病学研究报告,但NTM分离株主要来自医疗机构,包括不完整的样本,因此没有准确的发病率和流行病学数据。但历次的结核病流行病学调查资料显示,NTM的分离率由1979年的4.3%上升至2000年的11.1%,到2010年的22.9%,呈明显上升态势






二、NTM在全国的分布


  该文献为了评估中国NTM的发病率,根据2013年收集的抗酸阳性分离株,开展了一项NTM分离率全国性调查。从31个省的72个全国结核病监测点收集的分枝杆菌临床分离培养株,在国家结核病参比实验室用罗氏培养基复苏,并用MALDI-TOF质谱鉴定了菌株的种类

  根据MALDI生物分型结果,从4917株分枝杆菌中分离到317NTM菌株。通过部分基因测序(包括16S rRNAhsp65rpoBITS)确认NTM种类。经鉴定有5株为结核分枝杆菌复合群(MTBC)。在另一个正在进行的研究项目中,通过MALDI-TOFMS鉴定为MTBC的另外5株菌株根据全基因测序被归类为NTM。这其实也反映了不同菌种鉴定方法的部分局限性,当然也不能排除可能存在混合感染等情况

  在317NTM菌株中,南方地区(云南、四川、贵州、重庆、上海、江苏、浙江、福建、安徽、江西、湖南、湖北、广西、广东、海南) NTM感染率高于北方地区(河北、北京、天津、辽宁、山西、山东、河南、陕西、内蒙古、吉林、黑龙江、西藏、甘肃、青海、宁夏、新疆) (7.7%VS 2.5%P<0.01)。沿海地区(天津、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、广西、海南、河北)感染率高于内陆地区(北京、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)10.7% VS 3.0%P<0.01)。北方和南方RGM(快速生长分枝杆菌)与SGM(缓慢生长分枝杆菌)的构成比有显著差异(P<0.01),沿海地区RGM发生率明显高于内陆地区(P<0.01)。(Table 1Fig 2

  共检测到29NTM,其中SGM 19种,RGM 10种,在中国南方发现27种,在中国北方仅观察到7种。5种最常分离的NTM均为属,占全部NTM88.5%,分别为脓肿分枝杆菌复合群(MABC)(36.0%95% CI 30.7% ~ 41.5%)、鸟-胞内分枝杆菌复合群(MAC)(34.1%95% CI 28.9% ~ 39.6%)、堪萨斯分枝杆菌(9.8%95% CI 6.8% ~ 13.7%)、副戈登分枝杆菌(5.4%95% CI 3.3% ~ 8.6%)和慢黄分枝杆菌(3.2%95% CI 1.6% ~ 5.9%)。(Fig 3


  其次,分析了3种最常见的NTM的地理分布,发现脓肿分枝杆菌复合群114株来自6个省,其中113株分布在中国南方,特别是,93株来自广东省。另有108株鸟-胞内分枝杆菌复合群来自16个省(所有317个分离株从21个省获得),无明显地区差异。虽然仅从11个省分离到31株堪萨斯分枝杆菌,但区域分布广泛







三、NTM耐药情况


  大多数NTM对标准的抗结核药物具有天然耐药性,不同种表现出不同的耐药表型,文献中通过对部分基因测序确认NTM物种,再根据CLSI M 24 3rd采用微量肉汤稀释法进行了药敏试验

  从L-J培养基上培养的菌落中制备0.5麦氏菌悬液,将100uL菌悬液加入MH肉汤中稀释200倍,其中慢生长NTM菌株需要在肉汤中加入OADC,每孔接种量为100uL,依据CLSI标准推荐的温度孵育和判读,结果分为敏感、中介或耐药。结果分别汇总如下

快生长NTMRGM)对抗菌药物的敏感性(Table2


RGM中脓肿分枝杆菌和马赛分枝杆菌对抗菌药物的敏感性(Table3


  阿米卡星是抗RGM最有效的药物。阿米卡星耐药率为4.69%(6/128),头孢西丁耐药率为18.90%(24/127)。对于克拉霉素,14.96%(19/127)RGM在第3天和第14天均出现耐药,而38.58%(49/127)RGM在第3天敏感,但在第14天出现耐药,表现出对克拉霉素的诱导耐药。对利奈唑胺的耐药率为34.65%RGM对亚胺培南、妥布霉素、多西环素、头孢吡肟、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑、米诺环素、莫西沙星、环丙沙星、头孢曲松、阿莫西林/克拉维酸耐药率较高。脓肿分枝杆菌和马赛分枝杆菌对克拉霉素的耐药率存在显著差异(65.67%vs 2.22%)


慢生长NTMSGM)中鸟-胞内分枝杆菌复合群(MAC)对抗菌药物的敏感性(Table4


慢生长NTMSGM)中堪萨斯分枝杆菌对抗菌药物的敏感性(Table5


MAC和堪萨斯外其它慢生长NTMSGM)对抗菌药物的敏感性(Table6


不同SGM对不同药物的耐药百分率比较:(Table7


缓慢生长非结核分枝杆菌(SGM)药敏试验结果分析

  MAC对克拉霉素的耐药率为4.63%(5/108),阿米卡星的耐药率为10.19%(11/108)。克拉霉素和阿米卡星是治疗MAC感染的一线抗微生物药物,具有良好的抑菌作用。MAC分离株对二线药物利奈唑胺和莫西沙星的耐药率分别为66.36%47.66%

  本次分离到的堪萨斯分枝杆菌对克拉霉素、阿米卡星和莫西沙星无耐药菌株;对于除多西环素 (77.42%24/31)和甲氧苄啶/磺胺甲恶唑(51.61% 16/31)外其他一线和二线抗菌药物的耐药率均低于50%

  除MAC和堪萨斯分枝杆菌外的50SGM对阿米卡星、克拉霉素、利福布汀的耐药率均低于10%,其次为莫西沙星(26%13/50)和利奈唑胺(38%19/50)

  不同SGM药物敏感性比较:堪萨斯分枝杆菌表现出对利奈唑胺和莫西沙星的最低耐药率,其次是除鸟-胞内分枝杆菌复合群和堪萨斯分枝杆菌以外的SGM,而鸟-胞内分枝杆菌复合群表现出对利奈唑胺和莫西沙星的最高耐药率

  总结讨论:本研究表明,根据全国耐药结核病监测,在所有分枝杆菌培养阳性的肺部疾病病例中,6.4%NTM。肺部NTM感染在华南地区,特别是南方沿海高湿地区更为常见。最常见的SGM是鸟-胞内分枝杆菌复合群,共有7个亚种,其中胞内分枝杆菌占优势,广泛分布于中国北方和南方。最常见的RGM是脓肿分枝杆菌复合群,包括3个亚种,其中脓肿分枝杆菌为优势亚种,主要分布在中国南方。药敏试验结果表明,不同菌株和亚种之间的耐药谱差异很大。NTM对大环内酯类和阿米卡星的体外耐药率较低。区分NTMMTBC感染具有重要的临床意义,可以指导临床准确、快速的治疗

  诱导大环内酯耐药导致脓肿分枝杆菌和马赛分枝杆菌感染患者治疗结果的差异,脓肿分枝杆菌对克拉霉素的诱导耐药率(65.67%vs 2.22% P< 0.01)和获得耐药率(17.91%vs 8.89% P= 0.2841)高于马赛分枝杆菌。这些结果进一步强调了脓肿分枝杆菌和马赛分枝杆菌亚种鉴定对临床治疗的重要性

  阿米卡星是最有效的抗NTM药物,总敏感率为94.74%,第二有效的抗菌药物是利奈唑胺,脓肿分枝杆菌对头孢西丁的耐药率(19.40%)高于马赛分枝杆菌(11.11%)。对利奈唑胺的耐药率为33.33%,可作为RGM分离株的替代治疗选择。鉴于研究中测试的其他药物的高耐药率,它们可能不适合用于MABC感染的治疗,然而,需要进一步对临床治疗效果进行研究

  对于SGM,主要分析了两种最常见的SGM菌种:MACM. kansasii的药物敏感性。与既往研究一致,大环内酯类和阿米卡星对MAC菌株具有良好的体外活性,敏感性达90%。比较了两种最常见的MAC的药敏结果,发现胞内分枝杆菌和马赛分枝杆菌之间没有显著差异

  堪萨斯分枝杆菌是第二常见的SGM物种,对大多数一线和二线抗生素敏感性高。这些药敏结果明显不同于之前的研究,其中包括来自中国13个省的78kansasii菌株的药敏试验,本研究的耐药率均低于之前研究报道的耐药率:克拉霉素(0 vs 20.5%)、阿米卡星(0 vs 5.1%)、利福平(6.45% vs 56.4%)、利福布汀(3.23% vs 34.6%)、莫西沙星(0 vs 16.7%)、利奈唑胺(3.23% vs 32.1%)。本次研究的结果与一项使用来自欧洲和亚洲八个国家的85株堪萨斯分枝杆菌的研究结果相似。本研究中85株堪萨斯分枝杆菌均对利福平、阿米卡星、利福布汀、莫西沙星和利奈唑胺敏感。虽然本研究纳入的31株堪萨斯分枝杆菌均来自中国13个省,但考虑到其数量相对较少,且地区差异较大,还需要检测更多的菌株来评估其药敏分布





四、补充信息


  随着诊疗水平的提高,免疫缺陷和免疫抑制人群增多等原因,NTM病的诊断率逐步提升。NTM病最常见的临床表现包括肺部疾病、淋巴疾病(通常见于幼儿和HIV携带者)、皮肤和软组织感染(如外伤、接触鱼类或手术)和播散性疾病。对抗结核药物以及相关抗生素的敏感性测定,对治疗非结核分枝杆菌感染至关重要,有了体外药敏测定的数据,可以有针对性的指导临床合理用药

  有些专家和研究提出,NTM的分离率与分离培养所用方法和使用的培养基也存在一定关联,有研究发现液体培养基可能更适合NTM的生长,从而提高NTM分离率。同时部分NTM的最佳生长温度与普通结核分枝杆菌培养温度相差较大,也会影响分离率

  对NTM的药敏采用的方法在相当一段时间内比较多样,包括采用原本针对结核分枝杆菌的比例法、绝对浓度法等,同时药物选择方面也没有针对NTM的特性进行选择,导致很多研究结果之间不具有可比性。CLSI M24中其中一章专门列举了NTM药敏方法和标准(参考文献1,目前已更新到第3版(2018年),同时在2018年新发布了M62(参考文献21版,为统一NTM药敏方法、药物选择提供了标准。本次学习的文献中采用的方法和药物种类即是按照该最新版要求进行

  珠海贝索生物技术有限公司依据CLSI M24 3rdM62 1st,最新研发并完成注册了非结核分枝杆菌药敏试剂盒,涵盖了RGMSGM所需测定的16种抗生素(抗生素中文名称、英文简写以及浓度范围(ug/ml)见下表)、MH接种液和针对慢生长的OADC添加剂,希望能为相关临床和研究贡献一份力量

参考文献


1.CLSI. Susceptibility Testing of Mycobacteria, Nocardia spp., and Other Aerobic Actinomycetes 3rd ed; CLSI standard M24. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2018.

2.CLSI. Performance Standards for Susceptibility Testing of Mycobacteria, Nocardia spp., and Other Aerobic Actinomycetes 1st ed; CLSI standard M62. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2018.

3. ChunFa Liu, YiMeng Song, WenCong He, DongXin Liu, Ping He, JingJing BaoXinYang Wang, YanMing Li and YanLin Zhao. Nontuberculous mycobacteriain China: incidence and antimicrobial resistance spectrum from a nationwidesurvey. Infect Dis Poverty 10, 59 (2021).

4. 胡飞枢;中国大陆地区非结核分枝杆菌对29种抗菌药物的体外耐药情况研究-meta分析以及脓肿分枝杆菌的胞内药敏方法研究[D];浙江大学;2016

5. 陈东科,孙长贵实用临床微生物学检验与图谱人民卫生出版社,2013

6. 李仲兴非结核分枝杆菌与临床感染科学出版社,2015


 

本文编辑:乐乐高


来自: 贝索企业
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