艱難梭菌感染:一種新的威脅

汪 玥，熊志剛，孫自鏞

(華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院，湖北 武漢 430030)

艱難梭菌感染(clostridium difficile infection，CDI)和艱難梭菌相關性疾病(clostridium difficile associated disease，CDAD)是由產毒素性艱難梭菌感染引起的，以腹瀉、結腸炎或罕見的腸梗阻為主要臨床表現的感染性疾病。艱難梭菌是住院患者抗生素相關性腹瀉的重要病因，導致患者住院時間延長、病死率增高、平均住院費用增加。以往認為，重癥CDAD及死亡病例較為少見，因此在很長時間內低估了CDI的重要性。近年來，艱難梭菌高毒力株的出現，導致感染人數明顯增多，疾病嚴重程度增加［1］，成為一種新的威脅。

1 病原學

1935年首次分離艱難梭菌時，認為該菌屬正常菌群，直至上世紀70年代發現克林霉素相關性結腸炎時，方確認艱難梭菌為致病菌。目前認為，艱難梭菌是醫院內腹瀉、偽膜性結腸炎(pseudomembranous colitis，PMC)的主要病因，但很少導致膿腫、傷口感染、骨髓炎、胸膜炎、腹膜炎、敗血癥、泌尿生殖道感染。

艱難梭菌為梭菌屬，專性厭氧的革蘭陽性桿菌，大小為1.3～1.6 μm×3.6～6.4 μm，無莢膜，芽孢卵圓形，位于菌體次極端;耐熱，在干燥、消毒劑環境中存活數月;存在于衣服、醫院家具和環境中，可經糞-口途徑傳播。艱難梭菌產生兩種毒素，即A毒素和B毒素。只有產毒株導致臨床表現。A毒素既是腸毒素，又是致病力較弱的細胞毒素;B毒素是一種細胞毒素，毒力強。此外，亦存在A毒素陰性，B毒素陽性的菌株(A-B+菌株)。近年分離的導致北美、歐洲多次臨床表現嚴重的疾病暴發的艱難梭菌(North American pulsed-field gel electrophoresis type 1，NAP1)對加替沙星、莫西沙星耐藥，產生第三種毒素，稱為二元毒素。

2 流行病學

艱難梭菌是條件致病菌，存在于健康成人和兒童。自1978年證實艱難梭菌是抗生素相關性腹瀉的病因以來，CDI的發病率和嚴重程度逐年升高。據估計，每年社區獲得性CDAD發病率至少為7.6/ 100000，接受抗菌藥物處方的門診患者發病率為1/ 5000。CDI每年導致美國住院患者(30～300)萬例腹瀉及結腸炎，重癥病房3～25例/10000患者住院日。在美國，醫院獲得性 CDAD病例從1996年82000例上升到2003年178000例，發病率增長了一倍［2］，同時，CDAD病死率亦明顯升高，從1999年5.7/1000000上升到2004年23.7/1000000，增長了四倍。在英國，醫院內致死性CDI病例快速上升，由1990年的1000例上升為2003年超過35000例，2004年65歲以上CDI患者達44488例。研究表明，CDI歸因死亡率30天為6.9%，12個月為16. 7%［3］。歐洲各國CDAD流行率不盡相同，總體呈增長趨勢［4］。亞洲的研究亦顯示呈增長趨勢［5，6］。

艱難梭菌分布廣泛且存在地域差異。對16個國家(包括13個歐洲國家)近900株細菌研究發現，BI/NAP1/027(核糖體027型)株是北美和3個歐洲國家的主要流行株，核糖體001型株是其余10個歐洲國家的主要流行株。然而，菌株的分布是在不斷變化的。英國和瑞士2007～2008年主要流行株是核糖體027型(41.3%)，其次為核糖體106型(20.2%)，曾為主要流行株的核糖體 001型僅占7.8%［7］。目前，尚不了解既往低危險因素人群發生嚴重CDAD的菌株類型，可能是其它毒素變異株和/或醫院流行株導致。

3 發病機制

CDAD發生的基本條件是抗菌藥物接觸和新近艱難梭菌感染。此外，宿主易感性或菌株毒力也是重要的影響因素，決定了患者表現為無癥狀定植抑或感染［8］。研究表明，50%以上定植患者為無癥狀攜帶者，可能與機體正常的免疫功能有關。

事實上，幾乎所有抗菌藥物均可導致CDAD，以頭孢菌素類、克林霉素和氟喹諾酮類風險較高［9］。艱難梭菌繁殖體或孢子經口攝入后，在小腸中孢子芽生為繁殖體。當抗菌藥物使用導致腸道正常菌群破壞時，艱難梭菌在腸道隱窩內繁殖，釋放毒素A和B，導致免疫反應和黏膜損傷［10］。通常，毒素A侵襲中性粒細胞和單核細胞，毒素B破壞結腸上皮細胞，出現嚴重的炎癥反應，破損的黏膜和細胞碎片在腸道內形成偽膜，導致結腸炎、偽膜性結腸炎及水樣腹瀉。

BI/NAP1/027菌株在體外產生毒素A和毒素B的濃度顯著高于普通菌株，分別達16倍和23倍［1］。這可能與致病位點中tcdC區的移碼突變有關，在正常情況下該基因片段產物可抑制毒素產生［11］。BI/ NAP1/027菌株的另一個特點是產生二元毒素，導致更嚴重的腹瀉［12］，其致病機制尚不清楚。目前認為，BI/ NAP1/027菌株的毒力是增強的毒素A和毒素B、二元毒素以及其它毒力因子疊加的結果。

在CDAD的發生中，宿主年齡是重要的影響因素。近期研究表明，65歲以上患者CDAD臨床表現更為嚴重，發病率和病死率最高［2］。這可能與免疫力低下和基礎疾病有關。其它危險因素還包括嚴重的基礎疾病、免疫抑制、化療、胃腸道手術、鼻飼和胃酸抑制等［9］。最近研究發現，重癥CDAD發生于過去認為低危險因素人群，包括無嚴重基礎疾病的年輕人、圍產期婦女、無抗菌藥物暴露史的人群［13］。

社區成人和住院患者艱難梭菌定植率存在顯著差異，分別為3%和20% ～40%［14，15］。盡管社區獲得性CDI越來越多地被人們所認識，但CDAD仍以醫院獲得性感染為主。

4 臨床表現

患者感染艱難梭菌產毒株，輕者導致腹瀉，重者誘發突發性結腸炎或中毒性巨結腸，導致敗血癥，甚至死亡。CDI通常發生于艱難梭菌定植后，平均發病時間2～3天［16］。

艱難梭菌腹瀉可見粘液便或隱血便，黑便和血便罕見。約半數患者還可出現發熱、痙攣、腹部不適和外周血白細胞增多。腸道外臨床表現包括關節炎和菌血癥，但十分罕見［17］。此外，結腸全切的患者可能發生艱難梭菌性回腸炎或結腸袋炎［18］。嚴重的CDI患者可發展為腸梗阻或毒素性擴張，出現腹部疼痛和膨脹而無腹瀉癥狀。重癥艱難梭菌性結腸炎的并發癥包括脫水、電解質紊亂、低白蛋白血癥、毒素性巨結腸、腸穿孔、低血壓、腎衰竭、系統性免疫反應綜合癥、敗血癥等［19］?；颊叱霈F無法解釋的白細胞增多，考慮CDI時，送檢大便標本檢測病原菌或毒素。

5 診斷

早期診斷是預防重癥CDAD并發癥和疾病傳播的關鍵?？焖僭\斷主要依賴于臨床經驗，住院并近期有抗菌藥物暴露史的腹瀉患者應高度懷疑此病。

CDI診斷應結合臨床表現和實驗室檢測結果。美國醫院流行病學會(Society for Healthcare Epidemiology of America，SHEA)和美國感染性疾病協會(Infectious Diseases Society of America，IDSA)推薦的診斷依據包括:①出現腹瀉，24小時或更短時間內腹瀉3次以上;②糞便檢出產毒性艱難梭菌或其毒素，或結腸鏡或組織病理學發現偽膜性結腸炎［20］。少數病例(＜1%)出現腸梗阻和結腸擴張而少有腹瀉或無腹瀉，診斷困難，需要從直腸或通過內鏡從結腸取糞便標本進行細菌培養或毒素檢測。

目前實驗室診斷方法主要包括:①細菌培養:用環絲氨酸頭孢西丁果糖瓊脂培養基進行厭氧培養。需時72小時，敏感性為89%～100%。優點是靈敏度高、可獲得菌株，分離菌可進一步用于分子分型，獲知細菌傳播機制，是流行病學研究的基礎。缺點是不能確定菌株是否產毒素，且培養周期長。由于艱難梭菌定植率高，故僅水樣便或稀便才需培養。正常大便，艱難梭菌培養陽性，提示為定植而非感染，除非懷疑發生腸梗阻(發生率低于1%)。②毒素檢測:組織細胞毒素檢測被認為是診斷的金標準，需時48小時，敏感性為94%～100%。優點為可檢測A-B+菌株。缺點為檢測時間較長，操作繁瑣，檢測結果可能因操作者的經驗存在差異。目前臨床實驗室最常用于檢測毒素A和B的方法是酶免疫分析法，這種方法操作簡便、快速(2小時)，可檢測AB+菌株。雖然這種方法特異性較高，但是其敏感性比組織細胞毒素檢測方法低(70%～87%)，可能漏檢B毒素低濃度的菌株(B毒素毒力強，低濃度也可致病)。檢測兩次或三次大便標本可以提高敏感性10%甚至更高［21］。需要注意的是，應同時檢測毒素A和B，以利于A-B+菌株的檢出。③谷氨酸脫氫酶檢測:谷氨酸脫氫酶是艱難梭菌與梭菌屬其它細菌共同的非毒素蛋白質，采用乳膠凝集試驗，操作簡單、快速(15～45分鐘)，敏感性為58%～92%，可檢測A-B+菌株，但不能確定是否產生毒素，與其它厭氧菌存在交叉反應。④基因診斷:采用聚合酶鏈技術可檢測毒素A、毒素B、二元毒素，以及高毒力的菌株，敏感性高。

除實驗室診斷技術以外，內鏡檢查用于診斷PMC，特點為快速(2小時)，但敏感性較低(51%)。

6 治療

CDAD治療的基本原則是盡可能停用誘發CDI的抗菌藥物，后者可能增加CDI復發的風險。一項以甲硝唑治療CDAD的研究結果表明，治療期間繼續使用抗菌藥物組，治療失敗率為41%，停用抗菌藥物組均治療成功［22］。

治療方法首選口服，療程至少10天。SHEA和IDSA成人CDI臨床指南(2010)推薦治療方案如下［20］:①輕至中度感染的初次治療:血白細胞計數≤15000/μl，血肌酐水平低于發病前1.5倍，單用甲硝唑治療，500 mg，3次/日，口服10～14日。②重癥感染的初次治療:血白細胞計數＞15000/μl，血肌酐水平高于或等于發病前1.5倍，單用萬古霉素治療，125 mg，4次/日，口服10～14日。③重癥感染合并并發癥的初次治療:表現為低血壓或休克、腸梗阻、巨結腸，用萬古霉素500 mg，4次/日，口服或鼻飼;加用甲硝唑500 mg，3次/日，靜脈滴注。完全腸梗阻時，用萬古霉素滴注。④首次復發的治療與初次復發相同，第二次復發可用萬古霉素逐漸減量和/或沖擊療法。甲硝唑不應用作復發一次以上CDI治療和長期治療用藥，因為具有累積神經毒性作用的潛在危險。

值得注意的是，BI/NAP1/027菌株對包括C-8-甲氧基氟喹諾酮、莫西沙星和加替沙星在內的氟喹諾酮類普遍高水平耐藥［23］。盡管該菌早已存在，但是先前的菌株對氟喹諾酮類較為敏感，未造成暴發流行。BI/NAP1/027流行株的出現可能與氟喹諾酮類廣泛使用造成的抗菌藥物選擇性壓力相關。

7 預防和控制

預防和控制CDAD發生的措施包括合理使用抗菌藥物和減少艱難梭菌水平傳播，即手衛生、接觸隔離、環境清潔和消毒等。不推薦常規監測無癥狀攜帶者和環境中的艱難梭菌［20］。

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