王 杰,盧瑩瑩,錢景榮,呂博文,李文輝
(哈爾濱醫科大學附屬腫瘤醫院檢驗科,黑龍江哈爾濱 150081)
艱難梭菌是一種革蘭陽性、厭氧、產毒的芽孢桿菌,它反映了該物種在分類學上與梭狀芽孢桿菌屬其他成員之間的差異[1-2]。艱難梭菌的孢子通過糞-口途徑傳播,病原體廣泛存在于環境中。大約5%的成年人和15%~70%的嬰兒存在艱難梭菌定植,在住院患者或療養院居民的定植患病率高出數倍[3]。1935年研究者首次從健康新生兒的糞便中將艱難梭菌分離出來,直到20世紀70年代,它仍被認為是一種罕見的微生物,但存在于正常的腸道微生物群中。抗菌藥物使用后,艱難梭菌在腸道疾病中有更高的發病率[4-5]。1974年有研究發現,接受克林霉素治療的患者中有21%出現腹瀉,經進一步內窺鏡檢查,50%的病例可見假膜[4]。在20世紀末,艱難梭菌感染(CDI)的發生率明顯增加[6]。目前,CDI已成為嚴重的醫院內病原菌感染之一。
CDI的危險因素主要包括近一段時間使用抗菌藥物、高齡、應用質子泵抑制劑、長時間住院、基礎疾病及免疫功能受損[7]。CDI是大型醫院爆發疫情的一個常見原因,治療費用昂貴,造成醫療系統財政負擔沉重[8-9]。國內對艱難梭菌引起相關疾病的報道不多,檢出的陽性率存在差異。盡早識別與檢測艱難梭菌,了解其危險因素,有針對性地防治,對減輕臨床診療和疾病負擔具有重要意義。因此,為了解哈爾濱地區CDI情況,對臨床資料進行回顧性分析,對預防和控制CDI提供可靠依據。
1.1標本來源 收集2018年1-12月哈爾濱醫科大學附屬腫瘤醫院住院腹瀉患者的糞便標本共67份,入組患者住院期間均應用抗菌藥物治療,抗菌藥物使用時間最短1 d,最長25 d,且住院期間發生腹瀉,即24 h內有3次或3次以上未成形大便。將糞便標本放置在無菌容器內,-80 ℃條件下儲存待檢。
1.2儀器與試劑
1.2.1細菌培養及鑒定試劑 環絲氨酸、頭孢西丁、果糖瓊脂選擇培養基、肉湯、厭氧袋;甘油、無水乙醇、蒸餾水;0.5 mL、1.5 mL eppedorf(EP)管。
1.2.2儀器設備 系統顯微鏡;梅里埃質譜儀、離心機、純水器、-80 ℃、-20 ℃冰箱、CO2恒溫培養箱、生物安全柜;振蕩器、高溫滅菌鍋;超凈工作臺;凝膠成像系統分析儀;微量移液器,核酸電泳儀。
1.3方法
1.3.1細菌培養 挑取約0.5 g糞便標本,將其置于EP管,等量添加無水乙醇,混合均勻,基于3 000 r/min展開離心處理,10 min后,棄去上清,取糞便標本沉淀物接種到環絲氨酸、頭孢西丁、果糖瓊脂培養基,在37 ℃條件下進行厭氧培養48 h后挑選出表面粗糙、凸起、灰白色、邊緣不齊、有馬糞味的可疑菌落,革蘭染色,篩選后接種到血平板培養基,在37 ℃條件下厭氧培養、48 h進行分離純化。使用飛行時間質譜儀對分離純化后的細菌鑒定。
1.3.2菌株保存 分離純化得到的菌株洗脫到含20%甘油肉湯培養基中,-80 ℃冰箱儲存備用。
1.3.3煮沸法提取DNA 艱難梭菌在血平板中進行接種,在37 ℃條件下進行厭氧培養48 h后,使用無菌棉簽洗脫到含有1 mL的蒸餾水EP管中。在沸水中處理10 min,基于12 000 r/min展開離心處理,10 min后在上清液中提取細菌DNA,并儲存于-20 ℃冰箱中。
1.3.4PCR檢測艱難梭菌毒素基因 檢測艱難梭菌毒素基因tcdA、tcdB,擴增目的基因為1 265 bp及203 bp。檢測艱難梭菌二元毒素cdtA、cdtB,擴增目的基因為375 bp及510 bp。PCR反應體系25 μL,依次加入0.2 μL上下游引物;緩沖液10×2.5 μL;dNTPs 2 μL;DNA模板2 μL;Tap酶1.5 μL;無菌ddH2O 18.45 μL。所有擴增產物展開1.5%瓊脂糖凝膠電泳,電泳條件為200 V、90 mA,10 min后將膠塊放置在凝膠成像系統觀察結果。
1.3.5多位點序列分型(MLST) 選取adk、atpA、dxr、glyA、recA、sodA、tpi7個管家基因進行PCR擴增,PCR反應體系50 μL,依次加入上下游引物各0.5 μL;緩沖液10×5 μL;dNTPs 4 μL;DNA模板3 μL;Tap酶0.25 μL;無菌ddH2O 36.75 μL。將PCR擴增產物送北京康普森生物技術有限公司進行雙向測序。擴增位點序列與數據庫(http://pubmlst.org/cdifficile)比對,在每個位點獲得特異的等位基因數,形成對應的等位基因譜,確定相應的序列類型。
1.4統計學處理 采用SPSS22.0統計學軟件進行分析。計數資料組間比較采用χ2檢驗;計量資料中正態分布采用t檢驗,非正態分布采用秩和檢驗;CDI危險因素分析采用Logistic回歸;P<0.05表示差異有統計學意義。
2.1艱難梭菌菌株分離、毒素檢測結果 67例糞便標本通過厭氧培養共獲得10株艱難梭菌,艱難梭菌陽性率14.9%。產毒菌株共有10株,毒素A基因和毒素B基因全部為陽性的共8株,檢出率為80.0%,1株為二元毒素基因陽性;10株中,2株僅有毒素B基因陽性,檢出率為20.0%。

表1 患者基本資料分析

表2 CDI危險因素分析
2.2艱難梭菌MLST分型結果 MLST分型:共有5個ST型,5株ST2型,2株ST3型,1株ST102型,1株54型,1株201型。基因分型結果顯示,本地區艱難梭菌基因型別較為分散,但是ST2型為主要的基因型別(50%)。
2.3CDI危險因素 67例患者中,CDI組12例,非艱難梭菌院內腹瀉組(CDN組)55例。兩組患者平均年齡分別為(59.1±15.05)歲和(64.67±13.8)歲,差異無統計學意義(P>0.05),見表1。分析兩組患者的危險因素表明,使用氟喹諾酮類抗菌藥物是CDI的獨立危險因素(OR值=3.12,P=0.036),患者性別、基礎疾病、胃腸道手術、侵入性檢查、化療藥物、質子泵抑制劑的使用等均與CDI發生無關(P>0.05)。CDN、CDI兩組患者血紅細胞、血紅蛋白、白細胞、清蛋白、血清肌酐、尿素氮等實驗室檢查結果比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表2。
近年來,艱難梭菌已成為引起院內感染性腹瀉和腸炎的主要病原體。由于抗菌藥物濫用,造成腸道菌群紊亂,艱難梭菌大量增殖,同時釋放毒素,導致感染性疾病的出現,其主要的表現就是腸道病理性損傷[10-11]。我國CDI患病率不斷上升,2009年我國上海市一家醫院研究發現中國住院患者CDI患病率僅為1.7/10 000住院患者。在一篇薈萃分析中顯示,我國2009—2015年CDI引起的住院患者腹瀉率是19%,高于歐美國家報道。本研究中CDI患病率是14.9%,與國外研究報道接近[12]。
CDI危險因素較多,可分為宿主因素如年齡、基礎性疾病、長期住院、免疫抑制使用等和醫源性因素如使用抗菌藥物、胃腸道手術、使用質子泵抑制劑、腫瘤化療等[13]。高齡、長時間住院和應用抗菌藥物是CDI主要危險因素[13]。盡管本研究未發現高齡與CDI有關,但研究表明,艱難梭菌在老年人群中易受感染。相比于年齡<65歲的患者,患者年齡大于或等于65歲發生CDI的風險增加5~10倍,年齡大于或等于65歲不僅是CDI本身的重要危險因素,也是包括CDI嚴重程度和病死率在內不良臨床結局的重要危險因素[8]。
住院患者艱難梭菌定植的比例因國家、患者年齡和住院時間的不同而不同[14-15]。本研究中未發現住院時間與CDI有關。研究發現在住院的第1天,艱難梭菌的患病率在2.1%~20.0%,并且隨著住院時間的延長而增加,例如HUANG等[16]的一項研究表明,CDI患病率上升到20.0%~45.4%。PONNADA等[17]的一項研究表明,住院1個月后CDI患病率從2.1%增加到50.0%。在KHANNA等[18]的一項研究中,住院時間超過1個月CDI患病率在1%~50%。
幾乎每一種抗菌藥物都與CDI有關,包括用于治療CDI的藥物甲硝唑和萬古霉素。與其他抗菌藥物對比,碳青霉烯類、頭孢菌素類、克林霉素及氟喹諾酮類抗菌藥物誘發CDI的可能性要更高一些[19-20]。該研究發現氟喹諾酮類藥物通常被認為是CDI的危險因素,優勢比(OR值)為5.651 4[20]。降低住院患者氟喹諾酮類藥物用量,4年內CDI患病率下降了17.45%[20]。在抗菌治療期間和治療4周后,發生CDI的風險是治療前的8~10倍,在接下來的2個月會增加3倍[4]。正如BROWNE等[21]的一項研究,在過去30 d中,近期使用抗菌藥物的患者CDI患病率高出2.41倍,抗菌藥物使用的增加與抗菌藥物相關性腹瀉的流行具有一致性[12,21]。在本研究中僅發現氟喹諾酮類藥物與CDI有關,因此抗菌藥物使用在本次研究中未能全面體現出來。
現階段,艱難梭菌醫院感染患病率不斷增加,CDI問題獲得社會廣泛關注。本研究中發現氟喹諾酮類藥物的使用是CDI獨立危險因素,住院患者中存在部分CDI情況。研究當地流行病學情況和危險因素,對后續針對性治療提供依據。在實際工作當中,應合理使用抗菌藥物,控制醫療機構內艱難梭菌傳播。