猩紅熱A 組β 型鏈球菌流行病學(xué)及耐藥性研究

楊忠浩，王菊芳

(浙江省海寧市人民醫(yī)院兒科，浙江 海寧 314400)

猩紅熱A組β型鏈球菌是一種革蘭陽性球菌，經(jīng)常侵犯上呼吸道黏膜上皮等淺表部位，引起兒童急性咽炎、急性扁桃體炎及猩紅熱等疾病，是多種兒童細(xì)菌性咽炎的罪魁禍?zhǔn)譡1]，其中A組β型溶血性鏈球菌（GAS）是猩紅熱的主要病原體。猩紅熱多發(fā)于兒童，可通過空氣、傷口、產(chǎn)道等進(jìn)行傳播，屬于乙類傳染病，臨床上多表現(xiàn)為發(fā)熱、咽峽炎、彌漫性鮮紅色皮疹和明顯的疹后脫屑[2]，如不能及時診治可導(dǎo)致腎小球腎炎、鏈球菌中毒性休克綜合征等嚴(yán)重并發(fā)癥[3]，對猩紅熱病原體的甄別及抗藥性分析有重要意義。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示猩紅熱具有地域、性別、年齡、時間及職業(yè)差異[4]，而且菌群耐藥性也在發(fā)生變化[5]，為進(jìn)一步了解浙江海寧地區(qū)猩紅熱A組β型鏈球菌的流行特征及為治療提供參考，本文分析了2017年1月至2018年1月在浙江省海寧市人民醫(yī)院就診的147例猩紅熱兒童咽拭子標(biāo)本的流行病學(xué)特征及耐藥性結(jié)果，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

2017 年1 月至2018 年1 月浙江省海寧市人民醫(yī)院收治的147例猩紅熱兒童作為研究對象。患兒平均年齡為（7.44±5.42）歲，男性77例，女性70例。按照年齡將147例患兒分為：嬰兒（0～＜1歲），4例；幼兒（1～＜3歲），16例；學(xué)齡前（3～6歲），67例；學(xué)齡初期（7～10歲），56例；學(xué)齡晚期（11～12歲），4例。所有患兒滿足以下要求：①具有猩紅熱特征性臨床表現(xiàn)； ②年齡≤12周歲；③白細(xì)胞計數(shù)顯著增高，中性粒細(xì)胞占80%以上；④患兒咽試子培養(yǎng)結(jié)果為A組β型鏈球菌陽性；⑤患兒本人及其監(jiān)護(hù)人對本研究知情且同意。

1.2 試劑及儀器

病原菌分離所用的哥倫比亞血平板購自青島海博生物有限責(zé)任公司，乳膠凝集實(shí)驗(yàn)分群試劑盒購自舜友（上海）生物技術(shù)有限公司，鏈球菌鑒定板條RapID STR System購自美國貝登（在中國由百金生物公司代理銷售），CHEF MAPPER System脈沖場凝膠電泳系統(tǒng)為美國Bio-Rad公司產(chǎn)品。

1.3 研究方法

1.3.1 溶血性鏈球菌分離培養(yǎng)及DNA提取

取每例研究對象的咽拭子標(biāo)本在哥倫比亞血平板中畫線接種，于35℃、5%CO2條件下培養(yǎng)24h，可疑菌提純分離后在35℃的液體培養(yǎng)基中震蕩過夜，最后用鏈球菌鑒定板條進(jìn)行菌種鑒定。對于菌群的DNA鑒定，首先在哥倫比亞血平板上挑取單一菌落，用無菌PBS進(jìn)行沖洗，使用細(xì)菌基因組DNA抽提試劑盒（北京全式生物有限責(zé)任公司）提取基因組DNA，4℃?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 菌株emm基因分型檢測

參考美國疾病預(yù)防控制中心的emm基因分型的標(biāo)準(zhǔn)操作程序[6]，根據(jù)emm基因5’端堿基組成特點(diǎn)設(shè)計引物序列，對A組β型鏈球菌編碼M蛋白N末端用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）進(jìn)行擴(kuò)增，檢測和純化由北京華大基因測序公司進(jìn)行，最后將測序結(jié)果與NCBI中的相關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，獲取emm具體的基因分型。

1.3.3 藥物敏感性試驗(yàn)

在體外采用紙片擴(kuò)散法測試了研究對象攜帶菌株對藥物的敏感性，其試驗(yàn)結(jié)果參照2016年美國臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CLSI）的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定[7]。

1.4 觀察指標(biāo)

觀察指標(biāo)包括：①147例感染A組β型鏈球菌患兒的年齡分布及地域分布差異；②A組β型鏈球菌的流行時間；③A組β型鏈球菌的耐抗生素性質(zhì)；④抗藥性鏈球菌的emm基因分型。

2 結(jié)果

2.1 A 組β 型鏈球菌在猩紅熱患兒的流行病學(xué)特征

147例患兒的咽拭子標(biāo)本中共分離出147株A組β型鏈球菌，其中嬰兒占2.72%，幼兒占10.88%，學(xué)齡前兒童占45.58%，學(xué)齡初期兒童占38.10%，學(xué)齡晚期兒童占2.72%，其中學(xué)齡前及學(xué)齡初期兒童占比最高，為高發(fā)人群，見圖1；農(nóng)村發(fā)病率高于城鎮(zhèn)，見圖2；4—7月份為流行高峰期，見圖3。

圖1 猩紅熱小兒A組β型鏈球菌的年齡分布特征Fig. 1 Age distribution characteristics of Streptococcus pyogenes in scarlet fever

圖2 猩紅熱小兒A組β型鏈球菌的地域分布特征Fig. 2 Geographical distribution of Streptococcus pyogenes in scarlet fever

圖3 A組β型鏈球菌的感染例數(shù)與時間的關(guān)系Fig. 3 Relationship between the number of infections of Streptococcus pyogenes and time

2.2 A 組β 型鏈球菌的藥物敏感性

147株A組β型鏈球菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果見表1，A組β型鏈球菌對青霉素、頭孢曲松、美羅培南、萬古霉素、阿奇霉素及左氧氟沙星的敏感性較高，但是對克林霉素和克拉霉素的敏感性較低。

表1 147株A組β型鏈球菌藥敏試驗(yàn)結(jié)果（%）Table 1 Drug sensitivity test results of 147 strains of Streptococcus pyogenes（%）

2.3 147 株A 組β 型鏈球菌的emm 基因分型

在147株A組β型鏈球菌中共檢出5種emm基因型，其中emm1型基因最常見，為53株（36.05%），emm11基因型最少，為15株（10.20%），見表2。

3 討論

3.1 A 組β 型鏈球菌致病的生理學(xué)基礎(chǔ)

化膿性鏈球菌在自然界中廣泛分布，依據(jù)菌體在血瓊脂培養(yǎng)基上的溶血特征可分為甲、乙、丙三種類型[8]。在血瓊脂培養(yǎng)基上甲型溶血性鏈球菌的菌落周圍會出現(xiàn)草綠色的溶血環(huán)，其多位于咽部、呼吸道及腸道，一般不會致病[9]，丙型溶血性鏈球菌的致病性同甲型接近。乙型（β型）溶血性鏈球菌則會產(chǎn)生大量的溶血素，在血瓊脂培養(yǎng)基上出現(xiàn)明顯的無色溶血環(huán)，具有較高的致病性，是多種疾病的罪魁禍?zhǔn)譡10]。根據(jù)抗原結(jié)構(gòu)的差異，β型溶血性鏈球菌可分為A～R共18個種群，其中A種群占有絕對優(yōu)勢比。β型溶血性鏈球菌可通過空氣、傷口、產(chǎn)道等多途徑感染人類，大量繁殖后產(chǎn)生多種M蛋白、鏈球菌溶血素、致熱外毒素、透明質(zhì)酸酶等多種侵襲性酶和外毒素[11]。M蛋白是一種菌胞壁蛋白，具有抗吞噬和抗吞噬細(xì)胞內(nèi)殺菌作用，為菌群的進(jìn)一步繁殖提供條件；同時，M蛋白本身可作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體，與某些變態(tài)反應(yīng)性疾病有關(guān)；鏈球菌溶血素還會溶解紅細(xì)胞降低氧運(yùn)輸能力、殺死白細(xì)胞抑制人體免疫能力，甚至?xí)π呐K結(jié)構(gòu)及功能造成不良影響[12]。由于鏈球菌菌群類型多樣，具有較強(qiáng)的侵襲能力并分泌多種毒素，再加上兒童對細(xì)菌感染的防范意識不強(qiáng)、免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，因此兒童往往成為猩紅熱好發(fā)人群。

3.2 海寧地區(qū)A 組β 型鏈球菌的流行病學(xué)特征

本研究中我們通過比較2017年1月至2018年1月猩紅熱患兒的年齡分布，發(fā)現(xiàn)學(xué)齡前及學(xué)齡初期兒童A組β型鏈球菌感染比例較高，并且農(nóng)村兒童的患病率要高于城鎮(zhèn)。馬寧等[13]對渭南市區(qū)猩紅熱的發(fā)病年齡及流行趨勢進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該病高發(fā)年齡段為5～15歲，但是城鎮(zhèn)兒童的發(fā)病率較高，這與本研究的地域分布結(jié)果有一定的差異，可能與地域人流量、環(huán)境及自我保護(hù)意識存在差異有關(guān)。在春夏交替之際，氣溫逐漸回暖，細(xì)菌開始大量繁殖，為細(xì)菌感染性疾病的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件[14]，從3月份開始，來我院就診的猩紅熱兒童數(shù)量開始顯著上升，直到同年5月份達(dá)到最高峰，然后開始下降，在11—12月份仍有3例兒童被確診為猩紅熱，這提示家長在3—6月份應(yīng)密切關(guān)注兒童衛(wèi)生狀況，提高自我防護(hù)意識，減少因A組β型鏈球菌感染而引發(fā)的呼吸道疾病。

3.3 A 組β 型鏈球菌抗生素耐藥情況

近年來抗生素尤其是廣譜抗生素的大量使用，細(xì)菌及其他病原體耐藥逐漸成為嚴(yán)峻的社會問題[15]，其中A組β型鏈球菌的報告也不在少數(shù)。抗生素是治療猩紅熱等急性上呼吸道感染性疾病的首選措施，具有不可替代的意義，一旦A組β型鏈球菌對常見抗生素出現(xiàn)抗藥性，其后果不堪設(shè)想。在本研究中，我們對我院猩紅熱A組β型鏈球菌的抗藥性進(jìn)行了檢測，結(jié)果顯示分離的147株A組β型鏈球菌對青霉素、頭孢曲松、美羅培南、萬古霉素、阿奇霉素及左氧氟沙星均表現(xiàn)出較高的敏感性，但是對克林霉素和克拉霉素的敏感性較低，這與You等[3]對A組β型鏈球菌的抗藥性分析結(jié)果基本接近，而且我們未發(fā)現(xiàn)同時對兩種以上抗生素耐藥的菌株。此外，本次檢測到的A組β型鏈球菌對克林霉素和克拉霉素的敏感性較低，這與文獻(xiàn)報道近幾年來觀察到A組β型鏈球菌對大環(huán)內(nèi)酯類藥物的耐藥趨勢迅速上升的結(jié)果一致[16]，臨床上應(yīng)注意避免使用。

3.4 A 組β 型鏈球菌emm 基因分布情況

M蛋白是菌胞壁中的一種蛋白，在A組β型鏈球菌內(nèi)主要由emm基因進(jìn)行編碼，是引起A組β型鏈球菌感染性疾病的重要致病因子[17]。目前人們已經(jīng)確定了170多種emm基因型和接近800多種emm基因亞型，有研究指出，emm基因型與地域、年齡、環(huán)境均有一定的關(guān)系[18]。本研究中A組β型鏈球菌emm基因以emm1型為主，占總基因類型的36.05%，其次為emm12型，這可能對于新疫苗的開發(fā)是一個有用的數(shù)據(jù)。

綜上所述，為做好海寧市的猩紅熱的防控工作，應(yīng)在3—6月份加強(qiáng)對兒童的疫情監(jiān)測和傳染病管理力度，尤其是對人口密集地區(qū)，同時應(yīng)加強(qiáng)對兒童衛(wèi)生習(xí)慣的培養(yǎng)，確診后仍然可選取青霉素、頭孢曲松等作為常規(guī)用藥。