尿路感染B群链球菌的耐药特征与CAMP试验敏感性分析

2021-11-10 00:47时翠销李亚娟徐元宏
安徽医科大学学报 2021年10期
关键词:克林喹诺酮红霉素

时翠销,王 刚,李亚娟,黄 颖,徐元宏

B群链球菌(group B

Streptococcus

,GBS)又名无乳链球菌,常寄居于呼吸道、泌尿生殖道、胃肠道,是一种重要的人类机会致病菌,引起多种侵袭性疾病。 虽然医院感染最常见的致病菌为革兰阴性杆菌,但是GBS在20世纪90年代已成为成人急性泌尿系统感染的重要原因,关于尿路感染的GBS耐药特征及耐药基因研究较少。CAMP反应基于

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基因编码的CAMP因子的促溶血活性,CAMP因子在金黄色葡萄球菌分泌的鞘磷脂酶的作用下引起红细胞膜裂解,产生的溶血反应临床上常用于鉴定GBS。最近,也有研究用PCR检测

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基因来鉴定GBS。自21世纪初以来,已有在针对牛乳腺炎的研究中分离出CAMP阴性的GBS。该研究对尿液标本中分离的51株GBS进行药物敏感性试验及耐药基因检测,以了解尿路感染GBS的耐药特征,为临床合理使用抗生素提供参考;探究CAMP试验和

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基因作为临床鉴定GBS指标的敏感性。

1 材料与方法

1.1 菌株来源与鉴定

收集安徽医科大学第一附属医院2019年6月—2020年9月保存的来自尿液标本的GBS共51株,已去除相同患者及因冻存不当死亡的菌株。菌种接种于羊血平板,长出菌落后,进行触酶试验,经基质辅助激光解吸电离飞行质谱 (MALDI-TOF MS,法国生物梅里埃公司) 重新鉴定,质谱鉴定实验质控菌株为大肠埃希菌ATCC 8739 。

1.2 CAMP试验

研究使用2个批次哥伦比亚羊血平板(合肥天达诊断试剂有限公司),无乳链球菌ATCC 13813和化脓链球菌ATCC 19615分别为阳性质控和阴性质控菌株。将产溶血素的金黄色葡萄球菌ATCC 25923在血琼脂平板上划一横线,再取收集的GBS与前一划线作垂直接种,两者相距0.5~1 cm, 接种后,将羊血平板在35~37 ℃需氧培养18~24 h。采用2个批次的血平板做重复实验,垂直线交界处的β-溶血的箭头形区域为阳性CAMP反应,彩虹样细溶血区域为弱阳性CAMP反应,无溶血区域为阴性CAMP反应。

1.3 细菌药物敏感性试验

采用纸片扩散法(英国Oxoid公司)和Vitek 2 Compact 自动化微量肉汤稀释法(法国梅里埃生物公司)进行药物敏感性试验,结果判读及解释参照CLSI和EUCAST文件进行。

1.4 红霉素诱导的克林霉素耐药检测

红霉素耐药、克林霉素敏感或中介的GBS, 红霉素(15 μg/片)和克林霉素(2 μg/片)药敏纸片边缘相隔12 mm放置。35 ℃培养18~24 h,靠近红霉素药敏纸片一侧的克林霉素抑菌圈出现“截平”现象,即诱导克林霉素耐药试验阳性,为诱导表型(iMLSB)。

1.5 耐药基因、16S rRNA及

基因检测

参照文献设计红霉素、克林霉素、四环素、喹诺酮类等抗生素耐药基因引物,以及16S rRNA、

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基因引物,引物均由上海生工生物公司合成,引物序列见表1。煮沸法提取细菌总DNA:将菌种接种于哥伦比亚血琼脂平板上,35 ℃培养18~24 h,挑取新鲜的单克隆菌落于500 μl TE缓冲液中,振荡器上涡旋混匀后于水浴锅中煮15 min,冰上放置5 min后,12 000 r/min离心10 min,离心后取300 μl上清液为DNA模板。PCR扩增耐药基因条件如下:94 ℃预变性3 min;94 ℃变性30 s,42~55 ℃退火60 s,72 ℃延伸1 min,30个循环;72 ℃延伸5 min。通过琼脂糖凝胶电泳进行分离(1.2%,110 V,40 min),并由上海生工进行测序,测序结果与GenBank上的核苷酸库进行BLAST比对。

表1 16S rRNA、cfb及耐药基因引物序列

1.6 统计学处理

采用WHONET 5.6软件对细菌药物敏感性结果进行统计分析,计算PCR法检测耐药基因、16S rRNA 和

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基因的检出率。

2 结果

2.1 感染GBS患者的一般临床资料及科室分布

51例感染GBS的患者中,男性23例,女性28例,男女比例为1 ∶1.2。易感人群为中老年群体,年龄≥45岁的有41例(80.4%),<45岁的仅有10例(19.6%)。患者主要分布在泌尿外科和内分泌科,分别为24例(47.1%)、16例(31.4%),风湿免疫科、血液内科、皮肤性病科、国际医疗全科医学科各1例(2%),肾脏内科5例(9.8%),消化内科2例(3.9%)。

2.2 CAMP试验结果

51株GBS中,CAMP阴性3株,弱阳性9株,阳性39株。见图1。

图1 CAMP试验结果A:1、2、3为CAMP试验阴性;B:4、5、6为CAMP试验弱阳性;C:7、8、9为CAMP试验阳性;P:阳性对照;N:阴性对照

2.3 细菌药物敏感性分析

药物敏感性结果显示,51株GBS对氨苄西林、达托霉素、利奈唑胺、呋喃妥因、青霉素、奎奴普丁/达福普汀、替加环素、万古霉素均敏感,对喹诺酮类抗生素左氧氟沙星、环丙沙星、莫西沙星及克林霉素比较敏感,耐药率分别为47.1%、49.0%、47.1%、49.0%,对四环素、红霉素耐药性高,耐药率均为66.7%。红霉素、克林霉素均敏感型10株,红霉素耐药的34株GBS中,有22 株 (64.7%)为固有表型(cMLSB),5株 (14.7%) 为iMLSB型,M型有7株 (20.6%),克林霉素耐药的25株GBS中L型有3株 (12%)。见表2。

表2 尿液中51株GBS药敏结果[n(%)]

2.4 耐药基因检测结果

通过对尿液中51株GBS的红霉素耐药基因ermA、ermB、mefA/E,克林霉素耐药基因linB,四环素耐药基因tetM、tetO, 喹诺酮耐药基因gyrA、parC进行PCR扩增及测序显示,所有耐药基因均有检出,ermA、ermB、mefA/E检出率分别为43.1%、51.0%、33.3%,linB检出率为11.8%,tetM、tetO检出率分别为43.1%、23.5%,40株GBS同时检出gyrA、parC,检出率为78.4%,无单独检出gyrA或parC的GBS。GBS耐药菌株与其携带相关耐药基因具有一定相关性,34株红霉素耐药的GBS都至少含有一种红霉素耐药基因,34株四环素耐药菌株32株(94.1%)含有四环素耐药基因,喹诺酮耐药的菌株均含gyrA、parC耐药基因,14株喹诺酮抗生素敏感的GBS也含有gyrA、parC耐药基因,25株克林霉素耐药的GBS仅有6株含有linB耐药基因。见表3。

表3 51株GBS耐药基因分布情况

2.5 16S rRNA和

基因检测结果

经PCR检测显示,51株GBS 16S rRNA检出率为100%,

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基因检出47株,检出率92.2% (47/51),其中CAMP试验阴性株有1株

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基因阳性(1/3),弱阳性株7株阳性(7/9),CAMP试验阳性株

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基因全部阳性(39/39)。PCR检测结果见图2、3和表4。

表4 51株GBS基因分布情况[n(%)]

图2 16S rRNA基因片段的PCR扩增M1:marker 2000;1~3:CAMP试验阴性株;4~6:CAMP试验弱阳性株;7~9:CAMP试验阳性株

图3 cfb基因的PCR扩增M2:marker 2000;1~3: CAMP试验阴性株;4~6:CAMP试验弱阳性株;7~9:CAMP试验阳性株

2.6 菌株鉴定结果

经生化试验、16S rRNA、

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基因、MALDI-TOF MS鉴定,

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、16S rRNA测序结果BLAST比对,与GBS (登录号:CP008813.1)同源性约为99%。触酶试验阴性,16S rRNA、MALDI-TOF MS 鉴定结果均为GBS。CAMP试验分别为阴性、弱阳性、阳性的三株菌株鉴定结果见表5。

表5 菌株鉴定结果

3 讨论

GBS可引起严重感染,特别是新生儿和产妇多见,如新生儿败血症、产后败血症、心内膜炎和细菌性关节炎。近年来,GBS成为成人尿路感染的重要病原体。GBS分离株的药物敏感性试验对于合理选择抗生素至关重要,本研究中51株GBS均分离自尿液标本,对氨苄西林、达托霉素、利奈唑胺、呋喃妥因、青霉素、奎奴普丁/达福普汀、替加环素、万古霉素敏感性都为100%,对四环素、红霉素、克林霉素、喹诺酮类抗生素耐药率高。药敏结果表明,尿路感染的GBS与其他路径感染的GBS耐药特征总体相仿,但对红霉素及四环素耐药率高(66.7%),iMLSB型有5株,临床上应报告分离株克林霉素耐药。

青霉素是成人侵袭性GBS疾病的一线治疗药物,目前普遍认为GBS在体外对青霉素敏感,在来自日本的分离株中检测到青霉素敏感性降低,被认为是青霉素结合蛋白(PBP)2X表达降低所致。本研究中,尿路感染的GBS菌株对青霉素敏感性为100%,表明青霉素仍是治疗GBS感染的较佳选择,而对青霉素过敏的患者,可用红霉素和克林霉素替代。研究中观察到54.9%的分离株多重耐药,以红霉素、克林霉素和四环素共耐药(27.5%)为主。

红霉素和四环素的耐药率 (66.7%) 较高,主要耐药基因为ermB和tetM,广东地区红霉素耐药也是主要由ermB介导,25株克林霉素耐药的GBS仅检出6株介导克林霉素耐药的linB基因,这与中国南方地区(24.6%)的检出率一致,低于南非的研究结果,而在韩国的一些调查中没有检测到linB基因,5株含有linB基因的GBS为红霉素和克林霉素同时耐药的cMLSB型,表明linB基因也可能与红霉素耐药有关。有研究指出parC第79位密码子和第83位密码子突变是高水平喹诺酮类耐药的主要决定因素。本研究中,喹诺酮类抗生素耐药的GBS gyrA和parC均有检出,但是也有检出14株喹诺酮敏感的GBS,这可能与gyrA和parC不表达有关,或者存在其他调节喹诺酮抗生素耐药的基因或途径。

GBS表达的CAMP因子是一种成孔蛋白毒素,其在分子水平上的协同溶血作用机制目前尚不清楚。本研究中分离出3株CAMP阴性的GBS, Hassan et al研究认为CAMP阴性株均含有

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基因,与之相反,Abdulmawjood et al分离的4株表型CAMP阴性的GBS,

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基因均为阴性,本研究3株表型CAMP阴性株仅1株

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基因阳性,2株阴性。这表明CAMP因子的表达减少或表达途径上其他地方的基因缺陷及

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基因缺失均可能导致CAMP试验阴性,已有研究指出影响

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基因的染色体缺失会导致CAMP试验阴性。本研究中,CAMP试验弱阳性的菌株中也存在2株

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基因缺失,可能还存在类似于CAMP促溶血活性的其他蛋白调节通路,有待进一步研究。有研究建立了一种新的针对

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基因片段的核酸扩增方法,敏感性为95.5%,与本研究92.2%的检出率较为一致,这与传统认为GBS均含有

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基因的观点不同。因此,对于GBS的检测CAMP试验与

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基因检测均缺乏一定的敏感性,应与细菌培养联合检测,但是对于基层医院,CAMP试验仍是一种简便的检测方法。该研究所收集的标本仅来自安徽的一所三甲医院,后续宜扩大标本量进行更加深入和广泛的研究。总之,药敏试验为临床合理使用抗生素提供参考,该地区尿液中GBS红霉素和四环素耐药严重,耐药基因以ermB和tetM为主,临床上应加强对红霉素介导的克林霉素耐药的检测,CAMP试验及

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基因阴性值得关注,防止临床检测漏检。

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