王雙杰 李明藝 梁嘉慧 岑貞嬌 曾尚娟 張歡 阮佳玲 李穎豐
【摘要】 目的 分析不同B群鏈球菌(GBS)篩查策略對感染發(fā)生的影響以及嬰幼兒侵襲性GBS感染特征,探討嬰幼兒侵襲性GBS感染菌株藥物敏感性、血清型及分子分型之間的關(guān)系,為預(yù)防和治療GBS相關(guān)疾病提供參考依據(jù)。方法 收集廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院2015年1月—2020年12月不同階段(部分篩查期和完全篩查期)孕產(chǎn)婦GBS篩查數(shù)據(jù)及從嬰幼兒(<90天)無菌體液(血液或腦脊液)中分離的非重復(fù)GBS菌株,分析嬰幼兒侵襲性GBS菌株耐藥性、血清型及多位點序列分型(MLST)的特征。結(jié)果 88 607例孕晚期婦女共檢出GBS 10 016例,陽性率為11.3%;其中肛拭子GBS分離率(9.45%)較陰道分泌物分離率(7.29%)高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2015—2020年各年嬰幼兒侵襲性GBS總發(fā)病率分別為0.252‰、0.352‰、0.111‰、0.111‰、0.211‰、0.055‰。其中2015—2020年早發(fā)型GBS發(fā)病率分別為0.189‰、0.352‰、0.056‰、0.111‰、0.106‰、0.055‰。完全篩查期嬰幼兒侵襲性GBS早發(fā)型發(fā)病率較部分篩查期低(P<0.05)。37株嬰幼兒侵襲性GBS感染株藥敏結(jié)果顯示對青霉素、氨芐西林、頭孢曲松、利奈唑胺、萬古霉素、美羅培南敏感率為100.0%。對紅霉素、克林霉素、四環(huán)素及左氧氟沙星的耐藥率分別為76.7%、73.3%、86.7%、13.3%。侵襲性GBS最常見的是血清型Ⅲ(76.5%),MLST分型共獲得4種ST型,其中ST17型(CC17)最為常見(47.1%)。結(jié)論 產(chǎn)前常規(guī)篩查GBS并對篩查陽性者產(chǎn)時進(jìn)行抗生素預(yù)防治療可有效降低嬰幼兒早發(fā)型侵襲性GBS感染。GBS感染可選青霉素、氨芐西林、頭孢曲松、利奈唑胺、萬古霉素和美羅培南治療。研究單位嬰幼兒侵襲性GBS感染分離株中存在高傳播力和侵襲力強的Ⅲ型、ST17型GBS株,需引起醫(yī)療機(jī)構(gòu)高度重視。
【關(guān)鍵詞】 B群鏈球菌;圍產(chǎn)期;嬰幼兒;血清型;多位點序列分型
中圖分類號:R446.5;R722 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2023.06.009
Influence of changes of screening strategy of infants with invasive group B streptococcus
WANG Shuangjie, LI Mingyi, LIANG Jiahui, CEN Zhenjiao,ZENG Shangjuan, ZHANG Huan, RUAN Jialing, LI Yingfeng▲
(Department of Laboratory Medicine, Maternal and Child Health Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530002, Guangxi, China)
【Abstract】 Objective To analyze the effects of different group B streptococcus (GBS) screening strategies on the occurrence of infection and the characteristics of invasive GBS infection in infants, and to explore relationship between drug sensitivity, serotype and molecular typing of invasive GBS infection strains in infants, so as to provide reference for the prevention and treatment of GBS-related diseases. Methods The GBS screening data of pregnant women in different periods (partial screening period and complete screening period) from January 2015 to December 2020, and non-repeated GBS strains isolated from sterile body fluids (blood or cerebrospinal fluid) of infants (<90 days) in Maternal and Child Health Hospital in Guangxi Zhuang Autonomous Region were collected. And then, the characteristics of antibiotic resistance, serotype, and multilocus sequence typing (MLST) of invasive GBS strains in infants were analyzed. Results A total of 10 016 cases of GBS were detected in 88 607 late pregnant women, and positive rate was 11.3%. The GBS isolation rate of anal swabs (9.45%) was higher than that of vaginal secretions (7.29%), and difference was statistically significant (P<0.05). The total incidence of invasive GBS in infants from 2015 to 2020 were 0.252‰, 0.352‰, 0.111‰, 0.111‰, 0.211‰ and 0.055‰, respectively. Among which, the incidence of early-onset GBS from 2015 to 2020 were 0.189‰, 0.352‰, 0.056‰, 0.111‰, 0.106‰ and 0.055‰, respectively. The incidence of early onset of invasive GBS in infants during the complete screening period was lower than that during the partial screening period (P<0.05). Drug susceptibility test of 37 invasive GBS infection strains in infants showed that GBS were 100.0% sensitive to penicillin, ampicillin, ceftriaxone, linezolid, vancomycin and meropenem. The resistance rates to erythromycin, clindamycin, tetracycline and levofloxacin were 76.7%, 73.3%, 86.7% and 13.3%, respectively. The most common type of invasive GBS was serotype Ⅲ (76.5%). 4 ST types were obtained by MLST, and ST17 (CC17) was the most common type (47.1%). Conclusion Routine prenatal screening for GBS and prenatal antibiotic prophylaxis for screening positive patients can effectively reduce early-onset invasive GBS infection in infants. GBS infection can be treated with penicillin, ampicillin, ceftriaxone, linezolid, vancomycin and meropenem. Type Ⅲ and ST17 GBS strains with high transmission and strong invasion are isolated from invasive GBS infection in infants in the research unit, which should be highly valued by medical institutions.
【Key words】 group B streptococcus (GBS); perinatal period; infants; serotype; multilocus sequence typing (MLST)
B群鏈球菌(group B streptococcus,GBS)是一種兼性厭氧、革蘭陽性鏈球菌,因最先從患乳腺炎的牛中分離,又稱無乳鏈球菌,也被發(fā)現(xiàn)于各種畜牧及水產(chǎn)魚類的流行病中??梢饗雰海ㄓ绕涞妄g嬰兒群體)、孕產(chǎn)婦和老年人的侵襲性疾病。近年來,GBS仍然是圍產(chǎn)期母嬰感染的重要病原菌[1-2],主要通過母嬰垂直傳播引起嬰兒肺炎、敗血癥、腦膜炎及神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥[3-4],造成嚴(yán)重的嬰幼兒GBS疾病負(fù)擔(dān)[5]。目前,研究工作主要針對孕產(chǎn)婦GBS篩查及耐藥性分析,而對GBS篩查及預(yù)防GBS感染的效果評價以及嬰幼兒侵襲性GBS感染株的臨床特征研究較少[6]。因此本研究通過分析2015—2020年我院孕晚期婦女GBS篩查狀況,評價不同篩查時期GBS篩查策略的效果,同時對所分離的嬰兒侵襲性GBS感染株進(jìn)行血清型、耐藥性及基因分型分析,為臨床預(yù)防和治療侵襲性GBS感染提供科學(xué)的依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 菌株來源
收集2015年1月—2020年12月在廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院產(chǎn)科進(jìn)行GBS篩查的孕產(chǎn)婦88 607例及其陰道和肛拭子的GBS篩查結(jié)果。分為2個階段:第一階段為2015年1月—2016年12月,臨床醫(yī)生基于高危因素(主要包括:本次妊娠有GBS菌尿、上次新生兒GBS感染史、早產(chǎn)、羊膜破裂大于18小時以及分娩溫度超過38.0 ℃)選擇性篩查;第二階段為2017年1月—2020年12月,臨床醫(yī)生對所有于本院進(jìn)行產(chǎn)前檢查并分娩的妊娠35~37周孕產(chǎn)婦進(jìn)行常規(guī)GBS篩查;同時收集研究期間侵襲性GBS感染嬰幼兒的病例資料及無菌部位(血液或腦脊液)GBS培養(yǎng)陽性菌株。
納入與排除:于本院進(jìn)行產(chǎn)前檢查并分娩的孕婦;排除于外院分娩的孕婦;在本院出生的嬰兒;剔除同一患者相同部位的重復(fù)菌株,即當(dāng)同一患者連續(xù)多次從無菌部位(血液或腦脊液)分離到同一菌株時,只將其第一次分離到的菌株納入監(jiān)測范圍。GBS感染確認(rèn)時月齡不超過3個月;嬰兒GBS感染可分為早發(fā)型感染(early-onset disease,EOD,主要指感染發(fā)生于出生后7天內(nèi))和晚發(fā)型感染(late-onset disease,LOD,主要指感染發(fā)生于出生后1周到3個月內(nèi))[7]。
研究期間共分離出37株GBS菌株,分別來自患兒血液培養(yǎng)或腦脊液培養(yǎng),但因部分菌株保存時間過長,無法成功復(fù)蘇,因此最終可用于后續(xù)分析血清型、分子分型菌株共17株。
1.2 菌株的鑒定及藥敏試驗
采用DL-96Ⅱ細(xì)菌測定藥敏系統(tǒng)(珠海迪爾生物工程股份有限公司)對嬰幼兒GBS感染株進(jìn)行鑒定、藥物敏感性檢測,依據(jù)美國臨床和實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CLSI)發(fā)布的2020年抗微生物藥物敏感性試驗標(biāo)準(zhǔn)判讀結(jié)果。根據(jù)CLSI關(guān)于鏈球菌屬β-溶血群抗微生物藥物要求,選擇青霉素、氨芐西林、紅霉素、克林霉素、頭孢曲松、美羅培南、萬古霉素、利奈唑胺、四環(huán)素、左氧氟沙星等藥物進(jìn)行測試。
1.3 嬰幼兒侵襲性GBS分離株血清型分型研究
依據(jù)GBS上莢膜多糖的不同可分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ和未分型等10個血清型。所有侵襲性GBS分離株采用Strep-B-Latex快速乳膠凝集試劑盒對菌體抗原進(jìn)行血清型分型,以及針對GBS的10個血清型設(shè)計合成相關(guān)引物(見表1)[8-9],采用多重PCR方法進(jìn)行核酸提取擴(kuò)增并測序確定不同的血清型。采用50 μL PCR反應(yīng)體系:5 μL DNA模板,正反向引物各2.5 μL,25 μL Taq PCR MasterMix,15 μL H2O。PCR擴(kuò)增條件為:預(yù)變性95 ℃ 5 min,變性95 ℃ 30 s,退火55 ℃ 30 s,延伸72 ℃ 90 s,30個循環(huán),終末延伸72 ℃ 10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)電泳驗證后,送至生工生物工程(上海)股份有限公司測序。
1.4 嬰幼兒侵襲性GBS分離株多位點序列分型(MLST)研究
采用MLST方法對菌株進(jìn)行基因分型及同源性分析。參照相關(guān)文獻(xiàn)制訂GBS MLST方案:采用Lysis Buffer for Microorganism to Direct PCR試劑盒(TaKaRa)提取菌株核酸DNA,PCR擴(kuò)增實驗株的7個管家基因(adhP、pheS、atr、glnA、sdhA、glcK、tkt)(引物序列參考https://pubmlst.org/organisms/streptococcus-agalactiae,見表2)。采用50 μL PCR反應(yīng)體系:6 μL DNA模板,正反向引物各2 μL,25 μL Taq PCR MasterMix(TIANGEN),15 μL H2O。PCR擴(kuò)增條件為:預(yù)變性95 ℃ 4 min,變性94 ℃ 45 s,退火56 ℃ 50 s,延伸72 ℃ 50 s,30個循環(huán),終末延伸72 ℃ 10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)電泳驗證后,送至生工生物工程(上海)股份有限公司測序。將測序結(jié)果在PubMLST數(shù)據(jù)庫(https://dev.pubmlst.org/)進(jìn)行比對分析,得到每個管家基因?qū)?yīng)的等位基因編號,每一個編號的組合對應(yīng)ST(sequence type),與PubMLST數(shù)據(jù)庫中已有管家基因譜進(jìn)行比對,得到每株細(xì)菌對應(yīng)的ST型。7個位點中6個以上的位點相同定義為組(group),即為克隆群(clonal complex, CC)。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法
采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析,計數(shù)資料用例數(shù)和率表示,組間比較采用χ2檢驗或Fisher精確概率法,檢驗水準(zhǔn):α=0.05,雙側(cè)檢驗。采用WHONET5.6軟件進(jìn)行藥敏試驗結(jié)果分析。
2 結(jié)果
2.1 2015—2020年GBS篩查陽性率
2015年1月—2020年12月共有88 607例孕產(chǎn)婦在廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院產(chǎn)科進(jìn)行GBS篩查,共檢出GBS 10 016例,陽性率為11.3%(10 016/88 607),其中僅肛拭子標(biāo)本檢出GBS 8373例,陽性率為9.45%(8373/88 607),比僅陰道分泌物GBS陽性率(7.29%,6458/88 607)高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。第一階段(部分篩查期:2015年1月—2016年12月)與第二階段(完全篩查期:2017年1月—2020年12月)孕產(chǎn)婦GBS篩查陽性率比較無統(tǒng)計學(xué)意義。
2.2 2015—2020年嬰幼兒侵襲性GBS感染率
研究期間研究單位共發(fā)生34例嬰幼兒侵襲性GBS感染,共分離自患兒血液培養(yǎng)或腦脊液培養(yǎng)37株GBS感染株(27株僅分離自血液;4株僅分離自腦脊液;6株同時分離自血液和腦脊液)。2015—2020年嬰幼兒侵襲性GBS發(fā)病率(例數(shù)/活產(chǎn)兒數(shù))分別為0.252‰(4/15 835)、0.352‰(6/17 030)、0.111‰(2/17 979)、0.111‰(2/17 949)、0.211‰(4/18 876)、0.055‰(1/18 135)。其中2015—2020年早發(fā)型侵襲性GBS發(fā)病率分別為0.189‰(3/15 835)、0.352‰(6/17 030)、0.056‰(1/17 979)、0.111‰(2/17 949)、0.106‰(2/18 876)、0.055‰(1/18 135)。第二階段(完全篩查期:2017年1月—2020年12月)嬰幼兒侵襲性GBS早發(fā)型發(fā)病率較第一階段(部分篩查期:2015年1月—2016年12月)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.023)。見表3、圖1。
2.3 嬰幼兒侵襲性GBS感染菌株藥物敏感性測試
37株嬰幼兒侵襲性GBS菌株藥敏結(jié)果顯示:青霉素、氨芐西林、頭孢曲松、利奈唑胺、萬古霉素、美羅培南敏感率為100.0%。紅霉素、克林霉素、四環(huán)素及左氧氟沙星的耐藥率分別為76.7%(23/30)、73.3%(22/30)、86.7%(26/30)、13.3%(4/30),根據(jù)CLSI對于分離自腦脊液中的鏈球菌屬β-溶血群細(xì)菌抗菌藥物報告的規(guī)定:克林霉素、大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素及氟喹諾酮類抗菌藥物不選擇用于常規(guī)報告,這些抗菌藥物對于治療鏈球菌屬β-溶血群細(xì)菌的腦脊液感染可能無效,不予采用。因此統(tǒng)計耐藥率時,腦脊液分離株抗菌藥物紅霉素、克林霉素、四環(huán)素及左氧氟沙星不考慮在內(nèi)。
2.4 嬰幼兒侵襲性GBS分離株血清型分布及MLST分型
用于分析的17株GBS感染株中,血清學(xué)分型可獲得2種類型,分別為Ⅲ型(76.5%,13/17)和Ⅰb型(23.5%,4/17),EOD的主要血清型為Ⅲ型(58.8%,10/17)。
通過PCR擴(kuò)增17株GBS分離株的7個管家基因(adhP、pheS、atr、glnA、sdhA、glcK、tkt),均能擴(kuò)增出特異性的PCR產(chǎn)物,電泳結(jié)果顯示7個管家基因?qū)?yīng)不同大小的條帶,且無明顯二聚體。其測序結(jié)果與PubMLST數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對后顯示,臨床分離的17株GBS可分為4個ST型別,其中ST17型為主要流行株(47.1%,8/17)。應(yīng)用eBURST程序?qū)Ψ蛛x菌株進(jìn)行同源性分析,結(jié)果顯示4個ST型別分屬3個CC:ST17屬于Group17克隆組;ST27 和ST19屬于Group19克隆組;ST12屬于Group10克隆組。
3 討論
GBS可正常寄居于直腸和陰道,是條件致病菌,主要引起嬰幼兒、孕產(chǎn)婦和老年人的侵襲性疾病,在低齡嬰幼兒群體中發(fā)病率較高[1,3,4,10]。近年來,GBS引起的相關(guān)疾病逐漸引起國內(nèi)重視,尤其是GBS可引起新生兒嚴(yán)重侵襲性疾病。因此本研究旨在評價本地區(qū)孕產(chǎn)婦GBS篩查定植率,以及侵襲性GBS感染發(fā)生率、感染株耐藥性、血清型分布和基因型特征,以助于預(yù)防和治療母嬰GBS感染。
GBS的定植因人群種族、地域和篩查方法等的不同而有所差異。西方國家流行病學(xué)調(diào)查顯示孕產(chǎn)婦GBS定植率為10%~30%[1],而我國各地GBS篩查定植率報道存在差異:東莞、杭州和廈門分別為9.1%[11]、10.6%[12]、14.52%[13]。本研究統(tǒng)計分析2015—2020年共88 607例孕產(chǎn)婦的GBS篩查結(jié)果,篩查出10 016例孕產(chǎn)婦攜帶GBS,陽性率為11.3%。其中僅肛拭子標(biāo)本GBS陽性率為9.45%,比僅陰道分泌物GBS陽性率(7.29%)高,提示人體腸道是GBS的主要寄居地,可通過會陰污染陰道[1]。因此建議同時篩查陰道和直腸部位提高GBS檢出率,以降低單一部位細(xì)菌培養(yǎng)的漏診率。
近幾年,我國大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)對圍產(chǎn)期GBS的篩查力度逐漸加大,目前GBS篩查已成為部分區(qū)域孕產(chǎn)婦產(chǎn)前常規(guī)篩查項目。但較少報道評價孕產(chǎn)婦進(jìn)行GBS篩查后,嬰幼兒侵襲性GBS感染的發(fā)生是否隨GBS篩查策略的執(zhí)行而降低,僅吳麗娟[14]、羅力冰[15]等人報道篩查期或篩查后,新生兒EOD GBS的發(fā)生率較未篩查期或篩查前顯著降低。本單位是較早實施產(chǎn)前GBS篩查單位之一,自2015—2020年共篩查了近9萬例孕產(chǎn)婦,并對GBS篩查陽性者提供分娩時抗菌藥物預(yù)防。基于高危因素的第一階段部分篩查期2015—2016年嬰幼兒侵襲性GBS平均發(fā)病率為0.304‰,而第二階段完全篩查期2017—2020年嬰幼兒侵襲性GBS平均發(fā)病率為0.123‰。研究發(fā)現(xiàn)其中2016年嬰幼兒侵襲性GBS感染發(fā)病率(0.352‰)高于其他時期,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義,可能原因主要是分娩的孕產(chǎn)婦增多,同時期產(chǎn)科醫(yī)生主要基于高危因素部分篩查的方案,可能會導(dǎo)致部分孕產(chǎn)婦未能得到及時、規(guī)范的產(chǎn)前預(yù)防措施。其中第一階段和第二階段早發(fā)型侵襲性GBS平均發(fā)病率分別為0.273‰、0.082‰。完全篩查期嬰幼兒侵襲性GBS早發(fā)型發(fā)病率較部分篩查期顯著降低,提示GBS發(fā)病率隨篩查策略改變和完善呈逐漸降低的趨勢,與美國[1]、中國香港[16]、中國臺灣[17]等研究報告實施普遍篩查后,新生兒早發(fā)型GBS的發(fā)生率明顯降低的結(jié)論一致,因此建議有條件的地區(qū)實施孕婦GBS普遍篩查策略。
GBS血清型分布具有地域差異,多種因素(如地理位置、氣候因素、遺傳因素等)導(dǎo)致了GBS感染的菌株型別可能存在較大區(qū)別。歐美等國家血清型以Ⅰa、Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ型為主[18-19];而南非等國家則以Ⅰa和Ⅲ型為主[20]。我國一項多中心嬰兒侵襲性GBS疾病負(fù)擔(dān)研究[6]顯示,中國以Ⅰa、Ⅰb、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ六種血清型為主,其中最常見的血清型為Ⅲ型(61.5%),其次為Ⅰb(28.7%)。本研究共檢出2種血清型,分別為Ⅲ和Ⅰb,其中以Ⅲ型(76.5%)為主。EOD的主要血清型為Ⅲ型,占58.8%。這與廣州[21]、北京[22]的GBS感染株的血清型分布情況大致相同。本地區(qū)存在侵襲力強的Ⅲ型GBS血清型,為后續(xù)研究開發(fā)針對GBS血清型的疫苗提供科學(xué)依據(jù)。
多位點序列分型目前多用于GBS種群結(jié)構(gòu)的分析。文獻(xiàn)報道[22],Ⅲ型GBS對應(yīng)的基因型主要為ST17和ST19,其中基因型ST17是引起新生兒侵襲性GBS感染的主要型別。本研究侵襲性GBS感染株共有4種ST型,分屬3個CC,分別為ST12(CC10)、ST17(CC17)、ST19(CC19)和ST27(CC19)。其中ST17為主要型別,占47%,其次是ST12型,占29.4%。既往研究結(jié)果表明,CC17是一種高毒力克隆,主要引起新生兒侵襲性疾病[23],而CC17中的ST17型菌株具有更高的傳播率和侵襲力,可能主要與該型菌株具有高于平均值的莢膜唾液酸的表達(dá)有關(guān)[24]。提示本地區(qū)存在高傳播力和侵襲力強的Ⅲ型、ST17型GBS株,需引起醫(yī)療機(jī)構(gòu)足夠的重視。
2010年美國CDC《圍產(chǎn)期GBS預(yù)防指南》[1]推薦對GBS篩查陽性的孕產(chǎn)婦產(chǎn)時進(jìn)行抗菌藥物預(yù)防性治療。推薦青霉素或氨芐西林,青霉素類過敏者可使用頭孢唑林、克林霉素、紅霉素或萬古霉素。隨著抗菌藥物廣泛使用,GBS耐藥情況不容樂觀。本研究中嬰幼兒侵襲性GBS菌株藥敏結(jié)果顯示,GBS對青霉素、氨芐西林、頭孢曲松、利奈唑胺、萬古霉素和美羅培南敏感率為100.0%。但對紅霉素、克林霉素和四環(huán)素的耐藥率高,與國內(nèi)耐藥監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)基本一致[25],但遠(yuǎn)高于國外報道[18]GBS對紅霉素、克林霉素和四環(huán)素的耐藥率。因此在使用紅霉素、克林霉素和四環(huán)素作為青霉素治療的替代藥物時,應(yīng)進(jìn)行藥物敏感性測試,確認(rèn)藥物的有效性,或建議選用頭孢類抗菌藥物、美羅培南或萬古霉素。
總之,GBS仍是新生兒感染的重要病原菌,持續(xù)監(jiān)測不同地區(qū)、不同時間段GBS流行趨勢,規(guī)范CBS產(chǎn)前篩查策略,充分了解不同地區(qū)的耐藥特性、血清型和基因型分布特點,為臨床預(yù)防和治療侵襲性GBS感染以及疫苗研發(fā)提供科學(xué)的依據(jù)。
參 考 文 獻(xiàn)
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(收稿日期:2022-07-05 修回日期:2022-10-25)
(編輯:潘明志)