潘愷 陳繼中 王中新 胡志軍 朱娟娟
1安徽省銅陵市人民醫(yī)院,安徽銅陵 244000,2安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,安徽合肥 230000
耳念珠菌由日本在2009年首次報(bào)道,分離于一名患者外耳道內(nèi)而得名,其對臨床常規(guī)抗真菌感染治療藥物的高度耐藥性和高致死率,易引起醫(yī)院內(nèi)感染暴發(fā)事件發(fā)生,因此被稱為“超級真菌”[1-2],目前質(zhì)譜系統(tǒng)和基因測序具有較高的精準(zhǔn)性,廣泛應(yīng)用于臨床的病原微生物菌種鑒定,本文應(yīng)用該方法對中國安徽省某三甲醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科一例血流感染耳念珠菌患者的病例進(jìn)行分析報(bào)道。
男性患者,77歲,2021年9月21日因“頸椎椎體手術(shù)后突發(fā)呼吸心跳驟?!鞭D(zhuǎn)入重癥監(jiān)護(hù)病房,入院診斷為(1)呼吸心跳驟停,(2)缺血缺氧性腦病后遺癥,(3)2型糖尿病,(4)高血壓,(5)高脂血癥。入住重癥監(jiān)護(hù)病房后予以機(jī)械通氣、維持血壓、腦保護(hù)、抗細(xì)菌感染等治療,患者入院后一直處于淺昏迷狀態(tài),長期鼻飼、留置導(dǎo)尿管。血液、呼吸、心血管系統(tǒng)查體未見異常。2022年5月22日—6月1日因痰培養(yǎng)和中段尿培養(yǎng)檢出泛耐藥肺炎克雷伯菌及泛耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌先后調(diào)整哌拉西林-他唑巴坦、美羅培南、替加環(huán)素三種抗菌藥物抗細(xì)菌感染治療??辜?xì)菌感染期間,真菌(1,3)-β-D葡聚糖試驗(yàn)結(jié)果未見異常(<60 pg/mL)。6月2日(1,3)-β-D葡聚糖的檢測結(jié)果為150.10 pg/mL,提示患者深部真菌感染。2022年6月5日患者復(fù)查真菌(1,3)-β-D葡聚糖檢測結(jié)果為220.40 pg/mL。同日送檢的血液培養(yǎng)及靜脈導(dǎo)管細(xì)菌培養(yǎng)均于6月6日報(bào)陽,隨即抽取血培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)種哥倫比亞血瓊脂平板和沙堡弱斜面瓊脂并涂片革蘭染色,涂片可見酵母樣真菌孢子,見圖1,支持酵母樣真菌血流及導(dǎo)管感染判斷。
圖1 血培養(yǎng)直接涂片
6月8日臨床科室經(jīng)驗(yàn)治療給予卡泊芬凈50 QD靜脈滴注治療方案,6月15日再次送檢雙側(cè)雙瓶血液培養(yǎng)依然檢出耳念珠菌。該患者基礎(chǔ)性疾病多,多器官功能衰竭,長期臥床,免疫力低下,耳念珠菌的高毒力表現(xiàn)和多重耐藥性導(dǎo)致抗真菌治療效果不佳,患者于6月23日臨床死亡。
血液培養(yǎng)儀使用BD BACTEC FX全自動(dòng)培養(yǎng)系統(tǒng);菌株鑒定使用生物梅里埃的VITEK 2 COMPACT全自動(dòng)微生物鑒定系統(tǒng)和重慶中元公司產(chǎn)品的EXS1000全自動(dòng)微生物飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒定系統(tǒng);沙堡弱瓊脂培養(yǎng)基、血瓊脂平板和CHROmagar念珠菌顯色平板選用江門市凱林貿(mào)易有限公司產(chǎn)品,真菌(1,3)-β-D葡聚糖檢測試劑盒(光度法)使用北京金山川科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品。
真菌菌種鑒定使用飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)的甲酸裂解法[3-4];本研究中使用的其他耳念珠菌的內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)序列均來自于NCBI的Blast數(shù)據(jù)庫;一代測序委托安徽合肥金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測,使用引物ITS1及ITS4的序列分別為5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3'和5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3';全基因組測序委托上海生工生物工程公司檢測;系統(tǒng)發(fā)育樹使用MEGA7.0軟件進(jìn)行繪制。
抽取血培養(yǎng)瓶樣本轉(zhuǎn)種在血瓊脂平板和沙堡弱斜面瓊脂上,二者分別置于36℃和28℃下進(jìn)行培養(yǎng),18 h后兩培養(yǎng)基表面均可見乳白色奶油狀凸起菌落生長。隨即使用VITEK2的YST酵母菌鑒定卡鑒定,得出的結(jié)果為耳念珠菌,置信度99%。同時(shí)挑取沙堡弱上單個(gè)菌落使用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)(MALDI-TOF MS)鑒定為耳念珠菌,鑒定得分為2.23。
平板置于28℃培養(yǎng)24 h和48 h后均呈乳白色,菌落在72 h后開始顯現(xiàn)出淺粉紅色,顯色結(jié)果見圖2。
圖2 CHROmagar念珠菌顯色培養(yǎng)基24、48、72 h顯色結(jié)果
我們將測得的藥敏試驗(yàn)數(shù)據(jù)和中國境內(nèi)已報(bào)道的5例耳念珠菌(廈門2例XM1803、XM1805,北京3例C1921、C1922、BJCA001)[5-6]進(jìn)行了對照,見表1,VITEK2藥物敏感試驗(yàn)提示該例真菌對唑類及多烯類抗真菌藥物均耐藥,僅對5-氟胞嘧啶敏感。
為了解該菌的耐藥機(jī)制,我們將與該菌有關(guān)的耐藥基因序列[7]和參考序列進(jìn)行了比對,敏感菌參考序列來自NCBI數(shù)據(jù)庫,結(jié)果見表2。
對該菌進(jìn)行一代測序鑒定后將基因測序結(jié)果輸入BLASTN數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對,通過比對我們發(fā)現(xiàn)該菌株ITS區(qū)域基因序列與2017年南非上傳至BLASTN數(shù)據(jù)庫的分離株(KY656976)、2017年印度分離株(MK108049)、2022年印度分離株(ON331802)以及2022年印度分離株(ON331807)的基因序列具有100%的相似度。之后我們繼續(xù)使用ITS區(qū)域的序列進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育樹繪制用于分析該菌株的來源情況,我們選擇了中國境內(nèi)的已報(bào)道的5個(gè)菌株以及BLAST數(shù)據(jù)庫中ITS序列相似性最高的9個(gè)菌株進(jìn)行比對并繪制的系統(tǒng)發(fā)育樹,見圖3,比對顯示我們分離的菌株(AHTLCA-001,以藍(lán)色三角標(biāo)注)和印度株(MK108049.1)親緣性最為接近。
圖3 安徽省分離的耳念珠菌與參考菌株的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系
我們使用全基因組測序結(jié)果做了KEGG ORTHOLOG(KO)注釋,根據(jù)KO與通路的聯(lián)系對其進(jìn)行了KEGG代謝通路分類,獲得了通路的分支柱狀圖,見圖4,縱軸為參與到該代謝通路名稱,橫軸為注釋到該通路下的基因數(shù)量。在與人類疾病相關(guān)基因通路中,感染類疾病基因表達(dá)數(shù)量最高,其次為腫瘤通路和神經(jīng)退行性疾病通路。
圖4 KEGG通路分類柱狀圖
耳念珠菌可定植于普通病房和重癥監(jiān)護(hù)病房的環(huán)境中和患者皮膚上,在患者免疫功能良好的情況下不會(huì)引起感染。對于高風(fēng)險(xiǎn)人群如長期臥床、長期使用廣譜抗菌藥物、血管插管的患者、HIV感染患者尤為易感,本研究從血液中分離出耳念珠菌的患者患有糖尿病、高血壓及長期臥床,易受到環(huán)境定植中的耳念珠菌感染。趙偉娜等[7]報(bào)道耳念珠菌極易在重癥監(jiān)護(hù)環(huán)境中傳播,推測與共同使用的醫(yī)療設(shè)備上定植該菌有關(guān),回顧本例患者病程我們發(fā)現(xiàn),在該患者血培養(yǎng)檢出耳念珠菌前兩周,其鄰床患者中段尿培養(yǎng)中也檢出該菌,可能這兩名患者之間存在交叉感染。
使用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)和真菌基因測序鑒定可更準(zhǔn)確的鑒定菌種[8-10],與黃小強(qiáng)等[11]報(bào)道不同的是,本例菌株使用VITEK2真菌鑒定系統(tǒng)也可準(zhǔn)確鑒定到種,這可能與近年來VITEK2鑒定系統(tǒng)菌株庫不斷升級有關(guān),但為了確保該菌與其易混淆的酵母樣真菌如希木龍念珠菌,釀酒酵母和無名念珠菌更準(zhǔn)確的鑒別,推薦實(shí)驗(yàn)室使用MALDI-TOF MS或分子生物學(xué)方法檢測。
國際上關(guān)于耳念珠菌的耐藥情況報(bào)道多指出其對唑類、多烯類和棘白菌素類抗真菌藥物普遍耐藥[12],如CHOWDHARY等[13]在2020年報(bào)道的10株印度株中,所有分離株均對氟康唑耐藥,40%對兩性霉素B耐藥,60%對5-氟胞嘧啶耐藥,MAGOBO等[14]報(bào)道85株南非分離株藥敏結(jié)果顯示僅對唑類抗真菌藥物呈現(xiàn)耐藥性。因CLSI中目前尚未發(fā)布耳念珠菌藥物敏感折點(diǎn),所以在本研究中我們選擇了使用白念珠菌的折點(diǎn)進(jìn)行判斷,結(jié)果顯示其對唑類和兩性霉素B耐藥,對5-氟胞嘧啶敏感,在與北京報(bào)道的耳念珠菌(C1921,C1922)和廈門報(bào)道菌株(XM1803,XM1805)測試的藥敏試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對后發(fā)現(xiàn),氟康唑、兩性霉素B的折點(diǎn)相同,呈現(xiàn)多重耐藥性,見表1。即便中國境內(nèi)報(bào)道的第一株耳念珠菌(BJCA001)菌株對所有抗真菌藥物敏感,然而在中國境內(nèi)多重耐藥的耳念珠菌也已經(jīng)存在[15-16]。
表1 藥敏試驗(yàn)結(jié)果比對
表2 耐藥基因序列檢測比對結(jié)果
有文獻(xiàn)指出生物膜形成是真菌對唑類或多烯類藥物耐藥的原因,而外排泵相關(guān)蛋白(ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)會(huì)在成熟的生物膜中顯著出現(xiàn),該例真菌的全基因組測序中檢出其攜帶了ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)基因ABCB1基因,有上述原因得知,該例耳念珠菌對唑類藥物耐藥的原因?yàn)镋RG11及CDR1基因突變,而生物膜的形成導(dǎo)致了對多烯類的耐藥表現(xiàn)。
棘白菌素類耐藥基因與FKS1基因的三個(gè)熱點(diǎn)突變有關(guān)[17]。通過序列比對,我們未發(fā)現(xiàn)S639Y、S639P、S639F三個(gè)熱點(diǎn)突變。因此,臨床所使用的卡泊芬凈應(yīng)該對治療真菌感染有效。然而在本次入院治療之前,該患者處于淺昏迷狀態(tài)長達(dá)5年。病程中患者長期臥床,反復(fù)出現(xiàn)呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)感染,基礎(chǔ)情況差。因此對于該患者實(shí)施的氣管切開、靜脈留置管、導(dǎo)尿管、口鼻胃管、腸管等侵入性治療措施無法停止。此外,患者的各器官功能衰竭在治療后期逐步加重,患者年齡較大,機(jī)體代償能力差。而念珠菌敗血癥的治療效果與患者本身狀況、耐受情況以及給藥方式密切相關(guān),因此該患者的念珠菌血流感染并未得到控制。
此外,念珠菌的致病因子多為酯酶、磷脂酶及溶血素等,全基因組測序結(jié)果顯示,該菌株基因組中檢出編碼分泌型天冬氨酸蛋白酶(SAPs)相關(guān)基因16組,而SAPs主要為致病性念珠菌屬分泌的一類可降解宿主蛋白質(zhì)的胃蛋白酶樣蛋白酶,這與該例耳念珠菌的高致病和高毒力有關(guān)。
醫(yī)院感染防控方面,耳念珠菌藥敏試驗(yàn)結(jié)論成為臨床治療相關(guān)感染的重要指標(biāo)。除此之外,及早診斷和及時(shí)治療由耳念珠菌引起的感染,可以明顯改善患者的臨床轉(zhuǎn)歸[18]。臨床科室應(yīng)針對性的使用有病原微生物實(shí)驗(yàn)室出具的藥敏試驗(yàn)結(jié)果治療。此外耳念珠菌可以在環(huán)境中存在7天依然有傳染性[19],具有高度持久性并難以準(zhǔn)確鑒定和找到傳播途徑,故做好環(huán)境消毒成為預(yù)防耳念珠菌醫(yī)院感染的重要途徑之一,紫外線消毒和常用的表面消毒劑消毒能有效防止耳念珠菌在環(huán)境中的定植[20],如有必要,需要更換或停止使用可接觸患者的重復(fù)使用醫(yī)療設(shè)備,如血壓監(jiān)測綁帶,水銀體溫表等。
本研究探討了安徽省首次報(bào)道的血流感染耳念珠菌的相關(guān)信息。該株菌株具有多重耐藥性。在中國境內(nèi)報(bào)道的耳念珠菌中,絕大部分(19/21)屬于南非分支進(jìn)化株?;贗TS序列的系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示,本例菌株與印度分支進(jìn)化株的親緣關(guān)系最為接近。它屬于國內(nèi)已經(jīng)報(bào)道的第二個(gè)南亞分離株。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突