VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器檢測(cè)碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細(xì)菌的性能評(píng)價(jià)

何清雯， 李　彬， 曹穎平， 陳瑋媛， 黃麗雅， 林齊立

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VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器檢測(cè)碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細(xì)菌的性能評(píng)價(jià)

何清雯1， 李彬1， 曹穎平1， 陳瑋媛2， 黃麗雅2， 林齊立2

目的評(píng)價(jià)VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器對(duì)碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細(xì)菌(CRE)的鑒定能力。方法同時(shí)采用PCR法和VITEK-2 Compact系統(tǒng)檢測(cè)本實(shí)驗(yàn)室保存的93株CRE。以PCR結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)VITEK-2 Compact儀器對(duì)CRE菌株的鑒定能力。結(jié)果VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化儀器檢測(cè)CRE的靈敏度為76.4%、特異性為34.2%、陽性預(yù)測(cè)值為62.7%、陰性預(yù)測(cè)值為50.0%。結(jié)論VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化儀器檢測(cè)CRE的靈敏度有待提高，需結(jié)合其他方法給予補(bǔ)充，以提高該儀器的鑒定率與準(zhǔn)確率。

微生物敏感性試驗(yàn)； 藥物耐受性； 細(xì)菌； 腸桿菌科； 青霉屬； 抗菌藥； 專家系統(tǒng)

由于抗生素的不合理應(yīng)用，導(dǎo)致微生物的耐藥性不斷增加。其中耐碳青霉烯類腸桿菌科細(xì)菌(carbapenem-resistantEnerobacteriaceae，CRE)，尤其是肺炎克雷伯菌逐年上升，給臨床治療和控制帶來極大困難[1-2]。因此，臨床對(duì)腸桿菌科細(xì)菌的鑒定需求不斷增加。微生物自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器可以便捷、省時(shí)、快速地提供準(zhǔn)確的鑒定藥敏信息，符合臨床檢驗(yàn)的需求。本研究以筆者醫(yī)院收集并保存的CRE為研究對(duì)象，評(píng)價(jià)VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器檢測(cè)CRE菌株的性能，以探討該系統(tǒng)在臨床實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。

1　材料與方法

1.1菌株本研究所用菌株來自筆者醫(yī)院2011年8月-2012年8月臨床分離并保存的CRE細(xì)菌。

1.2儀器細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器(VITEK-2 Compact，法國(guó)梅里埃公司)。

1.3方法

1.3.1細(xì)菌鑒定與藥敏試驗(yàn)使用VITEK-2 GN鑒定卡及AST-GN16藥敏卡進(jìn)行細(xì)菌鑒定與藥敏，并對(duì)儀器高級(jí)專家系統(tǒng)(advanced expert system，AES)提供的產(chǎn)碳青霉烯酶信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.3.2耐藥基因的PCR檢測(cè)煮沸法制備細(xì)菌DNA模板，參照文獻(xiàn)[3]進(jìn)行PCR擴(kuò)增常見碳青霉烯酶耐藥基因，如IMP型金屬β-內(nèi)酰胺酶(IMP-type metallo-β-lactamase, IMP)、VIM型金屬β-內(nèi)酰胺酶(VIM-type metallo-β-lactamase, VIM)、新德里金屬β-內(nèi)酰胺酶1(new delhi metallo-β-lactamase 1, NDM-1)及KPC型碳青霉烯酶 (Klebsiellapneumoniaecarbapenemase, KPC)，測(cè)序陽性產(chǎn)物以確定基因型。

1.3.3VITEK-2 Compact 細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器性能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)以PCR擴(kuò)增后結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，使用VITEK-2 Compact進(jìn)行該基因型碳青霉烯酶菌株數(shù)的判定及提示產(chǎn)酶情況；將AES提示的陽性碳青霉烯酶結(jié)果與測(cè)序結(jié)果利用2×2列聯(lián)表進(jìn)行比較，計(jì)算AES檢測(cè)碳青霉烯酶的靈敏度、特異性、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值。

2　結(jié)　果

2.1CRE細(xì)菌分布及構(gòu)成比93株細(xì)菌中，大腸埃希菌21株(22.6%)；肺炎克雷伯菌41株(44.0%)；陰溝腸桿菌25株(26.9%)；產(chǎn)氣腸桿菌1株(1.1%)；產(chǎn)酸克雷伯菌4株(4.3%)；粘質(zhì)沙雷菌1株(1.1%)。

2.2VITEK-2 Compact AES檢測(cè)碳青霉烯酶結(jié)果93株細(xì)菌中，AES提示產(chǎn)碳青霉烯酶陽性共67株(符合率72.0%)，包括大腸埃希菌(15株，符合率71.4%)、肺炎克雷伯菌(39株，符合率95.1%)、陰溝腸桿菌(7株，符合率28.0%)、產(chǎn)氣腸桿菌(1株，符合率100.0%)、產(chǎn)酸克雷伯菌(4株，符合率100.0%)及粘質(zhì)沙雷菌(1株，符合率100.0%)。

2.3對(duì)常見碳青霉烯酶基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增及測(cè)序結(jié)果檢測(cè)出的碳青霉烯酶基因有4種：IMP-4、IMP-8、NDM-1、KPC-2。PCR擴(kuò)增后測(cè)序證實(shí)產(chǎn)IMP-4型基因菌株共27株，產(chǎn)IMP-8型基因菌株共16株，產(chǎn)NDM-1型基因菌株共5株，產(chǎn)KPC-2型基因菌株共9株(其中49號(hào)肺炎克雷伯菌同時(shí)有IMP-4及NDM-1基因，88號(hào)產(chǎn)酸克雷伯菌屬同時(shí)有KPC-2及IMP-8基因)，其余38株為碳青霉烯酶陰性菌株(表1)。

表1　4種碳青霉烯酶基因型病原菌構(gòu)成比

IMP-4:IMP型金屬β-內(nèi)酰胺酶4；IMP-8:IMP型金屬β-內(nèi)酰胺酶8；NDM-1：新德里金屬β-內(nèi)酰胺酶1；KPC-2：KPC型碳青霉烯酶.49號(hào)肺炎克雷伯菌同時(shí)有IMP-4及NDM-1基因；88號(hào)產(chǎn)酸克雷伯菌屬同時(shí)有KPC-2及IMP-8基因.

2.4VITEK-2 Compact 細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器陽性結(jié)果對(duì)碳青霉烯酶基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增后并測(cè)序，以測(cè)序的結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化儀器檢測(cè)腸CRE的靈敏度為76.4%、特異性為34.2%、陽性預(yù)測(cè)值為62.7%、陰性預(yù)測(cè)值為50.0%，符合率為59.1%(表2)。

2.5VITEK-2 Compact對(duì)不同碳青霉烯酶基因型菌株的判定及提示產(chǎn)酶情況對(duì)常見的碳青霉烯酶基因型進(jìn)行PCR擴(kuò)增并測(cè)序證實(shí)攜帶相對(duì)應(yīng)基因型的菌株數(shù)、使用VITEK-2判定的CRE的菌株數(shù)及根據(jù)AES提示產(chǎn)碳青霉烯酶的菌株數(shù)的結(jié)果如表3所示。

表2 VITEK-2 Compact 細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)菌株碳青霉烯酶的參數(shù)指標(biāo)

Tab 2Performance of VITEK-2 Compact inferring carbpenemase production inEnterobacteriaceae

表3　VITEK-2 Compact 對(duì)不同碳青霉烯酶基因型菌株的判定和提示產(chǎn)酶情況

IMP-4:IMP型金屬β-內(nèi)酰胺酶4；IMP-8:IMP型金屬β-內(nèi)酰胺酶8；KPC-2：KPC型碳青霉烯酶；NDM-1：新德里金屬β-內(nèi)酰胺酶1.

3　討　論

CRE因能對(duì)臨床常用的所有β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥，限制了碳青霉烯類抗生素的應(yīng)用，導(dǎo)致CRE感染的相關(guān)疾病死亡率升高，需引起高度重視。對(duì)感染患者進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的碳青霉烯酶鑒定，在控制感染和防止多重耐藥菌的傳播方面尤為重要。微生物自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器可以便捷、省時(shí)、快速地提供準(zhǔn)確的鑒定藥敏信息，符合臨床檢驗(yàn)的需求。目前以VITEK-2 Compact儀器最為常見。VITEK-2 Compact是一種新型快速細(xì)菌鑒定與藥敏試驗(yàn)自動(dòng)化儀器，其高級(jí)專家系統(tǒng)AES提供的產(chǎn)碳青霉烯酶信息，專門用于對(duì)VITEK-2 Compact藥敏試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

本研究旨在評(píng)價(jià)VITEK-2 Compact 細(xì)菌自動(dòng)化鑒定與藥敏儀器檢測(cè)CRE菌株的性能。本研究以克雷伯菌屬、腸桿菌屬和埃希菌屬為最多，與2012年和2013年CHINET對(duì)CRE監(jiān)測(cè)的分布特點(diǎn)一致[4-5]。CRE的耐藥基因能夠通過一定機(jī)制進(jìn)行種間傳播，造成不同腸桿菌科種屬間耐藥性的播散[6]。本研究PCR擴(kuò)增常見的碳青霉烯耐藥基因，對(duì)陽性產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序以確定基因型，從結(jié)果中可看出CRE已存在于多個(gè)腸桿菌科種屬中，需引起警惕。

本研究結(jié)果顯示，VITEK-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化儀器檢測(cè)腸桿菌科碳青酶烯酶的靈敏度為76.4%，特異性為34.2%，與國(guó)外的研究結(jié)果相似[7]，而靈敏度明顯低于國(guó)內(nèi)龐峰等的研究[8]。這可能與菌株的產(chǎn)酶量有關(guān)，也可能與其他耐藥機(jī)制的出現(xiàn)導(dǎo)致藥敏卡上的某些抗生素達(dá)不到儀器檢測(cè)的判斷標(biāo)準(zhǔn)而漏檢。研究表明，使用VITEK-2同時(shí)檢測(cè)亞胺培南和美羅培南的MIC值，可使產(chǎn)碳青霉烯酶的腸桿菌科細(xì)菌檢出率>95%[9]。

VITEK-2在提示為CRE菌株時(shí)符合率較高，而AES在提示產(chǎn)酶株時(shí)出現(xiàn)較多的假陽性。研究中檢測(cè)到的碳青霉烯酶耐藥基因有4種(IMP-4、IMP-8、KPC-2及NDM-1)，其中對(duì)NDM-1的符合率達(dá)到100.0%，對(duì)IMP-8和KPC-2的符合率分別為87.5%和88.9%，而對(duì)IMP-4的靈敏度63.0%，還有待提高，這種結(jié)果可能與菌株復(fù)雜的耐藥表型造成AES的誤判有關(guān)。VITEKE-2 Compact細(xì)菌自動(dòng)化儀器在篩選CRE菌株時(shí)有較可靠結(jié)果，對(duì)產(chǎn)酶株的檢測(cè)需要結(jié)合其他方法如PCR以提高準(zhǔn)確率。

[1]徐麗英,丁卉,陳麗燕,等．30株耐碳青霉烯類腸桿菌科細(xì)菌的調(diào)查分析[J]．中華醫(yī)院感染學(xué)雜志,2012,22(12)：2678-2680．

[2]孔海深,張偉麗,楊青,等．Mohnarin 2011年度報(bào)告：華東地區(qū)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)[J]．中華醫(yī)院感染學(xué)雜志,2012,22(22)：4971-4976．

[3]Doyle D,Peirano G,Lascols C,etal. Laboratory detection of enterobacteriaceae that produce carbapenemases[J].JClinMicrobiol,2012,50(12)：3877-3880.

[4]胡付品,朱德妹,汪復(fù),等．2012年中國(guó)CHINET碳青霉烯類耐藥腸桿菌科細(xì)菌的分布特點(diǎn)和耐藥性分析[J]．中國(guó)感染與化療雜志,2014,14(5)：382-386．

[5]胡付品,朱德妹,汪復(fù),等．2013年中國(guó)CHINET細(xì)菌耐藥性監(jiān)測(cè)[J]．中國(guó)感染與化療雜志,2014,14(5)：365-374．

[6]吳娟,李彬,曹穎平,等．碳青霉烯類耐藥大腸埃希菌耐藥機(jī)制研究[J]. 中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志,2015,27(1)：36-40．

[7]Woodford N,Eastaway A T,Ford M,etal. Comparison of BD phoenix, vitek 2, and microscan automated systems for detection and inference of mechanisms responsible for carbapenem resistance in enterobacteriaceae[J].JClinMicrobiol,2010,48(8)：2999-3002.

[8]龐峰,李艷華,賈秀芹,等．VITEK-2 Compact高級(jí)專家系統(tǒng)檢測(cè)腸桿菌科碳青霉烯酶的性能評(píng)價(jià)[J]．中華醫(yī)院感染學(xué)雜志,2013,23(20)：5104-5106．

[9]Pasteran F,Lucero C,Soloaga R,etal. Can we use imipenem and meropenem Vitek 2 MICs for detection of suspected KPC and other-carbapenemase producers among species of Enterobacteriaceae[J]?JClinMicrobiol,2011,49(2)：697-701.

(編輯:張慧茹)

Performance Evaluation of VITEK-2 Compact Automated Systems Detecting Carbapenemase-ResistantEnterobacteriaceae

HE Qingwen1, LI Bin1, CAO Yingping1, CHEN Weiyuan2, HUANG Liya2, LIN Qili2

1.Department of Clinical Laboratory, Fujian Medical University Union Hospital, Fuzhou 350001, China;2.Medical Technology and Engineering College, Fujian Medical University, Fuzhou 350004, China

ObjectiveTo evaluate the performance of VITEK-2 Compact Automated Systems for the detection of carbapenemase-resistantEnterobacteriaceae(CRE).Methods93 CRE stored in our laboratory were used in this study.The bacterial identification and antibiotic susceptibility tests were performed by VITEK-2 Compact automated system.Some common carbapenem-resistant genes were amplified by PCR, and the positive PCR products were sequenced to determine genotypes.With the PCR results as the standard, we evaluated the performance of VITEK-2 Compact Automated Systems for the detection of carbapenemase-resistantEnterobacteriaceae.ResultsThe sensitivity, specificity, positive predictive value, and negative predictive value of VITEK-2 Compact to detection CRE were 76.4%, 34.2%, 62.7%, and 50.0%, respectively.ConclusionThe sensitivity of the VITEK-2 Compact Automated Systems for detection of CRE needs to be improved.In order to enhance the identification rate and accuracy of the instrument, the laboratory should complement other methods.

microbial sensitivity tests； drug tolerance； bacteria； enterobacteriaceae； penicillium； anti-bacterial agents； expert systems

2015-12-03

國(guó)家自然科學(xué)基金(81201328)；福建省高校杰青項(xiàng)目(JA13134)；福建省衛(wèi)計(jì)委中青年骨干人才培養(yǎng)項(xiàng)目(2015-ZQN-ZD-15)

1.福建醫(yī)科大學(xué) 附屬協(xié)和醫(yī)院檢驗(yàn)科，福州350001；

2.福建醫(yī)科大學(xué) 醫(yī)學(xué)與技術(shù)工程學(xué)院，福州350004

何清雯(1988-)，女，醫(yī)學(xué)碩士

李彬. Email: leonlee307@hotmail.com

R05； R348.2； R378.2； R915； R916.3； R978.1

A

1672-4194(2016)02-0133-03