井然,郭大文,王俊瑞,賀靖冬,王瑤,徐英春*
1中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院檢驗科,疑難重癥及罕見病國家重點實驗室,北京協(xié)和醫(yī)院,北京 100730;2中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院,北京 100730;3侵襲性真菌病機制研究與精準(zhǔn)診斷北京市重點實驗室,北京 100730;4哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗科,哈爾濱 150007;5內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院檢驗科,內(nèi)蒙古 750306;6天津市胸科醫(yī)院檢驗科,天津 300051
近年來,隨著抗真菌藥、激素、免疫抑制劑的廣泛使用和侵入性治療的增加,我國和其他國家一樣,侵襲性肺曲霉病和毛霉病發(fā)病率逐漸增高[1-2]。
目前,伏立康唑(voriconazole,VOR)是被推薦用于治療侵襲性肺曲霉病的主要抗真菌藥物[3],然而對VOR耐藥的煙曲霉感染患者的報道越來越多[4]。兩性霉素B(amphotericin B,AMB)被推薦用于治療毛霉病[5],但存在藥物不良反應(yīng),如腎毒性等[6]。因此,目前用于治療侵襲性真菌病的藥物十分有限。國外已有研究報道艾沙康唑(isavuconazole,ISA)對大范圍的酵母菌和絲狀真菌有較強的體外活性[7-8]。本研究旨在評估ISA對我國多中心臨床分離的曲霉屬和毛霉目菌株的體外活性,為指導(dǎo)臨床治療提供參考依據(jù)。
收集來自2017~2020年中國醫(yī)院侵襲性真菌病監(jiān)測網(wǎng)(CHIF-NET)中國北方,包括北京、天津、內(nèi)蒙古、河北、黑龍江、吉林、遼寧和山西8個地區(qū)合作醫(yī)院的臨床分離絲狀真菌,共計131株。所有菌株統(tǒng)一傳種在沙氏葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基[Sabouraud Dextrose Agar,SDA (Thermo Fisher Scientific)],于28℃孵育3~7天。
1.2.1 菌種鑒定
所有菌種采用傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)結(jié)合基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)進(jìn)行鑒定,同時對未鑒定出結(jié)果的菌株進(jìn)行rDNA的ITS區(qū)域或28S rRNA的D1/D2區(qū)測序。
1.2.2 藥物敏感性檢測
依據(jù)CLSI M38-A3的微量肉湯稀釋法進(jìn)行體外藥物敏感性檢測[9],藥敏板由IHMA(Europe Sarl)提供,包含3種抗真菌藥物,即ISA(MICs:0.008~8μg/ml)、VOR(MICs:0.008~8μg/ml)和 AMB(MICs:0.06~8μg/ml),其中VOR和AMB作為研究ISA敏感性的參考類抗真菌藥。近平滑念珠菌ATCC 22019和克柔念珠菌ATCC 6258作為藥敏試驗的質(zhì)控菌株,煙曲霉ATCC MYA-3627TM和黃曲霉ATCC 204304TM作為參考菌株[10]。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析
依據(jù)CLSI M59和CLSI M57S[11-12],目前只建立了 VOR、ISA和AMB對常見的曲霉屬,包括煙曲霉、黃曲霉、黑曲霉和土曲霉的流行病學(xué)界值(epidemiological cutoffvalues, ECVs)。尚未建立毛霉目的ECV,因此通過計算50%最低抑菌濃度(50% minimun inhibitory concentration,MIC50)和90%最低抑菌濃度(90% minimun inhibitory concentration,MIC90)來評估抗真菌藥對毛霉目的體外活性[11-12]。
臨床共分離絲狀真菌131株,最終鑒定出曲霉屬105株和毛霉目26株。105株曲霉屬中,煙曲霉復(fù)合群(A.fumigatuscomplex)占所有曲霉屬的71.4%(75/105),其次是黑曲霉復(fù)合群(A.nigercomplex)占10.5%(11/105),黃曲霉復(fù)合群(A.flavuscomplex)占9.5%(10/105)和土曲霉復(fù)合群(A.terreuscomplex) 占 8.6%(9/105)。 在 26株 毛 霉 目中,以根霉屬為主,占50%(13/26)[其中,米根霉/少根根霉(R.oryzae/R.arrhizus)占84.6%(11/13),小孢根霉(R.microspores)和匍枝根霉(R.stolonifera)各有1株]。其次為根毛霉屬[占15.4%(4/26),包含3株微小根毛霉(R.pusillus)和1株米黑根毛霉(R.miehei)]和橫梗霉屬[占15.4%(4/26),均為分枝橫梗霉(Lichtheimia ramosa)]。最后為共頭霉屬[占 11.5%(3/26),均為總狀共頭霉(S.racemosum)]和毛霉屬[僅有2株,均為卷枝毛霉(M.circinelloides)]。
研究總結(jié)了ISA、VOR和AMB對不同曲霉屬的作用效果(見圖1)。根據(jù)CLSI-M59對部分曲霉ECVs的判斷標(biāo)準(zhǔn)[11],當(dāng)測定某一抗真菌藥對某菌株的MIC值≥ECV值時,該菌株被定義為對這種抗真菌藥的非野生型菌株,在本研究中我們可以解釋為 “耐藥”;相反,當(dāng)MIC值 圖1 ISA、VOR和AMB對不同曲霉屬的體外藥物敏感性交叉比較 如圖1A所示,在75株煙曲霉復(fù)合群中,有67株(67/75,89.3%)對AMB耐藥。在對AMB耐藥的煙曲霉復(fù)合群的菌株中,有4株對ISA和VOR耐藥(6.0%,4/67),剩余63株對ISA和VOR均敏感。對比AMB,煙曲霉復(fù)合群對ISA和VOR 2種唑類藥物同時敏感的菌株占比為92.0%(69/75)。此外,對ISA耐藥的6株煙曲霉復(fù)合群菌株中,有5株VOR耐藥株和1株VOR敏感株。 如圖1B所示,在10株黃曲霉復(fù)合群菌株中,10株均對VOR敏感,有2株對ISA耐藥。在對AMB耐藥的4株菌株中,有1株對ISA耐藥。對比AMB,黃曲霉復(fù)合群對ISA和VOR 2種唑類藥物同時敏感的菌株占比為80.0%(8/10)。 如圖1C所示,在11株黑曲霉復(fù)合群中,有4株對AMB耐藥的同時,對ISA和VOR敏感。對比AMB、ISA和VOR對黑曲霉復(fù)合群均有較好的活性,均敏感(100%)。 如圖1D所示,在9株土曲霉復(fù)合群中,僅1株菌(11.1%,1/9)對AMB耐藥,9株(100%)均對ISA和VOR敏感。 體外藥敏結(jié)果顯示(見表1),VOR對所有毛霉目均無活性,MIC值范圍為4~>8 μ g/ml,中位數(shù) MIC 值(mMIC)、MIC50和 MIC90均>8 μ g/ml。ISA對毛霉目的藥敏結(jié)果顯示,毛霉屬和共頭霉屬對ISA的MIC值范圍分別為0.5~8μg/ml和0.5~>8μg/ml,各有1株卷枝毛霉和總狀共頭霉對ISA耐藥(MIC>8μg/ml)。ISA對根霉屬、根毛霉屬和橫梗霉屬有較強的體外活性,MIC值范圍分別 為 0.06~2、0.25~1μg/ml和 0.06~2μg/ml。 對比VOR和ISA,AMB對毛霉目不同種均有較好的活性,MIC值范圍為0.12~2μg/ml。 表1 ISA、VOR和AMB對毛霉目的體外藥物敏感性μg/ml 近些年,侵襲性霉菌感染的發(fā)病率逐年升高[13],除曲霉屬為主要病原體外,毛霉目是另一類常見的病原體。由于近年來新冠肺炎疫情,許多國家報道了新冠肺炎(COVID-19)合并肺曲霉病和毛霉菌肺炎的病例[14-18]。毛霉病與血管侵犯有關(guān),死亡率高于侵襲性肺曲霉病,可達(dá)50%~70%[19],且在糖尿病患者中的發(fā)病率逐漸增高[20-23]。 ISA已于2015年被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)和歐洲藥品管理局(EMA)獲批用于治療侵襲性肺曲霉病和毛霉病,同時ISA也被推薦作為治療侵襲性霉菌感染的一線藥物[24]。 但隨著煙曲霉對唑類藥物耐藥不斷被報道[4],當(dāng)遇到唑類藥物耐藥的煙曲霉感染時,AMB可作為治療方案[24]。然而,大規(guī)模和長期使用AMB可能會降低其對煙曲霉復(fù)合群的敏感性,逐漸出現(xiàn)對AMB耐藥的煙曲霉復(fù)合群菌株。如加拿大報道了AMB對一批煙曲霉菌株有更低的敏感性,耐藥率達(dá)96.4%(188/195),高于本研究中煙曲霉復(fù)合群菌株對AMB的耐藥率(89.3%)[25]。本研究為我國首次開展的多中心ISA對臨床分離的絲狀真菌的體外藥物敏感性評估,結(jié)果顯示對煙曲霉復(fù)合群、黃曲霉復(fù)合群、黑曲霉復(fù)合群和土曲霉復(fù)合群,VOR和ISA的作用效果相似。此外,有研究指出與VOR相比,ISA有更廣泛的活性譜(包括對大多數(shù)毛霉目真菌)及良好的耐受性,可加載劑量后每日1次給藥,且其為線性藥動學(xué),具有水溶性和更少的細(xì)胞色素P450酶(cytochrome P450,CYP450)介導(dǎo)的藥物與藥物間的相互作用[26-27]。基于此,提示ISA同樣可以作為治療侵襲性曲霉感染的治療藥物[27]。 根據(jù)相關(guān)指南推薦[28],治療毛霉病的一線抗真菌藥是AMB。本研究結(jié)果與指南推薦一致,即AMB對毛霉目菌株均有較好的活性(MICs為0.12~2μg/ml)。雖然AMB是有效的,但會產(chǎn)生腎毒性等不良反應(yīng),在治療毛霉病時需要控制好使用劑量和治療時間[29-30]。本研究結(jié)果顯示,VOR對所有毛霉目均無活性(MICs為4~>8 μ g/ml),與國外相關(guān)報道的結(jié)果一致[31-33]。 本研究尚存在一些局限型。首先,收集的菌株來自中國北方地區(qū)的合作醫(yī)院,所以目前的藥敏數(shù)據(jù)僅可代表中國北方地區(qū)的臨床菌株的藥敏表型,未來需擴大更多的合作醫(yī)院,收集來自全國各個區(qū)域的臨床菌株進(jìn)行全國多中心的研究;其次,由于臨床毛霉目菌株十分有限,目前只收集到了26株,未來仍需繼續(xù)擴大范圍和累積收集年限,收集更多毛霉目菌株。 綜上所述,本研究多中心體外藥敏結(jié)果可為臨床治療侵襲性肺曲霉病和毛霉病的參考,即ISA對曲霉屬的體外活性不次于VOR,且對大部分毛霉目具有良好活性,可作為治療初級侵襲性霉菌感染的治療藥物;而VOR對所有毛霉目均無活性;AMB對毛霉目的活性較強,但需要注意在治療侵襲性霉菌感染中其帶來的不良反應(yīng)。2.3 ISA、VOR和AMB對毛霉目體外藥物敏感性分析
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