细菌负荷定量检测的临床意义

细菌负荷定量检测的临床意义第1页/共29页PCR检测技术简介聚合酶链反应(PCR)已经成为现代分子生物学实验中最重要的工具，PCR的出现为分离基因、DNA测序等提供了一种快捷、高效的方法PCR的原理和细胞内发生的DNA复制过程十分相像，可以使DNA分子在数小时(2-4小时)内扩增230倍以上，使之达到可以检测的水平在临床实验中，PCR已用于病原体的检测和流行病学研究，本法对于传统培养等检测方法繁复，灵敏度低，特异性差，或尚未建立可靠检测方法的微生物尤为适用2第2页/共29页31.WatererGetal.CurrentOpinioninInfectiousDiseases2011;24:137–141MI:1.5627治疗社区获得性肺炎(CAP)时为何应检测细菌负荷量?第3页/共29页细菌负荷量的检测可预测患者预后既往研究提示，伴脓毒症风险的CAP患者，其治疗方案不同于其他患者最近研究表明细菌负荷量高的CAP患者愈后较差，这些发现改变了脓毒症的治疗模式，细菌负荷量与患者是否应进行脓毒症相关治疗、是否转入ICU、是否需要进行更多的侵入性操作等密切相关PCR检测技术可准确检测血液中的细菌负荷量以及部分特殊病原体的负荷量细菌负荷量不仅能预示患者的预后，而且这些数据对重度脓毒症的发病机理及临床最佳抗生素的选择具有重要的意义41.WatererGetal.CurrentOpinioninInfectiousDiseases2011;24:137–141第4页/共29页5肺炎链球菌肺炎疾病严重程度与细菌负荷量相关MI:6.03632.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第5页/共29页研究简介研究目的评估社区获得性肺炎(CAP)患者细菌负荷量与患者脓毒性休克及预后的相关性研究方法一项前瞻性研究，患者均为住院的CAP患者细菌负荷量检测：采用rt-PCR技术测定血标本中肺炎链球菌的细菌负荷量主要研究终点：脓毒性休克的发生率及需行机械通气的患者比例次要研究终点：急性肾功能衰竭(AKI)、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的发生率及院内死亡率62.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第6页/共29页患者细菌负荷量分布肺炎链球菌肺炎患者细菌负荷量分布7患者百分比(%)(log10拷贝/mL)2.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第7页/共29页细菌负荷量影响患者脓毒性休克的发生率随着肺炎链球菌细菌负荷量的增加，患者脓毒性休克的发生率明显上升8脓毒性休克的发生率(%)P<0.05(log10拷贝/mL)2.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第8页/共29页细菌负荷量影响需机械通气的患者比例高细菌负荷量的患者需要机械通气的比例明显高于低负荷患者9需机械通气的患者比例(%)P=0.001数据显示，细菌负荷量每增加1log10拷贝/mL，需机械通气的患者比例则增加2倍log10拷贝/mL可能需机械通气的患者比例3/669/272.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第9页/共29页细菌负荷量影响患者预后高细菌负荷量的患者出现AKI和ARDS的比例明显高于低负荷患者10患者百分比(%)P<0.00110/6615/271/665/27P=0.0072.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第10页/共29页细菌负荷量影响患者死亡率11患者死亡率(%)P=0.0124/667/27高细菌负荷量的患者死亡率明显高于低负荷患者2.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第11页/共29页研究结论12随着细菌负荷量的增加，感染患者出现脓毒性休克的比例及需机械通气的比例明显上升感染患者细菌负荷量影响患者预后：高细菌负荷量的患者出现AKI、ARDS的比例及死亡率明显高于低负荷患者2.RelloJetal.CHEST2009;136:832–840第12页/共29页13脑膜炎球菌感染疾病严重程度与细菌负荷量相关3.DartonTetal.ClinicalInfectiousDiseases2009;48:587–94MI:5.835第13页/共29页研究简介研究目的评估脑膜炎奈瑟菌细菌负荷量与感染患者住院时间的相关性以及影响患者死亡风险的高危因素研究方法一项为期3年的临床研究，患者均为脑膜炎奈瑟菌感染的住院患者细菌负荷量检测：采用rt-PCR技术测定血标本中脑膜炎奈瑟菌的细菌负荷量评估宿主因素(如年龄、细菌负荷量等)对患者死亡率的影响143.DartonTetal.ClinicalInfectiousDiseases2009;48:587–94第14页/共29页细菌负荷量影响患者预后研究显示：细菌负荷量与患者住院时间、肾透析以及肢体缺失或皮肤移植密切相关15细菌负荷量(log10拷贝/mL)是否是否是否P<0.001P<0.001P=0.0013.DartonTetal.ClinicalInfectiousDiseases2009;48:587–94N=504第15页/共29页细菌负荷量影响患者死亡率死亡组患者的细菌负荷量明显高于存活组患者16细菌负荷量(log10拷贝/mL)P<0.001n=950n=95多因素回归分析显示：随着细菌负荷量的增加，患者死亡风险明显上升变量优势比(95%CI)P值年龄(每增加1岁)1.04(1.02–1.06)<0.001细菌负荷量(每增加1log10拷贝/mL)2.04(1.53–2.71)<0.0013.DartonTetal.ClinicalInfectiousDiseases2009;48:587–94第16页/共29页研究结论17脑膜炎奈瑟菌细菌负荷量与感染患者住院时间以及后遗症的发生率密切相关随着细菌负荷量的增加，患者死亡风险随之增加3.DartonTetal.ClinicalInfectiousDiseases2009;48:587–94第17页/共29页总结PCR检测技术可准确检测血液中细菌负荷量以及部分特殊病原体的负荷量，对临床具有重要的指导意义研究显示，细菌负荷量可预示患者的预后：随着细菌负荷量的增加，感染患者出现脓毒性休克的比例及需机械通气的比例明显上升细菌负荷量与感染患者住院时间以及后遗症的发生率密切相关随着细菌负荷量的增加，患者出现AKI、ARDS的比例及死亡率明显高于低负荷患者18第18页/共29页可以解决的临床问题帮助判断高危因素和临床预后指导抗生素选择提示可能存在的“接种物效应”19第19页/共29页实验室测定药物敏感性时，标准接种菌量为5×105CFU/ml。但专家指出，心内膜炎、化脓性关节炎、骨关节炎以及脓肿等深部组织感染，其病原体的负荷量常高达109-1010CFU/mL，远远超过实验室操作的标准接种菌量。正因为如此，导致实验室药敏结果与体内药物敏感性不完全一致，出现病原体虽然对抗菌药物敏感，但治疗失败率高的现象。而抗菌药物在高接种菌量时对细菌的MIC值比标准接种菌量时明显升高的现象称之为接种物效应。如果患者体内的细菌载量比较高，产酶也会较高，导致使用的酶抑制剂不能中和细菌的产酶，临床治疗失败。20接种物效应（Inoculumeffect）第20页/共29页21对于细菌负荷量高的感染患者，是否应避免使用存在接种物效应的抗菌药物？思考第21页/共29页β内酰胺类(除外碳青霉烯类)存在接种物效应4.THOMSONKSetal.ANTIMICROBIALAGENTSANDCHEMOTHERAPY.2001;45(12):3548–3554菌株酶MIC值碳青霉烯类三代头孢四代头孢单环内酰胺类β内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂105107105107105107105107105107PAB-C14SHV-20.030.0316328>1288644256PAB-CS7SHV-70.030.032561,0248>1281,0241,024264PAB-C43TEM-430.030.06641,0241321612824PAB-C12TEM-120.030.06325124>12821628PAB-C10TEM-100.030.03256>1,0244>12812851222PAB-C-4TEM-40.030.03321284>128326424PAB-C3TEM-30.030.06322564>128163224研究显示，碳青霉烯类不存在接种物效应，三代和四代头孢菌素、单环内酰胺类及β内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂均存在接种效应碳青霉烯类：美罗培南；三代头孢：头孢他啶；四代头孢：头孢吡肟；单环β内酰胺类：氨曲南；β内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂：哌拉西林/他唑巴坦接种效应的定义：在高接种菌量时(5*107CFU/ml)

MIC值比标准接种菌量时(5*105CFU/ml)升高≥8倍第22页/共29页头孢菌素对大多数产ESBL肠杆菌显示接种物效应5.吴娜等.中国感染与化疗杂志.2011;11(1):31-35β内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂三代头孢四代头孢碳青霉烯测定不同抗菌药物对22株产ESBL大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌在标准接种菌量(5*105CFU/ml)及高接种菌量(5*107CFU/ml)的MIC值，评估其接种效应碳青霉烯类：美罗培南；三代头孢：头孢他啶；四代头孢：头孢吡肟；β内酰胺类/β内酰胺酶抑制剂：哌拉西林/他唑巴坦显示接种效应的菌株比例头孢菌素对40-87%产ESBL大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌显示接种效应第23页/共29页存在接种物效应的抗菌药物

治疗敏感或中介菌株感染时临床治疗失败率高治疗失败率(%)对32例产ESBL肠杆菌菌血症患者的调查分析，体外药敏试验显示，致病菌株对头孢菌素(头孢噻肟、头孢三嗪、头孢唑肟、头孢吡肟、头孢他定)敏感或中介6.PATERSONDLetal.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY.2001;39(6):2206–2212头孢菌素治疗产ESBL菌株感染时，虽然药敏试验显示敏感但治疗失败率高第24页/共29页随着MIC值的增加，

头孢菌素治疗产ESBL肠杆菌感染的失败率逐渐上升25治疗失败率(%)虽然药敏试验显示敏感(MIC≤8μg/ml)，但随着MIC值的增加，头孢菌素治疗产ESBL肠杆菌感染的失败率逐渐上升6.PATERSONDLetal.JOURNALOFCLINICALMICROBIOLOGY.2001;39(6):2206–2212对32例产ESBL肠杆菌菌血症患者的调查分析，体外药敏试验显示，致病菌株对头孢菌素(头孢噻肟、头孢三嗪、头孢唑肟、头孢吡肟、头孢他定)敏感或中介3/111/32/36/6第25页/共29页采用头孢菌素治疗，

增加产ESBL肠杆菌感染患者治疗失败率采用头孢吡肟治疗，近1/3的产ESBL