Vitek-2 compact仪器在兽医领域用于葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)和肠球菌属(Enterococcus spp.)抗菌敏感性检测的方法评估
《Journal of Clinical Microbiology》:Veterinary method evaluation of Vitek-2 compact for antimicrobial susceptibility testing of Staphylococcus spp. and Enterococcus spp.
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时间:2025年12月19日
来源:Journal of Clinical Microbiology 5.4
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本研究评估了Vitek-2 Compact AST-GP81卡与Sensititre COMPGP1F板在犬猫病原菌(包括葡萄球菌和肠球菌)的抗生素敏感性测试性能,发现总体 Essential Agreement达96%,Categorical Agreement达94%,但部分抗生素如多西环素、氯霉素存在验证失败问题,需通过诱导硝基苯甲酰脲酶测试确认β-内酰胺酶活性。建议更新测试面板以包含人类临床breakpoint范围,并优先使用万古霉素等关键抗生素的替代检测方法,以支持One Health的耐药性监测体系。
本研究聚焦于评估Vitek-2 Compact自动化微生物鉴定与抗生素敏感性测试系统(AST)在犬猫病原菌中的性能表现,通过与实验室传统方法Sensititre COMPGP1F dried broth microdilution(BMD)进行对比验证。研究涵盖三种主要病原体:非金黄色葡萄球菌/卢德氏菌的葡萄球菌属(51株)、金黄色葡萄球菌及卢德氏菌(30株)和肠球菌属(34株)。通过跨物种方法验证、质量控制重复测试及辅助检测手段,系统评估了15种抗生素的敏感性测试结果,并针对不同物种的临床 breakpoints进行适配性分析。
### 关键性能指标
1. **整体性能**:三种病原体组的 Essential Agreement(EA)和 Categorical Agreement(CA)均超过90%标准。其中,非金黄色葡萄球菌组的EA达97.8%,CA为98.1%;金黄色葡萄球菌组的EA为99.6%,CA为98.6%;肠球菌组的EA为96.3%,CA为94.9%。
2. **误差类型分布**:主要误差集中在 Minor Errors(mE),整体mE率控制在10%以内。Very Major Errors(VME)仅出现1例(犬氯霉素测试),未达到可接受阈值(≥3%为不合格)。
3. **方法局限性**:部分抗生素因测试范围不匹配或方法学差异导致性能波动。例如:
- **氯霉素**:Vitek-2 Compact无法检测低浓度(≤2 μg/mL)的敏感结果,所有测试菌株被误判为耐药。
- **多西环素**:因测试范围上限不足(仅至16 μg/mL),无法准确报告部分高MIC值菌株。
- **氟喹诺酮类**:犬用Enrofloxacin和猫用Marbofloxacin的测试范围与临床实际需求存在偏差。
### 核心问题与解决方案
1. **β-内酰胺酶检测**:
- 研究发现,直接测试法(未诱导)易漏检β-内酰胺酶阳性菌株,尤其是耐青霉素的葡萄球菌。通过诱导硝普盐试验(诱导菌落生长后测试),可将假阴性率从40%降至0%。
- 例如,5株S. pseudintermedius被Sensititre误判为敏感(MIC≤0.06 μg/mL),但经诱导硝普盐测试后确认为产酶耐药株,Vitek-2 Compact的耐药判定亦被证实为正确。
2. **替代测试策略**:
- 针对葡萄球菌的β-内酰胺类抗生素(如阿莫西林克拉维酸钾、头孢类),采用氧化酶替代法(以苯唑西林为标准)可避免原方法存在的 calling range(测试范围)不匹配问题。实验显示,替代策略使CA达到100%。
- 研究强调,若设备未更新至支持完整 breakpoints(如人用或跨物种标准),需强制执行替代验证流程。
3. **质量控制的适应性调整**:
- 由于Sensititre COMPGP1F的QC流程与常规BMD存在差异(转移体积10 μL vs. 30 μL),研究采用等效QC方法(相同体积转移)并验证其有效性,确保结果可比性。
### 现存挑战与改进建议
1. **临床breakpoints的兼容性问题**:
- 犬用氯霉素 breakpoints(≤2/4/≥8 μg/mL)与人用标准(≤8/16/≥32 μg/mL)存在量级差异,导致相同MIC值可能产生不同interpretation(如犬氯霉素≤2 μg/mL被判定为敏感,但若按人用标准则需≥32 μg/mL才判定为敏感)。这种差异使跨物种数据对比困难,建议建立统一 breakpoints框架。
2. **测试面板的更新需求**:
- 现有Vitek-2 Compact AST-GP81卡缺少部分关键抗生素(如万古霉素)和兽医特异性抗生素(如氟苯尼考),导致无法全面评估耐药性。建议厂商增加:
- **更新测试范围**:如将多西环素上限扩展至≥64 μg/mL以覆盖部分耐药菌株。
- **整合替代测试**:内置β-内酰胺酶诱导检测模块,减少实验室操作复杂度。
- **增加兽用抗生素条目**:如头孢他啶-阿维巴坦、氟达拉索等兽医常用药物。
3. **方法验证的标准化**:
- 研究采用《临床微生物学操作手册》标准流程,但指出该手册未涵盖兽医实验室特有的资源限制(如缺乏定制化参考菌株)。建议:
- **建立兽医专用验证协议**:例如调整QC频率(从每日改为每周)、开发本地化误差数据库。
- **开发跨物种参考面板**:整合人用与兽用抗生素的耐药性标准,解决数据不可比问题。
### 跨领域应用价值
1. **One Health协同效应**:
- 通过验证Vitek-2 Compact在犬猫葡萄球菌和肠球菌中的稳定性,为人类与兽医数据共享奠定基础。例如,肠球菌对氯霉素的耐药率在犬猫中与人之间存在显著差异(人类敏感率>90%,犬猫>80%),需在报告中明确物种差异。
2. **资源受限实验室的适用性**:
- 研究采用常规设备(冻存菌种、常规培养皿)和现有QC菌株,验证了Vitek-2 Compact在小规模实验室的可行性。建议厂商提供低成本QC套件(如一次性使用质控卡)以适配资源有限环境。
3. **数据可比性提升**:
- 通过统一使用人类临床breakpoints(如头孢泊肟≤2 μg/mL),可使兽医实验室与人类医疗机构的数据直接关联。研究建议CLSI/VET01S委员会应制定跨物种 breakpoints优先级清单。
### 结论
Vitek-2 Compact在犬猫主要病原体的AST测试中表现出良好一致性,但需针对特定抗生素和breakpoints进行优化。建议实验室采取以下措施:
- **常规流程**:对所有β-内酰胺类抗生素结果进行诱导硝普盐确认。
- **设备更新**:等待厂商推出兼容兽医与人类breakpoints的AST-GP81升级版(如AST-GP82)。
- **数据报告**:在One Health系统中明确标注物种来源和breakpoints版本(如"基于VET01S 7th edition")。
该研究为兽医实验室AST方法验证提供了标准化操作框架,同时揭示了跨物种数据整合的技术瓶颈,对推动全球抗生素耐药性监测网络的统一具有重要参考价值。后续研究应着重开发兽医专用AST参考面板,并建立动态更新的breakpoints数据库。
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