不同品牌培养基对头孢地尔药敏试验结果的影响及临床意义探究

【字体: 时间:2025年03月26日 来源:Journal of Clinical Microbiology 6.1

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  本文研究了不同品牌的 Mueller–Hinton 琼脂(MHA)对头孢地尔纸片扩散法(DD)药敏试验结果的影响。研究发现,使用商业 MHA 进行 DD 试验时,结果差异较大,尤其是对肉汤微量稀释法(BMD)判定为不敏感的菌株。这提示需重新审视相关方法和质量控制,以确保 DD 试验的可靠性。

  

引言

头孢地尔(Cefiderocol)是治疗多药耐药(MDR)革兰阴性(GN)细菌感染的有前景药物。其独特结构包含头孢菌素和铁载体,利用细菌铁转运系统进入细胞,克服部分耐药机制,被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于特定感染治疗。
然而,头孢地尔的抗菌药敏试验(AST)面临挑战。其作用机制依赖铁环境,在体外进行 AST 时,肉汤微量稀释法(BMD)和纸片扩散法(DD)都受影响。BMD 虽有铁耗尽培养基的使用指南,但方法不完善且不实用;DD 常用商业 Mueller–Hinton 琼脂(MHA),虽认为其铁结合状态可模拟铁耗尽环境,但不同品牌 MHA 的铁含量可能不同,导致试验结果差异。此外,临床和实验室标准协会(CLSI)、欧洲抗菌药物敏感性试验委员会(EUCAST)和 FDA 的头孢地尔临床折点不同,也造成药敏解释不一致。由于临床失败和耐药性出现与头孢地尔使用相关,准确可靠的 AST 对指导治疗决策至关重要。本研究旨在探究 MHA 品牌对 MDR GN 细菌分离株 DD 结果解释的影响,并评估与 BMD 结果的一致性。

材料和方法

  1. 细菌分离株:选用 50 株 GN 细菌分离株,包括 47 株来自临床废弃样本的 MDR 菌株和 3 株来自抗生素耐药库的菌株,储存于 - 80°C。
  2. 肉汤微量稀释法:按照 CLSI 指南,用含头孢地尔的平板和铁耗尽的阳离子调节 Mueller–Hinton 肉汤(ID CAMHB)进行 BMD 试验。验证培养基铁浓度低于 0.03mg/L,制备 0.5 麦氏标准菌悬液并稀释,与不同浓度头孢地尔溶液混合,设置质量控制(QC)、阴性对照和生长对照。35°C 孵育 16 - 20 小时后,根据 CLSI 指南读取结果。清晰终点的最低抑菌浓度(MIC)记录为无生长的最低头孢地尔浓度;拖尾终点(多个孔有微弱生长)的 MIC 记录为生长抑制至特定程度的最低浓度。计算每个分离株的模态 MIC,并根据 CLSI、EUCAST 和 FDA 临床折点进行解释。
  3. 纸片扩散法:依据 CLSI 指南,用 30μg 头孢地尔纸片和 Remel、Hardy、BBL 三个品牌的 MHA 进行 DD 试验。对 E. coli ATCC 25922 和 Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 进行 QC。每个分离株在每个品牌的 3 个 MHA 平板上培养,不同菌株孵育时间不同。计算每个分离株在每个品牌平板上的平均抑菌圈直径,根据 CLSI、EUCAST 和 FDA 临床折点进行解释。若抑菌圈内有内部菌落,测量并报告无菌落区域大小。计算同一品牌内不同平板间的变异( intra - brand variability)和不同品牌间抑菌圈直径的变异(inter - brand variability)。
  4. 一致性分析:将不同品牌 MHA 的 DD 平均抑菌圈直径的 CLSI 临床折点解释与 BMD 的模态 MIC(作为参考方法)进行比较,评估分类一致性(CA)、小误差(mE)、大误差(ME)和非常大误差(VME)。依据 CLSI 指南设定可接受阈值,即 CA≥90%,mE≤10%,ME 和 VME < 3%。

结果

  1. 细菌分离株:50 株分离株包括 20 株 Pseudomonas aeruginosa、18 株碳青霉烯耐药肠杆菌科细菌(CRE,其中 9 株产碳青霉烯酶 CP - CRE,9 株非产碳青霉烯酶 non - CP - CRE)、6 株 Acinetobacter baumannii 复合物、4 株 Stenotrophomonas maltophilia 和 2 株 Burkholderia cepacia 复合物。
  2. 肉汤微量稀释法:成功对 48 株分离株进行 BMD 试验。在有头孢地尔临床折点的 46 株分离株(不包括 B. cepacia 复合物)中,多数体外敏感,少数为中介或耐药。多数分离株的 BMD 结果变异性低,14 株出现拖尾终点。
  3. 纸片扩散法:Remel MHA 上非肠杆菌科分离株的抑菌圈数据因 QC 失败未报告。8 株分离株出现内部菌落,主要在 BBL MHA 上。多数分离株的品牌内变异小,品牌间变异通常更大。BMD 判定为不敏感的菌株,其 DD 试验中不同品牌 MHA 的平均抑菌圈直径差异更大。部分 BMD 敏感菌株在 DD 试验中不敏感,部分 BMD 不敏感菌株在 DD 试验中敏感,不同品牌和折点标准下情况不同。
  4. 一致性分析:使用 CLSI、EUCAST 和 FDA 临床折点时,不同品牌 MHA 的 DD 与 BMD 的一致性表现不同。CLSI 折点下,BMD 敏感菌株的 CA 较高,但 BMD 不敏感菌株的 CA 较低;CRE 分离株的 CA 未达 90%,P. aeruginosa 分离株在部分品牌下 CA≥90%。EUCAST 折点下,部分品牌的 CA 未达 90%,且有较多 ME 和 VME。FDA 折点下,BMD 敏感菌株的 CA 较高,BMD 不敏感菌株的 CA 低,CRE 和 P. aeruginosa 分离株的 CA 也低于 90%。

讨论

本研究中,使用商业 MHA 进行 DD 试验与 BMD 相比,常出现 AST 解释差异。BMD 不敏感菌株在 DD 试验中易被误判为敏感,增加漏检耐药的风险。不同品牌 MHA 的 DD 结果差异大,影响实验室间结果的准确性和可重复性,尤其在 P. aeruginosa 和 CRE 分离株中。这可能与 MHA 中铁含量标准化不足和头孢地尔独特的细胞进入方式有关。
此前研究也发现 DD 试验在检测头孢地尔耐药性方面存在问题,建议对抑菌圈直径处于特定范围的菌株用 BMD 进行确认。除 DD 与 BMD 的差异外,BMD 本身也存在问题,如拖尾终点,这可能与培养基铁浓度和接种物差异有关。由于缺乏针对商业 DD MHA 的铁含量控制方法,开发相关质量控制或标准培养基很重要。
头孢地尔 DD 结果的不一致会影响对体内临床疗效的评估,进而影响临床决策和治疗结果。本研究存在局限性,样本量小且耐药菌株富集,部分现象同时出现的情况较少,存在读数变异性,且因 QC 失败无法评估部分非肠杆菌科细菌的 DD 结果。但研究结果仍表明,需进一步研究以确定准确实用的头孢地尔 AST 方法。

结论

临床急需标准化头孢地尔药敏试验,以确保方法准确且可重复。本研究中,DD AST 与 BMD 相比,在临床折点标准和商业 MHA 使用上存在解释差异,尤其在对头孢地尔不敏感的菌株、P. aeruginosa 和 non - CP - CRE 分离株中。虽样本有局限性,但研究结果提示需谨慎解释商业 MHA 的 DD 药敏结果,未来需探索更准确实用的 AST 方法。
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