坦桑尼亚农村泌尿道感染患者中分离出的多重耐药大肠杆菌:改写抗菌治疗指南的关键发现

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:Antimicrobial Resistance & Infection Control 4.8

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  为解决撒哈拉以南非洲抗菌药物耐药(AMR)数据匮乏,无法有效指导治疗的问题,研究人员对坦桑尼亚农村泌尿道感染(UTIs)患者的大肠杆菌进行研究。结果发现近四分之一的大肠杆菌为产超广谱 β- 内酰胺酶大肠杆菌(ESBL-E),部分抗生素无效。这为优化治疗指南提供依据。

  在 21 世纪,抗菌药物耐药(AMR)如同一场没有硝烟却来势汹汹的 “战争”,在全球范围内肆意蔓延。它就像一个无形的杀手,不仅延长了患者的住院时间,大幅增加了医疗费用,还让死亡率节节攀升。据预测,如果不及时加以有效干预,到 2050 年,每年会有 1000 万人因它失去生命,全球经济也将不堪重负,承受高达 100 万亿美元的损失。而在这场 “战争” 中,低收入和中等收入国家(LMIC)受到的冲击尤为严重。
AMR 的产生和传播是一个极为复杂的过程,它涉及人类、动物、食物以及环境等多个方面,各个环节相互关联、相互影响。例如,全球化进程的加速、国际旅行的日益频繁,使得细菌耐药基因有了更多传播的机会;新抗菌药物研发的滞后,让我们在面对耐药菌时逐渐失去有效的 “武器”;贫困地区医疗资源匮乏,人们对抗生素的使用缺乏规范,滥用现象屡见不鲜,这些都成为了 AMR 传播的 “帮凶”。正因如此,“One Health” 理念应运而生,它强调从人类、动物和环境等多个角度协同应对 AMR 问题。

然而,非洲在这场 AMR 的 “战斗” 中面临着严峻的挑战。尤其是撒哈拉以南非洲地区,有关 AMR 的综合流行病学数据极度匮乏。坦桑尼亚也未能幸免,针对该国的 AMR 研究少之又少,泌尿道感染(UTIs)方面的数据更是稀缺。但此前的研究已经给我们敲响了警钟,坦桑尼亚 UTIs 患者中存在产超广谱 β- 内酰胺酶大肠杆菌(ESBL-E)菌株,这意味着必须尽快制定全面的国家计划来对抗抗生素耐药问题。同时,坦桑尼亚医院里抗生素的使用和处方率居高不下,第三代头孢菌素的耐药比例超过 50%,像美罗培南这类 “最后防线” 抗生素的耐药率也达到了约 10%,形势不容乐观。

为了深入了解坦桑尼亚农村地区 AMR 的真实情况,来自瑞士和坦桑尼亚等多地研究机构的研究人员展开了一项重要研究。他们在坦桑尼亚伊法卡拉的圣弗朗西斯地区转诊医院(St. Francis Regional Referral Hospital,SFRRH),对 2021 年 9 月至 2023 年 8 月期间 18 岁及以上有 UTI 临床症状的患者进行了一项前瞻性横断面研究。研究成果发表在《Antimicrobial Resistance & Infection Control》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,对患者的尿液样本进行细菌培养、分离和鉴定,这是初步确定病原体的重要步骤。之后,运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术对细菌进行精准识别。接着,提取细菌的基因组 DNA(gDNA),并进行全基因组测序(WGS),通过对测序数据的深入分析,来揭示大肠杆菌的耐药机制、分子特征等重要信息 。

在研究结果方面:

  • 患者及细菌培养情况:研究共纳入 1055 名符合美国感染病学会(IDSA)UTI 标准的患者,其中 788 名(74.7%)为门诊患者,710 名(67.0%)为女性,患者年龄中位数为 33 岁。在这些患者的尿液样本中,248 名(23.5%)出现细菌生长,经过进一步分析,最终确定 87 名(55.7%)患者的病原体为大肠杆菌。
  • 大肠杆菌的基因组特征:在大肠杆菌中,23.0%(n = 20)为 ESBL 产生菌。其中,ST167 是 ESBL 产生菌株中的主要序列类型,占比 55.5%,且该菌株主要携带 CTX-M-27 型 ESBL 酶,占比达 70.0%。而在非 ESBL 产生菌中,ST131 最为常见,占比 23.8%。通过质粒分析发现,ESBL-E 菌株的质粒复制子具有多样性,IncFIB 最为常见;非 ESBL 菌株中,IncFIB(AP001918)出现频率最高。此外,研究还发现了 ESBL 产生菌株与坦桑尼亚维多利亚湖水生环境及尼罗罗非鱼中大肠杆菌的克隆关系。
  • 毒力因子分布:对 87 株测序的大肠杆菌进行分析后发现,毒力因子中与黏附相关的基因占主导地位,如 curli 结构基因 A(csgA)、假定的自转运黏附素(yehA)和菌毛黏附素 H(fimH)等基因的检出频率较高。此外,还检测到参与毒素产生等过程的相关基因。
  • 抗生素耐药性、治疗结果及风险因素:87 株大肠杆菌对复方新诺明(50.6%)和喹诺酮类药物(49.4%)耐药情况较为突出,但所有菌株对磷霉素均敏感,只有 2 株(2.3%,均为非 ESBL 菌株)对呋喃妥因耐药。在临床治疗中,82.7% 的 UTI 患者接受了抗生素治疗,但在 ESBL-E 患者中,经验性治疗使用的抗生素均对菌株耐药;非 ESBL-E 患者中,也仅有 50.0% 接受了敏感抗生素治疗。同时,研究未发现传统的 ESBL 感染风险因素与 ESBL 存在显著关联。

研究结论和讨论部分指出,该研究首次在坦桑尼亚农村地区发现携带 blaCTX-M 27的 ST167 型 ESBL-E 占主导地位,这与以往在坦桑尼亚其他地区的研究结果不同,表明当地产 ESBL 大肠杆菌的流行病学可能发生了变化。环境因素,如维多利亚湖受污染的鱼类,可能在 ST167 的传播中起到重要作用。此外,研究中抗生素的使用情况与细菌耐药性之间存在明显的不匹配,这凸显了重新评估抗生素处方实践、更新治疗指南的紧迫性。虽然呋喃妥因和磷霉素对大肠杆菌显示出良好的抗菌活性,但目前的治疗方案并未充分利用这两种药物。

这项研究意义重大,它为坦桑尼亚农村地区 UTIs 患者的抗菌治疗提供了关键依据,有助于制定更合理的抗生素治疗策略,减少不必要的抗生素使用,从而降低 AMR 的传播风险。同时,研究强调了加强农村地区 AMR 监测、提升实验室诊断能力的重要性,这对于制定和实施国家 AMR 防控政策具有重要的推动作用。不过,该研究也存在一定的局限性,如部分患者信息依靠自我报告,可能存在回忆偏倚;研究仅在医院内进行,无法代表社区的真实情况;未收集环境样本,限制了对环境因素作用的深入研究等。但总体而言,该研究为后续的 AMR 研究和防控工作奠定了坚实的基础,为全球抗击 AMR 贡献了重要力量。

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