饮用水样本中嗜肺军团菌检测方法的多中心比较研究:培养法与PCR法的效能评估

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Applied and Environmental Microbiology 3.9

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  这篇多中心研究比较了ISO 11731:2017标准培养法、Legiolert液体培养法(IDEXX)和DI-Check实时PCR法(Diatheva)在817份饮用水样本中检测嗜肺军团菌(L. pneumophila)的效能。结果表明:Legiolert 100 mL/10 mL与培养法一致性高(K值0.785-0.840),且PCR法灵敏度达93%(CFU/L vs GU/L差异需注意)。GVPC培养基显著优于BCYE(P<0.0001),为欧盟指令2020/2184的风险评估提供了可靠替代方案。

  

ABSTRACT
欧洲指令2020/2184将嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)列为饮用水系统必检病原体。意大利33家实验室对817份水样进行多方法比对:标准涂布培养法(ISO 11731:2017)、Legiolert快速液体培养法(31家实验室)和DI-Check实时PCR法(27家实验室)。结果显示,Legiolert 100 mL与培养法的K一致性达0.785,10 mL版本更敏感;实时PCR灵敏度93%,且实验性简化流程Exp2(免DNA纯化)与标准法高度吻合(K=0.85)。GVPC培养基的嗜肺军团菌检出率显著高于BCYE(P<0.0001),但非嗜肺军团菌仅占12%。

IMPORTANCE
军团病(LD)发病率持续上升,意大利2023年发病率达66.3例/百万人口。本研究验证了液体培养和分子检测作为ISO 11731补充方法的可行性,为欧盟指令实施提供数据支持。

INTRODUCTION
嗜肺军团菌作为机会性管道病原体(OPPP),通过吸入污染水雾引发军团病。欧盟2020年发病率1.9例/10万人,意大利尤为严重。新指令允许采用快速培养(如Legiolert)和分子检测(如实时PCR)辅助标准培养法。但传统培养法存在耗时长(10天)、无法检测阿米巴包裹菌等局限。Legiolert基于酶显色技术,此前研究显示其与培养法等效(US EPA数据特异性96.5%);而实时PCR可检测死菌与胞内菌,但存在GU/L与CFU/L的量化差异。

RESULTS
Spread-plate culture method
54.6%样本(446/817)阳性,其中嗜肺军团菌占88%。GVPC检出率显著高于BCYE(14.8% vs 4.9%,P<0.0001),但CFU/L计数无差异(P=0.2331)。45份BCYE样本因杂菌干扰无法判读,凸显GVPC的实用性。

Legiolert tests
100 mL Legiolert与培养法比较:灵敏度86.9%(95% CI 84.4-89.4),特异性92.1%。10 mL版本灵敏度更高(vs GVPC时平均相对差异达98%),但异常高值需进一步验证。ISO 17994分析显示Legiolert总体更敏感。

DI-Check实时PCR法
标准法灵敏度93.9%,但特异性仅53.9%(因检测死菌)。Exp2方案(直接裂解过滤膜)表现优异:灵敏度98.8%,与标准法K值0.85,或可减少采样量需求。

DISCUSSION
多中心数据证实Legiolert可作为培养法的替代方案,尤其适合嗜肺军团菌专项检测。实时PCR的高阴性预测值(NPV 86.7%)支持其用于初筛,阳性样本再行培养确认。GVPC培养基的性价比优于BCYE——尽管后者能检出部分非嗜肺军团菌,但其临床意义有限(仅占阳性样本12%)。研究局限性包括各实验室预处理步骤差异,但正因此凸显了方法的普适性。

Conclusions
两种替代方法显著提升检测效率:Legiolert缩短检测周期至7天,Exp2实时PCR方案实现单样本双检。欧盟指令的灵活政策与意大利实验室网络的经验结合,将为军团病防控提供新范式。

MATERIALS AND METHODS
33家实验室(含22家区域参比实验室)按ISO 11731:2017分析1L水样,同步进行Legiolert(100 mL/10 mL)和DI-Check PCR(标准/Exp1/Exp2流程)。统计采用Stata 11.2,ISO 17994评估方法等效性。

(注:全文数据均来自原文,未添加外部信息;专业术语如OPPP、GVPC等保留英文缩写;上标如m3、下标如H2O按规范呈现)

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