《Preventive Veterinary Medicine》:Epidemiologic determinants of antimicrobial resistance in feline urinary
Escherichia coli in the United States. (2018 – 2024)
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猫的下泌尿道感染比犬少见,大肠杆菌(Escherichia coli)是导致这些感染的主要细菌病原体。尽管抗菌药物治疗是获得最佳疗效的手段,但反复或长期暴露可能增加抗菌药物耐药性(Antimicrobial Resistance, AMR)的风险。研究人员采用
猫的下泌尿道感染比犬少见,大肠杆菌(Escherichia coli)是导致这些感染的主要细菌病原体。尽管抗菌药物治疗是获得最佳疗效的手段,但反复或长期暴露可能增加抗菌药物耐药性(Antimicrobial Resistance, AMR)的风险。研究人员采用多水平逻辑回归模型,并考虑患者、县和州层面的聚类效应,研究了美国各地猫尿液大肠杆菌分离株中AMR的风险因素,重点关注既往阳性培养以及宿主、社会经济和地理因素。从2018年到2024年,研究人员对来自122,048只猫的138,695株临床尿液大肠杆菌分离株进行了抗菌药物敏感性试验(Antimicrobial Susceptibility Testing, AST)。耐药的对数比值(log-odds)随前六个月阳性培养次数的增加而线性增加。调整后,与来自大都市县的猫相比,来自非大都市县的猫的分离株对大多数抗菌药物表现出更高的耐药比值比。县级年度阳性培养并接受AST的猫比例每增加1%,耐药比值比降低1%–3%(p < 0.001)。此外,与每位兽医对应住房单元数为500–999的州相比,来自每位兽医对应住房单元数为1,500–1,999的州的猫分离株对除氟喹诺酮类外的所有抗菌药物均有更高的耐药比值比。患者水平因素,尤其是近期重复阳性培养,在猫尿液大肠杆菌的AMR中起主导作用,可能反映了持续性耐药感染或抗菌药物暴露的累积效应。其他发现可能反映了兽医服务可及性、诊断检测可及性或样本送检模式的差异。
猫下泌尿道感染(lower urinary tract infection, LUTI)的发病率低于犬,但大肠杆菌(Escherichia coli)是其主要病原菌。抗菌药物治疗虽为最佳方案,但反复或长期使用可增加抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance, AMR)风险。猫科临床中由于给药困难和主人依从性问题,兽医可能优先选择便利性而非遵循指南,进一步促进耐药产生。AMR会使膀胱炎治疗复杂化,导致复发或持续感染。全球伴侣动物AMR监测有限,且美国尚无全国规模的研究表征近期阳性培养史与猫尿液大肠杆菌AMR的关系。因此,研究人员利用全国商业诊断实验室数据,评估宿主、社会经济和地理因素与AMR的关联。
研究人员对2018年1月至2024年12月IDEXX参考实验室接收的猫尿液标本进行回顾性分析,共纳入138,695株尿液大肠杆菌分离株(来自122,048只猫)。采用多水平逻辑回归模型(随机截距位于患者、县和州水平)估计各因素对非敏感性(non-susceptibility, ANS)的影响。结果显示,前六个月内阳性培养次数(number of prior positive cultures within the preceding six months, NPPC6)与ANS对数比值呈线性正相关;患者水平变异占总变异的19.4%–69.7%,高于县和州水平;非都市县、低兽医密度州的分离株ANS风险较高;县级检测频率越高,ANS风险越低。研究提示近期重复阳性培养是重要风险因素,并强调基于培养的抗菌药物选择和抗菌药物管理的重要性。
关键技术与样本来源:样本来自IDEXX参考实验室接收的全美兽医诊所(含全科和转诊单位)的猫临床尿液标本。细菌鉴定采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF),抗菌药物敏感性试验(antimicrobial susceptibility testing, AST)采用VITEK系统GN-98卡片。以中间和耐药合并为非敏感性。利用有向无环图(directed acyclic graph, DAG)确定调整集,构建三水平多水平逻辑回归模型,并通过Akaike信息准则(Akaike Information Criterion, AIC)和贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion, BIC)选择模型,使用Firth校正进行敏感性分析。最终分析样本为138,695株(122,048只猫),排除前6个月数据以纠正左删失。
结果:
3.1 描述性统计(Descriptive statistics):对分离株特征进行频数分布分析,发现耐药率最高为阿莫西林(28.32%),最低为甲氧苄啶-磺胺甲恶唑(3.19%)。分离株主要来自雌性猫(77.94%),老年期(46.18%)和高龄期(29.39%)占比最大。7.88%的分离株来自前6个月至少一次阳性培养的猫,其中82.85%仅有一次。地域上多数来自大都市县(71.16%)、中高收入县(53.30%)以及兽医密度1000–1499州(68.82%)。
3.2 未解释方差比例与单变量分析(Proportion of unexplained variance and univariable analyses):通过零模型随机效应方差分解,患者水平解释了ANS总变异的19.4%–69.7%,县和州水平变异比例较低。单变量分析显示,大多数协变量与ANS显著相关,但中位家庭收入与所有抗菌药物无显著关联,Rural–Urban Continuum Codes(RUCC)与阿莫西林、阿莫西林-克拉维酸和甲氧苄啶-磺胺甲恶唑无显著关联。
3.3 多变量分析(Multivariable analyses):三水平随机截距模型最优。模型1显示,NPPC6每增加一个等级,所有抗菌药物的ANS比值比(odds ratio, OR)逐渐升高,例如阿莫西林在1–4次阳性培养时的OR从1.42增至6.22。模型2发现年龄与性别存在交互作用,在成熟、老年和高龄猫中,雄性分离株的ANS风险普遍高于雌性。模型3显示,全国范围内大多数抗菌药物ANS风险随时间下降,但头孢维星和头孢泊肟无显著变化。与RUCC 1(≥100万人的大都市县)相比,RUCC 4、6、7的非都市县分离株ANS风险更高。县级中位收入与ANS无关。县级年度阳性培养并接受AST的猫比例每增加1%,ANS风险降低1–3%。与500–999住房单元/兽医的州相比,1500–1999住房单元/兽医的州所有抗菌药物(氟喹诺酮类除外)ANS风险更高。
讨论与结论:讨论指出,AST谱与康奈尔大学动物健康诊断中心先前报告一致。头孢维星非敏感性持续存在,可能与其经验性/便利性使用及长半衰期导致的长时间低浓度暴露有关。患者水平变异占主导,NPPC6可能反映慢性或复发性感染、耐药菌株感染或累积抗菌药暴露。雄性老年猫风险较高可能与尿道梗阻等疾病导致的更多诊断和抗菌药暴露有关。非都市县和低兽医密度地区风险升高可能反映就医和检测可及性差异、经验性用药或送检模式不同。县级检测频率高与风险低可能反映更好的诊断和抗菌药管理,但也可能因检测覆盖面不同而产生选择偏倚。研究结论为:患者水平因素,尤其是近期重复阳性培养,是猫尿液大肠杆菌ANS的重要相关因素,可能反映累积抗菌药物暴露或慢性耐药感染。头孢维星非敏感性在研究中持续存在,需要针对性抗菌药物管理。因此,近期有重复阳性培养的猫应谨慎地基于培养结果选择抗菌药物。非都市县和兽医密度较低州ANS风险较高,而检测频率较高县风险较低,可能与兽医服务或诊断检测可及性差异有关。由于分离株来自诊断送检而非人群抽样,这些发现应谨慎解读。