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从血培养中分离出的致病性与共生性革兰氏阳性杆菌的患者预测因子

介绍
革兰氏阳性杆菌(GPB)是指细菌的形态学分类,范围从共生菌群到引起严重疾病的病原体。 参考 Sixto、Jones 和 Gilligan1 ,参考 Könönen 和 Wade2 由于微生物诊断的局限性,GPB 的物种鉴定可能需要在初始血培养结果呈阳性后 24 小时以上。此外,某些革兰氏染色形态(例如棚车)通常可以指导微生物学家进行生物体鉴定,但在最初的培养报告中不容易获得,一线临床医生也无法解释。因此,临床医生可能很难解释显示 GPB 的最初阳性血培养结果,因为它们可能代表污染物(在静脉穿刺过程中无意中接种了皮肤共生菌群的血培养物)或病原体。反过来,这可能导致为前者提供不必要的抗菌治疗;或影响后者及时开始抗菌治疗, 参考文献 Coburn、Morris、Tomlinson 和 Detsky3

目前尚不清楚患者病史或临床表现的某些方面是否会增加或减少血液中 GPB 代表致病物种(而不是污染物)的可能性。通过识别预测血液中 GPB 患者致病种类的患者特征,我们希望在面对血培养阳性 GPB 时为临床医生提供指导。

方法
研究设置和设计
我们对 5 年期间(2014 年 5 月至 2019 年 12 月)入院的患者进行了一项回顾性队列研究,这些患者的血培养报告为棒状杆菌属、芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、梭菌属和单核细胞增生李斯特菌。该研究在 Sunnybrook 健康科学中心进行,该中心位于加拿大安大略省多伦多市,是一家拥有 678 个床位的学术医疗中心。

本研究中分析的血培养物是从外周静脉穿刺或中心来源收集的,例如外周插入的中心导管、希克曼线、中心静脉导管(锁骨下、股动脉或颈内静脉)或导管。单个血培养套件包括一个厌氧瓶和一个需氧瓶,其中接种了单次血液采集。使用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱法进行生物体鉴定。

出于本研究的目的,棒状杆菌属、芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属物种被归类为 GPB 污染物。此外,要被视为污染物,属于这些属的生物体必须仅从单个血培养组中分离出来。如果第二组在 72 小时内对同一微生物呈阳性,或者如果临床医生要求对分离株进行抗菌药物敏感性测试,则血培养结果不再被视为污染物,因此被排除在本研究之外。从血培养物中分离出的单核李斯特氏菌和梭状芽孢杆菌被归类为 GPB 病原体。

数据采集
对抗菌药物管理数据库进行查询,生成血培养收集时年满 18 岁且符合上述微生物学标准的患者列表。在同一住院期间重复进行血培养且生长出相同 GPB 的患者不进行重复计数。除了鉴定 GPB 微生物、血培养阳性数量以及同一培养物中是否鉴定出其他微生物外,查询还记录了所研究患者的年龄、性别和入院服务。鉴于查询的时间,研究中提出的生物体分类可能无法反映其当前的分类或分类。因此,在表 1中,在适用的情况下,提供了任何已识别生物体的最新分类法。

从数据库中确定的每位患者的电子病历中提取以下信息: 国际疾病分类诊断代码第十次修订版定义的医疗状况(急性心肌梗死、充血性心力衰竭、周围血管疾病、脑血管疾病、痴呆) 、慢性阻塞性肺疾病、风湿病、消化性溃疡、肝脏疾病、伴有或不伴有慢性并发症的糖尿病、偏瘫或截瘫、肾脏疾病、伴有或不伴有转移的实体瘤、血液恶性肿瘤或人类免疫缺陷病毒)4 , 5 ; 抽血前 30 天内接受过手术或外伤;存在外来植入物或装置;血培养前 90 天内接受过免疫抑制治疗(定义为全身化疗、所有剂量的皮质类固醇、移植抗排斥药物或生物制剂);快速SOFA(脓毒症相关器官衰竭评估)评分(脓毒症的评分系统,收缩压≤100、呼吸频率≥22和GCS<15各分配一分);发烧(培养物抽取后 12 小时内体温 >38.0 摄氏度)。

分析
根据上面提取的信息对整个研究队列进行了描述性分析,然后根据两组进行分层:污染物(棒状杆菌、芽孢杆菌、短杆菌和类芽孢杆菌)和病原体(梭状芽胞杆菌和单核细胞增生李斯特氏菌))。进行单变量分析,比较两组之间的变量,以确定是否存在显着关联;Wilcoxon 符号秩和卡方检验分别用于分析连续变量和分类变量。多变量模型中包含的变量数量使用 10:1 规则确定,并使用向后逐步选择方法进行选择。所有统计分析均使用 R 统计软件进行。

结果
本研究总共分析了 260 个独特的革兰氏阳性杆菌血培养结果。其中,46 种(17.7%)被鉴定为病原微生物(表 1)。两组中男性患者与女性患者的比例相似(表 2)。值得注意的是,属于污染物组的 66 个 GPB 阳性血培养物被排除在外,因为该微生物在多组中生长,或者临床医生要求对分离株进行抗生素敏感性测试。

在单变量分析中,患者的年龄(71.5 岁 vs. 64 岁,p = 0.049)和是否存在恶性肿瘤(52.2% vs. 30.8%,p = 0.010)与分离致病性 GPB 和污染性 GPB 的可能性增加相关。此外,与分离病原微生物相关的另一个患者因素是在抽血前 30 天内接受免疫抑制药物(58.0% vs. 29.9%,p = <0.001)。

在多变量分析中(表 3),恶性肿瘤(调整后的比值比 [aOR] 2.78,95% CI 1.33–5.91),Quick SOFA 评分单点增量(aOR 2.25,95% CI 1.50–3.47),在30 天的血培养(aOR 3.80,95% CI,1.86-8.01)和消化性溃疡病史(aOR 5.63,95% CI 1.43-21.0)与形成致病性 GPB 的几率增加相关。相反,脑血管疾病的诊断(aOR 0.29,95% CI 0.09-0.76)导致形成致病性 GPB 的可能性较低。

讨论
我们的研究旨在阐明某些患者因素是否有助于预测在阳性血培养中分离出的革兰氏阳性杆菌是否最终被鉴定为被认为是病原体而不是污染物的生物体。几个患者变量支持了这一假设。恶性肿瘤、快速 SOFA 评分增加、接受免疫抑制药物以及消化性溃疡病史都表明分离出梭状芽胞杆菌或单核细胞增生李斯特氏菌形式的致病性革兰氏阳性杆菌的可能性较高。

现有的文献支持我们的研究结果。为了确定致病性 GPB,在抽血之前接受免疫抑制反映了调整后的优势比为 3.80 (95% CI 1.86–8.01)。免疫抑制与梭状芽胞杆菌和单核细胞增生李斯特菌菌血症的风险增加有关。 参考 Bonda、Lee、Rovig 和 Asad6 –参考苏亚雷斯、巴蒂斯塔和阿尔梅拉8 患者可能通过多种机制而易感。除了抑制免疫反应的稳健性之外,肠道粘膜炎也是化疗的常见并发症 参考 Dahlgren、Sjöblom、Hellström 和 Lennernas9 、粘膜溃疡是长期皮质类固醇治疗的已知副作用。

如上所述,上胃肠道上皮的溃疡可能是微生物群从肠腔直接易位到血流中的原因。然而,消化性溃疡病也可能通过使用质子泵抑制剂 (PPI) 增加致病性 GPB 菌血症的风险。吉莱斯皮等人。研究了 2001 年至 2007 年间英格兰和威尔士李斯特菌病的流行病学,发现抑酸疗法的使用与菌血症有关,此外,该时期单核细胞增多性李斯特菌菌血症感染遵循与处方模式相同的上升轨迹PPI 的数量。 参考文献 Gillespie、McLauchlin 和 Little10 虽然其机制仍知之甚少,但人们普遍认为胃肠道是机会性细菌的主要储存库,并且多项研究已将 PPI 和胃酸分泌减少状态与肠腔细菌过度生长联系起来。 参考威廉姆斯和麦科尔11 –参考弗里德、西格里斯特和弗雷15

年龄较大的患者更容易发生感染。 参考范杜因16 马丁等人的证据 参考文献 Martin、Mannino 和 Moss17 表明,60 岁以上的人感染的相对风险高出 13 倍,菌血症几乎占老年人感染的 7%。 参考 Mayr、Yende 和 Linde-Zwirble18 合并症、免疫衰老、营养缺乏、最近使用的仪器和频繁的住院治疗等因素使该患者群体发生菌血症的风险增加。 参考吉拉德、蛋白石和伊利19 虽然年龄在我们的多变量分析中并不重要,但恶性肿瘤的风险随着年龄的增长而增加,我们发现这可以预测分离出致病性 GPB。有趣的是,Justesen等人的研究 参考 Justesen、Nielsen 和 Jensen20 和 Kwong等人。 参考 Kwong、Wang 和 Nakatsu21 发现血培养中存在梭菌属后结肠肿瘤的重新诊断之间存在关联

此外,Routsi等人的一项研究。 参考 Routsi、Pratikaki 和 Sotiropoulou22 检查了入住重症监护室当天的 SOFA 评分是否可以预测随后菌血症的发生。他们对超过 185 名患者的分析发现,SOFA 评分与菌血症的发生独立相关(OR = 1.20,95% CI:1.11–1.26, p < 0.001),与发生菌血症的患者相比,发生菌血症的患者入院评分更高没有(8.7 ± 2.7 vs 6.9 ± 3.3, p < 0.001)。与其他几项研究一起 参考 Battle、舒平、威瑟斯、胡斯托、Bookstaver 和 Al-Hasan23 –参考 Minejima、Delayo 和 Lou25 支持这样一种观点,即经过验证的器官衰竭评估工具得分越高,血流感染患者的死亡率越高,这些发现反映了我们的研究,即患者 Quick SOFA 得分的每一个增量点都被发现增加了隔离的可能性来自血培养的致病性 GPB。年龄和 Quick SOFA 评分等客观测量的临床相关性对于老年患者的结果更加重要,因为他们的血流感染的临床表现通常不典型。 参考 Hyernard、Breining 和 Duc26、参考 Wester、Dunlop、Melby、Dahle 和 Wyler27

尽管有中风后感染现象的记录, 参考斯坦利、梅森和麦金28 ,并且被认为是由交感神经系统失调导致的,导致小鼠模型中肠道通透性改变和细菌易位到无菌组织中,但我们尚不清楚为什么脑血管疾病的存在增加了血培养中污染物 GPB 呈阳性的可能性。

我们的研究与其他研究的不同之处在于,它是最早描述与血培养中某些致病性革兰氏阳性杆菌分离相关的患者变量的研究之一。此外,在进行血培养之前,对研究样本进行了广泛的共病分析,并在较长时间内进行了分析,从而可以检测到导致许多临床医生认为的惰性病程的各种因素。

我们的研究有几项局限。这项研究的单中心性质限制了其对静脉穿刺(这将影响血培养污染率)实践不同的其他机构的普遍性。我们还怀疑这些结果在免疫功能高度低下的人群中的普遍适用性会受到一些限制,其中一些典型的非致病性细菌可能与真正的感染有关。研究期间未收集与致病性 GPB 菌血症相关的其他变量(例如临床表现的更主观因素和革兰氏染色的细微形态);由于样本量和结果频率的限制,多变量分析中并未考虑到所有混杂变量。此外,在多个血培养组中分离出的污染物生物体,或要求抗菌药物敏感性的人被排除在外。因此,这项研究无法描述可能导致患者因通常被视为污染物的微生物而发生血流感染的患者因素。最后,由于对致病性 GPB 进行了集体分析,可能无法捕捉到导致一种特定生物体与另一种生物体的识别的临床变量的细微差别。

结论
这项研究确定了能够强烈预测革兰氏染色后某些致病性革兰氏阳性杆菌形态的患者变量,并可以帮助指导临床医生在最终血培养结果等待期间确定是否需要经验治疗。此外,如果在该患者群体中发现不适当的经验性抗生素处方,本研究的结果可能有助于确定未来的管理干预措施,值得未来研究的重点。

发布日期:2024-01-15