國內(nèi)外艱難梭菌感染現(xiàn)狀分析

許星星，羅 蕓，王賢軍，金大智

艱難梭菌是梭菌屬中一種專性厭氧、產(chǎn)毒素或非產(chǎn)毒素的革蘭陽性芽孢桿菌，其孢子在環(huán)境中可存活數(shù)月乃至更長的時(shí)間，產(chǎn)毒性艱難梭菌是醫(yī)院內(nèi)感染和抗生素相關(guān)性腹瀉最常見病原菌之一[1]。近年來，艱難梭菌感染（Clostridium difficile infection,CDI）的分子流行病學(xué)特征發(fā)生了巨大變化，由于2000年初高毒力菌株NAP1/027/BI（脈沖場，凝膠電泳分型NAP1，PCR核糖體分型027，限制性內(nèi)切酶分型BI）的出現(xiàn)，導(dǎo)致CDI的暴發(fā)及世界范圍的流行，以北美、歐洲為甚，其高發(fā)病率和病死率引起了人們的廣泛關(guān)注[2]。CDI在亞洲的發(fā)病率也呈上升趨勢，中國CDI流行特征具有多樣性，可能與地理、飲食等有關(guān)[3]。隨著全球艱難梭菌抗生素耐藥率的逐年上升，艱難梭菌防控和治療難度越來越大[4]。本文將從CDI的臨床表現(xiàn)、危險(xiǎn)因素和國內(nèi)外流行病學(xué)特征等方面進(jìn)行綜述。

1 CDI的診斷標(biāo)準(zhǔn)和臨床表現(xiàn)

艱難梭菌主要通過糞-口途徑傳播，大多數(shù)產(chǎn)毒株因產(chǎn)生毒素A（腸毒素）和毒素B（細(xì)胞毒素）而致病，兩種毒素分別由兩個(gè)獨(dú)立的基因tcdA和tcdB編碼。毒素A導(dǎo)致消化道內(nèi)液體分泌增加、黏膜炎癥和結(jié)構(gòu)損壞[5]。毒素B通過干擾蛋白質(zhì)的活性，調(diào)節(jié)肌動蛋白聚合，從而導(dǎo)致細(xì)胞骨架破壞。其毒力在胃腸道內(nèi)的濃度幾乎是毒素A的10倍，是導(dǎo)致CDI的主要原因[6]。一般情況下，CDI患者的惡化程度會因毒素量的增加而加重[6]。而027型分離株產(chǎn)生毒素A和毒素B的量均高于普通產(chǎn)毒株，從而導(dǎo)致CDI的致病率、復(fù)發(fā)率和病死率升高。此外，高產(chǎn)毒株還攜帶二元毒素基因cdtA和cdtB，該毒素的致病機(jī)制目前仍在研究中[7]。

根據(jù)美國醫(yī)院流行病學(xué)學(xué)會和美國感染病協(xié)會聯(lián)合發(fā)布的2010版“成人CDI臨床實(shí)踐指南”[8]，CDI的診斷須結(jié)合臨床和實(shí)驗(yàn)室檢查，患者存在腹瀉癥狀，且24 h內(nèi)腹瀉3次或3次以上，并滿足以下任一條件：①糞檢出產(chǎn)毒性艱難梭菌或毒素陽性；②結(jié)腸鏡或組織病理學(xué)示偽膜性結(jié)腸炎。常用于診斷CDI的實(shí)驗(yàn)室檢測方法包括細(xì)菌培養(yǎng)、細(xì)胞毒素測定、免疫學(xué)檢測、核酸檢測等。前兩種用于檢測艱難梭菌是否存在，后兩種可確定艱難梭菌是否產(chǎn)毒，在檢測的快捷性、準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)性等方面各有優(yōu)缺點(diǎn)[8-9]。目前對于CDI的檢測路徑分為一步法和兩步法：一步法是指將臨床樣本直接用于核酸檢測，根據(jù)檢測結(jié)果判定樣本是否含有產(chǎn)毒型艱難梭菌；兩步法是指第一步采用比較快速、敏感、經(jīng)濟(jì)的免疫學(xué)方法檢測艱難梭菌表面表達(dá)的抗原性蛋白谷氨酸脫氫酶（glutamate dehydrogenase,GDH），第二步采用酶聯(lián)免疫分析法或分子生物學(xué)法檢測毒素A和毒素B，以確保檢測特異性。兩種方法已被廣泛評估，其敏感性、特異性均較高[10]。

CDI的臨床表現(xiàn)呈現(xiàn)多樣性，從輕、中度腹瀉到暴發(fā)性甚至致命性偽膜性結(jié)腸炎、中毒性巨結(jié)腸、腸穿孔、敗血癥。嚴(yán)重感染者須行腸切除，甚至死亡[11]。同時(shí)伴有發(fā)熱、痙攣、腹痛、腹脹、惡心、食欲不振等局部或全身癥狀等。

2 CDI的危險(xiǎn)因素

CDI最主要的危險(xiǎn)因素是近期（8周內(nèi)）有抗生素使用史[12]。所有的抗生素都與CDI有關(guān)[8，13]，其中青霉素、克林霉素、氟喹諾酮類及三代頭孢與CDI關(guān)系更密切，氟喹諾酮類是抗生素相關(guān)性腹瀉的突出風(fēng)險(xiǎn)因素[13]。

其他的危險(xiǎn)因素包括：①高齡。大部分醫(yī)院獲得性CDI患者年齡＞65歲[8]；針對華東地區(qū)CDI的一項(xiàng)研究顯示，CDI的危險(xiǎn)因素為年齡＞55歲者，易感年齡閾值低于發(fā)達(dá)國家，癌癥患者的年齡閾值更低[12]。在中南大學(xué)湘雅醫(yī)院的一項(xiàng)研究顯示，CDI患者的平均年齡為58歲，年齡＞65歲患者占19%[14]。目前，中國人口結(jié)構(gòu)較年輕以及廣譜抗生素的廣泛使用，是導(dǎo)致我國CDI危險(xiǎn)因素年輕化的可能原因。②免疫功能低下。如艾滋病、化療及惡性腫瘤患者；③近期有腹部手術(shù)史；近期飼管喂養(yǎng)或給藥；炎癥性腸?。ㄌ貏e是潰瘍結(jié)腸炎）患者；腸梗阻、長期通便灌腸者[13]；④實(shí)體器官或造血干細(xì)胞移植以及并發(fā)糖尿病、肝硬化、腎衰竭等患者[15]；⑤抗酸藥物的使用，特別是質(zhì)子泵抑制劑的使用也與CDI的增加有關(guān)；⑥長期居住療養(yǎng)院、長期住院及ICU患者[16]。

3 CDI國內(nèi)外感染現(xiàn)狀

3.1 歐洲地區(qū) 027型高毒力菌株在歐洲廣泛流行。2003—2004年，英國首次出現(xiàn)由027型菌株引起的CDI暴發(fā)流行[17]。截至目前027型菌株已蔓延至德國、法國、意大利等多個(gè)歐洲國家[18-20]。一項(xiàng)針對歐洲20個(gè)國家482家醫(yī)院的研究顯示，2012—2013年CDI的平均發(fā)病率為7.0/萬，與2005年（2.5/萬）和2008年（4.1/萬）相比，CDI在歐洲的總體發(fā)病率呈上升趨勢[21]。據(jù)2016年歐洲一項(xiàng)多中心研究報(bào)道，2012—2013年CDI菌株以027型（19%）、001/072型（11%）和014/020型（10%）為主，與2008年相比，2012—2013年由027型菌株引起的CDI發(fā)病率增長了3倍以上，并在大多數(shù)歐洲國家的CDI中占主導(dǎo)地位。而001/072型和014/020型在歐洲許多國家艱難梭菌分離株中仍普遍存在，078型CDI的患病率與2008年相比幾乎下降了3倍[22-23]。值得注意的是，2007—2008年，在英國占55.0%的027型艱難梭菌分離株，在2012—2013年僅占2.3%，這一現(xiàn)象可能與CDI的控制和抗生素的使用管理有關(guān)[23-24]。2007年左右開始，CDI的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及防控系統(tǒng)就已經(jīng)在歐洲逐步建立起來，截至2011年，歐洲已有14個(gè)國家實(shí)施CDI國家監(jiān)測系統(tǒng)，雖然CDI的監(jiān)測在歐洲并非強(qiáng)制性要求，但近幾年監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)成員仍不斷增加。隨著027型菌株在歐洲地區(qū)的有效控制，歐洲國家艱難梭菌總體基因型多樣性也有所增加[23，25]。

3.2 北美地區(qū) 由于2000年初期高毒力菌株027型（A+B+CDT+）的出現(xiàn)，導(dǎo)致CDI在美國和加拿大的暴發(fā)流行，其發(fā)病率、病死率均明顯增加。目前，027型菌株在加拿大所有省份及美國至少40多個(gè)州都有出現(xiàn)，其中加拿大主要集中在魁北克地區(qū)[17]。加拿大面臨著嚴(yán)峻的CDI情況。2012年，加拿大CDI的病例數(shù)高達(dá)37 932例，其中醫(yī)院獲得性CDI所占比例最大[26]。據(jù)2014年美國一項(xiàng)研究報(bào)道，2010年美國住院患者CDI的發(fā)病率與2001年相比幾乎增加了1倍[27]。而2014年一項(xiàng)關(guān)于美國城市CDI進(jìn)展的研究表明，2009—2011年CDI總體發(fā)病率及30 d內(nèi)的病死率均較2006—2008年有所降低，這一結(jié)果可能歸因于抗生素使用的控制，更多合理、積極的治療方法及疾病的整體嚴(yán)重性降低等多方面因素[28]，但美國CDI總體發(fā)病率及病死率仍較高。據(jù)2015年CDC研究報(bào)道，2011年CDI人數(shù)近50.0萬，30 d內(nèi)死亡人數(shù)約為2.9萬，幾乎90%的患者年齡在65歲以上，以027型、020型、106型最常見[29]。近年來，美國多次復(fù)發(fā)的CDI發(fā)病率明顯上升，2001—2012年，CDI復(fù)發(fā)率增加了188.8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CDI的增長率（42.7%）[30]。CDI對個(gè)人及醫(yī)療保健系統(tǒng)均造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，一項(xiàng)綜合45項(xiàng)CDI花費(fèi)研究的系統(tǒng)性評價(jià)顯示，CDI住院患者每人須花費(fèi)＄8911～＄30 049[31]。

美國CDC自2009年開始開展全國艱難梭菌流行病學(xué)調(diào)查，并分別于2010年由美國流行病學(xué)會和感染性疾病協(xié)會制定成人CDI臨床實(shí)踐指南，2013年由美國胃腸病學(xué)會制定了美國艱難梭菌診斷、治療和預(yù)防指南，2015年由美國結(jié)腸和直腸外科醫(yī)師協(xié)會制定CDI臨床實(shí)踐指南，均為美國CDI的防控提供了很好的診療依據(jù)[8，11，13]。盡管美國對CDI進(jìn)行了大力控制，但艱難梭菌仍是美國醫(yī)院感染中最常見的病原體之一。

3.3 亞洲地區(qū) 2010年以前亞洲地區(qū)艱難梭菌的研究相關(guān)數(shù)據(jù)較少，從2013年開始，越來越多的研究成果表明亞洲CDI發(fā)病率也呈迅速上升趨勢[32]。據(jù)2015年韓國Choi等[33]的一項(xiàng)研究報(bào)道，韓國CDI的發(fā)病率從2008年的1.43/10萬，上升至2011年的5.06/10萬，死亡病例從2008年的69例，上升至2011年的172例，治療成本也隨之迅速增長。一項(xiàng)綜合了亞洲51項(xiàng)CDI研究的薈萃分析顯示，在具有CDI危險(xiǎn)因素的37 663例患者中，確診CDI的有4343例，其中東亞地區(qū)所占比例較高（19.5%）[34]；亞洲地區(qū)CDI發(fā)病率（5.3/萬）已接近歐洲EUCLID研究的平均發(fā)病率（7.0/萬）及美國住院患者的平均發(fā)病率（5.4/萬）[21，34-35]，雖然027型菌株在亞洲僅有零星報(bào)道，但毒素A陰性，毒素B陽性（A-B+）的核糖體017型已在亞洲普遍存在，并造成全球范圍內(nèi)流行[32]。2017年一項(xiàng)關(guān)于017型全基因組分析研究顯示，盡管017型菌株只產(chǎn)生一種毒素，但很容易在不同的地區(qū)之間傳播，且有在人和動物之間傳播的可能性[36]。中國香港地區(qū) CDI的發(fā)病率上升速度非?？?。一項(xiàng)為期9年的研究顯示，香港CDI的發(fā)病率在2006年為15.41/10萬，到2014年上升為36.31/10萬，年均增長26%，主要集中在年齡＞75歲的老年患者。另外，該病60 d內(nèi)的復(fù)發(fā)率也呈上升趨勢[37]。據(jù)2016年報(bào)道，2011—2013年，中國香港CDI的年發(fā)病率在（23～33）/10萬之間，65歲以上老年患者發(fā)病率為（133～207）/10萬，這些數(shù)據(jù)雖低于美國[總體發(fā)病率為（83～205）/10萬，65歲以上發(fā)病率為（567～687）/10萬]，但卻與英國報(bào)告的結(jié)果[總體發(fā)病率為（23～38）/10萬，65歲以上發(fā)病率為（173～189）/10萬]相近。中國香港CDI的流行株中以核糖體002型最常見，該型菌株與中國香港地區(qū)CDI的高病死率密切相關(guān)，致死率幾乎達(dá)到47%（其他核型致死率為13%）[38]。此外，002型分離株與027型分離株類似，對氟喹諾酮類（環(huán)丙沙星）耐藥率達(dá)到100%，且孢子形成率較高，其高孢子形成率導(dǎo)致CDI流行趨勢的上升及院內(nèi)感染的暴發(fā)[38]。2016年Lee等[39]研究報(bào)道的中國臺灣地區(qū)重癥病房 CDI總體發(fā)病率（8.8/萬）較2010年Chung等[40]報(bào)道的（ 11.1/萬）低，且CDI發(fā)病率隨季節(jié)變化，第二季度CDI的發(fā)病率高于第四季度[39]。類似情況在加拿大、美國也有報(bào)道[41-42]。中國臺灣地區(qū)嚴(yán)重的CDI主要由核糖體078型和核糖體126型引起，078型、126型以及127型同屬RT078族，該族菌株能產(chǎn)生二元毒素，對莫西沙星高度耐藥[43]。Rep-PCR分型顯示，從動物體內(nèi)分離的RT078族菌株與人體內(nèi)分離的RT078菌株具有相同指紋圖譜，且與tcdB全基因組序列密切相關(guān)，提示中國臺灣地區(qū)078型艱難梭菌可能屬于人畜共患菌株，具體傳播途徑目前尚不清楚[44]。

3.4 中國大陸地區(qū) 目前我國各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)抗生素的不規(guī)范使用，以及我國已有報(bào)道的027型菌株，證明CDI在我國已構(gòu)成一定威脅[45]。2012年，在廣州南方醫(yī)院1例患克羅恩病的女性患者糞便中，分離到我國首例027型菌株；隨后，北京協(xié)和醫(yī)院在2016年也報(bào)道了027型菌株，但均未造成暴發(fā)流行[45-46]。CDI在中國基本以散發(fā)為主，其發(fā)病率和致死率的報(bào)道相對少見，僅有部分住院患者的艱難梭菌檢出報(bào)道，嚴(yán)重的CDI病例也不多[47]。近幾年，CDI在中國開始被重視。2016年北京協(xié)和醫(yī)院研究報(bào)道，在116株艱難梭菌分離株中，A+B+CDT-占71.6%，A-B+CDT-占23.3%，A+B+CDT+占5.1%。雖然A+B+菌株在CDI中占主導(dǎo)地位，但A-B+菌株的感染病例正呈上升趨勢。與A+B+菌株相比，A-B+菌株對多種抗生素有更高的耐藥性[45，48]。2017年，Qin等[49]關(guān)于上海地區(qū)一所教學(xué)醫(yī)院的研究表明住院患者和門診患者的CDI發(fā)病率分別為67.7/10萬和0.3/10萬，以ST81型（A-B+）最常見（30.8%），且與非ST81基因型相比，ST81型對克林霉素和莫西沙星耐藥率更高。2016年一項(xiàng)針對華東地區(qū)的研究顯示，在華東地區(qū)3953例腹瀉患者中，確診CDI的有397例，臨床癥狀均以輕、中度為主；該地區(qū)常見的流行株為ST2、ST3、ST37和ST54型，而且ST37型菌株與臨床重癥病例具有相關(guān)性。該研究還顯示菌株的耐藥性較2009年存在明顯變化[12]。

產(chǎn)毒性艱難梭菌的定植因地理位置的不同而存在明顯差異[50]。具有產(chǎn)毒性艱難梭菌定植的患者，其發(fā)展為CDI的可能性是無產(chǎn)毒艱難梭菌定植的6倍[51]。孕婦艱難梭菌攜帶率為3.7%，其中1.5%為產(chǎn)毒株，2.2%為非產(chǎn)毒株，這些產(chǎn)毒株與非產(chǎn)毒株對抗生素的耐藥性無明顯差異，而與來自非孕婦的產(chǎn)毒株相比，這些菌株對克林霉素的耐藥率更低，且其基因型呈顯著多樣性[52]。對結(jié)直腸癌患者術(shù)前艱難梭菌定植情況的研究表明，糞便隱血陽性患者艱難梭菌定植率低，伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的定植率明顯高于未轉(zhuǎn)移者。通過對患者病例的時(shí)空分布預(yù)測發(fā)現(xiàn)，中國艱難梭菌流行病學(xué)傳播方式可能以社區(qū)性傳播為主，但仍需要更多的數(shù)據(jù)來闡明中國艱難梭菌流行病學(xué)傳播方式[53]。

4 展 望

近年來，世界各地報(bào)道的CDI逐漸增多，已成為全球性公共健康威脅，給醫(yī)療保健體系增加了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。2000年初，北美和歐洲多次出現(xiàn)由027型菌株引起的CDI的暴發(fā)流行，引起了世界各地醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。為此，西方國家已建立完善的CDI監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的CDI臨床診療指南，發(fā)達(dá)國家CDI的研究數(shù)據(jù)已大幅增加，為CDI提供了很好的防控依據(jù)。雖然目前歐美國家CDI的總體發(fā)病率仍偏高，但正趨于穩(wěn)定。我國艱難梭菌研究起步較晚，同時(shí)由于艱難梭菌的培養(yǎng)條件要求較高且我國實(shí)驗(yàn)室診斷儲備能力不足，大部分醫(yī)院尚未開展艱難梭菌常規(guī)檢測，導(dǎo)致我國CDI的研究長期以來沒有廣泛開展。目前我國CDI研究現(xiàn)狀存在以下特點(diǎn)：①關(guān)于CDI在中國的流行現(xiàn)狀報(bào)道不多，缺乏高質(zhì)量、大范圍的監(jiān)測系統(tǒng)，大部分研究僅局限于某醫(yī)院短時(shí)間內(nèi)的CDI狀況，尚缺乏艱難梭菌大規(guī)模多中心研究的分子流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)；②缺乏對社區(qū)相關(guān)性CDI發(fā)病率的全面研究；③艱難梭菌在我國不同人群中定植情況的研究較少；從目前僅有的報(bào)道，結(jié)合我國人口老齡化趨勢和抗生素濫用嚴(yán)重的現(xiàn)狀，可推測我國CDI狀況不容樂觀。目前我國的CDI發(fā)病率呈上升趨勢，菌株基因分型呈多樣性，多重耐藥的A-B+菌株也有所增加。面對這些現(xiàn)狀，期望越來越多的醫(yī)院開展CDI常規(guī)檢測，以了解掌握住院患者CDI及定植的情況，同時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)的分子生物學(xué)方法進(jìn)行分析，期望盡早開展全國范圍的艱難梭菌分子流行病學(xué)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測及更多的大規(guī)模專項(xiàng)研究，為我國CDI防控及治療奠定基礎(chǔ)。

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