2. 郑州大学附属儿童医院/河南省儿童医院/郑州儿童医院呼吸科, 河南郑州 450000
肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae,MP)是一种介于细菌和病毒之间的病原微生物,也是儿童社区获得性肺炎最常见的病原体之一,可引起各种临床症状,甚至危及患儿生命安全[1]。儿童肺炎支原体肺炎(Mycoplasma pneumoniae pneumonia,MPP)大约占社区获得性肺炎的10%~30%,近年来,MPP发病率呈现逐渐上升趋势[2-3]。目前,大环内酯类药物是治疗儿童MPP的首选治疗药物,一直以来均取得了良好效果,但随着大环内酯类药物在临床上的广泛应用,其耐药现象越来越严重,且难治性肺炎支原体肺炎(refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia,RMPP)病例越来越多[4]。MP对大环内酯类药物耐药的分子机制为红霉素的作用靶位23SrRNA Ⅴ区中心环2063及2064位点突变[5]。基于MP仅有1个rRNA操纵子,通常认为23SrRNA Ⅴ区中心环2063及2064位点突变与大环内酯类药物耐药有关[6]。但有关RMPP患儿支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中MP耐药基因情况的报道缺乏大样本量研究。本研究拟分析245例RMPP患儿BALF中MP耐药性及耐药基因分布情况,以期为临床用药提供参考。
1 资料与方法 1.1 一般资料回顾性分析2016年3月至2020年12月郑州大学附属儿童医院收治的RMPP患儿245例为研究对象,其中男133例,女112例,年龄4~13岁,平均年龄(5.2±1.2)岁。纳入标准:(1)符合《儿童肺炎支原体肺炎诊治专家共识(2015年版)》[7]中有关MPP诊断标准:①有急性发热、咳嗽等呼吸道感染症状;②胸部影像学检查显示肺部病灶;③血清MP抗体滴度≥1∶160,或血清MP IgM阴性但1周内转阳,或MP DNA检测结果阳性。(2)符合RMPP诊断标准,即使用大环内酯类抗生素进行规范治疗7 d以上,其临床症状及胸部影像学仍然持续加重。排除标准:(1)合并呼吸道合胞病毒、腺病毒及流感病毒等7种常见呼吸道病毒混合感染患儿;(2)排除重症MPP患儿;(3)存在肺部基础疾病患儿;(4)肺结核或既往支气管哮喘患儿。标本采集取得患儿监护人同意,同时本研究经医院医学伦理委员会审批及通过(2021-K-037)。
1.2 BALF采集严格按照《儿科支气管镜术指南(2009年版)》[8]标准和操作规范执行。术前禁食禁水,患儿进入支气管镜检查室,选择平卧位,使用呋麻滴鼻液滴鼻,并使用咪达唑仑针剂镇静,再取合适量的丁卡因胶浆涂抹支气管镜管。使用电子支气管镜(型号:BF-IT290,日本Olympus公司)经患儿一侧鼻孔进镜,注入利多卡因麻醉,同时逐步进镜,直至到达病变部位,使用0.9%氯化钠溶液进行支气管肺泡灌洗(患儿体重≤20 kg时,每次灌洗量为1 mL/kg;患儿体重 > 20 kg时,每次灌洗量为2 mL/kg),灌洗3次,灌洗液总量≤10 mL/kg,立即将无菌痰液收集器连接至支气管镜操作孔道,并以100~150 mm Hg负压抽吸以获取BALF标本。肺泡灌洗后回收率 > 40%、无大气道分泌物混入及红细胞 < 20%为合格标本。将留取的BALF标本分装成2份,1份送病原学检测,1份送耐药基因检测。
1.3 MP DNA检测采用Real-Time PCR法检测MP DNA,试剂盒购买自中山大学达安基因股份有限公司,以MP DNA > 1.0×104 copies/mL为阳性。选取阳性标本用作下一步耐药基因检测。
1.4 MP耐药基因检测(1)提取BALF标本和MP标准株中MP DNA。(2)检测23SrRNA基因位点突变,PCR扩增程序为:94℃预变性5 min;94℃ 30 s,60℃ 30 s,72℃ 30 s,35个循环;72℃延伸5 min;取PCR扩增产物10 μL与6×上样缓冲液1 μL混合,采用2%琼脂糖凝胶进行电泳,并拍照和记录结果;引物序列为:F:5'-ACTATAACGGTCCTAAGGTA-3',R:5'-ACCTATTCTCTACATGATAA-3',片段大小为244 bp,引物由上海英骏生物技术有限公司设计和生产。(3)DNA测序:将23SrRNA基因PCR扩增产物标本及MP标准株PCR扩增产物送往生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序,将所得测序结果与MP标准株23SrRNA基因序列进行比对,从而确定23SrRNA基因位点基因型。
1.5 统计学方法应用SPSS 19.0统计学软件分析数据,计数资料以构成比或率(%)表示,组间比较进行检验,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 RMPP患儿支气管镜下表现及MP DNA检测结果245例行支气管镜检查的RMPP患儿中,镜下全表现为充血水肿(100%),纵行皱襞82例(33.5%),结节突起54例(22.0%),黏膜糜烂、坏死44例(18.0%),痰栓及支气管树样管型或黏稠物40例(16.3%),支气管炎性狭窄25例(10.2%),管腔变形8例(3.3%),支气管闭塞3例(1.2%)。245份BALF标本中,MP DNA检测阳性207例,阳性率为84.5%(207/245)。
2.2 RMPP患儿对不同抗菌药物的耐药性药敏试验结果显示,RMPP患儿对大环内酯类抗菌药物耐药率均较高(> 70%),耐药率由高到低依次为克拉霉素、罗红霉素、克林霉素、乙酰螺旋霉素、红霉素及阿奇霉素;对喹诺酮类抗菌药物耐药率均较低(< 5%)。见表 1。
PCR扩增产物电泳后经凝胶成像系统分析结果显示,阳性BALF标本和MP标准株在244 bp处出现条带,阴性对照未出现特异性条带,23SrRNA Ⅴ区PCR扩增产物基因片段大小为244 bp,如图 1。
207例MP DNA检测阳性RMPP患儿BALF标本基因测序结果显示,41例(19.8%)无耐药基因突变,166例(80.2%)存在耐药基因突变,其中154例(74.4%)突变位点为23SrRNA Ⅴ区中心环2063位A→G点突变,7例(3.4%)突变位点为2064位A→G点突变,5例(2.4%)为2063和2064双位点突变。166例MP 23SrRNA基因点突变中2063位点突变率达95.8%(159/166)。见图 2~3。
23SrRNA Ⅴ区中心环2063位A→G点突变对大环内酯类抗菌药物耐药性影响较大,克拉霉素、罗红霉素、克林霉素、乙酰螺旋霉素、红霉素及阿奇霉素耐药病例的2063位等位基因分布比较,差异均有统计学意义(P < 0.05);左氧氟沙星、司帕沙星、加替沙星的耐药病例2063位等位基因分布比较,差异均无统计学意义(P > 0.05)。见表 2。
大环内酯类药物因其不良反应小、使用方便已成为治疗儿童MPP的一线治疗药物[9]。但自2000年以来,世界范围内抗大环内酯类MP逐渐流行[10]。有研究发现,大环内酯类药物耐药现象日趋严重,在我国尤为突出[11]。姜越等[12]报道指出,2011年北京地区儿童MP感染率较高,且对大环内酯类抗菌药物耐药现象严重。Ma等[13]通过分析深圳市儿童大环内酯类耐药MP发现,大环内酯类药物对大环内酯类耐药MP患儿的疗效差于大环内酯类敏感MP患儿。本研究药敏试验结果显示,RMPP患儿对大环内酯类抗菌药物耐药率均较高(> 70%),耐药率由高到低依次为克拉霉素、罗红霉素、克林霉素、乙酰螺旋霉素、红霉素及阿奇霉素,对喹诺酮类抗菌药物耐药率均较低(< 5%)。提示MP对大环内酯类药物均具有较高的耐药率,而对喹诺酮类抗菌药物较敏感,但也出现少数耐药,可能与喹诺酮类抗菌药物在MPP患儿中使用增加有关。喹诺酮类抗菌药物耐药机制为,药物与MP作用靶点为DNA促旋酶及拓扑异构酶Ⅳ,而编码这两种酶的任一基因发生突变均可能会导致耐药。另外,儿童处于生长发育的阶段,喹诺酮类药物可对其软骨和关节造成损伤,提示临床上针对MPP患儿需要谨慎使用喹诺酮类抗菌药物。
MP对大环内酯类药物耐药机制的研究重点为基因突变。大环内酯类药物通过与核糖体50S亚基23SrRNA结构域V区结合,从而抑制蛋白质合成[14]。有研究表明,MP对大环内酯类药物耐药机制为核糖体50S亚基23SrRNA结构域Ⅴ区及Ⅱ区核苷酸序列变化,从而降低其与核糖体的亲和力,最终导致耐药[4]。另有研究证实,核糖体蛋白中23SrRNA结构域Ⅱ、Ⅴ、L4和L22的突变与其他物种的大环内酯类药物抗性有关[15]。本研究结果显示,207例MP DNA检测阳性标本中,41例(19.8%)无耐药基因突变,166例(80.2%)存在耐药基因突变,其中154例(74.4%)突变位点为23SrRNA Ⅴ区中心环2063位A→G点突变,7例(3.4%)突变位点为2064位A→G点突变,5例(2.4%)为2063和2064双位点突变,提示23SrRNA V区中心环2063、2064位点突变是MP对大环内酯类抗菌药物耐药的分子基础。本研究尚未发现L4和L22突变,与姚慧生等[16]报道相符。具体而言,大环内酯类耐药MP在23SrRNA结构域Ⅴ区存在1个点突变,该突变主要发生在序列的2063和2064位点,且以2063位A→G点突变最为常见,2063位A→G点突变主要引起14和15元环高度耐药,而2064位A→G点突变主要引起16元环高度耐药。另外,大环内酯类药物的主动外排系统和药物灭活作用也可能是导致出现MP耐药的重要原因。本研究结果还显示,166例MP 23SrRNA基因点突变中高达159例存在2063位点突变,突变率为95.8%。郑玥等[17]报道发现,> 60%的大环内酯类抗菌药物耐药患儿可检测到2063位A→G点突变,检测RMPP患儿耐药基因对其早期诊断具有重要意义。Yuan等[18]通过分析120例住院MPP患儿临床特点和耐药性,结果发现,近90%的耐药菌株在23S rRNA基因2063位出现A→G突变。此外,23SrRNA Ⅴ区中心环2063位A→G点突变对大环内酯类抗菌药物耐药影响较大,克拉霉素、罗红霉素、克林霉素、乙酰螺旋霉素、红霉素及阿奇霉素耐药病例的2063位等位基因分布比较,差异均具有统计学意义,提示大环内酯类抗菌药物耐药与23SrRNA位A→G点突变密切相关。而左氧氟沙星、司帕沙星、加替沙星耐药病例的2063位等位基因分布比较,差异均无统计学意义,提示喹诺酮类抗菌药物耐药可能与23SrRNA位点突变并无相关性。故RMPP患儿BALF中MP对大环内酯类抗菌药物耐药率较高,对喹诺酮类抗菌药物敏感,提示临床需重视RMPP患儿的耐药监测,合理选择抗菌药物,以减少耐药菌株的产生。但本研究仍存在不足,仅涉及常见的2063和2064位点,而对于耐药菌株是否存在其他位点突变及其耐药机制有待深入探讨。此外,本研究缺乏以普通MP肺炎患儿作为对照,无法深入反映耐药基因在RMPP发病中的作用,后续有待进一步研究。
综上所述,RMPP患儿BALF中MP对大环内酯类抗菌药物耐药率较高,23SrRNA V区中心环2063位点突变可能影响MP的耐药机制,临床需及时监测RMPP患儿的耐药情况,并合理选择抗菌药物,以减少耐药菌株的产生,从而为MP治疗提供科学根据。
利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突。
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