艱難梭菌感染:一種新的威脅

汪 玥，熊志剛，孫自鏞

(華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院，湖北 武漢 430030)

艱難梭菌感染(clostridium difficile infection，CDI)和艱難梭菌相關性疾病(clostridium difficile associated disease，CDAD)是由產(chǎn)毒素性艱難梭菌感染引起的，以腹瀉、結腸炎或罕見的腸梗阻為主要臨床表現(xiàn)的感染性疾病。艱難梭菌是住院患者抗生素相關性腹瀉的重要病因，導致患者住院時間延長、病死率增高、平均住院費用增加。以往認為，重癥CDAD及死亡病例較為少見，因此在很長時間內低估了CDI的重要性。近年來，艱難梭菌高毒力株的出現(xiàn)，導致感染人數(shù)明顯增多，疾病嚴重程度增加［1］，成為一種新的威脅。

1 病原學

1935年首次分離艱難梭菌時，認為該菌屬正常菌群，直至上世紀70年代發(fā)現(xiàn)克林霉素相關性結腸炎時，方確認艱難梭菌為致病菌。目前認為，艱難梭菌是醫(yī)院內腹瀉、偽膜性結腸炎(pseudomembranous colitis，PMC)的主要病因，但很少導致膿腫、傷口感染、骨髓炎、胸膜炎、腹膜炎、敗血癥、泌尿生殖道感染。

艱難梭菌為梭菌屬，專性厭氧的革蘭陽性桿菌，大小為1.3～1.6 μm×3.6～6.4 μm，無莢膜，芽孢卵圓形，位于菌體次極端;耐熱，在干燥、消毒劑環(huán)境中存活數(shù)月;存在于衣服、醫(yī)院家具和環(huán)境中，可經(jīng)糞-口途徑傳播。艱難梭菌產(chǎn)生兩種毒素，即A毒素和B毒素。只有產(chǎn)毒株導致臨床表現(xiàn)。A毒素既是腸毒素，又是致病力較弱的細胞毒素;B毒素是一種細胞毒素，毒力強。此外，亦存在A毒素陰性，B毒素陽性的菌株(A-B+菌株)。近年分離的導致北美、歐洲多次臨床表現(xiàn)嚴重的疾病暴發(fā)的艱難梭菌(North American pulsed-field gel electrophoresis type 1，NAP1)對加替沙星、莫西沙星耐藥，產(chǎn)生第三種毒素，稱為二元毒素。

2 流行病學

艱難梭菌是條件致病菌，存在于健康成人和兒童。自1978年證實艱難梭菌是抗生素相關性腹瀉的病因以來，CDI的發(fā)病率和嚴重程度逐年升高。據(jù)估計，每年社區(qū)獲得性CDAD發(fā)病率至少為7.6/ 100000，接受抗菌藥物處方的門診患者發(fā)病率為1/ 5000。CDI每年導致美國住院患者(30～300)萬例腹瀉及結腸炎，重癥病房3～25例/10000患者住院日。在美國，醫(yī)院獲得性 CDAD病例從1996年82000例上升到2003年178000例，發(fā)病率增長了一倍［2］，同時，CDAD病死率亦明顯升高，從1999年5.7/1000000上升到2004年23.7/1000000，增長了四倍。在英國，醫(yī)院內致死性CDI病例快速上升，由1990年的1000例上升為2003年超過35000例，2004年65歲以上CDI患者達44488例。研究表明，CDI歸因死亡率30天為6.9%，12個月為16. 7%［3］。歐洲各國CDAD流行率不盡相同，總體呈增長趨勢［4］。亞洲的研究亦顯示呈增長趨勢［5，6］。

艱難梭菌分布廣泛且存在地域差異。對16個國家(包括13個歐洲國家)近900株細菌研究發(fā)現(xiàn)，BI/NAP1/027(核糖體027型)株是北美和3個歐洲國家的主要流行株，核糖體001型株是其余10個歐洲國家的主要流行株。然而，菌株的分布是在不斷變化的。英國和瑞士2007～2008年主要流行株是核糖體027型(41.3%)，其次為核糖體106型(20.2%)，曾為主要流行株的核糖體 001型僅占7.8%［7］。目前，尚不了解既往低危險因素人群發(fā)生嚴重CDAD的菌株類型，可能是其它毒素變異株和/或醫(yī)院流行株導致。

3 發(fā)病機制

CDAD發(fā)生的基本條件是抗菌藥物接觸和新近艱難梭菌感染。此外，宿主易感性或菌株毒力也是重要的影響因素，決定了患者表現(xiàn)為無癥狀定植抑或感染［8］。研究表明，50%以上定植患者為無癥狀攜帶者，可能與機體正常的免疫功能有關。

事實上，幾乎所有抗菌藥物均可導致CDAD，以頭孢菌素類、克林霉素和氟喹諾酮類風險較高［9］。艱難梭菌繁殖體或孢子經(jīng)口攝入后，在小腸中孢子芽生為繁殖體。當抗菌藥物使用導致腸道正常菌群破壞時，艱難梭菌在腸道隱窩內繁殖，釋放毒素A和B，導致免疫反應和黏膜損傷［10］。通常，毒素A侵襲中性粒細胞和單核細胞，毒素B破壞結腸上皮細胞，出現(xiàn)嚴重的炎癥反應，破損的黏膜和細胞碎片在腸道內形成偽膜，導致結腸炎、偽膜性結腸炎及水樣腹瀉。

BI/NAP1/027菌株在體外產(chǎn)生毒素A和毒素B的濃度顯著高于普通菌株，分別達16倍和23倍［1］。這可能與致病位點中tcdC區(qū)的移碼突變有關，在正常情況下該基因片段產(chǎn)物可抑制毒素產(chǎn)生［11］。BI/ NAP1/027菌株的另一個特點是產(chǎn)生二元毒素，導致更嚴重的腹瀉［12］，其致病機制尚不清楚。目前認為，BI/ NAP1/027菌株的毒力是增強的毒素A和毒素B、二元毒素以及其它毒力因子疊加的結果。

在CDAD的發(fā)生中，宿主年齡是重要的影響因素。近期研究表明，65歲以上患者CDAD臨床表現(xiàn)更為嚴重，發(fā)病率和病死率最高［2］。這可能與免疫力低下和基礎疾病有關。其它危險因素還包括嚴重的基礎疾病、免疫抑制、化療、胃腸道手術、鼻飼和胃酸抑制等［9］。最近研究發(fā)現(xiàn)，重癥CDAD發(fā)生于過去認為低危險因素人群，包括無嚴重基礎疾病的年輕人、圍產(chǎn)期婦女、無抗菌藥物暴露史的人群［13］。

社區(qū)成人和住院患者艱難梭菌定植率存在顯著差異，分別為3%和20% ～40%［14，15］。盡管社區(qū)獲得性CDI越來越多地被人們所認識，但CDAD仍以醫(yī)院獲得性感染為主。

4 臨床表現(xiàn)

患者感染艱難梭菌產(chǎn)毒株，輕者導致腹瀉，重者誘發(fā)突發(fā)性結腸炎或中毒性巨結腸，導致敗血癥，甚至死亡。CDI通常發(fā)生于艱難梭菌定植后，平均發(fā)病時間2～3天［16］。

艱難梭菌腹瀉可見粘液便或隱血便，黑便和血便罕見。約半數(shù)患者還可出現(xiàn)發(fā)熱、痙攣、腹部不適和外周血白細胞增多。腸道外臨床表現(xiàn)包括關節(jié)炎和菌血癥，但十分罕見［17］。此外，結腸全切的患者可能發(fā)生艱難梭菌性回腸炎或結腸袋炎［18］。嚴重的CDI患者可發(fā)展為腸梗阻或毒素性擴張，出現(xiàn)腹部疼痛和膨脹而無腹瀉癥狀。重癥艱難梭菌性結腸炎的并發(fā)癥包括脫水、電解質紊亂、低白蛋白血癥、毒素性巨結腸、腸穿孔、低血壓、腎衰竭、系統(tǒng)性免疫反應綜合癥、敗血癥等［19］?；颊叱霈F(xiàn)無法解釋的白細胞增多，考慮CDI時，送檢大便標本檢測病原菌或毒素。

5 診斷

早期診斷是預防重癥CDAD并發(fā)癥和疾病傳播的關鍵?？焖僭\斷主要依賴于臨床經(jīng)驗，住院并近期有抗菌藥物暴露史的腹瀉患者應高度懷疑此病。

CDI診斷應結合臨床表現(xiàn)和實驗室檢測結果。美國醫(yī)院流行病學會(Society for Healthcare Epidemiology of America，SHEA)和美國感染性疾病協(xié)會(Infectious Diseases Society of America，IDSA)推薦的診斷依據(jù)包括:①出現(xiàn)腹瀉，24小時或更短時間內腹瀉3次以上;②糞便檢出產(chǎn)毒性艱難梭菌或其毒素，或結腸鏡或組織病理學發(fā)現(xiàn)偽膜性結腸炎［20］。少數(shù)病例(＜1%)出現(xiàn)腸梗阻和結腸擴張而少有腹瀉或無腹瀉，診斷困難，需要從直腸或通過內鏡從結腸取糞便標本進行細菌培養(yǎng)或毒素檢測。

目前實驗室診斷方法主要包括:①細菌培養(yǎng):用環(huán)絲氨酸頭孢西丁果糖瓊脂培養(yǎng)基進行厭氧培養(yǎng)。需時72小時，敏感性為89%～100%。優(yōu)點是靈敏度高、可獲得菌株，分離菌可進一步用于分子分型，獲知細菌傳播機制，是流行病學研究的基礎。缺點是不能確定菌株是否產(chǎn)毒素，且培養(yǎng)周期長。由于艱難梭菌定植率高，故僅水樣便或稀便才需培養(yǎng)。正常大便，艱難梭菌培養(yǎng)陽性，提示為定植而非感染，除非懷疑發(fā)生腸梗阻(發(fā)生率低于1%)。②毒素檢測:組織細胞毒素檢測被認為是診斷的金標準，需時48小時，敏感性為94%～100%。優(yōu)點為可檢測A-B+菌株。缺點為檢測時間較長，操作繁瑣，檢測結果可能因操作者的經(jīng)驗存在差異。目前臨床實驗室最常用于檢測毒素A和B的方法是酶免疫分析法，這種方法操作簡便、快速(2小時)，可檢測AB+菌株。雖然這種方法特異性較高，但是其敏感性比組織細胞毒素檢測方法低(70%～87%)，可能漏檢B毒素低濃度的菌株(B毒素毒力強，低濃度也可致病)。檢測兩次或三次大便標本可以提高敏感性10%甚至更高［21］。需要注意的是，應同時檢測毒素A和B，以利于A-B+菌株的檢出。③谷氨酸脫氫酶檢測:谷氨酸脫氫酶是艱難梭菌與梭菌屬其它細菌共同的非毒素蛋白質，采用乳膠凝集試驗，操作簡單、快速(15～45分鐘)，敏感性為58%～92%，可檢測A-B+菌株，但不能確定是否產(chǎn)生毒素，與其它厭氧菌存在交叉反應。④基因診斷:采用聚合酶鏈技術可檢測毒素A、毒素B、二元毒素，以及高毒力的菌株，敏感性高。

除實驗室診斷技術以外，內鏡檢查用于診斷PMC，特點為快速(2小時)，但敏感性較低(51%)。

6 治療

CDAD治療的基本原則是盡可能停用誘發(fā)CDI的抗菌藥物，后者可能增加CDI復發(fā)的風險。一項以甲硝唑治療CDAD的研究結果表明，治療期間繼續(xù)使用抗菌藥物組，治療失敗率為41%，停用抗菌藥物組均治療成功［22］。

治療方法首選口服，療程至少10天。SHEA和IDSA成人CDI臨床指南(2010)推薦治療方案如下［20］:①輕至中度感染的初次治療:血白細胞計數(shù)≤15000/μl，血肌酐水平低于發(fā)病前1.5倍，單用甲硝唑治療，500 mg，3次/日，口服10～14日。②重癥感染的初次治療:血白細胞計數(shù)＞15000/μl，血肌酐水平高于或等于發(fā)病前1.5倍，單用萬古霉素治療，125 mg，4次/日，口服10～14日。③重癥感染合并并發(fā)癥的初次治療:表現(xiàn)為低血壓或休克、腸梗阻、巨結腸，用萬古霉素500 mg，4次/日，口服或鼻飼;加用甲硝唑500 mg，3次/日，靜脈滴注。完全腸梗阻時，用萬古霉素滴注。④首次復發(fā)的治療與初次復發(fā)相同，第二次復發(fā)可用萬古霉素逐漸減量和/或沖擊療法。甲硝唑不應用作復發(fā)一次以上CDI治療和長期治療用藥，因為具有累積神經(jīng)毒性作用的潛在危險。

值得注意的是，BI/NAP1/027菌株對包括C-8-甲氧基氟喹諾酮、莫西沙星和加替沙星在內的氟喹諾酮類普遍高水平耐藥［23］。盡管該菌早已存在，但是先前的菌株對氟喹諾酮類較為敏感，未造成暴發(fā)流行。BI/NAP1/027流行株的出現(xiàn)可能與氟喹諾酮類廣泛使用造成的抗菌藥物選擇性壓力相關。

7 預防和控制

預防和控制CDAD發(fā)生的措施包括合理使用抗菌藥物和減少艱難梭菌水平傳播，即手衛(wèi)生、接觸隔離、環(huán)境清潔和消毒等。不推薦常規(guī)監(jiān)測無癥狀攜帶者和環(huán)境中的艱難梭菌［20］。

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