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1、细菌负荷定量检测的临床意义,2,关注焦点,采用PCR技术检测血液标本细菌负荷量,PCR：聚合酶链反应,PCR检测技术简介,聚合酶链反应(PCR)已经成为现代分子生物学实验中最重要的工具，PCR的出现为分离基因、DNA测序等提供了一种快捷、高效的方法 PCR的原理和细胞内发生的DNA复制过程十分相像，可以使DNA分子在数小时(2-4小时)内扩增230倍以上，使之达到可以检测的水平 在临床实验中，PCR已用于病原体的检测和流行病学研究，本法对于传统培养等检测方法繁复，灵敏度低，特异性差，或尚未建立可靠检测方法的微生物尤为适用,3,4,1.Waterer G et al. Current Opini
2、on in Infectious Diseases 2011;24:137141,MI: 1.5627,治疗社区获得性肺炎(CAP)时为何应检测细菌负荷量?,细菌负荷量的检测可预测患者预后,既往研究提示，伴脓毒症风险的CAP患者，其治疗方案不同于其他患者 最近研究表明细菌负荷量高的CAP患者愈后较差，这些发现改变了脓毒症的治疗模式，细菌负荷量与患者是否应进行脓毒症相关治疗、是否转入ICU、是否需要进行更多的侵入性操作等密切相关 PCR检测技术可准确检测血液中的细菌负荷量以及部分特殊病原体的负荷量 细菌负荷量不仅能预示患者的预后，而且这些数据对重度脓毒症的发病机理及临床最佳抗生素的选择具有重要的
3、意义,5,1.Waterer G et al. Current Opinion in Infectious Diseases 2011;24:137141,6,肺炎链球菌肺炎疾病严重程度与细菌负荷量相关,MI: 6.0363,2.Rello J et al. CHEST 2009; 136:832840,研究简介,研究目的 评估社区获得性肺炎(CAP)患者细菌负荷量与患者脓毒性休克及预后的相关性 研究方法 一项前瞻性研究，患者均为住院的CAP患者 细菌负荷量检测：采用rt-PCR技术测定血标本中肺炎链球菌的细菌负荷量 主要研究终点：脓毒性休克的发生率及需行机械通气的患者比例 次要研究终点：急性
4、肾功能衰竭(AKI)、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的发生率及院内死亡率,7,2.Rello J et al. CHEST 2009; 136:832840,患者细菌负荷量分布,肺炎链球菌肺炎患者细菌负荷量分布,8,患者百分比(%),(log10拷贝/mL),2.Rello J et al. CHEST 2009; 136:832840,细菌负荷量影响患者脓毒性休克的发生率,随着肺炎链球菌细菌负荷量的增加，患者脓毒性休克的发生率明显上升,9,脓毒性休克的发生率(%),P0.05,(log10拷贝/mL),2.Rello J et al. CHEST 2009; 136:832840,细菌负荷量
5、影响需机械通气的患者比例,高细菌负荷量的患者需要机械通气的比例明显高于低负荷患者,10,需机械通气的患者比例(%),P=0.001,数据显示，细菌负荷量每增加1log10拷贝/mL，需机械通气的患者比例则增加2倍,log10拷贝/mL,可能需机械通气的患者比例,3/66 9/27,2.Rello J et al. CHEST 2009; 136:832840,细菌负荷量影响患者预后,高细菌负荷量的患者出现AKI和ARDS的比例明显高于低负荷患者,11,患者百分比(%),P0.001,10/66 15/27 1/66 5/27,P=0.007,2.Rello J et al. CHEST 200
6、9; 136:832840,细菌负荷量影响患者死亡率,12,患者死亡率(%),P=0.012,4/66 7/27,高细菌负荷量的患者死亡率明显高于低负荷患者,2.Rello J et al. CHEST 2009; 136:832840,研究结论,13,随着细菌负荷量的增加，感染患者出现脓毒性休克的比例及需机械通气的比例明显上升 感染患者细菌负荷量影响患者预后：高细菌负荷量的患者出现AKI、ARDS的比例及死亡率明显高于低负荷患者,2.Rello J et al. CHEST 2009; 136:832840,14,脑膜炎球菌感染疾病严重程度与细菌负荷量相关,3.Darton T et al.
7、 Clinical Infectious Diseases 2009; 48:58794,MI: 5.835,研究简介,研究目的 评估脑膜炎奈瑟菌细菌负荷量与感染患者住院时间的相关性以及影响患者死亡风险的高危因素 研究方法 一项为期3年的临床研究，患者均为脑膜炎奈瑟菌感染的住院患者 细菌负荷量检测：采用rt-PCR技术测定血标本中脑膜炎奈瑟菌的细菌负荷量 评估宿主因素(如年龄、细菌负荷量等)对患者死亡率的影响,15,3.Darton T et al. Clinical Infectious Diseases 2009; 48:58794,细菌负荷量影响患者预后,研究显示：细菌负荷量与患者住院时
8、间、肾透析以及肢体缺失或皮肤移植密切相关,16,细菌负荷量(log10拷贝/mL),是 否 是 否 是 否,P0.001,P0.001,P=0.001,3.Darton T et al. Clinical Infectious Diseases 2009; 48:58794,N=504,细菌负荷量影响患者死亡率,死亡组患者的细菌负荷量明显高于存活组患者,17,细菌负荷量(log10拷贝/mL),P0.001,n=950 n=95,多因素回归分析显示：随着细菌负荷量的增加，患者死亡风险明显上升,3.Darton T et al. Clinical Infectious Diseases 2009
9、; 48:58794,研究结论,18,脑膜炎奈瑟菌细菌负荷量与感染患者住院时间以及后遗症的发生率密切相关 随着细菌负荷量的增加，患者死亡风险随之增加,3.Darton T et al. Clinical Infectious Diseases 2009; 48:58794,总结,PCR检测技术可准确检测血液中细菌负荷量以及部分特殊病原体的负荷量，对临床具有重要的指导意义 研究显示，细菌负荷量可预示患者的预后： 随着细菌负荷量的增加，感染患者出现脓毒性休克的比例及需机械通气的比例明显上升 细菌负荷量与感染患者住院时间以及后遗症的发生率密切相关 随着细菌负荷量的增加，患者出现AKI、ARDS的比例
10、及死亡率明显高于低负荷患者,19,可以解决的临床问题,帮助判断高危因素和临床预后 指导抗生素选择 提示可能存在的“ 接种物效应”,20,实验室测定药物敏感性时，标准接种菌量为5105CFU/ml。但专家指出，心内膜炎、化脓性关节炎、骨关节炎以及脓肿等深部组织感染，其病原体的负荷量常高达109-1010CFU/mL，远远超过实验室操作的标准接种菌量。 正因为如此，导致实验室药敏结果与体内药物敏感性不完全一致，出现病原体虽然对抗菌药物敏感，但治疗失败率高的现象。而抗菌药物在高接种菌量时对细菌的MIC值比标准接种菌量时明显升高的现象称之为接种物效应。 如果患者体内的细菌载量比较高，产酶也会较高，导致
11、使用的酶抑制剂不能中和细菌的产酶，临床治疗失败。,21,接种物效应（Inoculum effect）,22,对于细菌负荷量高的感染患者，是否应避免使用存在接种物效应的抗菌药物？,思 考,内酰胺类(除外碳青霉烯类) 存在接种物效应,4.THOMSON KS et al. ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY.2001;45(12): 35483554,研究显示，碳青霉烯类不存在接种物效应，三代和四代头孢菌素、单环内酰胺类及内酰胺类/内酰胺酶抑制剂均存在接种效应,碳青霉烯类：美罗培南；三代头孢：头孢他啶；四代头孢：头孢吡肟；单环内酰胺类：氨曲南； 内酰胺类/内
12、酰胺酶抑制剂：哌拉西林/他唑巴坦 接种效应的定义：在高接种菌量时(5*107CFU/ml) MIC值比标准接种菌量时(5*105CFU/ml)升高8倍,头孢菌素对大多数产ESBL肠杆菌显示接种物效应,5.吴娜等.中国感染与化疗杂志.2011;11(1):31-35,内酰胺类/内酰胺酶抑制剂,三代头孢,四代头孢,碳青霉烯,测定不同抗菌药物对22株产ESBL大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌在标准接种菌量(5*105CFU/ml)及高接种菌量(5*107CFU/ml) 的MIC值，评估其接种效应 碳青霉烯类：美罗培南；三代头孢：头孢他啶；四代头孢：头孢吡肟； 内酰胺类/内酰胺酶抑制剂：哌拉西林/他唑巴坦,显
13、示接种效应的菌株比例,头孢菌素对40-87%产ESBL大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌显示接种效应,存在接种物效应的抗菌药物 治疗敏感或中介菌株感染时临床治疗失败率高,治疗失败率(%),对32例产ESBL肠杆菌菌血症患者的调查分析，体外药敏试验显示，致病菌株对头孢菌素(头孢噻肟、头孢三嗪、头孢唑肟、头孢吡肟、头孢他定)敏感或中介,6.PATERSON DL et al. JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY.2001;39(6):22062212,头孢菌素治疗产ESBL菌株感染时，虽然药敏试验显示敏感但治疗失败率高,随着MIC值的增加， 头孢菌素治疗产ESBL肠杆菌感染的失
14、败率逐渐上升,26,治疗失败率(%),虽然药敏试验显示敏感(MIC8g/ml)，但随着MIC值的增加，头孢菌素治疗产ESBL肠杆菌感染的失败率逐渐上升,6.PATERSON DL et al. JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY.2001;39(6):22062212,对32例产ESBL肠杆菌菌血症患者的调查分析，体外药敏试验显示，致病菌株对头孢菌素(头孢噻肟、头孢三嗪、头孢唑肟、头孢吡肟、头孢他定)敏感或中介,3/11 1/3 2/3 6/6,采用头孢菌素治疗， 增加产ESBL肠杆菌感染患者治疗失败率,采用头孢吡肟治疗，近1/3的产ESBL肠杆菌感染患者治疗失败
15、,百分比(%),一项多中心、随机对照研究，对其中23例产ESBL肠杆菌院内肺炎患者的亚群分析,N=23,4/13,0/10,7.Zanetti G et al. ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY. 2003;34423447,10/10,9/13,头孢菌素治疗产ESBL菌株感染，患者病死率高,8.NY Lee, WC Ko, PR Hsueh. Diagn Microbiol Infect Dis (accept),碳青霉烯类治疗产ESBL菌株感染，患者30天内存活率在90%左右 但是，采用头孢菌素治疗产ESBL菌株感染，患者30天内存活率50%,判断
16、是否存在接种物效应的高危因素,29,ESBLs 深部组织感染的疾病中，病原体的负荷量常高达109-1010CFU/mL 心内膜炎 肺组织感染 化脓性关节炎 骨关节炎 脑膜炎 脓肿 常规概念上患者的病情越严重，细菌负荷越大，产酶越多。,未 来,通过PCR细菌负荷定量检测判断,存在接种物效应的抗菌药物不推荐为治疗的首选,研究认为，对于产ESBL肠杆菌感染： 碳青霉烯类不存在接种物效应，可作为治疗首选 内酰胺类/内酰胺酶抑制剂存在接种物效应，对于轻中度感染需根据药敏试验结果审慎考虑哌拉西林/他唑巴坦 对于第三、第四代头孢菌素(如头孢他啶和头孢吡肟)即使体外药敏试验敏感也不建议应用,5.吴娜等.中国感染与化疗杂志.2011;11(1):31-35,总 结,PCR检测技术
