中国成人艰难梭菌感染诊断和治疗专家共识

【珍藏】中国成人艰难梭菌感染诊断和治疗专家共识
2017-12-18徐英春、张曼等临床检验医学


艰难梭菌(CD)作为医院和社区感染性腹泻，尤其是伪膜性肠炎等相关疾病的重要病原体，近年来在欧美等发达国家及地区日益受到关注。
但在中国，医学领域对艰难梭菌感染(CDI)的认识尚且不足。迄今为止，我国尚未有针对CDI诊断和治疗的指南、行业标准或专家共识出台。
因此，中国医师协会检验医师分会感染性疾病检验医学专家委员会联合我国行业内各领域知名专家，共同撰写了本共识，旨在加强临床医务工作者对CDI的认识，提高对该种疾病的精准诊断、治疗与防控能力。

艰难梭菌感染
CD是一种革兰阳性厌氧芽孢杆菌，是引起院内肠道感染的主要致病菌之一。临床上，约15%～25%的抗菌药物相关性腹泻(AAD)、50%～75%的抗菌药物相关性结肠炎和95%～100%的伪膜性肠炎(PMC)是由CDI引起。
CDI主要是由产毒素CD过度繁殖导致肠道菌群失调并释放毒素所引起，主要临床症状为发热、腹痛、水样便腹泻。CDI通常由长期或不规范使用抗菌药物引起，轻者引起腹泻，严重者引发伪膜性肠炎，且常伴有中毒性巨结肠、肠穿孔、感染性休克等并发症，甚至最终导致死亡。
艰难梭菌毒力因子及致病机制
CD的主要毒力因子为肠毒素A(308kD)和细胞毒素B(270kD)，两者均由N-端葡萄糖基转移酶催化区(GTD)、半胱氨酸蛋白酶活性区(CPD)、跨膜区和C-端受体结合区(ＲBD)组成。
其毒素作用的分子机理为：
(1)毒素受体结合区(C端重复序列)与细胞受体特异结合；
(2)毒素-受体形成复合物并引发细胞内吞噬作用；
(3)酸性环境使毒素构象发生变化，使毒素的跨膜区插入到细胞膜中并形成孔道；
(4)毒素在某些细胞因子的共同作用下，发生自我切割，产生易位作用，将毒素的GTD释放到胞质内；
(5)GTD发挥催化作用使ＲhoGTP酶家族糖基化，GTP结合蛋白失活，靶细胞肌动蛋白细胞骨架解聚，细胞通透性增加，细胞内物质外流，产生炎症，最终导致细胞
死亡、肠壁坏死、液体积蓄、出现水样腹泻，坏死的肠壁细胞和炎症细胞在肠黏膜上形成伪膜。
流行病学
近年来，CDI已对全球性公共健康造成威胁，然而不同国家和地区报道差异较大。来自美国和欧洲的数据表明，CDI的发病率偏高但正趋于稳定，其总体发病率已高于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的感染，成为医院相关性腹泻的首要病因。
美国疾病控制和预防中心(CDC)在2013年发布的统计数据显示:美国每年CDI患者超过25万，其中至少1.4万人死于该种疾病。加拿大CDI发病率从1997年的3.8/万住院日上升至2005年的9.5/万住院日。
在亚洲，韩国的一项多中心研究发现，成人住院患者CDI发病率从2004年1.7/万住院日上升至2008年的2.7/万住院日，低于同期美国成人住院患者发病率(8.75/万住院日)。2007至2008年上海一家医院的研究发现，其住院患者CDI的发病率为17.1/万住院患者。
2002年以来，一种高产毒CD在北美和欧洲暴发流行，其PCＲ-核糖体分型027型/脉冲场凝胶电泳分型NAPl型/限制性内切酶分型BI型(简称ＲT027/NAP1/BI)，该型菌株引起的临床症状更加严重且传播性更强，易复发，预后差，导致CDI发病率快速增加。
截至目前，该高产毒株已蔓延至美国48个州和欧洲16个国家，成为美国、比利时、北爱尔兰(英国)、苏格兰(英国)和西班牙等国家和地区的优势流行菌株。其他国家也相继发现此高产毒株，如澳大利亚、墨西哥、智利、希腊、捷克和波兰等国家均已分离到ＲT027型。
近年来，亚洲也不断出现ＲT027型菌株的报道，但均为散发病例。中国的香港、台湾和大陆地区也相继报道发现了ＲT027型菌株。虽然很多国家已发现ＲT027型高产毒株，但并非所有国家都以ＲT027型为优势流行菌株。在中国，引起感染的CD有其独特的流行病学特征，主要流行菌株为ＲT017(ST37)，ＲT046(ST35)和ＲT012(ST54)。而中国健康人分离的CD则以多位点序列分型ST54、ST3和ST2为主。
危险因素

长期暴露于广谱抗菌药物，尤其是克林霉素、氟喹诺酮类和第三代头孢菌素患者，具有严重基础疾病患者，老年人，使用免疫抑制剂或免疫低下、糖尿病、肾功能衰竭、胃肠手术、管饲、肠道准备、营养不良、炎症性肠病(尤其是溃疡性结肠炎)患者，以及长期使用质子泵抑制剂和抗组胺剂(如H2受体阻滞剂)等患者容易发生CDI，尤以胃肠手术后合并使用广谱抗菌药物的患者发生风险最高。
临床表现

CDI临床症状最早可出现在开始用药后数小时至2d之内，最晚可于停药后3周内出现。症状可由单一腹泻到中、重度感染包括发热、腹痛、腹胀，腹泻初期为水样便，常多于3次/24h，后期可发展为脓血便。重症患者白细胞增多。严重感染表现为水样便伴有脱水、中毒性结肠炎和脓毒血症，粪便中可有黏膜状物存在。
诊  断

CDI诊断标准为:患者出现中至重度腹泻或肠梗阻，并满足以下任一条件：
(1)粪便检测CD毒素或产毒素CD结果阳性；
(2)内镜下或组织病理检查显示伪膜性肠炎。

病原学检查
1.粪便标本采集
一般情况下，仅需对稀便、水样便或半成形便进行CD检测。对于疑似有CD感染及肠梗阻的患者，应通过直肠拭子进行检测。在出现明显腹泻症状(≥3次/24h、持续超过2d)及进行针对性治疗前，采集不成形粪便标本(推荐10～20ml，不少于5ml)送检。CD毒素室温下易降解，应于取材后2h内送检并立即检测;如不能立即检测，则需将标本置于4℃冰箱保存，不超过3d。

2.艰难梭菌菌株检测
(1)培养
常采用CCFA培养基(CCFA)或CD显色培养基进行厌氧培养。CCFA培养基需培养48～72h，对粪便标本通过加热或乙醇预处理可以减少粪便正常菌群，筛选出细菌芽孢。CD在CCFA上具有典型的“马粪”气味，菌落在紫外光下显示黄绿色荧光，典型的菌落可使用API20A、Vitek2Compact或者MALDI-TOFMS技术等进行鉴定。
使用CD显色培养基可以缩短培养时间至18～24h，且无需对粪便样本进行加热或乙醇等预处理。CD在显色培养基上的菌落具有黑色、扁平、粗糙、边缘不整齐的特点，同时可以达到直接鉴定CD的目的。厌氧培养敏感度较高，但不能区分菌株是否产生毒素，可作为难辨梭菌筛查的有效方法之一，菌株可用于流行病学调查。

(2)谷氨酸脱氢酶检测
谷氨酸脱氢酶(GDH)是所有CD高水平表达的代谢酶，可用于筛查疑似CDI患者粪便样本中是否存在CD。通常使用酶免疫方法(EIAs)直接检测粪便标本中的GDH抗原。检测时间约1～2h，操作简便且成本较低。
系统综述显示该试验具有较高的敏感度(＞90%)、特异性(＞90%)和阴性预测值(95%～100%)，但同CD培养一样，不能区分菌株是否产生毒素，近20%的GDH阳性患者的CD不产生毒素。该方法可作为一种高度敏感的初筛试验，GDH试验阴性，可直接报告临床用于排除CDI;GDH试验阳性，需要进一步检测其毒素或毒素基因进行确证。

3.艰难梭菌毒素检测
(1)细胞毒性试验
细胞毒性试验(CCTA)，即细胞毒性中和试验(CCNA)，用于直接检测粪便标本中存在的CD毒素。将不成形稀便标本离心，上清经0.45μm滤膜过滤，将无菌PBS稀释的粪便滤液加入细胞悬液(Vero或Hep2细胞等)，分别加入和不加入抗CD毒素的中和抗体，37℃5%CO2环境培养，24h、48h后显微镜下观察细胞病变效应(CPE)，而加入特异性抗毒素抗体能阻止这种细胞病变。
CCTA是实验室诊断CD的金标准，特异性强，敏感度高(最低可检测出10pg毒素)，但需要细胞培养及显微镜观察的相应设施和技术，操作繁琐，耗时长(48～72h)，判定结果需要一定经验的技术人员，不适宜临床常规检测。
(2)产毒素培养
产毒素培养(TC)用于检测CD菌株的产毒素能力。将不成形稀便标本接种于CCFA培养基或CD显色培养基上，37℃厌氧培养至少48h，挑取典型菌落接种至液体培养基中，厌氧培养48h，0.45μm滤膜过滤培养上清进行细胞毒性试验。也可用EIAs检测固体培养基上菌落产毒素能力，检测时间可缩短至2～3d，但敏感度稍低。
TC是实验室诊断CD的参考方法，敏感度高，特异性强，但操作繁琐，耗时长(5d左右)，结果判读的技术人员需要有一定经验，不适宜临床常规检测，可用于流行病学监测，并作为评价其他检测方法的参考标准。
(3)毒素免疫检测
目前常用EIAs直接检测腹泻粪便标本中的CD毒素，用单克隆抗体特异性结合CDA/B毒素蛋白进行检测。EIAs检测CD毒素的优点是特异性高(＞90%)，能区分产毒株和非产毒株，并且检测周期短，数小时即可出结果，操作简便，应用广泛;缺点是敏感度较低(39%～76%)，不能单独用于CD感染的实验室诊断。
目前，EIAs检测CD毒素常和GDH检测或核酸扩增技术(NAATs)联合应用，用于CD感染实验室两步法或三步法诊断。
4.艰难梭菌毒素基因检测
可采用实时PCＲ或环介导等温扩增法(LAMP)等分子生物学技术，定性检测粪便样本中的CD毒素基因。
商品化的检测系统包括GeneXpert(Cepheid，美国)、FilmArray(梅里埃，法国)等，此类方法将样品提取、纯化、核酸扩增、产物自动化检测整合，通常可在2h内完成检测。此外，GeneXpert可以检测tcdC基因的突变和缺失，预测高产毒菌株ＲT027型CD。NAATs具有高敏感度和特异性，该方法可作为唯一的独立测试技术检测产毒素CD，且检测时间短，能够及时隔离和治疗CDI患者，从而减少院内传播的机会，并改善患者预后。但NAATs的应用受限于其检测成本较高，需要特殊检测设备。


5.推荐实验室诊断流程
不同的诊断方法各有优缺点，见表1。综合考虑不同方法的敏感度、特异性、耗时、费用等因素，推荐使用两步法或三步法进行CDI诊断。
(1)三步法:即首先使用GDH试验初筛，GDH阳性进行毒素EIAs试验，二者结果不一致使用CCTA、TC或NAATs确证(图1)。
(2)两步法:即同步联合检测GDH和毒素EIAs试验，二者结果不一致使用CCTA、TC或NAATs确证(图2)。


其他相关实验室检查
轻至中度感染患者外周血白细胞可正常，严重感染者白细胞可达15×109/L以上。血清降钙素原(procalcitonin，PCT)对诊断CDI意义不大，但PCT＞0.2ng/ml时，提示CDI有重症化趋势。合并脓毒血症时，相应脏器损害的功能指标也异常，如血肌酐超过正常值1.5倍，血清白蛋白＜25g/L。
CT检查
CT检查对于诊断CDI缺乏特异性和敏感度。若发现结肠壁增厚、结节状结肠袋增厚、水肿厚度＞4cm，特别是炎症部位在升结肠时，对于重症CDI感染患者有一定辅助诊断意义。暴发性CDI常出现腹水