真菌性尿路感染病原与耐药分析
作者: 潘青秀【摘要】近年来,随着抗生素、免疫抑制剂的广泛应用,放射医学的发展以及各种插管导管技术的临床使用,真菌性尿路感染的发病率呈上升趋势。随着科学技术的不断进步与发展,特别是质谱技术与NGS,血清学实验、分子诊断等技术的应用,越来越多的少见真菌被发现。而长期大量抗真菌药物的使用暴露,使得超级真菌也被不断报道。故真菌性尿路感染病原诊断、临床分布、耐药机制等对于真菌尿路感染的治疗尤为重要。
【关键词】尿路感染;真菌;病原谱;耐药机制
Pathogen and drug resistance analysis of mycotic urinary tract infection
PAN Qingxiu
Beihai People’s Hospital, Beihai, Guangxi 536000, China
【Abstract】In recent years, with the widespread use of antibiotics, immunosuppressants, the development of radiation medicine and the clinical use of various intubation catheter techniques, the incidence of fungal urinary tract infection is on the rise.With the continuous progress and development of science and technology, especially the application of mass spectrometry, NGS, serological experiments, molecular diagnosis and other technologies, more and more rare fungi have been discovered. And the long-term exposure of a large number of antifungal drugs, so that super fungi have been reported.Therefore,pathogen diagnosis,clinical distribution and drug resistance mechanism of fungal urinary tract infection are particularly important for the treatment of fungal urinary tract infection.
【Key Words】Urinary tract infection; Fungi; Pathogen spectrum; Drug resistance mechanism
尿路感染主要是指输尿管、肾脏、膀胱以及尿道等部位发生了感染。泌尿系感染在临床上属于比较常见的一种感染性疾病,其发病率和死亡率都很高。在美国,由于泌尿系感染,每年有700多万人到医院门诊就医,100多万人到医院住院[1],泌尿系感染引起的休克致死是由泌尿系感染致死的第三个原因。在国内,泌尿系感染已达20.8%~31.7%,对患者的生命安全造成了极大的影响。由于霉菌导致的肾脏、输尿管、膀胱和尿道等多种生殖器官的炎症都属于霉菌性尿路感染的范畴。真菌性尿路感染属于侵袭性真菌病的一种,近几年来,随着广谱抗生素、免疫抑制剂的广泛使用,患病率及病死率呈持续上升趋势,严重威胁患者健康[2]。随着抗真菌药物的广泛使用,不断有耐药性真菌的报道出现,与细菌耐药性比较,真菌的耐药机制研究还是比较有限。
1 真菌尿路感染流行病学现状
真菌性尿路感染的病原常见的有念珠菌、藻菌、曲霉菌、酵母菌组织胞浆菌以及隐球菌和毛霉菌等都是临床中常见的白色念珠菌,经过研究后发现非白念珠菌的感染临床发生率较高[3-5]。国外有相关报道[6],侵袭性念珠菌感染在通过氟康唑治疗后能够降低其发生率,随着我国对白假丝酵母菌的大量应用,世界范围内白假丝酵母菌的发病率不断降低,但其他非白假丝酵母菌的感染却呈上升趋势。
2 真菌尿路感染的危险因素与致病机制
从普通人类的肠道、口腔、肛门或阴道中可以找到白念珠菌,白念珠菌一般都是以腐生菌的形式存在于体内,只有在宿主的免疫系统受到损害时,它才会产生致病的感染,所以又称“条件感染”。血液科患者、肿瘤患者、器官移植患者等,由于患者在接受了放射治疗和化学治疗后,机体的抵抗力会降低,从而更容易出现念珠菌病的出现。
国外的数据显示,深部真菌感染,尿道插管是发生念珠菌血症的仅次于静脉插管的危险因 素[7]。一项念珠菌尿路感染相关危险因素分析的研究发现[8],当患者血浆 1,3-β-D葡聚糖检测阳性,患者长时间使用广谱的抗生素,经研究后发现了中性粒细胞<0.5×109/L患者发生尿路感染的概率就越高,血浆1,3-β-D葡聚糖检测阳性,长期使用广谱抗生素是导致尿路念珠菌感染的高危因素。有可能是由于长期、大剂量的应用,引起了人体内微生物的紊乱,降低了人体的抵抗力,同时也容易受到假丝酵母菌的侵袭。重症患者侵袭性真菌感染诊断与治疗指南中提到[9],ICU患者是侵袭性真菌感染(IFI)的高发人群,且IFI正成为导致ICU患者死亡的重要病因之一。已有的文献表明,白色假丝酵母的生物被膜和菌丝体的形态与其致病力密切相关。菌丝特异性的转录调控蛋白UME6在白色念珠菌中的表达能够使其由类似于酵母的状态向类似于菌丝的状态转化,从而增强其在白色念珠菌中的生物被膜的生成及对其的入侵能力。
3 病原学诊断
真菌性尿路感染的临床症状缺乏特异性,与普通细菌的尿路感染不易区分,患者常有尿频、尿急、排尿困难,甚至血尿等膀胱炎症状,少数患者也可出现无症状菌尿。真菌性尿路感染的诊断主要依靠病原学诊断,方法包括真菌直接镜检(含荧光染色)、真菌培养及鉴定、血清学、分子生物学和组织病理检测。尿液标本离心后直接涂片查见卵圆形芽孢或孢子、假菌丝或菌丝往往提示念珠菌,真菌直接镜检敏感性不高,而荧光染色具有较高特异性和敏感性,越来越广泛应用于临床。有研究表 明[10],中段尿样本前处理后直接通过基质辅助激光解离-飞行时间质谱仪可用于直接检测尿液样本中的细菌,与传统的尿液培养鉴别法相比,鉴别的时间提前42h。在泌尿系感染的早期,中等程度的尿液样本的细菌培养是最有效的。
4 临床分布
真菌性尿路感染病原菌主要以念珠菌为主,其他常见的病原菌有隐球菌、毛孢子菌、曲霉菌等等。而念珠菌中以白色念珠菌常见,其次是热带念珠菌、光滑念珠菌[11]。而吴旭丽等的文献报道,真菌性尿路感染以热带假丝酵母菌为主,占52.52%,其次为白色念珠菌与光滑念珠菌。在临床中真菌性的尿路感染主要是受到了念珠菌的影响,各种念珠菌的构成存在地区差异和用药差异,与地域和预防性应用氟康唑有关。近几年,非白念珠菌的分离率越来越高,尤其是耐药性热带念珠菌、光滑念珠菌。临床科室分布中,ICU、神经内科、神经外科等长期留置导尿管的患者较多,尿液标本中分离的真菌占比例相对大;肿瘤科、血液内科、内分泌代谢科、泌尿外科等真菌性尿路感染的患者也较常见;年龄上,以老年患者(>60岁)较常见。
5 耐药性分析
常见的抗真菌药物有唑类、氟胞嘧啶、多烯类、棘白菌素类。棘白菌素经肝脏代谢,以无活性成分经胆汁和尿液排泄,有效成份在尿液中浓度极低,无法达到有效浓度而不被推荐。美国感染性疾病学会念珠菌病处置的临床实践指南对有症状的念珠菌性尿路感染的治疗首选推荐药物是氟康唑,替代药物是两性霉素B。《热病-抗微生物治疗感染指南》中对于有症状的念珠菌性尿路感染推荐用药也是氟康唑。氟康唑属于三唑类抗真菌药物,通过抑制真菌细胞中细胞色素P450介导的去14α甾醇甲基化,抑制真菌细胞膜主要成分固醇类-麦角固醇合成,损伤真菌细胞膜,影响细胞内物质的摄取而起到杀菌效果。它能够与真菌的甾类化合物(甾类化合物)相互作用,在其表面生成一个小孔洞,进而影响其渗透性,导致真菌体内物质(如氨基酸、核苷酸和电解质等)流出,进而导致真菌停止增殖和致死。自全国真菌监测网的数据统计,大部分(94%)白色念珠菌、热带念珠菌对氟康唑和伏立康唑敏感,12.2%的光滑念珠菌对氟康唑耐药,17.8%光滑念珠菌对伏立康唑表现为非野生型。除白色念珠菌外,其他念珠菌特别是光滑念珠菌对唑类的敏感性降低。张凤岐等的研究,白色念珠菌、热带念珠菌、光滑念珠菌对氟康唑的耐药率分别是20%、12%、5.5%;对两性霉素B 的耐药率均是16%左右。王兴刚等的研究显示念珠菌对氟康唑的综合耐药率为17.7%。靶位ERG11p基因的修饰导致对抗真菌类药物的亲和力下降是最直接的耐药机制之一。念珠菌可以表达ERG11和参与麦角固醇生物合成的其他基因,提高靶位蛋白丰度会降低标准剂量的唑类药物的效力。耐药性真菌通过编码多种药物外排转运蛋白,对唑类等抗真菌药物敏感性有潜在影响,多种药物外排转运蛋白的过度表达是重要的耐药机制。ERG3编码固醇Δ5,6-去饱和酶,有助于固醇的生物合成从而促进唑类耐药在新型隐球菌中,编码ABC转运蛋白的基因CnAFR1可导致其对氟康唑的耐药。
6 小结
真菌性尿路感染主要发生长期住院的老年人群,其他高危因素还有糖尿病、免疫缺陷、长期使用广谱抗生素、免疫抑制患者、特别是留置导尿管的住院患者。各地区真菌性尿路感染的病原分布存在差异,主要以念珠菌为主,其他病原菌有曲霉菌、隐球菌、毛孢子菌等。真菌性尿路感染临床症状没特异性,其诊断主要依靠病原学诊断,直接尿液涂片镜检检出率底,血浆 1,3-β-D 葡聚糖等检测结果、连续多次尿液培养阳性可提供诊断依据。无症状的真菌性尿路感染无需使用抗真菌药物,有症状首选氟康唑和两性霉素B。棘白菌素类在尿液浓度极低,不推荐使用。念珠菌耐药机制主要有编码药物外排蛋白、靶酶基因突变导致亲和力下降、替代靶酶基因过度表达或发生突变等。新型抗真菌药物的相继出现和应用,对真菌耐药情况 亦有着极大的影响。其中由非白念珠菌引起的念珠菌尿路感染发病率有上升趋势。充分了解真菌性尿路感染的流行病学、致病机制、耐药分析和准确的病原学诊断可以给临床提供特异性的治疗方案。
参考文献
[1] 栗方,曹彬,杜小玲,等.医院内深部真菌感染的临床分布特点及耐药性分析[J].中华医院感染学杂志,2008,18(12):1771-1773.
[2] Banerjee M,Uppuluri P,Zhao XR,et al.Expression of UME6,a key regulator of Candida albicans hyphal development,enhances biofilm formation via Hgc1-and Sun41-dependent mechanisms[J].Eukaryotic Cell,2013,12(2):224-232.
[3] 赵蓬波,曹亮,侯晓杰.老年泌尿系深部真菌感染的种类分布特点及耐药性检测[J].中国实验诊断学,2009,13(10):1428-1429.
[4] 李光辉.尿路感染的诊断与治[J].中国抗感染化疗杂志,2001,1(1):58-60.
[5] 陆军,徐礼锋,祝进.137例泌尿系真菌感染菌群分布和耐药性分析[J].中华医院感染学杂志,2007,17(3):347-348.
[6] 曾翰翔,席丽艳.国外深部真菌病流行病原和耐药情况分析[J].中国真菌学杂志,2006,1(2):117-120,103.
[7] Rosen GP,Nielsen K,Glenn S,et al.Invasi ve f ungal i nf ecti ons i n pediatric oncol ogy patients:11-year experience at a si ngle i n stit uti on[J].J Pediatr He mat ol Oncol,2005,27(3):135-140.
[8] 吴旭丽,黄琴香,蔡琳.泌尿系感染真菌分布及耐药性分析[J].中华医院感染学杂志,2011,21(1):192-194.
[9] 王琳,李佳萍,陈功祥,等.MALDI-TOF MS 在中段尿样本细菌直接检测中的应用[J].检验医学,2015(2): 108-112.
[10] 任丽娟,郑文亮.G试验评价留置导尿管患者尿路真菌感染的意义[J].中国实验诊断学,2018,22(5):831-833.
[11] 胡锡池,严子禾,刘红玲.血浆1,3-β-D葡聚糖检测对于尿路念珠菌感 染的诊断价值及相关危险因素分析[J].实用医学杂志,2012,28(18):3134-3136.