艰难梭状芽孢杆菌感染(CDI)是实体器官移植(SOT)受者遇到的常见问题,而且近年来发病率不断上升。SOT受者CDI发生率比其他手术患者要高,并且这一特殊群体还有一些能引起其他严重并发症的危险因素。对于非移植患者CDI感染,文献认为应该根据感染的严重程度来选择治疗方案。迄今为止,还没有大规模随机对照临床试验为这方面的治疗提供依据,我们对现有的证据进行了总结归纳。
艰难梭状芽孢杆菌是一种带有芽孢的厌氧革兰阳性菌。它导致了6%~25%的抗菌药物相关性腹泻、75%的抗菌药物相关性结肠炎及超过90%的抗菌药物相关性假膜性结肠炎。它通过产生毒素A和毒素B,引发一系列的炎症反应和细孢因子释放,从而引起了炎症性腹泻和结肠黏膜损伤,最终形成了假膜特有的黄色可见斑块。这种现象很少在使用免疫抑制剂的患者身上看到。尽管大多数的艰难梭状芽孢杆菌菌株能分泌A、B两种毒索,但是有一些菌株只能分泌毒素B,有的菌株不分泌毒素。只分泌毒素B的菌株引起的疾病与两种毒素都分泌的菌株相同,因此毒素B被认为具有致病性。但是不分泌毒素的菌株不会引起感染。还有一些菌株能够分泌一种二元毒素,这种毒素的具体生物学作用还不清楚。值得注意的是,≥50%的患者虽然体内有艰难梭状芽孢杆菌定植,但并未发生感染,这是否跟移植患者的个体特异性有关还不得而知。
从2000年开始CDI的发病率和发病严重程度一直在显著增加。CDI流行病学的改变与在北美发现的一种抗药性NAPl/BI/027菌株有关。SOT患者比其他住院患者更容易发生CDI。CDI在不同器官移植患者中发生率不同,肝移植3%~19%,肾移植3.5%~16.0%,胰肾联合移植1.5%~7.8%,小肠移植9%,心脏移植8%~15%,肺移植7%~31%;发生率比其他住院患者(<1%)要高。CDI在免疫功能正常的患者当中会引起8%的暴发性肠炎,但在移植患者中这一比例为13%。CDI发生率在移植后3个月内最高,可能是由于更频繁的使用抗菌药物、强烈的免疫抑制治疗以及长时间暴露于医院环境中。
迟发型的CDI发生于移植后数月至数年,常常与抗菌药物使用或者肠道抗排异的免疫抑制治疗有关。现在还未知NAPl/BI/027菌株给器官移植患者CDI带来的影响。抗菌药物的使用是引起CDI最重要的危险因素。任何的抗菌药物都可能引起CDI,但其中以氯洁霉素、氨苄青霉素、头孢菌素、氟喹诺酮类最常见。长时间联合使用抗菌药物也被认为是危险因素之一。抗菌药物使用被认为是引起几乎所有免疫功能正常患者CDI的原因。但是有研究发现发生CDI的移植患者中只有80%有过抗菌药物使用史。这种区别(即有一部分没有使用过抗菌药物的移植患者也发生CDI)可能跟移植患者正常菌群的改变、免疫功能的损伤、严重的移植前疾病和手术过程有关。免疫功能不健全也是移植患者发生CDI的危险因素。
在SOT受者中常常用到抑制胃酸药物,如质子泵抑制剂(PPI)和H2受体拮抗剂,这也是CDI发生的重要危险因素。胃的酸性环境可以抑制艰难梭状芽孢杆菌生长,进而影响其形成孢子。PPI也可能导致胃肠道菌群失调,使艰难梭状芽孢杆菌更容易在肠道定植。但尚不明确抑制胃酸是CDI的致病因素还是CDI患者的标志。其他常被提及的危险因素包括:年龄>65岁、严重的潜在疾病、尿毒症、胃肠道手术、鼻胃管或气管插管和住院时间。SOT受者常多种危险因素并存。
要注意l岁以下的婴儿一般不被认为有CDI发生的风险;但在这一人群中常见无症状的艰难梭状芽孢杆菌定植。在该群中,必须首先排除由其他病因导致的腹泻,才可考虑所检测到的艰难梭状芽孢杆菌或其毒素是导致腹泻的病因。
接触抗菌药物、高龄、免疫功能低下或免疫抑制、胃酸抑制剂的应用等都是CDI的高危因素。
可通过检测有症状患者大便中的产毒艰难梭状芽孢杆菌来确诊CDI。最新证据表明,艰难梭状芽孢杆菌的检测,尤其是高敏感性的检测方法,如核酸扩增试验(NAAT),一定要结合临床表现。尽管SOT患者可能会有不典型临床表现,但不会影响诊断分析。实验室检测粪便中艰难梭状芽孢杆菌毒素的金标准是细孢毒性分析,检测产毒艰难梭状芽孢杆菌的金标准是产毒培养。细孢毒性分析可以检测粪便中的毒素,然而需要24小时,目前在实验室中已不常用到。产毒培养是检测艰难梭状芽孢杆菌在厌氧培养后产生的毒素,因为其周转时间和成本过于缓慢,很少用于临床诊断。但在流行病研究中却是重要的研究工具。
美国病理学家协会于2008年调查发现,在美国45%的机构目前使用市售酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒来检测艰难梭状芽孢杆菌毒素,这些试剂盒让我们能更快、更经济地获得检测结果。相较于细孢毒性试验,ELISA的敏感性只有60%~90%,尽管新的方法不断提高了敏感性和特异性。即使灵敏度相对较低,毒素试验结果的真阴性率也大于95%,重复试验会增加假阳性率。因此,在毒素试验阴性后还要根据临床是否怀疑有CDI来明确诊断,而不是反复进行实验室检查。要注意某些ELISA试剂盒只检测毒素A,这些检测就会遗漏只产生毒素B的菌株。
尽管ELISA仍是常见的CDI诊断方法,越来越多的医院正逐渐改为新的两步骤法的分子生物学诊断方法。检测粪便中有无谷氨酸脱氢酶(GDH,产毒及无毒艰难梭状芽孢杆菌细孢壁上常见的蛋白)是很多新的检测方法的基础。检测GDH又快又经济,但是不能区分产毒菌株和非产毒菌株,因此需要对GDH阳性的标本进行进一步的毒素检测。GDH阳性的产毒艰难梭状芽孢杆菌目前已经有了多种不同的检测方法,除了前面提到的ELISA和测定细孢毒性方法,NAAT也可以用于确定GDH阳性样本中的产毒菌株。尽管单独使用NAAT检测艰难梭状芽孢杆菌的敏感性达到了93%~100%,但其诊断CDI的阳性预测值只有63%,而且该方法是所有诊断方法中最昂贵的。如此低的阳性预测值是因为存在无症状携带者。不论使用哪种检测方法,都需要对只检测临床怀疑是CDI患者这一做法持谨慎态度。
对于不典型CDI或合并肠梗阻的非腹泻患者,医生需要根据体检和化验结果做出诊断。发烧、腹痛和腹胀是典型重症结肠炎表现,即使腹泻症状不存在。SOT受体发生CDI后也可以出现杆状核粒细孢增多和类白反应。重症结肠炎的CT表现包括明显的肠壁水肿和腹腔积液征。这些查体和实验室检查结果通常可在器官功能障碍之前就有所表现。如果SOT受体的查体或实验室结果无法解释就需要高度怀疑CDI。
(1)医生应熟悉自己医院内可用于诊断艰难梭状芽孢杆菌的方法,并据此制定自己的临床评估方案(Ⅲ)。
(2)对艰难梭状芽孢杆菌和(或)其毒素进行的粪便测试只适用于有症状且大便不成形的患者(Ⅱ-2)。如果初始ELlSA检测结果为阴性,那只在高度怀疑CDI并且检测结果会改变临床治疗方案的前提下才进行重复检测(Ⅱ-2)。快速重复毒素检测并非指的是细孢毒组织分析、基于GDH检测方法和NAAT(Ⅱ-2)。
(3)应避免对治愈患者进行检测(例如:对治疗结束的患者检测粪便中是否存在艰难梭状芽孢杆菌毒素)(Ⅲ)。
(4)对于出现不明原因发热、腹痛、白细孢增多的肠梗阻患者,临床医生应迅速考虑到CDI的可能,即使该患者没有腹泻(Ⅱ-2)。如果有成形的大便,一般不考虑CDI(Ⅱ-2)。
CDI的严重程度可分为3级:轻中度、重度和重度伴并发症。需要注意的是,目前还没有确定的方法来对CDI严重程度进行上述分级。典型的轻中度CDI患者会有腹泻,也可能有轻度腹痛和很少的全身症状。重度CDI表现包括严重腹泻、腹痛、白细孢增多、发烧或其他全身症状。老年患者和低蛋白血症患者发生重度CDI的风险更高。重度伴并发症的CDI临床症状包括了重度CDI的所有临床症状,并可伴有危及生命的其他症状,如麻痹性肠梗阻、中毒性巨结肠症、顽固性低血压和(或)继发于CDI的多器官功能衰竭。CDI的病情可迅速进展,因此临床医师应反复评估病情并据此及时调整相应的治疗方案。
针对CDI患者的首要干预措施是在病情允许时停止使用抗菌药物。在NAP1/BI/027流行之前,撤除抗菌药物对正常菌群的影响可对大约15%~25%免疫功能正常的患者起到治疗作用。如果为了治疗另外的细菌感染而必须使用抗菌药物,医生可考虑换一个抗菌谱窄的抗菌药物或与CDI关系不大的抗菌药物。
先前发表的指南支持基于CDI严重程度选择初始抗菌药物(图1)。对于普通人群和SOT受体,发生轻中度CDI时建议口服甲硝唑。甲硝唑经胆汁排泄,并可通过发炎的结肠黏膜,所以静脉给药时粪便中的药物浓度亦是足够的。这一给药方案并没有经过严格论证,但一些个案报道的结果支持这一方案。医学上一直担心口服万古霉素会增加耐万古霉素肠球菌感染的发生率,但近期的研究还未证实这一说法。在SOT受者中使用甲硝唑的一个主要缺点是可以与其他药物如他克莫司或西罗莫司相互作用,所以用药期间应该监测他克莫司水平。
口服万古霉素是重度CDI的首选治疗方法。一些研究表明,万古霉素在重度CDI的治疗效果比甲硝唑要好。两项随机研究结果提示85%~97%的重度CDI患者经万古霉素治愈,但口服甲硝唑的治愈率仅有65%~76%。同样这两项研究表明在轻至中度的CDI中,两种抗菌药物治疗效果差异无统计学意义。成人万古霉素剂量通常是125 mg/次,每日4次,因为更大的剂量增加了成本和副作用,但疗效却没有提高。该方案下粪便中的万古霉素浓度是艰难梭状芽孢杆菌的最小抑菌浓度(MIC)的数百倍。儿童口服万古霉素的剂量通常是每天40 mg/kg,分34次给药。目前许多药厂将静脉用万古霉素改配成口服万古霉素,这一措施虽然显著降低了成本,但对临床治疗效果无明显影响。
与甲硝唑不同,静脉注射万古霉素不能达到足够的粪便药物浓度,所以绝不能静脉注射万古霉素治疗CDI。
2011年非达霉素被美国食品与药品管理局(FDA)批准用于治疗CDI。非达霉素是一种四环素类抗菌药物(在美国被归为大环内酯类;在欧洲为大环类),全身吸收很少,但在结肠浓度高,并对肠道正常菌群影响有限。非达霉素的疗效已经在没有CDI或有1次CDI发作的患者中进行了评估。数据显示,相比于万古霉素口服125 mg,每6小时1次的治疗方案,非达霉素的治疗效果类似,但是复发的概率大大下降。非达霉素的应用主要受限于药物成本和在SOT受体中缺乏相关数据。有报道称非达霉素联合用药抗其他感染的成功率高于万古霉素。
对于伴有并发症的重度CDI患者,其胃肠蠕动减弱可能通过阻止药物到达感染部位而限制口服万古霉素的疗效。对于这些患者,口服万古霉素500 mg,每6小时1次的给药方案可能保证结肠感染部位快速达到足够的药物浓度。一些个案报道也支持在肠梗阻患者中使用万古霉素灌肠的方法。目前也在研究新型手术方法如分流循环回肠造口术,尽管其用于复杂CDI治疗的确切效果尚不明确。万古霉素灌肠引起结肠菌群血液感染目前也有报道,所以临床医生在采用这一方法治疗时需要谨慎考虑。
图1 指南支持基于CDI严重程度选择初始抗菌药物
为了保证药物进入感染部位,可同时静脉注射甲硝唑和口服万古霉素。抗菌治疗单独用于治疗重度CDI是不够的,可能还需要外科干预。在免疫功能正常CDI患者中,只有不到3%发生需要进行切除结肠术的暴发性伪膜性肠炎;然而,发生CDI的SOT受体中这一比例可高达13%。在药物治疗无效、肠穿孔或多器官功能衰竭48小时内手术治疗可降低危重病患者的病死率。血清乳酸水平和外周血WBC可以帮助决定手术时机。乳酸水平上升到5 mmol/L和WBC上升到5×1010/L与围手术期死亡相关;因此在这之前就应考虑进行干预。术后死亡风险较高的患者包括CDI合并其他疾病的患者,精神状态出现异常的患者和在结肠切除术前进行升压治疗的患者。
静脉注射免疫球蛋白(IVIG)在治疗CDI中的表现一直不稳定。IVIG含有艰难梭状芽孢杆菌抗毒素抗体;但其应用的证据只来自于一系列个案报道。一项包括了18对配对重度CDI患者的回顾性研究发现,标准抗菌治疗联合IVIG没有显示出任何疗效;但这项研究没有对从发病到使用IVIG之间的时间进行校正。另一项回顾性研究对心脏移植术后低丙种球蛋白血症进行了调查,IVIG治疗的患者CDI发生率较低,但差异没有统计学意义。所以IVIG的治疗效果值得进一步研究,但目前还不宜广泛推荐。
20%~30% CDI患者至少会有1次复发。非达霉素治疗的患者复发CDI的次数较少,但迄今为止这些研究不包括移植受者。CDI第一次复发的治疗应依据疾病的严重程度,因为CDI复发与之前治疗中出现的抗菌药物耐药性无关。对于多次复发的CDI患者的治疗,目前还没有充分的研究,但有报告显示长期逐渐减量口服万古霉素或者长期脉冲式口服万古霉素可以治疗成功。甲硝唑不应该逐渐减量或脉冲式给药。万古霉素逐渐减量给药方案包括以下步骤(图1):先常规给药125 mg,每日4次,维持10~14日后减为每日2次,1周后改为每日1次,最后减为每2~3日1次,持续2~8周。脉冲式给药方法为:125 mg口服,每2~3日1次,一共维持4周。研究证实了逐渐减量给药和脉冲式给药的疗效相似。两种给药方法的目的是,在允许正常菌群重建的同时限制艰难梭状芽孢杆菌的繁殖。
现在一个热门的研究方向是联合常规抗菌药物辅助治疗用以减少CDI的复发率。一些回顾性研究和个案报道发现CDI复发患者可从IVIG或益生菌治疗中受益。益生菌的疗效并未从安慰剂对照临床试验中得以证实,而IVIG尚未进行安慰剂对照试验。使用益生菌也有可能增加感染益生菌配方内的细菌风险(包括血液感染),但这种并发症非常罕见。粪便菌群重建治疗(如粪便灌肠)在免疫功能正常患者中具有预防复发的好处。然而在免疫抑制的患者中既要避免使用益生菌也不能使用粪便菌群重建治疗,因为可能出现感染;在SOT受体中也要避免粪便菌群重建治疗,因为缺乏支持性数据,并且理论上有潜在的感染风险。消胆胺和考来替泊也被研究是否可作为辅助治疗,因为它们可以在体外结合艰难梭状芽孢杆菌毒素,但临床结果并不一致。应在使用万古霉素时谨慎进行消胆胺治疗,因为发现消胆胺在体外可以与之形成复合物,导致治疗浓度不够,并且有其他的药物之间反应。少数个案报道提示利福昔明有助于预防复发,但对其快速出现和传播的耐药性依然有所顾虑。
确诊CDI后给予合适治疗但持续伴有腹泻的患者应该考虑是否为其他原因导致的腹泻,包括与其他病原体的混合感染。需要考虑以下因素:寄生虫如贾第鞭毛虫和隐孢子虫,巨细孢病毒(CMV),单纯疱疹病毒(HSV)感染,细菌感染如沙门菌、志贺菌、弯曲杆菌,还有非感染性原因,如使用了泻药、共用了其他抗菌药物或患有缺血性结肠炎。应该进行相应的诊断性检查。
(1)CDI患者的首要治疗措施是在任何可能的时候停用抗菌药物(Ⅱ-2)。
(2)对于轻至中度CDI,口服甲硝唑仍是首选药物(Ⅰ)。甲硝唑剂量为成人500 mg,每日3次;儿童30~50 mg/(kg·d)(不超过成人剂量),分为3次给药。
(3)对于重度CDI,口服万古霉素是治疗的首选(Ⅰ)。万古霉素剂量为成人125 mg,每日4次;儿童40~50 mg/(kg·d)(不超过成人剂量),分4次给药。
(4)对于伴并发症的CDI,口服万古霉素的剂量可以增加至500 mg,每日4次(Ⅲ),万古霉素可通过灌肠给药(Ⅱ-2),并且可联合静脉注射甲硝唑(Ⅱ-3)。
(5)复杂的CDI应考虑手术治疗(Ⅱ-3)。
(6)多次复发CDI的患者需延长口服万古霉素的疗程,可采用逐渐减量给药或脉冲式给药(Ⅱ -2)。
(7)非达霉素在SOT受体中的疗效尚不明确。
(8)没有足够的证据推荐在初发或CDI复发的治疗中常规使用IVIG(Ⅱ-2)、益生菌(Ⅰ)或毒素结合树脂 (Ⅰ)。益生菌可能会增加菌血症风险,毒素结合树脂可能会降低抗菌药物疗效。
预防CDI需要多部门努力,包括疾病控制中心、医生、医院管理、护理、家政服务、药学和微生物学实验室。如果住院SOT受体出现CDI,移植医师应发挥积极作用。除了感染控制措施,预防CDI必须着眼于减少患者获得艰难梭状芽孢杆菌感染的危险因素。最重要的危险为使用抗菌药物,特别是广谱抗菌药物。许多机构已经成功通过规章制度和管理制度限制了广谱抗菌药物的使用。在院内感染暴发时,这个策略在魁北克的医院有效减少了60%的CDI发病率。减少广谱抗菌药物的使用但不改变所有抗菌药物的使用也导致CDI的发生率显著降低。其他干预措施,特别是限制高风险的抗菌药物如头孢菌素类和克林霉素的使用也在很多其他中心明显降低了CDI的发生率。
目前尚无有效预防艰难梭状芽孢杆菌的措施。CDI可以由任何抗菌治疗引起,包括甲硝唑和万古霉素,因此建议在需要预防本病时不要使用抗菌药物。已经出现艰难梭状芽孢杆菌定植的患者在住院后病情不会出现进展,所以无需对无症状携带者提前治疗。益生菌作为预防性措施在几个小型研究中成功率不一致,目前还没有足够的证据支持益生菌可以有效预防CDI。疫苗在将来或许有用,但其效果还尚未通过动物实验和Ⅱ期临床研究的证实。
通过规章管理限制抗菌药物的使用可以减少CDI的发生率(Ⅱ-3)。
应尽量减少其他引起CDI发生的危险因素,如使用抑制胃酸药物或延长住院时间(Ⅲ)。
严格的手卫生和适当的接触预防措施对限制机构内艰难梭状芽孢杆菌的传播起到了关键作用。CDI患者应及时隔离以避免艰难梭状芽孢杆菌的传播。隔离措施应至少到腹泻停止或之后几天,在暴发性感染中最好到出院后取消隔离。接触患者后用什么方法进行手部卫生清洁仍然很有争议。含酒精的洗手液(ABHR)不能杀死艰难梭状芽孢杆菌的孢子,且有效去除艰难梭状芽孢杆菌孢子的能力比肥皂水弱。然而研究中使用ABHR后发病率没有提高,使用肥皂水发病率也未降低。但有研究表明其发病率可因为其他耐药细菌的存在而降低。目前认为戴手套照顾CDI患者后ABHR可用于手部卫生清理。然而在暴发性感染时,如果其他措施不能成功减少发病率,还是要考虑使用肥皂水。艰难梭状芽孢杆菌孢子可以污染环境,抵抗消毒剂,并且能在医院的干燥环境中存活数月。尽管在CDI暴发时使用杀孢子剂是合理的,但目前还不清楚这一措施用于常规净化环境是否必要。是否使用稀释的漂白粉或其他新技术,如紫外线或过氧化氢蒸汽,可以根据自己医院的具体情况决定。
(1)严格手部卫生和接触预防措施的结合限制了患者接触艰难梭状芽孢杆菌,大大降低了CDI的发生率(Ⅱ-3)。
(2)孢子接触1:10稀释家用漂白水溶液10分钟就可被杀灭,对数下降≥6。这在暴发性感染时可用于环境消毒(Ⅱ-3)。
关于CDI仍有许多未知,包括诊断CDI的最佳方法、最佳的治疗策略(特别是复发的和伴并发症的重度CDI)以及预防CDI的最佳手段。在免疫功能正常和免疫抑制的患者中都是如此。CDI诊断性研究中应该包括患者的临床信息,因为仅仅粪便中检测出艰难梭状芽孢杆菌不等于发生CDI。
(未完待续)