猩红热A 组β 型链球菌流行病学及耐药性研究

杨忠浩，王菊芳

(浙江省海宁市人民医院儿科，浙江 海宁 314400)

猩红热A组β型链球菌是一种革兰阳性球菌，经常侵犯上呼吸道黏膜上皮等浅表部位，引起儿童急性咽炎、急性扁桃体炎及猩红热等疾病，是多种儿童细菌性咽炎的罪魁祸首[1]，其中A组β型溶血性链球菌（GAS）是猩红热的主要病原体。猩红热多发于儿童，可通过空气、伤口、产道等进行传播，属于乙类传染病，临床上多表现为发热、咽峡炎、弥漫性鲜红色皮疹和明显的疹后脱屑[2]，如不能及时诊治可导致肾小球肾炎、链球菌中毒性休克综合征等严重并发症[3]，对猩红热病原体的甄别及抗药性分析有重要意义。流行病学调查结果显示猩红热具有地域、性别、年龄、时间及职业差异[4]，而且菌群耐药性也在发生变化[5]，为进一步了解浙江海宁地区猩红热A组β型链球菌的流行特征及为治疗提供参考，本文分析了2017年1月至2018年1月在浙江省海宁市人民医院就诊的147例猩红热儿童咽拭子标本的流行病学特征及耐药性结果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2017 年1 月至2018 年1 月浙江省海宁市人民医院收治的147例猩红热儿童作为研究对象。患儿平均年龄为（7.44±5.42）岁，男性77例，女性70例。按照年龄将147例患儿分为：婴儿（0～＜1岁），4例；幼儿（1～＜3岁），16例；学龄前（3～6岁），67例；学龄初期（7～10岁），56例；学龄晚期（11～12岁），4例。所有患儿满足以下要求：①具有猩红热特征性临床表现； ②年龄≤12周岁；③白细胞计数显著增高，中性粒细胞占80%以上；④患儿咽试子培养结果为A组β型链球菌阳性；⑤患儿本人及其监护人对本研究知情且同意。

1.2 试剂及仪器

病原菌分离所用的哥伦比亚血平板购自青岛海博生物有限责任公司，乳胶凝集实验分群试剂盒购自舜友（上海）生物技术有限公司，链球菌鉴定板条RapID STR System购自美国贝登（在中国由百金生物公司代理销售），CHEF MAPPER System脉冲场凝胶电泳系统为美国Bio-Rad公司产品。

1.3 研究方法

1.3.1 溶血性链球菌分离培养及DNA提取

取每例研究对象的咽拭子标本在哥伦比亚血平板中画线接种，于35℃、5%CO2条件下培养24h，可疑菌提纯分离后在35℃的液体培养基中震荡过夜，最后用链球菌鉴定板条进行菌种鉴定。对于菌群的DNA鉴定，首先在哥伦比亚血平板上挑取单一菌落，用无菌PBS进行冲洗，使用细菌基因组DNA抽提试剂盒（北京全式生物有限责任公司）提取基因组DNA，4℃备用。

1.3.2 菌株emm基因分型检测

参考美国疾病预防控制中心的emm基因分型的标准操作程序[6]，根据emm基因5’端碱基组成特点设计引物序列，对A组β型链球菌编码M蛋白N末端用聚合酶链式反应（PCR）进行扩增，检测和纯化由北京华大基因测序公司进行，最后将测序结果与NCBI中的相关数据库进行对比，获取emm具体的基因分型。

1.3.3 药物敏感性试验

在体外采用纸片扩散法测试了研究对象携带菌株对药物的敏感性，其试验结果参照2016年美国临床实验室标准化协会（CLSI）的标准进行判定[7]。

1.4 观察指标

观察指标包括：①147例感染A组β型链球菌患儿的年龄分布及地域分布差异；②A组β型链球菌的流行时间；③A组β型链球菌的耐抗生素性质；④抗药性链球菌的emm基因分型。

2 结果

2.1 A 组β 型链球菌在猩红热患儿的流行病学特征

147例患儿的咽拭子标本中共分离出147株A组β型链球菌，其中婴儿占2.72%，幼儿占10.88%，学龄前儿童占45.58%，学龄初期儿童占38.10%，学龄晚期儿童占2.72%，其中学龄前及学龄初期儿童占比最高，为高发人群，见图1；农村发病率高于城镇，见图2；4—7月份为流行高峰期，见图3。

图1 猩红热小儿A组β型链球菌的年龄分布特征Fig. 1 Age distribution characteristics of Streptococcus pyogenes in scarlet fever

图2 猩红热小儿A组β型链球菌的地域分布特征Fig. 2 Geographical distribution of Streptococcus pyogenes in scarlet fever

图3 A组β型链球菌的感染例数与时间的关系Fig. 3 Relationship between the number of infections of Streptococcus pyogenes and time

2.2 A 组β 型链球菌的药物敏感性

147株A组β型链球菌药敏试验结果见表1，A组β型链球菌对青霉素、头孢曲松、美罗培南、万古霉素、阿奇霉素及左氧氟沙星的敏感性较高，但是对克林霉素和克拉霉素的敏感性较低。

表1 147株A组β型链球菌药敏试验结果（%）Table 1 Drug sensitivity test results of 147 strains of Streptococcus pyogenes（%）

2.3 147 株A 组β 型链球菌的emm 基因分型

在147株A组β型链球菌中共检出5种emm基因型，其中emm1型基因最常见，为53株（36.05%），emm11基因型最少，为15株（10.20%），见表2。

3 讨论

3.1 A 组β 型链球菌致病的生理学基础

化脓性链球菌在自然界中广泛分布，依据菌体在血琼脂培养基上的溶血特征可分为甲、乙、丙三种类型[8]。在血琼脂培养基上甲型溶血性链球菌的菌落周围会出现草绿色的溶血环，其多位于咽部、呼吸道及肠道，一般不会致病[9]，丙型溶血性链球菌的致病性同甲型接近。乙型（β型）溶血性链球菌则会产生大量的溶血素，在血琼脂培养基上出现明显的无色溶血环，具有较高的致病性，是多种疾病的罪魁祸首[10]。根据抗原结构的差异，β型溶血性链球菌可分为A～R共18个种群，其中A种群占有绝对优势比。β型溶血性链球菌可通过空气、伤口、产道等多途径感染人类，大量繁殖后产生多种M蛋白、链球菌溶血素、致热外毒素、透明质酸酶等多种侵袭性酶和外毒素[11]。M蛋白是一种菌胞壁蛋白，具有抗吞噬和抗吞噬细胞内杀菌作用，为菌群的进一步繁殖提供条件；同时，M蛋白本身可作为抗原刺激机体产生特异性抗体，与某些变态反应性疾病有关；链球菌溶血素还会溶解红细胞降低氧运输能力、杀死白细胞抑制人体免疫能力，甚至会对心脏结构及功能造成不良影响[12]。由于链球菌菌群类型多样，具有较强的侵袭能力并分泌多种毒素，再加上儿童对细菌感染的防范意识不强、免疫系统尚未发育完全，因此儿童往往成为猩红热好发人群。

3.2 海宁地区A 组β 型链球菌的流行病学特征

本研究中我们通过比较2017年1月至2018年1月猩红热患儿的年龄分布，发现学龄前及学龄初期儿童A组β型链球菌感染比例较高，并且农村儿童的患病率要高于城镇。马宁等[13]对渭南市区猩红热的发病年龄及流行趋势进行分析，发现该病高发年龄段为5～15岁，但是城镇儿童的发病率较高，这与本研究的地域分布结果有一定的差异，可能与地域人流量、环境及自我保护意识存在差异有关。在春夏交替之际，气温逐渐回暖，细菌开始大量繁殖，为细菌感染性疾病的发生创造了有利条件[14]，从3月份开始，来我院就诊的猩红热儿童数量开始显著上升，直到同年5月份达到最高峰，然后开始下降，在11—12月份仍有3例儿童被确诊为猩红热，这提示家长在3—6月份应密切关注儿童卫生状况，提高自我防护意识，减少因A组β型链球菌感染而引发的呼吸道疾病。

3.3 A 组β 型链球菌抗生素耐药情况

近年来抗生素尤其是广谱抗生素的大量使用，细菌及其他病原体耐药逐渐成为严峻的社会问题[15]，其中A组β型链球菌的报告也不在少数。抗生素是治疗猩红热等急性上呼吸道感染性疾病的首选措施，具有不可替代的意义，一旦A组β型链球菌对常见抗生素出现抗药性，其后果不堪设想。在本研究中，我们对我院猩红热A组β型链球菌的抗药性进行了检测，结果显示分离的147株A组β型链球菌对青霉素、头孢曲松、美罗培南、万古霉素、阿奇霉素及左氧氟沙星均表现出较高的敏感性，但是对克林霉素和克拉霉素的敏感性较低，这与You等[3]对A组β型链球菌的抗药性分析结果基本接近，而且我们未发现同时对两种以上抗生素耐药的菌株。此外，本次检测到的A组β型链球菌对克林霉素和克拉霉素的敏感性较低，这与文献报道近几年来观察到A组β型链球菌对大环内酯类药物的耐药趋势迅速上升的结果一致[16]，临床上应注意避免使用。

3.4 A 组β 型链球菌emm 基因分布情况

M蛋白是菌胞壁中的一种蛋白，在A组β型链球菌内主要由emm基因进行编码，是引起A组β型链球菌感染性疾病的重要致病因子[17]。目前人们已经确定了170多种emm基因型和接近800多种emm基因亚型，有研究指出，emm基因型与地域、年龄、环境均有一定的关系[18]。本研究中A组β型链球菌emm基因以emm1型为主，占总基因类型的36.05%，其次为emm12型，这可能对于新疫苗的开发是一个有用的数据。

综上所述，为做好海宁市的猩红热的防控工作，应在3—6月份加强对儿童的疫情监测和传染病管理力度，尤其是对人口密集地区，同时应加强对儿童卫生习惯的培养，确诊后仍然可选取青霉素、头孢曲松等作为常规用药。