涂鹏,窦海伟,史大伟,宛瑞杰,田秀君,袁青,陈小华,辛德莉
肺炎支原体(mycoplasma pneumoniae,MP)是引起急性呼吸道感染(acute respiratory infection,ARI)的常见病原体,以发热、咳嗽为主要表现,部分患者可出现肺外并发症,危及生命。近年来临床出现大环内酯类药物耐药现象,导致患者发热、咳嗽和治疗周期延长[1-2]。由于临床症状及血常规检测指标与流行性感冒(以下简称“流感”)类似[3],叶久红等[4]对2015—2017年武汉市某三级甲等医院1 197例流感样病例(influenzalike illness,ILI)中MP进行检测,发现MP阳性率为14.54%。因此,本研究对2018—2020年我国北方地区冬季(2018年12月至2019年2月、2019年12月至2020年2月)ILI咽拭子标本进行流感病毒抗原、MP核酸及MP耐药基因检测,以期更好地了解ILI中流感病毒和MP感染及耐药情况,现报告如下。
1.1 研究对象 收集2018年12月至2019年2月、2019年12月至2020年2月潍坊、开封、哈尔滨、内蒙古、北京、天津、铜川、咸阳、秦皇岛、丹东、汉中、太原、本溪地区各1家,漯河地区2家,南阳地区2家,总共17家三级甲等医院门诊就诊的915份ILI的咽拭子标本。纳入标准:以《全国流感监测方案(2017年版)》[5]中ILI为标准,即发热(体温≥38 ℃),伴咳嗽或咽痛之一者。排除标准:(1)病程>72 h;(2)有明确细菌感染或明确诊断为其他疾病的患者;(3)新型冠状病毒肺炎(COVID-19)阳性。
1.2 研究方法
1.2.1 咽拭子标本采集 采集咽拭子标本采用尼龙材质植绒拭子,所有入组病例同时采集2支咽拭子,一支立即进行流感病毒抗原检测并记录结果,另一支放入咽拭子管中,置于-80 ℃或-20 ℃冰箱中冷冻保存,标本统一经冷链运输到中心实验室,集中进行MP核酸及耐药基因检测。
1.2.2 流感病毒抗原检测 采用甲型/乙型流感病毒抗原检测试剂盒(胶体金法)(杭州创新科技生物有限公司,生产批号:AB180204/GB191003/GF200104),将采集的咽拭子浸在采样管样本抽提液中搅拌。从采样管外侧用手指挤压棉棒数次,使样本抽提液充分浸透棉棒,然后拔出棉棒,绞出液体进行检测。15min后观察结果。
1.2.3 核酸提取 采取DNA/RNA病毒核酸提取试剂盒(北京卓诚惠生生物科技股份有限公司,生产批号20200312)。将采集的咽拭子充分搅拌混匀,取200 µl样本加入到1.5 ml离心管中,加入10 µl蛋白酶K,6 µl Carrier RNA,再加入200 µl裂解液,旋涡震荡混匀15 s,室温静置5 min;加入400 µl无水乙醇,震荡15 s,室温静置5 min;将混合液转移至离心柱中,12 000 rpm离心1 min;将离心柱放入新的收集管中,向离心柱中加入500 µl洗涤液,盖上管盖,12 000 rpm离心30 s;将离心柱放入新的收集管中,向离心柱加入500 µl漂洗液,盖上管盖,12 000 rpm离心30 s;将离心柱放入新的收集管中,12 000 rpm离心3 min;将离心柱放入新的RNase-Free离心管(1.5 ml)中,打开离心柱管盖,室温放置10 min,加入100 µl洗脱液,盖上盖子,室温放置3 min,12 000 rpm离心1 min,收集洗脱液,放入-80 ℃冰箱保存,以备后续实验检测。
1.2.4 MP及其耐药基因检测 应用荧光定量聚合酶链式反应(PCR)法扩增ILI标本MP的23SrRNA基因,上游引物序列5'-GACACCCGTTAGGCGCAA-3',下游引物序列5'-CTGGATAACAGTTACCAATTAGAACAGC-3',目的片段长度为186 bp。反应体系:5×Prime STAR Buffer 10 µl,dNTP Mix 4 µl, 上 下 游 引 物 各 2 µl,高保真酶 0.25 µl,模版 DNA 5 µl。DEPC 水 27 µl。反应条件:98℃变性2 min;98℃ 10 s、55℃ 10 s、72℃ 1 min,共35个循环;72℃延伸10 min。将PCR产物送至生工生物工程(上海)股份有限公司应用DNA直接测序法测序,测得序列与美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)已登录的标准株23SrRNA基因进行比对[6]。
1.3 统计学方法 采用SPSS 20.0软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以(±s)表示;计数资料以相对数表示,组间比较采用χ2检验或 Fisher's确切概率法。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 一般资料 915份ILI标本中男性标本425份,女性标本490份。儿童标本(<18岁)578份,其中男性标本285份,女性标本293份;年龄0~18岁,平均(5.0±3.0)岁。成人标本(≥18岁)337份,其中男性标本140份,女性标本197份;年龄18~74岁,平均(37.6±13.6)岁。
2.2 流感病毒抗原检测结果 915份ILI标本中流感病毒抗原检测阳性率为45.25%(414/915),其中单纯甲型流感病毒占91.06%(377/414),单纯乙型流感病毒占8.94%(37/414),未见甲型、乙型流感病毒混合感染病例。儿童ILI标本中流感病毒抗原检测阳性率为44.29%(256/578),其中单纯甲型流感病毒占91.80%(235/256),单纯乙型流感病毒占8.20%(21/256)[7];成人ILI标本中流感病毒抗原检测阳性率为46.88%(158/337),其中单纯甲型流感病毒占89.87%(142/158),单纯乙型流感病毒占10.13%(16/158);儿童流感病毒抗原检测阳性率与成年人比较,差异无统计学意义(χ2=0.577,P=0.447)。
2.3 MP及其耐药基因检测结果 915份ILI标本中MP阳性率为11.91%(109/915),其中儿童ILI标本中MP阳性率为4.34%(25/578),成人ILI标本中MP阳性率为24.93%(84/337);成人ILI标本中MP阳性率高于儿童,差异有统计学意义(χ2=86.094,P<0.001)。109份MP阳性标本中77.98%(85/109)存在耐药基因位点突变,突变位点为23SrRNA 结构域V区2063 A到G或者2064 A到G,22.02%(24/109)为敏感株,74.31%(81/109)存在A2063G位点突变,1.83%(2/109)存在A2064G位点突变,1.83%(2/109)存在A2063G位点和A2064G位点共同突变。儿童MP阳性标本中48.00%(12/25)存在A2063G位点突变,8.00%(2/25)存在A2064G位点突变,8.00%(2/25)存在A2063G位点和A2064G位点共同突变,36.00%(9/25)为敏感株;成人MP阳性标本中82.14%(69/84)存在A2063G位点突变,17.86%(15/84)为敏感株,未见A2064G位点突变;成人MP A2063G位点突变阳性率高于儿童,差异有统计学意义(χ2=11.765,P=0.001)。
2.4 流感病毒与MP混合感染情况 915份ILI标本中流感病毒与MP混合感染阳性率为2.84%(26/915),其中儿童ILI标本中流感病毒与MP混合感染阳性率为1.73%(10/578),成人ILI标本中流感病毒与MP混合感染阳性率为4.75%(16/337);成人ILI标本中流感病毒与MP混合感染阳性率高于儿童,差异有统计学意义(χ2=7.022,P=0.008)。915份ILI标本中甲型流感病毒与MP混合感染阳性率为2.40%(22/915),乙型流感病毒与MP混合感染阳性率为0.44%(4/915)。成人ILI标本中甲型流感病毒与MP混合感染阳性率高于儿童,差异有统计学意义〔3.86%(13/337)与1.56%(9/578),χ2=4.801,P=0.028〕; 而 两 组 MP与 乙型流感病毒混合感染阳性率比较,差异无统计学意义〔0.89%(3/337)与0.17%(1/578),P=0.144〕。
流感病毒和MP是ARI的重要病原,任何年龄、任何季节均可发病,我国北方地区以秋、冬季多见[1-3]。甲型和乙型流感每年呈现季节性流行特点,其中甲型流感可引起全球大流行[3,5]。根据国家流感中心发布的流感监测周报[8],2018—2019年我国北方地区第48周(2018-11-26至2018-12-02)进入流感冬季流行季,2019—2020年我国北方地区第52周(2019-12-23至2019-12-29)进入流感冬季流行季,均以甲型流感为主。本研究915份ILI标本中流感病毒抗原检测阳性率为45.25%(414/915),其中甲型流感病毒占91.06%(377/414),乙型流感病毒占8.94%(37/414),未见甲型、乙型流感病毒混合感染病例。与国家流感中心发布的甲型流感为主的结果一致。MP每3~7年出现地区周期性流行,流行时间可长达1年,流行年份的发病率是非流行年份的数倍[1-2]。由于MP感染的临床表现与流行季节流感类似,叶久红等[4]对2015—2017年武汉市某三甲医院1 197例ILI病原学检测结果分析发现,MP阳性率为14.54%,其中0~13岁年龄组患者MP阳性率为20.53%,14~64岁年龄组患者MP阳性率为0.24%。王海滨等[9]对2017年北京市朝阳区ILI病原谱分析发现MP阳性率为1.51%,5~14岁、15~24岁、25~59岁、>59岁年龄组患者MP阳性率分别为0、1.83%、1.51%、1.21%。史大伟等[10]对2018—2019年冬、春季北京地区儿童ILI病原学分析发现MP阳性率为1.06%。孔德川等[11]对2015—2017年上海地区成人ARI病原学进行分析发现MP检出阳性率为5.33%,<60岁成人组MP检出阳性率高于≥ 60岁组。秦迪等[12]对2018年北京市西城区ARI病原学进行分析发现>14岁组MP阳性率为3.07%,并且MP阳性率在10—12月最高。本研究915份ILI标本中MP阳性率为11.91%(109/915),其中儿童ILI标本中MP阳性率为4.34%(25/578),高于北京地区[9-10]儿童ILI标本中MP阳性率,低于武汉地区[4]儿童ILI标本中MP阳性率;成人ILI标本中MP阳性率为24.93%(84/337),高于现有文献[11-12]的阳性率。MP阳性率差异原因可能与研究标本来源、标本采集时间、患者年龄有关,本研究标本来自河南省、河北省、黑龙江省、山东省、内蒙古自治区等地,标本采集时间多在12月至次年2月,为流感病毒、MP高发季节,超过80%的患者年龄在6~55岁。
MP缺乏细胞壁,临床治疗MP感染主要选择抑制或影响蛋白质和核酸合成的药物,如大环内酯类、四环素类、氟喹诺酮类。儿童处于生长发育期,四环素类、喹诺酮类等抗生素的使用受到限制,因此大环内酯类抗生素作为治疗儿童肺炎支原体肺炎的首选药物。自2001年日本从临床分离出对大环内酯类抗生素耐药的MP菌株[13]以来,全球陆续报道MP耐药情况,我国一直处于较高水平[14]。目前认为23SrRNA耐药突变是MP对大环内酯类药物耐药的主要机制。CAO等[15]对既往大环内酯类抗生素耐药肺炎支原体肺炎的文献进行综述,发现23SrRNA基因A2063G突变最普遍,其次是A2064G,A2063T、A2063C、A1290G、C2617A和A2067G较少见。辛德莉等[16]对MP对大环内酯类抗生素耐药机制研究发现,23SrRNA基因发生A2063G、A2064G位点突变的MP对大环内酯类抗生素的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)均升高。ZHAO等[17]报道2008—2012年北京地区MP耐药阳性率分别为68.9%、90.0%、98.4%、95.4%和97.0%,其中A2063G位点突变率为97.1%,A2064G位点突变率为2.5%,A2063T位点突变率为0.4%。窦海伟等[18]报道2016年北京地区儿童MP耐药阳性率为66%,其中A2063G位点突变率为93.84%,A2064G位点突变率为6.16%。本研究MP耐药阳性率为77.98%,与文献[16-18]报道相似,提示我国MP耐药仍处于较高水平。MP 23SrRNA基因检测中A2063G位点突变率为95.30%(81/85),A2064G位点突变率为2.35%(2/85),A2063G/A2064G位点共同突变率为2.35%(2/85),MP 23SrRNA基因检测中耐药位点突变率与文献[16-18]报道相似,但本研究儿童ILI标本中还发现2份A2063G/A2064G同时突变的标本,提示MP 23SrRNA基因存在多个位点突变的情况。
流感病毒可同时混合其他病毒、支原体、细菌等不同病原感染。部分患者可因出现肺炎等并发症进展为重症流感,出现多脏器功能衰竭而死亡。罗丽娟等[19]对2017—2019年上海地区儿童甲型流感病毒感染的临床特征分析,发现甲型流感病毒与MP混合感染阳性率为3.51%。许东风等[20]对2017年南阳地区临床722例排除细菌感染的急性上呼吸道感染患者进行流感病毒及MP导致呼吸道感染的流行病学特点研究发现,流感病毒与MP混合感染阳性率为3.05%(22/722),<16岁、16~30岁、>30~50岁和>50岁流感病毒与MP混合感染阳性率分别为4.76%、4.62%、0.61%和2.04%。钟慧君等[21]对深圳地区2017年临床1 193例发热患儿进行流感病毒和MP感染的临床特征分析,发现流感病毒与MP混合感染阳性率为7.29%(87/1 193),与单纯MP感染组相比,流感病毒与MP混合感染组患儿出现咳嗽、咳痰症状明显增多;与单纯流感病毒感染组和单纯MP感染组相比,流感病毒与MP混合感染组体温处于中、高热状态的患儿较多,患儿发热时间和住院时间更长,单核细胞百分比和中性粒细胞百分比升高,淋巴细胞百分比降低,IgG、IgA、IgM、C3和C4阳性占比较高。而关于成人流感病毒与MP混合感染的相关报道较少。本研究ILI标本中流感病毒与MP混合感染阳性率为2.84%,儿童ILI标本中流感病毒与MP混合感染阳性率为1.73%,其中甲型流感病毒与MP混合感染阳性率为1.56%。儿童流感病毒与MP混合感染阳性率低于文献[19-21]中的混合感染阳性率,可能与本研究标本来源不同有关。成人ILI标本中流感病毒与MP混合感染阳性率为4.75%(16/337),其中甲型流感病毒与MP混合感染阳性率为3.86%(13/337),与文献[20]报道类似。
综上所述,2018—2020年我国北方地区冬季流感以甲型流感为主。ILI标本中可见MP感染,成人MP阳性率高于儿童。我国MP对大环内酯类耐药率仍处于较高水平,以MP 23SrRNA基因A2063G位点突变最为常见,同时可见A2063G/A2064G位点共同突变。部分患者可见流感病毒与MP混合感染。对于ILI应进行多病原检测,了解ILI的病原分布情况,流感治疗时应兼顾其他病原治疗。对于MP感染的患者应进行MP耐药检测,了解MP耐药情况。充分了解病原分布及耐药情况有助于临床合理用药,降低抗生素耐药性风险。
由于本研究仅纳入了2018—2020年冬季北方17家三级甲等医院门诊ILI标本,无法针对全年的ILI进行分析研究。下一步将开展对于全年不同季节ILI中肺炎支原体感染情况的分析。
作者贡献:涂鹏进行文章的构思与设计,研究的实施与可行性分析,撰写论文;史大伟、宛瑞杰进行数据收集;袁青进行数据整理,统计学处理;窦海伟、田秀君进行结果的分析与解释;陈小华进行论文的修订及英文的修订;辛德莉负责文章的构思、质量控制及审校;涂鹏、辛德莉对文章整体负责,监督管理。
本文无利益冲突。