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微生物药敏检测太慢如何破局?国外专家论文提出全新解决方案


转载自检验医学网 2023-05-19 15:00 发表于山东

全自动微生物质谱自上市以来,已成为众多医疗机构微生物实验室的标准配置,且每年还有接近400台的微生物质谱在更多医疗机构装机。作为微生物快速鉴定的一把利器,临床鉴定速度“慢”的痛点已经被质谱所解决;但快速药敏特别是高致病病原体、高耐药病原体的快速药敏/耐药表型检测仍然面临挑战,是临床和微生物实验室的下一个探索方向。


近日,意大利班比诺格苏儿科医院Gianluca Foglietta等专家在《Frontiers in Microbiology》(影响因子:6.064/中科院JCR分区:2区)上发表了一篇文章:“CORE” a new assay for rapid identification of Klebsiella pneumoniae COlistin REsistant strains by MALDI-TOF MS in positive-ion mode。该文章详细阐述了一种新的方法学,基于正离子模式下MALDI-TOF MS技术对肺炎克雷伯菌粘菌素耐药表型的快速鉴定,内容如下:


背景



由于泛耐药微生物在全球的传播,粘菌素是公认的 MDR 和 XDR 细菌感染患者挽救治疗的抗生素之一。全球范围内已在革兰氏阴性菌(如肠杆菌科)中发现粘菌素耐药菌株,尤其是肺炎克雷伯菌,这与发病率和死亡率增加密切相关。

本研究中,开发并评价了一种新的正离子模式 MALDI-TOF MS 测定方法,该方法使用“Autof MS 1000”质谱仪在3h内定量或定性区分粘菌素敏感或耐药肺炎克雷伯菌株。

如果将此方法整合到微生物诊断工作流程中,有助于抗菌药物管理和控制肺炎克雷伯菌粘菌素耐药分离株的院感传播。



目的



开发和验证“CORE”检测法,该方法是一种在正离子模式下快速检测肺炎克雷伯菌对粘菌素耐药表型的新型MALDI-TOF方法。使用 Autof MS 1000 质谱仪 (Autobio) 检测不同浓度粘菌素处理后的肺炎克雷伯菌株,得到评分<或≥6,报告MIC值;通过比较质谱结果与BMD AST结果,评价该测定法作为MIC预测方法和粘菌素耐药表型筛查工具是否合理(分别为定量和定性AST)。



方法与步骤





  • 标本类型


50株粘菌素耐药(n=32)和敏感(n=18)肺炎克雷伯菌分离株。


  • 药敏试验


由 Liofilchem™ComASP™粘菌素测试组(Liofilchem,Roseto degli Abruzzi,Te,Italy)使用 BMD 方法对临床分离株进行粘菌素敏感性试验,该方法含有27倍稀释 (0.25–16mg/L) 的抗生素。根据 EUCAST 临床折点 (V12.0,2022) 判读 MIC 结果。


  • 实验步骤


1. 使用PCR方法测定肺炎克雷伯菌mcr基因的缺失或者突变情况;


2. 将所有肺炎克雷伯菌菌株在麦康凯琼脂平板 (bioMérieux) 上于37℃下传代培养24h;使用生长的菌落制备0.5McF菌悬液。除接种量外,按照标准程序进行 ComASP(Compact Antimicrobial Susceptibility Panel) 粘菌素试验。


3. 在37℃下孵育3h后,取1μL菌悬液点样至靶板,干燥后,滴加裂解液和基质溶液,干燥后在Autof 1000 MS上使用“微生物”自动采集模式进行校准和鉴定。


4. CORE数据分析


A定性分析:根据以下参数将检测标本归类为耐药(colR)或敏感(colS):MALDI-TOF MS评分<6.0=S,≥6.0=R。


B定量分析:在0.25–16mg/L范围内获得的所有质谱评分与对照组质谱评分一起纳入分析中。MIC值确定为质谱评分<6的最低药物稀释度。报告所有样本的平均值 (G mean) 和根据重复样本计算的模态MIC。如果是16mg/L质谱评分>6,报告MIC值>16mg/L,测试样本归类为colR。相反,在0.25mg/L质谱评分<6的情况下,报告MIC值<0.25mg/L,并将样品归类为colS。


根据上述定性或定量CORE试验的算法对每种菌株进行分类。在使用粘菌素的EUCAST临床折点 (V12.0,2022) 进行解释后,将结果与常规BMD试验获得的结果进行比较。



结果



通过 MALDI-TOF MS 分析的简单算法(MALDI-TOF MS评分<6.0=或≥6.0=R),定性 CORE 测定结果和样本表型总体一致,CA(分类一致性)=100%。此外,在 colR 和 colS 分离株的定量 CORE 试验中, EA(基本一致性)分别达到93.7%和83.3%。





根据本次50例肺炎克雷伯菌分离株的 PCR检测、BMD试验、MALDI-TOF MS 鉴定的结果进行 CORE 分析,可在3h内为临床医生提供药敏结果,而无需等待常规 BMD 分析所需的16-24h。此外,使用 MALDI-TOF 在正离子模式下获得粘菌素耐药表型检测的可能性,无需切换到负离子模式,既避免了校准步骤,又验证了 CORE 方法适用于当前常规的 MALDI-TOF MS 鉴定工作流程。


综上所述,全自动微生物质谱检测系统不仅广泛应用于微生物鉴定,而且可以实现快速鉴定肺炎克雷伯菌粘菌素耐药/敏感菌株!为进一步扩大 MALDI-TOF MS 在快速药敏检测领域的应用提供了依据;为高致病病原体、高耐药病原体的快速药敏/耐药表型检测拓展了新的方向!

全自动微生物质谱不仅用于粘菌素耐药表型的快速检测!同时可检测MRSA、ESBLs、CRE、CRAB、CRPA、VRE等耐药表型,及各种酶型如KPC、OXA、NDM、VIM等;助力细菌耐药防控!


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