LIAISON PLEX革兰氏阳性血培养检测法在血培养细菌病原体及耐药基因鉴定中的性能评价

时间:2026年5月24日
来源:Journal of Clinical Microbiology

编辑推荐:

快速准确地利用分子检测法鉴定引发血流感染的革兰氏阳性菌,可推动抗菌药物优化及患者管理。本多中心研究评价了LIAISON PLEX Gram-Positive Blood Culture(BCP)检测法的性能,该检测法为一种定性多重诊断性分子检测,可从显示革兰氏

广告
   X   

快速准确地利用分子检测法鉴定引发血流感染的革兰氏阳性菌,可推动抗菌药物优化及患者管理。本多中心研究评价了LIAISON PLEX Gram-Positive Blood Culture(BCP)检测法的性能,该检测法为一种定性多重诊断性分子检测,可从显示革兰氏阳性菌生长的血培养瓶中检测并区分13种革兰氏阳性菌靶标及4种抗菌药物耐药性(AMR)标志物。研究人员在509例前瞻性、162例预选及225例人工血培养样本上进行了临床性能考察。检测总体有效率(valid rate)为99.9%。所有靶标的总体灵敏度/阳性百分比一致性(PPA)和特异度/阴性百分比一致性(NPA)分别为98.5%和99.7%。在包容性研究中,184株检测菌株中有183株被检出。在103种非面板菌种中,5种细菌出现交叉反应。LIAISON PLEX BCP检测法显示出与三种制造商生产的多种类型血培养瓶的兼容性。六种潜在干扰物质的存在不影响靶标微生物的检测。在不同微生物导致的混合感染条件下,灵敏度和特异度均得以保持。LIAISON PLEX BCP检测法能够实现从阳性血培养中快速、高准确度且可靠地检测革兰氏阳性微生物及其AMR基因。
血流感染(BSI)持续对全球健康构成重大威胁,与高死亡率和发病率相关,并造成经济负担。革兰氏阳性病原体占所有BSI的多达50%,其中金黄色葡萄球菌(*Staphylococcus aureus*)是135个国家导致死亡的主要细菌原因,主要影响15岁以上患者;而肺炎链球菌(*Streptococcus pneumoniae*)则在儿童中导致最多死亡。粪肠球菌(*Enterococcus faecalis*)和凝固酶阴性葡萄球菌(CoNS)也是常见的革兰氏阳性BSI病因。此外,路邓葡萄球菌(*Staphylococcus lugdunensis*)及某些链球菌(如*Streptococcus mutans*、*Streptococcus gallolyticus*、*Streptococcus sanguinis*)更易导致感染性心内膜炎。近十年来,A群链球菌(*Streptococcus pyogenes*)所致侵袭性感染的发病率急剧上升,主要影响老年人、长期护理机构居民以及无家可归和/或注射毒品者。李斯特菌属(*Listeria* spp.)仍是导致食源性暴发最常见的细菌之一。因此,准确及时地检测和区分革兰氏阳性BSI的致病因子具有重要的临床意义。

与传统微生物培养相比,分子诊断学(molecular diagnostics)具有显著缩短鉴定时间超过30小时的优势。血培养分子检测板(blood culture molecular panels)能够检测抗菌药物耐药性标志物(AMRs),如*mecA*、*vanA*和*vanB*,这些基因赋予革兰氏阳性病原体对常用经验性抗菌药物的耐药性。基于分子检测的抗菌药物优化可比传统基于生化的抗菌药物敏感性试验(AST)方法快48小时以上。缩短结果回报时间与加快最佳治疗时间相结合,可缩短住院时间、促进患者隔离并降低抗菌药物成本。在由耐万古霉素肠球菌(VRE)引起的BSI中,及时的抗菌药物升级至抗VRE治疗在28天死亡率方面较包括万古霉素在内的经验性革兰氏阳性覆盖治疗具有显著的临床获益。此外,对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌(MSSA)适当降阶梯至β-内酰胺类作为确定性治疗,可使死亡率较万古霉素降低35%。

本研究评价了LIAISON PLEX Gram-Positive Blood Culture(BCP)检测法的分析性能和临床性能。该检测法为FDA批准的体外诊断(IVD)分子检测,可检测并区分16个靶标,包括常见于BSI的革兰氏阳性菌及与之相关的临床重要AMR基因。与Verigene Gram-Positive Blood Culture Nucleic Acid Test(BC-GP)相比,LIAISON PLEX BCP检测法新增芽孢杆菌属(*Bacillus* spp.)和*mecC*靶标,并对其他靶标设计了新的引物,以提高检测的包容性和性能。

该研究的主要关键技术方法如下:研究人员采用509例前瞻性、162例预选和225例人工血培养样本构成临床队列,样本来源于美国四个地理分布多样化的临床站点及Luminex公司实验室。对照方法主要包括VITEK 2(用于细菌分离株鉴定)和双向测序(BDS,用于AMR和芽孢杆菌检测),并以标准医疗方法(SOC,包括基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)、Verigene BC-GP及Biofire BCID2检测法)作为结果不一致时的仲裁方法。分析方法学涵盖:生长与靶标检测研究(11种ATCC标准菌株,16个可报告靶标)、包容性研究(184株代表遗传多样性的菌株)、交叉反应性研究(103种非面板相关菌种)、干扰物质研究(5种内源性物质和1种外源性物质)、培养基等效性研究(12种额外商业血培养瓶,涉及17种面板内和3种面板外菌种)、多中心可重复性研究(4个站点,16样本重复性面板,每样本三重复,五非连续工作日)以及竞争性抑制/混合感染和微生物干扰研究(14对 panel内菌株及off-panel菌株配对)。

研究结果部分,研究人员报告了多项关键发现:

样本纳入与排除方面:562例前瞻性和163例预选样本中,509例前瞻性和162例预选样本进入最终分析。225例人工样本全部纳入分析。临床队列中男性占58.0%,女性占42.0%;年龄分布以>21–65岁(52.3%)和>65岁(41.8%)为主;76.8%为住院患者。

临床性能方面:671例临床样本(Arms 1和2)中,646例(96.3%)首次检测获得有效结果,经一次复测后最终成功率达99.9%。总体灵敏度/PPA为98.2%(95% CI: 97.3%–98.8%),特异度/NPA为99.7%(95% CI: 99.6%–99.8%)。各靶标具体表现:所有菌种靶标中,*Enterococcus faecalis*、*Listeria* spp.、*Staphylococcus lugdunensis*、*Streptococcus agalactiae*、*Streptococcus pneumoniae*、*Streptococcus pyogenes*及*vanA*、*vanB*的灵敏度/PPA和特异度/NPA均达100%;*Staphylococcus aureus*灵敏度为99.4%(160/161);*Staphylococcus epidermidis*灵敏度为96.9%(93/96);*Streptococcus* spp.灵敏度为98.3%(175/178);*Streptococcus anginosus*组灵敏度为94.3%(33/35);*Bacillus* spp.合并灵敏度为90.0%(18/20);*mecA/mecC*合并灵敏度为98.8%(158/160),特异度96.1%(172/179)。35例初始结果不一致样本经SOC方法仲裁后,减少至19例错误结果(8例假阳性,11例假阴性)。53例(10.4%)前瞻性样本为混合微生物感染,所有panel内微生物均被100%检出。人工样本研究中,225例样本首次有效率93.8%,复测后最终成功率为100%,灵敏度/PPA和特异度/NPA均为100%。按物种分层分析显示, genus级别的*Bacillus* spp.、*Staphylococcus* spp.和*Streptococcus* spp.检测在物种层面具有相应的灵敏度分布。

分析性能方面:生长与靶标检测研究中,11种接种微生物的16个靶标在初始瓶阳性及延长培养8-12小时后均达100%检出。包容性研究中,183/184株菌株被检出,仅*Streptococcus mutans*未检出;56株携带*mecA/mecC*、*vanA*或*vanB*的葡萄球菌和肠球菌检出率100%。交叉反应性研究发现5种非panel菌种出现交叉反应:*Staphylococcus argenteus*与*S. aureus*、*Staphylococcus muscae*与*Listeria* spp.,以及*Enterococcus avium*被检为*E. faecium*、*Leuconostoc carnosum*及三种革兰氏阴性菌(*Aggregatibacter aphrophilus*、*Proteus penneri*、*Proteus vulgaris*)被检为*Streptococcus* spp.。干扰物质研究显示,六种代表菌种在六种干扰物质存在和不存在时均达100%靶标检出。培养基等效性研究证明,12种额外血培养瓶类型中,46.4%取样瓶(464/464)获得预期结果。多中心可重复性研究显示99.7%的结果一致性(2,783/2,790)。竞争性抑制研究中14对panel内菌株均实现100%共检测。微生物干扰研究中,off-panel菌株(*Escherichia coli*、*Klebsiella pneumoniae*、*Proteus mirabilis*)高浓度存在时未影响低浓度panel内革兰氏阳性菌的检测。

讨论部分,研究人员指出LIAISON PLEX BCP检测法与其对照检测方法在检测和区分常见BSI革兰氏阳性菌方面具有高度一致性。新增的*Bacillus* spp.靶标可快速检测导管相关BSI中的机会性病原体;*mecC*靶标的加入则针对虽多见于兽医病例但已在人体感染中报道超过十年、mecC-甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(mecC-MRSA)总体流行率为2.41%的情况。该检测法基于分子杂交而非扩增原理,较PCR方法更不易因非活菌DNA或培养基污染DNA产生假阳性。

研究人员承认研究存在若干局限性:检测性能基于测试菌株,实际临床实践中可能因菌株差异而有所偏差;低流行率菌种的统计效力较低;人工样本的临床相关性有限,但有助于补充样本量;培养基等效性研究中VersaTREK血培养瓶使用标准实验室摇床培养箱而非自动化系统;不同临床站点使用不同SOC对照方法可能导致一定的不一致性。

交叉反应的可预测性方面,*S. argenteus*作为*S. aureus*复合体成员与*S. aureus*靶标交叉反应,*Staphylococcus muscae*被误检为*Listeria* spp.但可通过革兰染色形态学差异进行鉴别。*Enterococcus avium*与*E. faecium*靶标的交叉反应,以及*L. carnosum*和三种革兰氏阴性菌与*Streptococcus* spp.靶标的交叉反应,均可通过检测前的革兰染色加以解决。

研究人员强调,快速分子检测板(RMPs)辅助BSI诊断和抗菌药物优化已在临床微生物学、感染病学和感染预防领域被广泛采用。近期荟萃分析显示,RMPs与抗菌药物管理计划(ASP)联合使用可显著降低死亡率,而单独使用RMPs未显示生存获益;RMP联合ASP组较常规血培养组住院时间缩短。及时优化治疗严格依赖于RMP和ASP的联合应用,医疗机构和实验室必须针对RMP阳性结果制定行动计划或算法,尤其针对多重耐药菌的检测。与感染科医师的高效会诊可改善患者管理并降低死亡率。持续致力于快速诊断标准化、抗菌药物降阶梯和患者管理的最佳实践,是降低院内死亡率和脓毒症相关后遗症的关键。减少血培养污染的教育和意识提升将促进RMP的临床应用并提高其成本效益。

研究结论指出:LIAISON PLEX BCP检测法能够快速检测阳性血培养中常见的多种革兰氏阳性细菌病原体及其AMR基因。鉴于该检测法所展示的高灵敏度和高特异度,其值得被考虑用作快速分子检测板(RMP),以补充其他临床和实验室发现,用于革兰氏阳性BSI致病菌的诊断。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有