學齡前兒童肺炎鏈球菌和卡他莫拉菌攜帶狀態及影響因素分析

鄧文君 張景鋒 李平原 周俊立 姚振江 葉小華

（廣東藥科大學公共衛生學院流行病與衛生統計學系，廣東廣州 510310）

肺炎鏈球菌（Streptococcus pneumoniae，SP）和卡他莫拉菌（Moraxellacatarrhalis，MC）是學齡前兒童社區獲得性感染的最主要細菌性病原體，不僅可引起兒童鼻竇炎、中耳炎、肺炎等呼吸道局部感染，甚至導致嚴重的侵入性感染［1-2］。鼻咽部是SP和MC最主要的定植部位，鼻咽部的無癥狀攜帶狀態是繼發感染性疾病的先決條件，黏膜免疫系統尚未發育完善的健康兒童是SP和MC攜帶率最高的人群，重點關注高危人群SP和MC的攜帶狀態和影響因素具有重要的公共衛生意義［1］。共存的SP與MC存在協同關系，SP影響MC在體內定植的持久性和對大環內酯類抗生素的耐藥性，MC產生的β-內酰胺酶增加SP對β-內酰胺類抗生素的耐藥性，對疾病的治療和預后構成嚴重的威脅［3］。既往研究主要局限于分析社區兒童SP或MC的單一細菌攜帶情況，而健康幼兒園兒童中SP和MC共同攜帶狀態及其影響因素至今仍未闡明。本研究于2020年10~12月在廣東省佛山市順德區開展幼兒園兒童的流行病學調查，旨在分析兒童SP和MC共同攜帶狀態及其影響因素，為預防和控制社區兒童細菌感染、傳播提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象

采用現況研究設計，選取廣東省佛山市順德區幼兒園的健康兒童作為研究對象。納入標準：健康的幼兒園兒童，監護人于調查前簽署知情同意書。排除標準：調查前7 d內患有支氣管炎、肺炎等急性感染性疾病；患有血友病等易出血疾病。本研究獲得廣東藥科大學倫理委員會批準（醫倫審［2019］第（19）號），所有兒童監護人在調查前均已簽署知情同意書。

1.2 調查內容與方法

采用分層整群抽樣方法以獲得有代表性樣本：第一階段，按經濟條件和地理位置將廣東省佛山市順德區分為城鎮和農村2層；第二階段，每層按比例隨機抽取部分幼兒園，共抽取7所幼兒園（其中城鎮抽取3所幼兒園，農村抽取4所幼兒園），抽中幼兒園中符合納入標準的兒童均參與本次調查。結合課題組前期兒童耐藥細菌研究經驗和既往文獻研究結果自編問卷調查表［4-5］。問卷調查內容包括：基本人口學特征（年級、性別、現居住地、年齡等）、醫院相關因素（近3個月抗生素使用史、近3個月呼吸道感染史和近1年過敏性疾病史等）、社區相關因素（總居住面積、近3個月單獨睡覺頻率、近3個月寵物接觸史和二手煙接觸頻率等）。問卷效度通過專家咨詢法進行考核，提示調查表的內容效度較好；問卷信度通過計算克朗巴赫α系數為0.704，提示調查表的信度較好。

1.3 菌株采集與分離鑒定

由統一培訓的調查員對兒童進行雙側鼻前庭拭子采樣，并于4 h內送回實驗室進行培養。SP分離鑒定：將鼻拭子樣品接種于哥倫比亞血平板，置于35℃、5%CO2培養箱中培養18~20 h，對可疑菌落進行Optocin敏感試驗及膽汁溶菌試驗，以上試驗陽性鑒定為SP。MC分離鑒定：將鼻拭子樣品接種于巧克力平板，可疑菌落進行純化培養，通過梅里埃VTIEK MS質譜儀進一步鑒定。

1.4 統計學分析

運用Stata 16.0軟件對數據進行統計學分析。采用EpiData軟件建立數據庫，調查問卷采用雙人錄入并進行一致性檢驗。兩種菌攜帶狀態包括4個水平：SP-MC共攜帶、僅攜帶SP、僅攜帶MC、均無攜帶。計量資料采用均數±標準差（±s）表示；計數資料采用例數和百分率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；影響因素與兒童SP-MC共攜帶的關聯程度分析采用對應分析法。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究對象的基本特征

共調查2 031例兒童，年齡范圍1~7歲，平均年齡（4.5±1.0）歲，其中男童1 112例（54.75%），女童919例（45.25%）。鼻腔SP攜帶率為21.81%（443/2 031），MC攜帶率為52.44%（1 065/2 031）；SP-MC共攜帶率為14.87%（302/2 031），僅攜帶SP的比例為6.94%（141/2 031），僅攜帶MC的比例為37.57%（763/2 031）。其他特征見表1。

2.2 人口學特征與SP、MC攜帶狀態的關系

不同年級、戶籍、現居住地與兒童SP、MC的攜帶狀態相關（P<0.001）。為了分析戶籍、現居住地的聯合作用，將2個變量合并為1個多分類變量（即戶籍-現居住地），結果表明戶籍-現居住地與兒童SP、MC的攜帶狀態相關（P<0.001）。見表1。

表1 基本人口學特征與兒童SP、MC攜帶狀態的關系 ［n（%）］

2.3 醫院/社區相關因素與SP、MC攜帶狀態的關系

醫院相關因素中，近3個月抗生素使用史、近3個月呼吸道感染史、近1年過敏性疾病史、近1年醫院相關暴露史與兒童SP、MC的攜帶情況相關（P<0.05）。為了分析近3個月呼吸道感染史、近3個月抗生素使用史的聯合作用，將2個變量合并為1個多分類變量（即近3個月感染-用藥史），結果表明感染-用藥史與兒童SP、MC的攜帶情況相關（P=0.002）。社區相關因素中，總居住面積與兒童SP、MC的攜帶情況相關（P<0.001）。見表2。

表2 醫院/社區相關因素與兒童SP、MC攜帶狀態的關系 ［n（%）］

2.4 影響因素與兒童SP-MC攜帶的對應關系

將上述單因素分析中P<0.05的多分類自變量進一步進行對應分析，從而直觀展示多分類變量間的對應關系。（1）年級與SP、MC攜帶間存在明顯的對應關系（χ2=78.147，P<0.001）：低年齡班兒童與SP-MC共攜帶、僅攜帶SP相關，高年齡班兒童與僅攜帶MC、均無攜帶相關；（2）戶籍-現居住地與SP、MC攜帶存在明顯的對應關系（χ2=82.911，P<0.001）：外市-農村的兒童與SP-MC共攜帶、僅攜帶MC相關，城鎮兒童與SP和MC均無攜帶相關；（3）感染-用藥史與SP、MC攜帶間存在明顯的對應關系（χ2=26.277，P=0.002）：有感染但沒用抗生素與SP-MC共攜帶相關，無感染但有用抗生素與SP和MC均無攜帶存在相關性；（4）最近1年過敏性疾病史與SP、MC攜帶間存在明顯的對應關系（χ2=22.091，P=0.009）：有過敏性皮膚病史與SP-MC共攜帶相關，有過敏性鼻炎史與僅攜帶SP、均無攜帶相關；（5）最近1年醫院相關暴露史與SP、MC攜帶間存在明顯的對應關系（χ2=13.017，P=0.043）：無醫院相關暴露史與SP-MC共攜帶相關，有≥2種醫院相關暴露史與僅攜帶MC、均無攜帶相關；（6）總居住面積與SP、MC攜帶間存在明顯的對應關系（χ2=29.776，P<0.001）：總居住面積≤50 m2與SP、MC共攜帶相關，總居住面積>100 m2與SP和MC均無攜帶相關。見圖1。

圖1 兒童SP、MC攜帶狀態與其相關因素的對應分析圖 圈內的各因素代表存在顯著的對應關系。

3 討論

SP和MC是社區獲得性感染的最主要致病菌，低齡健康兒童鼻腔中MC與SP的共攜帶增強SP的毒力，同時MC分泌外膜囊泡阻礙補體系統的調理殺菌作用，進而增加呼吸道疾病的患病風險［6］。本研究調查結果顯示，健康幼兒園兒童鼻腔SP攜帶率為21.81%，高于日本16歲以下兒童攜帶率（17.17%）［7］，但 低 于 加 納5~12歲 兒 童（32.64%）［1］。本研究幼兒園兒童鼻腔MC攜帶率為52.44%，低于潮汕地區幼兒園兒童（76.56%）［4］，但高于印度尼西亞1~2歲健康兒童（42.72%）和韓國6歲以下兒童（21.54%）［5，8］。同時，本研究的SP和MC共攜帶率為14.87%，與韓國6歲以下兒童結果相似（11.54%），低于印度尼西亞1~2歲健康兒童（27.81%），但高于德國5歲以下兒童（2.70%）［5，8-9］。這提示不同地區的兒童SP和MC攜帶率存在差異，這可能與分離鑒定的方式、地理環境、人群遺傳特征、當地經濟醫療水平及宿主狀態的差異等因素有關［4，10］。這同時提示，幼兒園具有傳播SP和MC的高風險性，應重視幼兒園的群體生活、學習環境對兒童健康造成的潛在威脅。

值得關注的是，MC和SP的攜帶存在正相關關系，鼻腔中SP和MC的共攜帶增加中耳炎的患病風險，同時產β-內酰胺酶MC對SP的被動保護效應增加SP的耐藥性，對肺炎鏈球菌病的臨床治療產生負面影響，因此揭示SP和MC的共攜帶狀態至關重要［11］。但是，既往研究主要局限于分析社區兒童SP或MC的單一細菌攜帶狀態，而健康幼兒園兒童中SP和MC的共攜帶狀態及其影響因素至今仍未闡明。本研究的創新之處在于：在研究內容上，考慮兩種細菌的內在關聯和共生性，深入探究SP和MC的4種攜帶狀態及其影響因素；在研究方法上，考慮4種攜帶狀態與影響因素間的多水平復雜關聯性，采用對應分析方法直觀地展示4種攜帶狀態與影響因素間的潛在對應關系。

探討SP和MC攜帶狀態的社區相關影響因素，為預防和控制疾病的社區傳播提供有效措施。既往研究表明，年齡是SP和MC攜帶的重要因素，年齡越小則SP和MC的攜帶率均越高［4］，但是年齡與SP和MC共攜帶狀態的關系至今仍未闡明。在既往研究基礎上，本研究運用對應分析法揭示SP和MC的4種攜帶狀態與年級的復雜對應關系：低年齡班兒童與SP-MC共攜帶、僅攜帶SP相關，而高年齡班兒童與僅攜帶MC、SP和MC均無攜帶相關。這可能與低年齡個體的免疫系統尚未成熟，個體間的密切接觸頻繁，未養成良好的衛生習慣等有關［5］。因此，今后應重視兒童的個人衛生，加強衛生健康教育，減少兒童間交叉傳播風險。既往文獻報道，上海戶籍兒童SP攜帶率明顯低于非上海兒童［12］；城鎮兒童SP和MC攜帶率均明顯低于農村兒童［5，13］，提示兒童生源地與菌株攜帶密切相關。在既往研究基礎上，本研究探討了“戶籍與現居住地”兩個變量的聯合作用，揭示戶籍-現居住地與菌株4種攜帶狀態的復雜對應關系：外市-農村的兒童與SP-MC共攜帶、僅攜帶MC相關，城鎮兒童與SP和MC均無攜帶相關。不同生源兒童細菌攜帶狀態存在明顯差異，可能與生活飲食習慣、經濟狀態、家庭居住環境、社區周圍衛生條件、醫療衛生基礎設施水平有關［13］。既往研究提示，居住環境擁擠、家庭人口數是細菌攜帶的影響因素［10，12，14］。本研究結果顯示，總居住面積小（≤50 m2）的兒童與SP-MC共攜帶相關，總居住面積大（>100 m2）的兒童與SP和MC均無攜帶相關。居住面積反映了居住環境的擁擠程度、室內空氣污染與空氣流通等問題，易造成家庭成員間交叉傳播感染。因此，重視家庭衛生環境、減少室內堆積情況、保持室內良好通風是減少細菌家庭聚集性感染的重要環節。

探討SP和MC攜帶狀況的醫院相關影響因素，可為預防和控制疾病的醫院傳播提供有效措施。既往研究表明，醫院相關因素暴露與兒童SP、MC攜帶相關［10，15］，但是醫院相關因素與SP和MC的共攜帶狀態間的潛在關系尚未明確。本研究結果顯示：無醫院相關暴露史與SP-MC共攜帶相關，有≥2種醫院相關暴露史與僅攜帶MC、均無攜帶相關。Huebner等［16］的研究表明：與門診患兒相比，住院和進行手術的兒童SP攜帶風險更低（OR=0.08，P<0.05），這可能是由于治療所用的對生物體敏感的抗生素可根除無癥狀攜帶狀態。既往研究表明，上呼吸道感染、服用抗生素是兒童SP攜帶的重要影響因素［2，7，17］，但兩者的聯合作用仍未清楚。本研究將呼吸道感染史與抗生素使用史合并分析，從而探究兩變量的聯合作用，結果顯示：有感染但沒用抗生素的兒童與SP-MC共攜帶相關，無感染但有用抗生素的兒童與SP和MC均無攜帶相關。這可能是由于有呼吸道感染史是兒童鼻腔攜帶SP與MC的危險因素［7］，有抗生素使用史與SP和MC的鼻腔低攜帶率相關［6］。

本研究將過敏性疾病的具體病癥納入分析，結果顯示：有過敏性鼻炎史與僅攜帶SP和均無攜帶相關，有過敏性皮膚病史與SP-MC共攜帶相關。既往文獻表示，SP的攜帶與免疫相關的Toll樣受體通路基因表達相關；同時Toll樣受體識別MC并產生炎癥細胞因子IL-6和TNF-α，從而誘發或加重強烈的炎癥反應，加劇過敏性炎癥的發生［18-19］。但是，過敏性疾病與鼻腔細菌攜帶狀態的潛在生物學機制仍未明確，有待進一步研究。此外，益生菌療法是針對共生致病病原菌的有效干預措施，可通過促進生態位競爭以減少病原菌的定植，然而目前大多數研究仍處于早期階段，未確定用于控制SP和MC的潛在新型益生菌候選物［20］。

綜上，本研究通過大樣本的現況研究設計，調查了佛山市順德區幼兒園兒童SP和MC共攜帶狀況，并通過對應分析方法闡明低年齡、外市戶籍、現居住農村、居住面積小、有呼吸道感染史且無抗生素使用史、有過敏性皮膚病、無醫院相關暴露史是學齡前兒童SP和MC共攜帶的重要危險因素。本研究存在一定的局限性：采用現況研究設計，結果只能反映某時間點兒童SP和MC的攜帶情況，后續可采用連續多次監測研究，分析SP和MC短期、長期的持續攜帶狀態及其對兒童健康的影響效應。