李琰冰,陸旻雅,肖盟,王瑤,張麗,徐英春
中國醫學科學院北京協和醫院檢驗科,侵襲性真菌病機制研究與精準診斷北京市重點實驗室,國家衛生健康委全國真菌病監測網國家中心,北京 100730
近年來,隨著惡性腫瘤數量增多、廣譜抗菌藥物的長期使用和免疫缺陷人群的增加,侵襲性真菌病的發病率呈逐年上升趨勢。臨床以念珠菌為主的酵母樣真菌和以曲霉為主的絲狀真菌為最常見的病原菌。侵襲性真菌病對臨床的危害日益增大,逐漸成為惡性腫瘤和血液疾病患者的主要死亡因素之一,且真菌耐藥的問題也日益突顯。我國在2010年以前臨床真菌流行病學與耐藥性方面的多中心數據基本為零,長期以來侵襲性真菌病患者的治療多以經驗性用藥為主,一旦初始治療失敗將有可能面臨無藥可用的被動局面。另外,我國實驗室真菌診斷能力與當時國際水平相差較大,存在真菌實驗室人力不足、開展項目少、檢測鑒定能力弱、標準化缺少等問題,無法滿足臨床需求。
在此背景下,我國亟需建立一個多中心、相對完善且權威的真菌監測系統。2009年,在原衛生部合理用藥專家委員會的支持下,由北京協和醫院徐英春教授牽頭,國內12家知名三級甲等醫院共同參與,組建了國內首個真菌監測網——中國醫院侵襲性真菌病監測網(China Hospital Invasive Fungal Surveillance NET, CHIF~NET)[1], 標志著我國真菌主動監測項目正式啟動。2019年5月,國家衛生健康委辦公廳發布《關于建立全國真菌病監測網的通知》[2],建立了國家衛生健康委直接領導的全國真菌病監測網(China Fungal Diseases Surveillance System, CFDSS)[3],形成了一個覆蓋全國、科學分級的真菌監測網,并委托北京協和醫院為CFDSS國家中心,負責CFDSS的總體設計和日常運行管理工作。本文回顧了十幾年間我國從無到有、從有到優的重要真菌監測工作進展,以期為臨床抗真菌治療提供參考。
CHIF~NET于2009年8月啟動,是一個公益性、研究型的主動型監測網,收集了各參與單位分離于血流感染、中樞系統感染、盆腹腔感染及肺部感染等患者的侵襲性真菌菌株,于項目中心單位北京協和醫院匯總整理,對菌種進行鑒定。同時,采用統一的方法進行藥物敏感性測定,針對每年收集鑒定的菌株發布監測數據報告。
在菌種鑒定方面:初始方案是對全部菌株進行內轉錄間隔區(internal transcribed spacer, ITS)測序鑒定,但工作量大且成本高。2010年,鑒定方案改為使用基質輔助激光解析電離飛行時間質譜(matrix~assisted laser desorption / ionization time of flight mass spectrometry, MALDI~TOF MS),并將DNA測序作為補充,大大減少了工作量和工作成本[4],同時使菌種的鑒定準確且快速。在藥物敏感性試驗方面,最初主要參照美國臨床實驗室標準化協會(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI) M44[5]的方法,使用紙片法進行藥物敏感性試驗,但檢測藥物有限;2015年后改用商品化顯色藥敏板Sensitre YeastOne進行藥物敏感性試驗,并以CLSI M27[6]中微量肉湯稀釋法作為補充和參照。
CHIF~NET成立之初,僅有8個城市12家教學醫院參與,主要工作聚焦于真菌耐藥性的流行病學監測。我國幅員遼闊,地理差異大,CHIF~NET初期的規模對于實現全國真菌監測的目標稍顯不足。隨著CHIF~NET的發展和擴大,截至2022年7月參與醫院已超過60家,覆蓋29個省級行政區,每年收集菌株數量超過3000株。另外,為了進一步推動CHIF~NET項目的進行,全面充分地反映我國侵襲性真菌病現狀,推動各級醫院真菌實驗室能力建設,CHIF~NET項目于2016年建立了監測子網,并于北京、黑龍江、吉林、遼寧、天津、河北、內蒙古、山西、陜西等9個省級行政區設立省級分中心,開展主動監測[7]。
基于CHIF~NET的數據成果,我國真菌主動監測已初具規模,填補了真菌監測數據的空白,構建了覆蓋全國的真菌監測網絡,掌握了充足的侵襲性真菌病病原譜、分子流行病學、耐藥性數據,并通過監測報告展現其變化趨勢,輔助臨床診斷和治療,也減少了患者不必要的藥物暴露和經濟負擔[8~9]。此外,真菌流行病學的基礎數據也為后續真菌病的致病機制、耐藥性機制的研究奠定了基礎。
自CHIF~NET建立以來,菌株標本資源庫不斷壯大,至2019年已超過2萬株,發布的研究結果主要包括對我國侵襲性真菌病酵母菌流行病學與耐藥性調查、不同菌種的分子流行病學研究等內容,全面客觀地反映了我國侵襲性真菌病現狀。白念珠菌、近平滑念珠菌、熱帶念珠菌和光滑念珠菌是我國侵襲性酵母菌感染的主要病原菌,其中非白念珠菌占比50%以上;侵襲性酵母菌感染中,最常見的是血流感染,以住院患者為主[4];臨床常見非白念珠菌敏感性呈現下降趨勢,同時發現某些少見菌對抗真菌藥物耐藥率高[8~9]。
隨著真菌監測事業的發展,CHIF~NET的數據也提示出此前未被我國臨床認知的重大挑戰與潛在威脅。如真菌院內傳播與暴發問題、常用抗真菌藥物耐藥性急劇升高、耳念珠菌等“超級真菌”的出現等。基于上述臨床真菌感染的重大挑戰,科研工作的內容和成果集中于以下幾個方面。
①院內傳播與防控:如Wang等[10]的研究,對于懷疑近平滑念珠菌暴發的醫院來源菌株,通過收集菌株數的變化,基于分子生物學手段,實現對暴發感染的甄別和分析,進一步與當地感控管理部門及微生物實驗室聯合,加強手衛生宣傳、導管護理和病房消毒,控制暴發事件的進一步惡化。
②耐藥性監測與耐藥機制研究:如Fan等[11]的研究,通過使用分子分型技術在熱帶念珠菌中的運營,發現了國內氟康唑耐藥菌株集中在4個克隆群中,而進一步對耐藥機制展開研究,發現唑類藥物靶基因ERG11A395T/W 突變檢出率為 10.7%(54/507),該突變對熱帶念珠菌氟康唑耐藥具有獨立作用,且為我國耐藥株的主要原因。在同樣出現耐藥升高的光滑念珠菌中,明確了PDR1等多耐外排泵調節基因在菌株耐藥中的作用[12]。
③致病機制的研究:如Fan等[13]針對致病性較強的真菌(新型隱球菌),開展病原血清型、交配型與侵襲性因子篩查與研究。研究病原感染與宿主免疫間的相互作用,為病原傳播預防提供了新的思路。
④實驗室檢驗能力:Xiao等[14]的研究,提示我國不同地區實驗室菌種鑒定和藥物敏感性檢測能力存在差異,可能會發生顯著錯誤(菌種鑒定錯誤)或非顯著錯誤(正確鑒定到屬但未鑒定到種)。如對42例在當地醫院鑒定為“羅倫特隱球菌”的菌株進行ITS測序后發現僅有2株鑒定正確,對臨床治療方案的選擇可能會造成影響。
⑤少見或新發病原體的監測:由于基層醫院真菌實驗室鑒定、研究能力有限,對于疑難罕見病例可以在收集菌株后進行質譜或分子鑒定,深入研究。如國際首次發現并命名新型致病雙相真菌Emergomycesorientalis、Candidaquercitrusa、Trichosporondohaense等少見或新發病原體[15~16]。
在CHIF~NET主動性的真菌監測數據和研究成果支持下,真菌監測問題越來越受到國家的重視。2019年CFDSS在國家衛生健康委的支持下正式成立,除對我國真菌病的病原譜、耐藥性以及特殊、限制級抗真菌藥物臨床應用情況開展定期監測以外,工作內容也包括針對高危病原真菌及真菌病區域性暴發開展實時主動監測,進行預警與防控,指南規范建立等。CFDSS采用分級運行管理機制,設國家中心、省級中心和監測單位。CFDSS自2019年成立以來,短短幾年時間里從初步搭建網絡,到2022年已形成一個擁有國家中心、32個省級中心、共計808家監測單位,覆蓋全國的網絡系統。CHIF~NET配合CFDSS,全方位多維度地對我國真菌感染發揮監測作用,共同推動真菌致病性與致病機制、耐藥性與耐藥機制、傳播與流行病學研究。
CFDSS的建立使菌株和病例資源從分散到集中,各監測單位通過上報菌株或病例到CFDSS,再統一進行數據的分析和反饋,并發布監測報告,為各級醫院提供我國真菌病病原譜、耐藥性及變化趨勢等數據。同時,CFDSS的建立也使先進的科研成果和技術得到了傳播和運用,從實驗室延伸至基層醫院,通過學術交流、學術會議等形式,提高基層醫院檢驗人員專業技術水平,增強真菌感染的診斷意識和重視程度,有利于降低感染發生率和減少治療支出。
除CHIF~NET和CFDSS外,我國還有其他全國性或地區性真菌監測網,如華東地區侵襲性感染真菌協作組(ECIFIG)[17]、山東省兒童細菌&真菌耐藥監測研究協作網(SPARSS網)[18]等。一方面體現出我國對于真菌監測的重視,另一方面也預示著我國的真菌監測事業將得到更好的發展。
近年來,我國真菌監測事業飛速發展,但若要真正地完善真菌監測體系,將成果落實在每位患者身上,仍有很遠的路要走。如臨床上診治侵襲性真菌病面臨的挑戰主要體現在:臨床微生物實驗室鑒定準確性偏低、操作不規范、結果不統一、缺乏參考價值;缺乏真菌方面的人才、部分醫院重視程度低等[19]。提示真菌監測事業的發展,需要技術、政策、科研等多方面的共同推動。
未來,隨著全國真菌監測的哨點隊伍不斷擴大,國家政策和醫院管理上的重視,以及真菌領域不斷涌現的科研成果,相信通過廣大臨床醫務人員和微生物檢測人員的共同努力,我國真菌病監測和診療水平將有更廣闊的未來。