温州地区非结核分枝杆菌流行状况调查及多种快速鉴定方法学差异性分析

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目的:  1.调查温州地区2014~2016年疑似由非结核分枝杆菌(NTM)引起感染的流行情况,以及相关因素的分析。  2.比较NTM不同鉴定方法DNA微阵列芯片技术与基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)在菌种鉴定上的差异,为临床快速诊断NTM提供实验室基础。  方法:  1.从2014年1月1日起到2016年12月31日止,对温州地区所有分枝杆菌培养阳性的患者资料进行统计分析;应用BACTEC?MGIT960对分枝杆菌进行液体培养,PNA/TCH鉴别培养基对NTM进行初步鉴定;应用基因芯片法对2016年分离到的90株初步鉴定为NTM的细菌进行菌种鉴定。  2.应用BACTEC?MGIT960液体培养法对2016年保存的NTM菌株进行复苏,剔除污染及未生长NTM菌株,共74株;分别应用基因芯片法、MALDI-TOF MS与16s rRNA测序对74株NTM进行菌种鉴定;以16s rRNA测序作为参考方法分析比较基因芯片法与MALDI-TOF MS鉴定结果的差异,评价两种方法的优劣势。  结果:  1.2014~2016年温州地区分枝杆菌培养阳性患者病例3691例,分离得到NTM269株,总分离率为7.3%;温州市中心医院共检出分枝杆菌1318株,NTM206株,分离率15.6%;各区/县定点医院共检出分枝杆菌2373株,NTM63株,分离率为2.7%;三年来NTM分离率分别为2014年7.0%,2015年为7.2%,2016年为7.7%呈逐年上升趋势。269例NTM感染患者男性141例,女性128例,男女比例为1.1:1,女性患者人数呈上升趋势;年龄分布从19~90岁,45岁以上患者占83.3%,45~74岁患者占62.8%,男性以45~59岁、女性以60~74岁年龄段为分离高峰。鹿城区是NTM分离率最高的地区,占32.3%,瓯海区(14.1%)与永嘉县(12.6%)次之,鹿城区女性患者多于男性,男女比例为1:1.4。2016年分离到的90株NTM菌株经基因芯片法鉴定发现2株为结核分枝杆菌复合群(MTC),其余88株NTM以胞内分枝杆(52.3%)、鸟分枝杆菌(21.6%)与龟/脓肿分枝杆菌复合群(17.1%)为主。  2.通过16s rRNA测序,74株NTM鉴定结果:胞内分枝杆菌37株,脓肿分枝杆菌19株,马赛/莲建分枝杆菌7株,鸟分枝杆菌5株,堪萨斯/胃分枝杆菌2株,海分枝杆菌1株,猪分枝杆菌1株,哥伦比亚分枝杆菌1株,奇美拉分枝杆菌1株。基因芯片法与MALDI-TOF MS质谱法的鉴定结果与16s rRNA相比,有14株存在争议性:基因芯片法与16s rRNA测序有12株结果不同,准确率为83.8%,鉴定到复合群准确率为95.9%;质谱鉴定有2株未给出结果,与16s rRNA测序有7株结果不同,准确率为87.8%,鉴定到复合群准确率为97.3%。在时间成本上,质谱法鉴定74个样本需要2-3h,基因芯片法需要2d。  结论:  1.温州地区2014~2016年来NTM分离率呈逐年上升趋势,2016年分离率为7.7%;分离患者男性稍多女性,比例接近于1:1,女性患者人数呈上升趋势;分离患者以中老年患者为主,男性患者年龄较女性患者年轻;鹿城区是NTM分离率最高的地区,且女性患者多于男性;2016年分离到的90株NTM,除2株为结合分枝杆菌复合群外,NTM菌种分布以胞内分枝杆菌、鸟分枝杆菌与龟/脓肿分枝杆菌复合群为主。  2.与16s rRNA测序相比,基因芯片法与MALDI-TOF MS对NTM鉴定到种的符合率分别为83.8%与87.8%,鉴定到复合群的符合率分别为95.9%与97.3%,质谱法略高于芯片法,两者鉴定到复合群的符合率均在95%以上,展现两种方法在NTM菌种鉴定上优异的性能。质谱法能鉴定一部分高度同源性菌种,如鸟/胞内复合群的能力要优于芯片法,时间成本上也更合理,但目前质谱需要对培养后的菌落进行鉴定,基因芯片法目前可以用于直接检测标本中的分枝杆菌,有其独特的优势,对分枝杆菌感染的快速诊断上有重要的临床意义。随着飞行时间质谱仪在各微生物实验室的逐渐普及,质谱技术以准确、高效的鉴定效率与低廉的鉴定成本在临床快速鉴定NTM菌种方面有着良好的应用前景,用于直接样本检测的应用也在不断发展;基因芯片技术也在不断发展,两种方法都能为临床更快速准确鉴定NTM提供支持。
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