基于快速酵母细胞生长的A-327快速抗真菌药敏检测系统研发及其应用评价

《Clinical Chemistry》:A-327 Rapid Antifungal Susceptibility Testing System for Yeasts Based on Fast Cell Growth

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:Clinical Chemistry 6.3

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  针对侵袭性真菌感染治疗中抗真菌药敏检测(AFST)耗时过长(24-48小时)的临床瓶颈,研究人员开发了基于刃天青代谢检测和促生长培养基的快速AFST系统。该研究对32株临床酵母菌株进行测试,结果显示针对10种抗真菌药物(包括氟康唑、棘白菌素类等)与参考方法Sensititre YeastOne的符合率(±2稀释度)均>90%,6小时即可获得结果。该方法显著缩短检测时间,为侵袭性真菌病特别是念珠菌血症的快速精准治疗提供新策略。

  
在当代医学领域,侵袭性真菌感染(Invasive Fungal Infections)的发病率和死亡率持续攀升,已成为免疫缺陷患者、危重症患者及接受广谱抗生素或免疫抑制剂治疗人群面临的严重威胁。随着抗真菌药物的广泛应用,真菌耐药性问题日益突出,给临床治疗带来巨大挑战。抗真菌药敏试验(Antifungal Susceptibility Testing, AFST)是指导临床合理用药、延缓耐药性产生的关键技术手段。然而,传统的AFST方法,如临床实验室标准研究所(CLSI)推荐的肉汤稀释法或欧盟药敏试验委员会(EUCAST)标准方法,通常需要24至48小时的孵育时间才能获得最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration, MIC)结果。对于病情危重的侵袭性真菌感染患者而言,如此漫长的等待时间可能导致初始抗真菌治疗不当,错失最佳治疗时机,进而增加患者死亡风险并加剧耐药菌株的筛选压力。因此,开发快速、准确的AFST技术已成为临床微生物学和抗感染治疗领域的迫切需求。
为了应对这一挑战,由周泽奇(Zeqi Zhou)等人组成的研究团队在《Clinical Chemistry》上发表了一项研究,旨在开发并评估一种基于快速酵母细胞生长和代谢检测的新型抗真菌药敏测试系统。该研究聚焦于常见的致病性酵母菌,试图将AFST的检测时间从传统的1-2天大幅缩短至数小时。
研究人员开展此项研究的核心思路是利用一种能够促进真菌细胞快速生长和代谢的专用培养基,结合灵敏的代谢指示剂——刃天青(Resazurin)。刃天青是一种氧化还原指示剂,其在活细胞代谢过程中被还原成粉红色的荧光产物试卤灵(Resorufin),该颜色变化的程度与活细胞的数量和代谢活性成正比,从而可以间接、快速地反映真菌细胞在抗真菌药物存在下的生长抑制情况。
为开展此项研究,研究人员从北京协和医院随机选取了32株临床分离的酵母菌株作为测试样本。这些菌株均是在系统性感染患者中常见的病原体,包括白色念珠菌(Candida albicans,9株)、克柔念珠菌(Candida krusei,5株)、热带念珠菌(Candida tropicalis,3株)、近平滑念珠菌(Candida parapsilosis,3株)、卢西坦念珠菌(Candida lusitaniae,3株)、光滑念珠菌(Candida glabrata,7株)和高里念珠菌(Candida guilliermondii,2株)。研究采用商品化的Sensititre YeastOne颜色梯度肉汤稀释法药敏板条作为参考方法进行比对。对于新建立的快速AFST方法,MIC值在孵育6小时后读取;而YeastOne参考方法的MIC读数则在孵育24小时后进行。评估指标为两种方法对十种抗真菌药物(氟康唑Fluconazole、伊曲康唑Itraconazole、伏立康唑Voriconazole、泊沙康唑Posaconazole、艾沙康唑Isavuconazole、卡泊芬净Caspofungin、米卡芬净Micafungin、阿尼芬净Anidulafungin、两性霉素B Amphotericin B和5-氟胞嘧啶5-Flucytosine)的MIC结果在±2个稀释度范围内的一致性(基本一致性,Essential Agreement)。
研究结果
与参考方法的一致性
研究的主要结果显示,以Sensititre YeastOne颜色梯度肉汤稀释法作为 comparator method(比较方法),新建立的快速AFST方法对上述十种抗真菌药物均表现出优异的基本一致性,其一致性率均超过90%。这表明,在孵育仅6小时后,快速方法所测得的MIC值与参考方法孵育24小时所得结果具有高度可比性,验证了该快速方法的可靠性。
检测速度的突破
本研究的核心成果在于显著缩短了AFST的检测时间。传统方法需要24-48小时,而本研究建立的系统仅需6小时即可获得可读的、与金标准方法高度一致的MIC结果。这一突破性进展主要归功于两方面:一是优化了培养基配方,促进了酵母细胞的快速生长和代谢;二是采用了高灵敏度的刃天青代谢检测法,能够在细胞密度较低时早期检测到代谢活性的变化。
结论与意义
综上所述,本研究成功开发并验证了一种基于刃天青代谢检测和快速生长培养基的快速抗真菌药敏测试系统。该系统针对临床常见的致病酵母菌,能够在6小时内提供与标准24小时方法高度一致的药敏结果。该方法有效地克服了传统AFST方法因真菌生长缓慢而导致检测周期长的固有局限性。
该研究的成功具有重要的临床意义和应用前景。首先,它为侵袭性真菌感染,特别是病情进展迅速的念珠菌血症(Candidemia)的早期、精准抗真菌治疗提供了强有力的工具。医生有望在更短的时间内获得可靠的药敏信息,从而及时调整或启动最合适的抗真菌治疗方案,改善患者预后。其次,快速AFST有助于促进抗真菌药物的合理使用,减少经验性用药的盲目性,对于遏制日益严峻的真菌耐药性问题具有积极的推动作用。最后,该技术平台显示出良好的普适性,可检测多种念珠菌属及多种类别的抗真菌药物(唑类、棘白菌素类、多烯类和氟胞嘧啶),为其未来的临床转化和推广应用奠定了坚实基础。研究人员认为,该快速AFST系统可作为一种有价值的备选方法,在临床微生物实验室中用于快速诊断酵母菌引起的侵袭性感染并指导用药。
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