新生儿无乳链球菌败血症临床相关研究进展
2023-01-02赵瑞秋
陈 标 赵瑞秋
重庆医科大学附属儿童医院感染科 儿童发育疾病研究教育部重点实验室 国家儿童健康与疾病临床医学研究中心 儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地 儿科学重庆市重点实验室(重庆 400014)
由于机体免疫功能的不成熟,新生儿易罹患各种细菌、病毒、真菌等病原感染而发展为新生儿败血症。据报道,新生儿败血症在存活新生儿中的发病率约为0.45%~0.97%,病死率可高达11%~19%[1],严重危害着新生儿生命健康。无乳链球菌是导致新生儿败血症的常见病原,因其具有致病力强、感染后遗症状重等特点,越来越受到儿科特别是新生儿科医生的关注。
1 流行病学特征
无乳链球菌又称B族链球菌(group BStreptococci,GBS),是一种革兰阳性β-溶血性链球菌,可定植于人类下消化道和泌尿道。随着多位点序列分析(MLST)等检验技术的进步,以前未被区分出来的血清型近年来陆续被鉴定出来,目前暂有Ⅰa、Ⅰb、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ 共10个血清型[2]。在一项纳入了53个国家总计约6 199例患有GBS侵袭性疾病的患儿的分析中发现,I~V 型血清型占新生儿GBS疾病的97%,Ⅲ型血清型占早发性疾病(early onset disease,EOD)的近一半(43%)和晚发性疾病(late onset disease,LOD)的73%[3]。不同地区常见血清型分布存在一定差异。在美国,最常引起致病的血清型为Ⅰa型和Ⅲ型[4],而分离携带侵袭性Ⅳ型GBS的频率也正在增加[5]。Guan等[6]报道中国南方地区城市中,Ⅲ型占比最高,其次是Ⅰb型。
Seale等[7]依据分区模型模拟估计2015年在全球范围内,有205 000名婴儿患有EOD和114 000名婴儿患有LOD,发病率为0.49/1000。我国新生儿侵袭性GBS感染既往一直被认为是少见的,尽管此前开展的涵盖中国各个地区18家医院样本的研究发现,我国新生儿GBS侵袭性疾病的发病率为0.31/1000,低于世界平均水平[8]。但之后的meta 分析显示,我国GBS 侵袭性疾病的发病率为 0.55/1000,高于世界平均水平[9]。
2 危险因素
经证实,GBS是引起新生儿早发型败血症(EOS)的常见病原[10-11],这主要与垂直感染有关。母体内GBS 定植一直被认为是导致新生儿无乳链球菌败血症的重要原因,一项总计纳入了30 篇文献的关于新生儿GBS 感染性疾病与母亲GBS 定植关系的meta 分析显示,GBS 定植的母亲分娩后婴儿的EOGBS 发病率为1%~2%。此外,该分析还认为,胎膜早破≥18 小时,绒毛膜羊膜炎,母亲产时或产后24 小时体温≥38 ℃,也是GBS 引起新生儿早发型败血症的重要高危因素[12]。其他如早产、既往妊娠中有感染GBS的婴儿史、妊娠期间发现GBS阳性菌尿等都将增加新生儿罹患无乳链球菌败血症的风险[13]。Nanduri等[4]发现,在LOD中,黑种人发病率约为白种人的2.9倍,提示新生儿无乳链球菌败血症发病率可能存在人种差异,但考虑到经济发展水平及医疗卫生条件的不同,这种差异还需更多的研究证实。Kim等[11]研究发现,GBS定植的母亲产前抗生素预防不足,也是重要危险因素。但是产前过多的抗生素暴露,使母体阴道菌群失调,特别是乳酸杆菌的下降则会增加新生儿感染GBS的风险[14]。最近研究还发现,暴露于HIV 的新生儿相比于未暴露者患GBS侵袭性疾病的风险更高,但这在LOD中更加明显[15]。
3 临床表现
与其他病原感染引起的败血症相同,GBS 感染导致的新生儿败血症的临床表现多样且无特异性。主要包括发热、嗜睡、烦躁、呻吟、喂养困难、腹胀、呼吸窘迫、低血压、低血糖、休克等症状[13,16-17]。Kim等[11]收集了7.5年中诊断为新生儿败血症的病例资料,发现在新生儿败血症的早期临床表现中,活动量减少、低血压、脉缓、发热等临床表现与预后不良有关联。对于新生儿特别是早产儿,血脑屏障发育尚不完善,且与感染相关的炎症因子会增加血脑屏障的渗透性[18]。所以,罹患无乳链球菌败血症的患儿易合并中枢神经系统感染。Kohli-Lynch等[19]通过对20世纪70年代以来8项随访GBS感染相关脑膜炎预后的研究进行分析发现,由GBS感染引起的脑膜炎患儿中,有近乎1/5存活患儿经历过中至重度神经发育障碍。尽管该研究并未对同时罹患无乳链球菌败血症和脑膜炎的患儿的预后进行单独分析,但仍可见患有上述两种疾病的新生儿预后较差。所以,中枢神经系统症状的出现具有重要的临床警示作用。
4 实验室检查
4.1 细菌培养
血培养阳性是诊断新生儿无乳链球菌败血症的金标准。对于疑诊为无乳链球菌败血症的患儿应在经验性使用抗生素之前抽标本进行血培养。但是血培养阳性率低、结果慢、假阳性的发生都对临床决策造成了困扰。近年来,针对GBS 的显色培养基,如ChromID Strepto B培养基、Strep B Select培养基、Brilliance GBS培养基逐渐应用于临床检验。有临床研究表明,与传统培养基相比,新型培养基的灵敏度和特异度都更优,但缺乏GBS特异性显色底物仍可能导致潜在的错误判断[20]。既往认为,绝大多数GBS都存在CAMP(Christie-Atkins-Munch-Petersen)因子编码的cfb基因,CAMP试验为检测GBS的确诊试验,但是CAMP因子阴性GBS 的发现使该试验的准确性受到质疑[21]。
在一项纳入了300例研究对象的前瞻性研究中发现,尚不能在疑诊为败血症的患儿中确定出一个低风险亚组从而避免腰椎穿刺[22]。此外,国外有研究发现单独从脑脊液分离出或者脑脊液和血液中同时分离出的GBS病株在所有晚发型病例菌株中占比20.7%[4],可见无乳链球菌败血症患儿容易合并脑膜炎。因此,完善腰椎穿刺术并进行脑脊液培养对于新生儿无乳链球菌败血症的诊断有重要作用。
4.2 分子、免疫检测
分子检测具有快速、准确的特点,在临床的应用越来越广泛。一项meta分析显示,分子检测方法诊断新生儿败血症的平均灵敏度为0.90,特异度为0.93,可见,分子检测在新生儿败血症的诊断中是可行的,由于检测速度的快捷性,相对于血培养可能更有利于早期诊断和治疗[23]。目前,多数情况下,GBS的鉴定已经不需要核酸扩增检测(nucleic acid amplification tests,NAAT),如果遇到非典型GBS分离株,通过16S rRNA基因测序可以准确鉴定[20]。英国Oeser等[24]研究发现,在208例疑诊为早发型败血症的婴儿血标本中,实时荧光定量PCR 技术可以在45%血培养阴性的病例中识别病原体,在血培养阳性的病例中100%准确识别病原体(其中包括了17例GBS,约占总数的15%),并且发现,越高的细菌量,其临床表现越严重。Xpert GBS检验和Xpert GBS LB检验是目前应用较多的两种检验技术,有学者通过对纳入分析的13项临床研究比较发现:尽管前者在耗时方面更占优势,但后者的灵敏度和特异度均高于前者[25]。作为一种额外的诊断工具,PCR方法可提高新生儿无乳链球菌败血症诊断的准确性,但应当认识到,在GBS 耐药形势日趋严峻的背景下,依靠检测一种或数种耐药基因的分子方法存在假阴性、假阳性等问题,这对分子检测技术的应用有一定限制。基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)是一种新兴的检验技术,对于无乳链球菌,其鉴定是100%准确的[20],但是其临床的推广受到了设备价格高、检验者技术要求高的限制。
免疫学检测主要是检测GBS抗原。通过乳胶凝集法检测GBS抗原是简便且相对快速的方法,被较多的运用于GBS检测中[26],此外还有酶联免疫试验、对流免疫电泳试验等方法。免疫学检测以其简便、迅速的优点服务于临床,但容易受细菌量低影响而导致检出率低。
4.3 其他非特异性炎症指标
理想的感染标志物应该具备易于量化和可用于常规临床使用的特点,这对于新生儿败血症的诊断、预测预后和评价治疗反应具有重要价值。白细胞计数、不成熟中性粒细胞(包括早、中、晚、幼粒细胞和杆状核细胞)/总中性粒细胞(immature/total neutrophil,I/T)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、血小板计数、降钙素原、IL-6、IL-8、IL-10等炎症指标是目前临床应用较多判断新生儿败血症的重要参考指标[27]。既往研究表明,IL-6、IL-8 是诊断早期新生儿败血症较为理想的标志物[28]。最近研究发现,即使在无乳链球菌败血症发生的极早期阶段(2小时)和低GBS载菌量(108GBS/mL)的情况下,IL-8 联合CRP 和/或CD 11 b 也是可行的,有学者推荐有高危因素的患儿,尽早检测IL-6、IL-8、CD 11 b,这将有助于早期识别GBS 感染的患儿,减少不必要的广谱抗生素暴露[29]。
5 治疗
5.1 抗生素
抗生素是治疗新生儿无乳链球菌败血症最重要也是最有效的措施。当培养证实无乳链球菌存在时首选青霉素G。根据美国妇产科医师学会(American College of Obstetricians and Gynecologists,ACOG)2020年发布的指南[30],各年龄段经验性用药略有不同,建议7日龄以下的婴儿联合使用氨苄西林和氨基糖苷类药物,如果存在氨苄西林耐药性,则应给予更广谱的治疗,尤其是对于极低出生体重儿;建议8至28日龄的婴儿使用氨苄西林联合头孢他啶;建议29至90日龄的婴儿使用头孢曲松。当有脑膜炎证据或重症患者需扩大覆盖范围时,可联合使用万古霉素。
而《昆士兰临床指南:早发型B族链球菌病》[13]建议:如果婴儿有败血症的症状,推荐在30分钟内开始抗生素治疗。如果当地没有相关指南,建议给予青霉素联合庆大霉素治疗;或者阿莫西林/氨苄西林联合庆大霉素治疗。但当细菌培养证实GBS感染并且除外脑膜炎的存在时,则可选择更加窄谱、敏感的青霉素,并且停用氨基糖苷类药物。抗生素的疗程应根据培养结果和临床表现决定:如果血培养证实或者不能除外GBS 败血症,建议疗程为7~10 天甚至更长;如果血培养阴性,白细胞计数正常,临床症状消失,患儿情况良好,则在36~48小时停用抗生素。该指南还指出,应对所有使用庆大霉素的患儿进行血药浓度的监测以确保用药的安全。
尽管GBS 对多数抗生素是敏感的,但此前,美国疾病预防与控制中心(CDC)已鉴定出罕见的分离株,其青霉素结合蛋白(PBPs)发生突变,导致其对β-内酰胺类抗生素敏感性降低[31]。继中国、葡萄牙等国后,法国也检出了多耐药GBS 亚群,该类亚群对四环素类、大环内酯类、林可胺类和氨基糖苷类抗生素不敏感[32-34]。新出现的耐药趋势给临床抗生素的选择使用提出了严峻挑战。
对于疑诊为无乳链球菌败血症的患儿,应在药敏结果回示前经验性选择使用抗生素,但细菌的药物敏感性因时间、地区分布的差异而有所不同,所以具体的方案不是一成不变的,应根据当地流行病学、患儿目前具体情况等因素进行选择,以此来改善患儿的预后,减少不必要的抗生素暴露。
5.2 其他治疗
Lund 等[35]研究发现,新生儿GBS 感染可能与肺泡巨噬细胞Siglec 受体表达不成熟有关,旨在改善新生儿肺泡巨噬细胞成熟的措施可能会起到保护作用,但是这还有待进一步研究证实。也有研究注意到胆红素可能在新生儿无乳链球菌败血症治疗有潜在重要作用,高胆红素血症似乎是影响败血症预后的独立指标[36]。国内吴晓彬等[37]发现岩藻糖基化人乳低聚糖可以明显抑制GBS的生长,这可能成为未来新生儿无乳链球菌败血症辅助治疗研究新方向。己酮可可碱(pentoxifylline,PTX)作为一种磷酸二酯酶抑制剂,能增加细胞内cAMP功能,改善组织细胞功能,并改善血液动力学,作为抗生素治疗的辅助手段,PTX 可降低新生儿败血症的病死率,同时产生较少不良反应,但这需要进一步的研究证实,而且其儿童用药安全性尚不明确[38]。既往认为,对于新生儿败血症来说,静脉注射丙种球蛋白(IVIG)理论上是有效的,但是最近的研究表明,疑似或确诊新生儿败血症的患儿住院期间病死率并没有因为IVIG的使用而显著下降,不推荐常规使用IVIG来治疗或预防新生儿败血症[39]。集落刺激因子(GM-CSF)对于降低新生儿败血症的病死率效果也并不显著[38]。
6 预防
6.1 GBS筛查
常规产前筛查,并对高危孕妇给与产时抗生素预防(intrapartum antibiotic prophylaxis,IAP)对降低新生儿无乳链球菌败血症的发生率有重要作用。据报道,得益于普查和IAP的实施,美国 GBS EOD发病率从1990年的1.8/1000下降到2015年的0.23/1000[4]。英国则采用了基于临床危险因素的筛查预防方案。有研究比较了这两种不同预防方案所带来的实际效益,该研究发现2008—2014年美国新生儿无乳链球菌败血症发病率似乎总是低于英国[40]。相对于对高风险人群进行预防的英国方案,常规产前筛查的美国方案在降低新生儿无乳链球菌败血症的发病率方面可能更有效。
此前,我国尚无针对预防孕妇妊娠期及新生儿无乳链球菌感染相关疾病的指南或专家共识,2021年中华医学会围产医学分会发布了《预防围产期B族链球菌病(中国)专家共识》(简称专家共识)。专家共识建议我国采取常规筛查和基于风险因素筛查相结合的方式,即建议对所有孕35~37周的孕妇进行GBS筛查,但对于部分条件不足的机构采取基于风险因素的筛查。在抗生素的选择方面,专家共识建议产时针对GBS预防性应用抗生素的首选方案是静脉输注青霉素[41]。专家共识的出台,将对降低我国新生儿无乳链球菌败血症的发病率,改善其预后,产生积极深刻的影响。
6.2 疫苗研究进展
在新冠肺炎(COVID-19)的时代,疫苗的研发越发受到人们的关注。相对于肺炎链球菌、脑膜炎球菌疫苗的研发,GBS疫苗的研究进展显得十分缓慢。自2015 年WHO 将开发GBS 疫苗列为高度优先事项[42]以来,疫苗的研发取得了一定进展。一项临床试验显示,三价(Ⅰ a、Ⅰ b、Ⅲ)CRM197结合疫苗可使新生儿在出生时拥有较高的特异性血清抗体水平,且无安全问题[43]。针对近年来Ⅳ型血清型的检出率增加,涵盖Ⅰ a、Ⅰ b、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ六个血清型的疫苗(GBS6)的Ⅰ/Ⅱ期临床试验表明,GBS6 在健康成人中具有良好的耐受性,各种剂量和剂型在接种后的6个月都引起了较强的免疫反应,但GBS6在孕妇中耐受性和对新生儿的保护率还有待进一步研究[44]。此外,GBS 蛋白质疫苗也正在研制中[45]。尽管GBS 疫苗的研究道路并不平坦,但前途是光明的。GBS 疫苗的成功研制将为降低新生儿和婴儿GBS疾病起到巨大作用。
7 结语
综上,由GBS 感染引起的新生儿败血症临床表现不典型,不易早期识别诊治。近年来在检测及治疗预防等方面取得了一定进展,这将对患儿的诊治和改善预后起到积极作用。而GBS 疫苗的研发,将会为新生儿GBS感染相关性疾病带来新的曙光。