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【CLSI直通车】对检测新抗微生物药物的要求进行评估的实践方法

2019-06-17 18:56

作者 CatherineA.Hogan

引言

 此文是2019年6月CLSI药敏试验新闻(CLSI AST News Update Volume 4, Issue 2, June 2019)的一部分。该新闻可以从网上下载:https://clsi.org/meetings/microbiology/newsletter-archives/。本论坛后续会推出该新闻其他部分的翻译。敬请关注!

 

2019年5月27日人民日报报道,中国国家药品监督管理局批准新药头孢他啶/阿维巴坦(商品名是思福妥)在中国上市。该药对产金属碳青霉烯酶的肠杆菌科没有活性,对其他类型的耐碳青霉烯类肠杆菌科有一定活性。区分是否产金属碳青霉烯酶需要做CIM试验,判断对其他肠杆菌科是否有效需要做该药的药敏试验。如果完成这些试验,具体需要考虑哪些因素呢?相信本文会给您一定的信息,满足您的好奇心和求知欲!欢迎阅读——


最近,许多新的抗微生物药物已经进入市场,以应对多重耐药(multidrug-resistant,MDR)菌日益增长的威胁。临床和公共卫生实验室是管理MDR感染患者的重要参与者,无论是在其内部还是在其参考实验室,都必须为这些新型药物制定一项抗微生物药物敏感试验(antimicrobial susceptibility testing,AST)计划。


在此,我们提供一个实用方法示例来应对这一挑战。让我们考虑一下,实验室应该如何应对本机构抗微生物药物管理团队收到的下列请求方案:


“实验室能否检测头孢他啶/阿维巴坦(CZA,AVYCAZ®)对碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae,CRE)的敏感性?”




1. 考虑临床需要

抗微生物药物管理项目(Antimicrobial Stewardship Program,ASP)主席要求对所有CRE进行CZA敏感性检测。这项要求看似简单,但是应该仔细考虑不同的检测方法。表1列出了实验室需要考虑的一些关键问题。


表1. 临床实验室制定CZA检测策略时相关考虑的示例

译者按:原文此处是单列表格。为了便于排版,此处按段落行文方式,取消了表格。内容包括下列问题1-4及答案。

问题:

表1. 临床实验室制定CZA检测策略时相关考虑的示例


信息综述:

药物说明书1显示CZA经FDA批准用于:

•成年人和3月及以上儿童复杂性尿路感染

•成年人和3月及以上儿童复杂性腹腔感染,联合应用甲硝唑

•成年人医院和呼吸机相关性细菌性肺炎


决策:

ASP主席和实验室决定对CRE进行常规检测:

•儿童/成年人的血液、尿液和腹腔分离株

•成年人下呼吸道分离株

其他来源的分离株(如伤口、脑脊液[cerebrospinal fluid,CSF])不必进行常规检测。


进一步讨论:

所有的尿液分离株是否应该检测?ASP通过分析医院数据认为尿液中的大多数CRE是定植,无需治疗。

(CRE通常定植在泌尿道,尤其是养老院居住者,该患者群中CRE更为常见。)


实验室不要只对FDA批准部位的临床分离株进行药敏试验。当非FDA批准部位没有替代药物时,这种检测能为药物超说明书使用提供指导,这种情形在一些MDR分离株中可以遇到。


问题

2. 对我们药敏组合中全部碳青霉烯类(如厄他培南、亚胺培南、美罗培南)表型耐药的所有肠杆菌科细菌,进行追加检测(reflex testing)?还是对美罗培南和/或亚胺培南耐药者即进行检测?

信息综述:

≥1碳青霉烯类R的分离株数量的实验室资料

厄他培南R、亚胺培南和美罗培南S的肠杆菌属分离株数量的实验室资料;文献综述表明这些菌株主要产AmpC2

•文献综述表明,一些产碳青霉烯酶的CRE (CP-CRE)可能对亚胺培南和/或美罗培南中介3

• CLSI M100附录B显示变形杆菌属/普罗威登斯菌属/摩根菌属可因天然耐药机制对亚胺培南I或R(非厄他培南或美罗培南)


决策:

•检测美罗培南或亚胺培南为I或R的所有肠杆菌科细菌

•不要检测仅亚胺培南I或R的变形杆菌属/普罗威登斯菌属/摩根菌属

•不要检测仅厄他培南R的任何肠杆菌科细菌 


进一步讨论:

•有一种或多种可用于治疗的药物敏感(如对某一氟喹诺酮类或甲氧嘧啶/磺胺甲噁唑S的CRE)时,实验室是否应该对分离株进行CZA检测?

• CRE的常规检测中,是否应该考虑其他抗微生物药物选择(如磷霉素治疗大肠埃希菌尿路感染)?

•实验室最初可能会决定不采用这些方案,以后需要时再重新考虑。


问题:

3. 如果进行了碳青霉烯酶表型/分子检测,这些结果是否能为检测CZA的决策提供信息?

信息综述:

• CZA是一种新型的β内酰胺复合制剂,由头孢他啶和阿维巴坦组成,对产A、C、D类β内酰胺酶菌株都有抗菌活性,包括表达KPC的菌株;KPC是美国最常见的CRE类型。4

• CZA对B类金属β内酰胺酶(MBL)没有活性(如NDM-1、IMP、VIM)。

•实验室操作规程已经包括了检测分离株符合CP-CRE定义的内容(见问题1),检测方法采用针对碳青霉烯酶的改良碳青霉烯灭活法(mCIM)/EDTA改良碳青霉烯灭活法(eCIM)。


决策:

• mCIM和eCIM均阳性的分离株,说明产生MBL,对CZA耐药,不必进行CZA药敏试验。4


进一步讨论:

• CZA检测应该与mCIM/eCIM同时进行,还是在mCIM/eCIM之后进行?选择后者将导致结果报告延迟。


 问题 

4. 如果临床医师有需求,是否可以考虑对非肠肝菌科细菌进行检测?

信息:

• CZA对不动杆菌属无活性,但对铜绿假单胞菌有活性。

•药物说明书(labeling)显示适应征包括铜绿假单胞菌。

• FDA敏感性试验解释标准(Susceptibility Test Interpretive Criteria,STIC)网站5包含铜绿假单胞菌的CLSI/FDA折点


决策:

•将纳入铜绿假单胞菌进行验证研究,或与即将进行CZA检测的参考实验室进行探讨。


进一步讨论:

•与ASP探讨铜绿假单胞菌分离株常规检测是否纳入CZA(如,对其他抗假单胞菌的β内酰胺类药物[氨曲南、头孢他啶、头孢吡肟、哌拉西林/他唑巴坦、美罗培南和/或亚胺培南]均为耐药“R”的分离株)


2.是本实验室进行检测,还是外送实验室检测?

这个问题需要考虑如下因素:

•预期检测的数量,基于上一年抗生素谱(antibiogram)中耐碳青霉烯肠杆菌科细菌的数量

•可及的检测选择和仪器试剂(materials)

•本实验室检测能力

•员工进行验证研究及编写标准操作流程(standard operating procedures,SOPs)的能力等

•检测选择对于实验室报告时间(turnaround time to results)的影响


本实验室进行检测与外送之间的比较,需要进行基础的成本分析,需要时刻注意——CZA的检测结果往往对于患者诊疗至关重要。与感染性疾病学、重症监护医师、实验室医学和行政人员的密切合作是确保最佳工作流程的关键。以本次练习为目的,我们假设实验室每年会遇到100株菌符合表1定义的检测标准,所以决定检测应该在本实验室内进行。

3、如何进行验证研究?

表2列出了验证研究的要点;进一步的指南见参考文献。6-9

表2 验证研究的基本组成部分



4. 如何做质控?我们需要考虑IQCP吗?

CLIA要求实验室进行药敏试验每日质控,或建立个性化的质控计划(Individualized Quality Control Plan,IQCP)。4 CRE在很多实验室相对不常见,并且CZA的检测频率很低(例如少于每周一次)。这种情况,实验室可以选择不做IQCP,而是在每次检测患者菌株时做质控即可。


5. 我应该预期什么样的结果?(例如碳青霉烯类耐药株对CZA耐药多久出现一次?)

肠杆菌科细菌对CZA的体外敏感率非常高,总体上>99.5%,在产A类和D类碳青霉烯酶菌株中的敏感率>97%。13, 14相反,正如之前强调的,它对产MBL的肠杆菌科细菌的活性很低,或无活性。如果实验室遇到CZA高耐药率,应进行调查以确保不是由技术性错误所致。


总之,广谱抗微生物药物例如CZA对MDR革兰阴性菌具有明显增强的治疗效果。而MDR革兰阴性菌是引起医院和长期护理机构环境中患者发病率和死亡率升高的重要原因。对新抗微生物药物例如CZA开展检测并完成验证研究,增加了额外的工作量,这可能会让实验室望而生畏。然而,准确和及时的微生物学检测对临床确定有效的治疗方案非常重要,从而可以显著地影响患者结局,并使资源分配更有效。


参考文献

1.US Food and Drug Administration. Access data. 2018;

https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2018/206494s004lbl.pdf. Accessed March 18, 2019.


2.Yang FC, Yan JJ, Hung KH, Wu JJ. Characterization of ertapenem-resistant Enterobacter cloacae in a Taiwanese university hospital. J Clin Microbiol. 2012;50(2):223-226.


3.Karlowsky JA, Lob SH, Kazmierczak KM, et al. In vitro activity of imipenem against carbapenemase-positive Enterobacteriaceae isolates collected by the SMART global surveillance program from 2008 to 2014. J Clin Microbiol. 2017;55(6):1638-1649.


4.CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. 29th ed. CLSI Supplement M100. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2019.


5.US Food and Drug Administration. Antibacterial Susceptibility Test Interpretive Criteria.

https://www.fda.gov/Drugs/DevelopmentApprovalProcess/DevelopmentResources/ucm575163.htm.  Accessed April 6, 2019.


6.Sharp SE CR. Cumitech 31A: Verification and Validation of Procedures in the Clinical Microbiology Laboratory. ASM Press. 2009.


7.CLSI. Verification of Commercial Microbial Identification and Antimicrobial Susceptibility Testing Systems. 1st ed. CLSI M52. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2015.


8.Jorgensen JH. Putting the new CLSI cephalosporin and carbapenem breakpoint changes into practice in clinical microbiology laboratories. J Pediatric Infect Dis Soc. 2012;1(2):169-170.


9.Humphries RM, Ambler J, Mitchell SL, et al. CLSI methods development and standardization working group best practices for evaluation of antimicrobial susceptibility tests. J Clin Microbiol. 2018;56(4): pii: e01934-17.


10.Shields RK, Clancy CJ, Pasculle AW, et al. Verification of ceftazidime-avibactam and ceftolozane-tazobactam susceptibility testing methods against carbapenem-resistant Enterobacteriaceae and Pseudomonas aeruginosa. J Clin Microbiol. 2018;56(2): pii: e01093-17.


11.Wenzler E, Lee M, Wu TJ, et al. Performance of ceftazidime/avibactam susceptibility testing methods against clinically relevant gram-negative organisms. J Antimicrob Chemother. 2019;74(3):633-638.


12.Centers for Disease Control and Prevention & US Food and Drug Administration Antibiotic Resistance (AR) Isolate Bank. 2018; https://www.cdc.gov/drugresistance/resistance-bank/index.html.  Accessed April 6, 2019.


13.Sader HS, Castanheira M, Flamm RK, Mendes RE, Farrell DJ, Jones RN. Ceftazidime/avibactam tested against gram-negative bacteria from intensive care unit (ICU) and non-ICU patients, including those with ventilator-associated pneumonia. Int J Antimicrob Agents. 2015;46(1):53-59.


14.de Jonge BL, Karlowsky JA, Kazmierczak KM, Biedenbach DJ, Sahm DF, Nichols WW. In vitro susceptibility to ceftazidime-avibactam of carbapenem-nonsusceptible Enterobacteriaceae isolates collected during the INFORM global surveillance study (2012 to 2014). Antimicrob Agents Chemother. 2016;60(5):3163-3169.


翻译(按翻译顺序):

时黎明 山东省菏泽市立医院

田瑞卿 保定市第一医院

徐春晖 中国医学科学院 血液病医院

黄   磊 北京大学第一医院

校改:

朱聪智 中国医科大学附属盛京医院大连医院

宁永忠 清华大学附属垂杨柳医院

审核:鲁炳怀 中日医院   王辉 北京大学人民医院