由伦敦大奥蒙德街儿童健康研究所(GOSH)的研究人员领导的一个合作团队，包括来自哈佛大学威斯生物激励工程研究所和剑桥大学BOA生物医学的研究人员，利用威斯研究所的FcMBL广谱病原体捕获技术，重新设计了儿童败血症患者血液样本中微生物病原体识别的过程。这一进展能够以前所未有的灵敏度和速度实现准确的病原体检测，并可以显著改善患有血液感染(BSIs)和败血症的儿童和老年患者的临床结果。研究结果发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上。
靠比较软件下载免费大全APP 携带各种微生物病原体的BSIs可迅速升级为危及生命的败血症，当身体被增殖的入侵者淹没并关闭其器官功能时。2017年，全球有4890万例败血症病例和1100万例与败血症相关的死亡。重要的是，全球几乎一半的败血症病例发生在儿童中，估计有2000万例病例和290万全球5岁以下儿童死亡。
为了防止BSIs发展为全面的败血症，必须尽快确定引起感染的细菌或真菌种类。只有这样，才能及时应用针对病原体的最佳抗菌或抗真菌治疗。在临床实验室中用于鉴别致病物种的传统方法费时费力，需要两个耗时的培养步骤，至少需要1至3天才能完成。
“对于所有的败血症患者来说，他们的生存机会急剧减少的时间越长，确定感染病原体(s)，因此，接受最有希望的抗菌治疗，”Nigel Klein说，医学博士，博士，pls，一个在伦敦奥古斯的传染病和免疫学教授，该研究的资深作者。“在大奥蒙德街医院，我们一直致力于证明快速诊断的重要性，以及通过创新的方法，我们可以在40分钟到6小时之间确定致病有机体的事实。与成人患者相比，婴儿和幼儿败血症的进展要快得多，因此真正需要支持早期发现的诊断方法。准确的诊断更加重要，因为儿科患者的血量很少，这可能使重新采样具有挑战性。”
2020年，资深作者克莱恩和伊莱恩·克劳特曼-格林博士(伦敦天猫医院的临床科学家顾问和感染控制医生)开始与哈佛大学威斯研究所的首席科学家迈克尔·超级博士和创始主任唐纳德·英格伯博士合作，以解决这一问题。Super说:“基于我们早期使用FcMBL从关节、牛和人血液中分离病原体的成功，以及极高的效率，我们假设，将FcMBL介导的病原体捕获构建到修改的临床血液培养协议中，可以缩短时间，减少所需患者样本的大含羞草实验室入口直接进爱豆小，从而产生与耗时的血液培养协议提供的相同结果。”
在目前在临床环境中进行的病原体鉴定过程中，首先，将血液样本添加到装有液体介质的瓶子中，如果有传染性微生物，则将其放大到一定的密度。然后，将扩增的微生物培养在固体培养基上，形成孤立的菌落，其组成细胞最终可以通过一种高灵敏度、快速且相对便宜的分析方法MALDI-TOF质谱(MS)进行识别。Super补充说:“事实上，使用FcMBL直接从培养的液体血液培养物中分离出传染性微生物，使它们可以更早地用于MALDI-TOF MS分析。”
FcMBL是广谱病原体捕获技术的关键组成部分。它由一种名为甘露糖结合凝集素(MBL)的基因工程人类免疫蛋白组成，与抗体分子的Fc片段融合产生FcMBL蛋白。在这种配置中，FcMBL的MBL部分可以高效捕获100多种不同的微生物物种，包括几乎所有导致败血症的细菌和真菌病原体。FcMBL的Fc部分可用于将其与磁珠耦合，使捕获的病原体迅速从患者样本和液体血液培养中提取出来。
在该项目的早期阶段，Wyss团队向伦敦天葡医院团队提供了纯化的珠耦合FcMBL，后者可以获得医院儿科患者的血液样本。在后期，败血症和传染病公司BOA Biomedical(由Super和Ingber共同创立，将Wyss研究所的FcMBL技术商业化)为该项目提供了FcMBL试剂和关键的专业知识。BOA生物医学同时开发FcMBL的生产能力，以满足美国食品和药物管理局(FDA)和其他联邦卫生机构生产治疗和诊断产品的要求。
“败血症是医院的头号杀手，迅速使用正确的抗生素可以挽救生命。使用最初在Wyss研究所开发的工作，BOA生物医学的革命性FcMBL技术有助于快速和准确地识别导致败血症的病原体，开创了靶向抗菌治疗的新时代，以帮助个体患者和遏制社会致命的抗菌耐药性问题，”BOA生物医学首席医疗官Mike McCurdy医学博士说。
除了使用金标准的两步血液培养结合MALDI-TOF MS病原体鉴定外，该团队还包括Bruker公司的MBT Sepsityper试剂盒作为对比。MBT Sepsityper于2021年上市，通过溶解液体培养中的微生物细胞，在MALDI-TOF质谱分析之前在离心机中旋转碎片，基本上消除了耗时的微生物培养第二步。尽管MBT Sepsityper方法加速了整个诊断过程，但与传统培养方法相比，MBT Sepsityper方法的微生物检出率较低，这意味着它仍可能无法在相当一部分血液样本中识别出引起感染的病原体。
“我们的FcMBL方法使我们有机会比使用标准培养技术提前24至48小时识别致病微生物，指导治疗。它还使我们能够利用这种鉴定，使任何正在进行的抗生素敏感性培养更适合患者的需要。这种方法不依赖于特定的平台或制造商，因此我们看到了它成为临床病原体检测新标准处理步骤的明显潜力，”Cloutman-Green说。
第一作者Kerry Kite说:“FcMBL方法在68名儿童患者的临床血液培养分析样本中发现了94.1%的微生物物种。”Kerry Kite与Klein和Cloutman-Green一起完成了她的研究生工作。“与MBT Sepsityper方法相比，我们能够在阳性液体血液培养中使用FcMBL方法识别出更多的传染性物种(25个中有25个vs 25个中有17个)，在常见真菌病原体念珠菌的情况下，这一趋势甚至进一步明显(24个中有24个vs 24个中有9个)。”念珠菌约占所有严重败血症病例的5%，是美国从患者血液中分离出的第四大最常见病原体。念珠菌和其他真菌感染不仅需要特殊的抗真菌治疗，区分不同类型的致病真菌有助于指导适当的抗菌治疗。特别是在新生儿重症监护病房，念珠菌感染是发病率和死亡率的主要原因，导致高达40%的婴儿死亡，并常常导致存活下来的婴儿神经发育障碍。
Ingber说:“通过不断调整强大的FcMBL病原体捕获技术，以满足尚未满足和紧迫的诊断需求，如快速诊断儿童患者的败血症，我们希望深刻地改变所有年龄患者经常惨淡的前景。”“我们的最终目标是能够准确、甚至更快地直接在小样本血液中识别病原体，而不需要任何额外的微生物培养。”Ingber还是哈佛医学院和波士顿儿童医院的Judah Folkman血管生物学教授，以及哈佛约翰A.保尔森工程与应用科学学院的生物激励工程Hansj?rg Wyss教授。更多信息:Kerry Anne Kite等人，基于FcMBL磁珠的MALDI-TOF MS从阳性血液培养中快速识别儿童血流感染，PLOS ONE(2022)。DOI: 10.1371 / journal.pone.0276777期刊信息:PLoS ONE
哈佛大学提供 引用:加速血流感染婴儿和儿童的病原体鉴定(2022年，12月3日)，检索自2022年12月4日https://medicalxpress.com/news/2022-12-pathogen-identification-infants-children-bloodstream.html本文档 内容受版权保护。除用于个人学习或研究的公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。的有限公司 Ntent仅供参考用途。
