Molekylær påvisning af toksigen C difficile: toksin A eller B gen?

Clostridium difficile infektioner (CDI ‘ er) er den førende årsag til hospitalserhvervet diarre, der primært påvirker patienter udsat for antibiotika. Infektioner har været forbundet med længerevarende hospitalsophold og betydelige sundhedsudgifter. Nylige ændringer i epidemiologien af CDI inkluderer øget forekomst og sygdommens sværhedsgrad, delvis på grund af fremkomsten af stammen (BI/NAP1/027), som nu er endemisk på mange amerikanske hospitaler.1 klinikere har også observeret øgede infektioner i tidligere lavrisikopopulationer og tilfælde af samfundserhvervet CDI i fravær af traditionelle risikofaktorer.

kun toksinproducerende C diff-stammer forårsager sygdom, og toksiner A og B (kodet af tcda-og tcdB-generne) ser ud til at spille vigtige roller. Toksinerne er proinflammatoriske enterotoksiner, men toksin B er et mere potent cytotoksin.2 direkte afføring cytotoksicitet, der detekterer toksin B, var det første klinisk nyttige diagnostiske assay, der blev udviklet. I begyndelsen af 1990 ‘ erne blev hurtige immunoassays udviklet til at detektere toksin A, som er mere immunogent end toksin B. mange laboratorier vedtog disse analyser, fordi de var praktiske og lettere at bruge.

i 2000 var udbrud af alvorlige tilfælde af CDI på grund af stammer, der mangler toksin A (A-B+ varianter) den første anelse om, at toksin A ikke var afgørende for klinisk sygdom.3,4 CDI-patienter, der havde disse variantstammer, blev fejldiagnosticeret, fordi deres afføringsprøver var negative af toksin-A-specifikke EIA ‘ er.3 i mangel af passende behandling udviklede nogle patienter alvorlige CDI-komplikationer med dårlige resultater, herunder død.3,4 som reaktion på fremkomsten af toksin-A-negative variant C diff-stammer udviklede kitproducenter nye VVM ‘ er, der også detekterede toksin B, fordi det ikke længere var acceptabelt at detektere toksin A alene.

størstedelen af sygdomsfremkaldende toksigen C diff producerer begge toksiner. Toksin A-B+ – stammer tegner sig imidlertid for 2% til 11% af CDI-tilfælde5 med højere skøn i Irland6 og Asien.7 disse stammer, der er karakteriseret ved at have store deletioner i tcdA-genet, forårsager det samme sygdomsspektrum som dem, der producerer begge toksiner, lige fra mild diarre til pseudomembranøs colitis.4 nogle rapporter antyder imidlertid, at sygdom forårsaget af toksin A-B+ stammer er mere tilbøjelige til at være alvorlig.7

i modsætning hertil er rapporter om naturligt forekommende sygdomsfremkaldende stammer, der ikke producerer toksin B (toksin A+B-varianter) ekstremt sjældne. Den eneste rapport i litteraturen om infektion med en A+B – stamme var en patient med tilbagevendende CDI, hvorfra C diff-isolater, der huser både tcdA-og tcdB-gener, tidligere blev isoleret.8 afføringsprøver fra patienten under de tidligere diarreale episoder var positive for toksin B ved en cytotoksicitetsanalyse. En undersøgelse af A + B – stammen fra den tredje episode afslørede et fuldstændigt fravær af tcdB-genet eller andre gener, der er nødvendige til toksinproduktion og en deletion i tcdA-genet.9 desuden kunne a + b – varianten ikke producere hverken toksin A eller toksin B in vitro, hvilket satte spørgsmålstegn ved dets relevans som årsag til patientens symptomer.

evnen til genetisk at konstruere C diff, der kun producerer toksin A (A+B – mutanter) eller toksin B (A-B+ mutanter) og inficerer modtagelige hamstere med mutanterne, har ført til to undersøgelser af den individuelle betydning af disse toksiner i sygdomsprocessen. I en undersøgelse konkluderede forfatterne, at toksin B er afgørende for sygdom, mens toksin A ikke er påkrævet.10 den anden undersøgelse viste, at enten toksin var i stand til at forårsage sygdom, men at de mutante stammer, der producerede toksin B Alene, forårsagede mere alvorlig sygdom.11 mens de to undersøgelser synes at være i modstrid med hinanden, er resultaterne af Lyras et al. mere i overensstemmelse med det, der hidtil er observeret i klinisk praksis, idet alle klinisk relevante C diff-stammer (inklusive A+B+ og A-B+ varianter) producerer toksin B og fraværet af naturligt forekommende sygdomsfremkaldende stammer, der kun producerer toksin A.

laboratorietest til påvisning af toksigen C diff for at bekræfte en CDI-diagnose hos patienter er fortsat en udfordring på grund af udførelsen af almindeligt anvendte toksin A/B VVM eller en ekspeditionstid for mere følsomme metoder som toksigen kultur.12 hurtig molekylær test for toksigen C diff har signifikant forbedret nøjagtigheden, hvormed CDI-patienter kan diagnosticeres og styres. Med pålidelige følsomheder og specificiteter for toksigen kultur, klinikere kan stole på laboratorieresultater, der bekræfter deres kliniske mistanke om CDI eller udelukker C diff som kilde til patientens symptomer. Ifølge den nye Shea / IDSA (Society for Healthcare Epidemiology of America and Infectious Diseases Society of America) retningslinjer for klinisk praksis for CDI hos voksne synes PCR-test at være hurtig, følsom og specifik og i sidste ende kan adressere testproblemer.12

alle FDA-clearede realtidspolymerasekædereaktion eller PCR-analyser er målrettet mod toksin B-genet (tcdB). Valget af tcdB som molekylært mål er ideelt af flere grunde: toksin B ‘ s væsentlige rolle i sygdomsprocessen10,11; tilstedeværelsen af toksin B og tcdB i alle sygdomsproducerende stammer; og bevis for, at påvisning af tcdB hos symptomatiske patienter korrelerer godt med nøjagtig diagnose af CDI.13

begrundelsen for andre mål, såsom tcdA-genet, er mindre klar. Mange A-B+ variant C diff-stammer har sletninger i toksinet a gene14 og er muligvis ikke pålidelige som mål. I modsætning til tcdB-genet, undersøgelser,der viser, at påvisning af tcdA korrelerer med klinisk sygdom mangler; og fordi genet også kan findes alene i ikke-sygdomsfremkaldende stammer, 15 påvisning af tcdA kunne potentielt føre til fejldiagnose af CDI.

CDI-diagnose kræver en kombination af kliniske symptomer og nøjagtig påvisning af toksigen C diff i en symptomatisk patients afføring.12 når det anvendes korrekt og begrænset til patienter med symptomer, der er i overensstemmelse med klinisk sygdom, kan PCR-analyser, der er målrettet mod tcdB-genet, lette nøjagtig diagnose af CDI, hvilket igen kan føre til bedre patienthåndtering med passende terapi og hurtig implementering af infektionsbekæmpelsesforanstaltninger.

Ph. D., SM(ASCP),
er direktør for videnskabelige anliggender ved bd i Franklin Lakes, NJ.