《Diagnostic Microbiology and Infectious Disease》：Investigation of the Cefazolin Inoculum Effect in Blood Culture-Isolated Methicillin-Susceptible
Staphylococcus aureus Strains: A Japanese Multicenter Study
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為解決頭孢唑林接種效應（CInE）在日本甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌（MSSA）中的流行率、基因型特征及快速檢測方法臨床應用價值不明的問題，研究人員開展了一項回顧性多中心研究。研究發現，在日本血培養來源MSSA菌株中，CInE陽性率較低（3.3%），且均與blaZ A型相關。改良的硝基頭孢菌素快速檢測法對此表現出高準確性，可作為臨床篩查的有效工具。
金黃色葡萄球菌，尤其是甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌（MSSA），是臨床常見的致病菌。頭孢唑林是治療MSSA感染的一線藥物，但其療效可能受到“頭孢唑林接種效應”（CInE）的挑戰。這是一種實驗室觀察到的現象：當細菌數量（接種量）很高時，頭孢唑林對MSSA的殺死效果會顯著下降，其所需的最小抑菌濃度（MIC）會大幅升高。在臨床上，這可能導致在細菌負荷高的感染（如感染性心內膜炎、深部膿腫）中，常規劑量的頭孢唑林治療失敗。更關鍵的是，既往研究表明，攜帶特定基因（blaZ基因，主要分A、B、C、D四型）的MSSA菌株更容易產生CInE，并且CInE陽性患者的死亡率更高。然而，這種效應在全球的流行率差異很大，從阿根廷的54.5%到日本的5.8%不等。日本此前的數據有限，且一種在2024年提出的改良硝基頭孢菌素快速檢測法尚未在日本本土菌株中得到充分驗證。為了填補這些知識空白，明確日本本土CInE的流行特征并評估快速檢測方法的實用性，一項由日本多所醫院聯合開展的研究得以進行，其成果發表在了《Diagnostic Microbiology and Infectious Disease》上。
為了開展這項研究，研究人員首先在2013年至2023年間，從日本三家醫院（岡山大學醫院、東京都健康長壽醫療中心、中遠園綜合醫療中心）回顧性收集了329株從患者血培養中分離出的MSSA菌株，構成了研究的樣本隊列。在關鍵技術方法上，首先對所有菌株進行聚合酶鏈反應（PCR）以篩查blaZ基因。對于blaZ基因陽性的菌株，通過DNA測序確定其基因分型（A、B、C、D型）。其次，采用微量肉湯稀釋法，分別在標準接種量（105CFU/mL）和高接種量（107CFU/mL）條件下測定頭孢唑林對這些菌株的MIC，以此作為判定CInE（定義為高接種量時MIC ≥16 μg/mL且標準接種量時MIC ≤8 μg/mL）的金標準。最后，研究人員對blaZ陽性菌株進行了改良的硝基頭孢菌素快速檢測，通過觀察顏色變化（粉紅為弱陽性，紅色為強陽性）來評估該方法篩查CInE的效能，并與金標準結果進行比較。
3.1. 菌株特征
研究共收集分析了329株血源性MSSA菌株。其中，96株（29.2%）檢出blaZ基因。對這96株菌進行基因分型，結果顯示A型15株（15.6%），B型3株（3.1%），C型77株（80.2%），未分型1株（1.0%），未發現D型。在blaZ陽性菌株中，有11株（占全部菌株的3.3%）被確定為CInE陽性。值得注意的是，這11株CInE陽性菌株全部為blaZA型，占所有A型菌株的73.3%（11/15）。研究還發現，CInE陽性菌株在標準接種量下的頭孢唑林MIC均≥1 μg/mL，并且其青霉素G（PCG）的MIC均≥0.25 μg/mL。通過對比標準與高接種量下的MIC分布圖可以看出，CInE陽性菌株在高接種量下的MIC值（≥16 μg/mL）顯著高于標準接種量（1-2 μg/mL），而CInE陰性菌株的MIC值在兩種條件下變化不大。
3.2. 快速硝基頭孢菌素檢測
研究人員對96株blaZ陽性菌株進行了快速檢測。結果顯示，該檢測的敏感性（即正確識別CInE陽性的能力）為100%，特異性（即正確識別CInE陰性的能力）為94.1%，整體診斷準確率為94.8%。在16株檢測呈陽性的菌株中，10株為強陽性（全部是CInE陽性），6株為弱陽性（其中1株為CInE陽性，5株為CInE陰性但攜帶blaZ基因）。這表明，強陽性結果與CInE表型高度相關，而弱陽性結果需謹慎解讀。
該研究得出以下主要結論：在日本，從血培養中分離的MSSA菌株中，CInE的總體陽性率較低，為3.3%。所有CInE陽性菌株均攜帶blaZA型基因，且與青霉素耐藥（PCG MIC ≥0.25 μg/mL）及標準接種量下較高的頭孢唑林MIC（≥1 μg/mL）密切相關。改良的硝基頭孢菌素快速檢測法在篩查CInE時表現出很高的敏感性和特異性，具有臨床應用的潛力。
在討論部分，作者強調了本研究的重要意義。首先，它提供了日本首個關于血源性MSSA中CInE流行率、blaZ基因型分布及快速診斷方法驗證的多中心數據，彌補了該地區流行病學信息的空白。與全球其他地區（如北美、拉丁美洲）相比，日本的CInE流行率確實處于較低水平，且優勢基因型為C型，而CInE則特異性地與A型強相關。這為理解CInE的分子基礎提供了地域性證據，支持了A型β-內酰胺酶水解頭孢唑林能力更強的既往發現。其次，研究證實了快速硝基頭孢菌素檢測法即使在低流行率地區也保持高準確性，為臨床實驗室提供了一種簡單、快速的篩查工具。結合研究發現的風險標志物（頭孢唑林MIC ≥1 μg/mL 或 PCG MIC ≥0.25 μg/mL），可以構建一個靶向篩查策略：無需對所有MSSA進行檢測，而是針對上述MIC特征或疑似高細菌負荷感染（如心內膜炎、膿腫）的患者分離株進行快速檢測，從而更高效、經濟地識別出存在CInE風險的病例。這對于臨床決策至關重要，因為一旦懷疑或確認CInE，醫生可能需要考慮換用受接種效應影響較小的抗生素，如某些頭孢曲松或達托霉素，尤其是在感染源得到充分控制之前。最后，作者也指出了研究的局限性，包括未進行臨床預后關聯分析、快速檢測結果判讀存在主觀性、以及未納入blaZ陰性菌株進行CInE評估等，為未來研究指明了方向。總之，這項研究不僅描繪了日本CInE的流行病學圖譜，也驗證了一個實用的臨床檢測路徑，對優化MSSA感染，特別是重癥感染的治療策略具有重要的指導價值。
