การตรวจหาแบบฟีโนไทป์ของรูปแบบการดื้อยาที่พบบ่อย

การตรวจหาแบบฟีโนไทป์ของรูปแบบการดื้อยาใช้การทดสอบที่อาศัยการเจริญเติบโตและชีวเคมีเพื่อระบุกลไกการดื้อยาที่สำคัญทางคลินิกที่แสดงออกโดยจุลชีพ ซึ่งนอกเหนือจากการจัดประเภทว่าเป็นจุลชีพที่ไวต่อยาหรือดื้อยา ตัวอย่างคลาสสิกได้แก่ การตรวจหาเบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัม (ESBLs) คาร์บาเพเนมเมส และการดื้อยาเมทิซิลลินในสแตฟิโลค็อกคัส

Definition

การตรวจหาการดื้อยาแบบฟีโนไทป์คือการใช้การทดสอบที่อาศัยการเจริญเติบโต การเสริมฤทธิ์ หรือชีวเคมี เพื่อแสดงให้เห็นว่าจุลชีพแสดงออกถึงกลไกการดื้อยาที่เฉพาะเจาะจง เช่น การผลิตเบต้า-แลคตาเมสหรือคาร์บาเพเนมเมสที่เฉพาะเจาะจง โดยเป็นการจำแนกกลไกมากกว่าเพียงแค่ประเภทความไวต่อยา

Scope

บทความนี้ครอบคลุมกลยุทธ์ฟีโนไทป์หลักสำหรับการยืนยันรูปแบบการดื้อยาที่พบบ่อย: การทดสอบแบบจานผสม (combination-disk) และการทดสอบแบบจานคู่เสริมฤทธิ์ (double-disk synergy) สำหรับ ESBLs, การทดสอบคาร์บาเพเนมเมสทางชีวเคมีและที่อาศัยการเจริญเติบโต เช่น Carba NP และวิธีคาร์บาเพเนมอินแอคติเวชัน (carbapenem inactivation methods) และการคัดกรองการดื้อยาเมทิซิลลินโดยใช้เซโฟซิทิน บทความนี้อธิบายว่าการทดสอบเหล่านี้แสดงให้เห็นอะไรและมีข้อจำกัดอย่างไร และเป็นข้อมูลอ้างอิงมากกว่าแนวทางการรักษา

Core questions

• จุลชีพนี้แสดงออกถึงกลไกการดื้อยาที่เฉพาะเจาะจง เช่น ESBL หรือคาร์บาเพเนมเมสหรือไม่?
• การทดสอบแบบฟีโนไทป์ใดที่สามารถยืนยันกลไกนั้นได้ และผลลัพธ์มีความหมายอย่างไร?
• ข้อจำกัดของการตรวจหาแบบฟีโนไทป์เมื่อเทียบกับการยืนยันระดับโมเลกุลคืออะไร?

Key concepts

• การตรวจหาเบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัม (ESBL)
• การทดสอบแบบจานคู่เสริมฤทธิ์และการทดสอบแบบจานผสม
• การตรวจหาคาร์บาเพเนมเมส (Carba NP, วิธีคาร์บาเพเนมอินแอคติเวชัน)
• การคัดกรองการดื้อยาเมทิซิลลินด้วยเซโฟซิทิน
• การดื้อยาคลินดาไมซินแบบเหนี่ยวนำ (D-test)
• การทดสอบยืนยันเทียบกับการทดสอบคัดกรอง
• ความไม่สอดคล้องกันระหว่างฟีโนไทป์และจีโนไทป์

Mechanisms

การทดสอบแบบฟีโนไทป์เผยให้เห็นกลไกการดื้อยาผ่านผลกระทบเชิงหน้าที่ การตรวจหา ESBL อาศัยการฟื้นคืนความไวต่อยาเซฟาโลสปอรินที่เป็นตัวบ่งชี้ เมื่อมีการเพิ่มสารยับยั้งเบต้า-แลคตาเมส (เช่น กรดคลาวูลานิก) ซึ่งเห็นได้จากการเสริมฤทธิ์ในการทดสอบแบบจานคู่หรือจานผสม (paterson-2005) กิจกรรมของคาร์บาเพเนมเมสสามารถตรวจพบได้ทางชีวเคมีโดยการไฮโดรไลซิสคาร์บาเพเนม เช่นในการทดสอบสี Carba NP หรือโดยการทดสอบที่อาศัยการเจริญเติบโต เช่น วิธีคาร์บาเพเนมอินแอคติเวชัน ซึ่งจานคาร์บาเพเนมที่สัมผัสกับจุลชีพที่ทดสอบจะสูญเสียความสามารถในการยับยั้งสายพันธุ์ตัวบ่งชี้ที่ไวต่อยา (van-der-zwaluw-2015; nordmann-2009) การดื้อยาเมทิซิลลินในสแตฟิโลค็อกคัสจะถูกคัดกรองแบบฟีโนไทป์โดยใช้เซโฟซิทิน ซึ่งเป็นสารทดแทนที่กระตุ้นและตรวจจับการดื้อยาที่เกิดจาก mecA ได้ดีกว่า และการดื้อยามาโครไลด์-ลินโคซาไมด์แบบเหนี่ยวนำจะแสดงให้เห็นโดย D-test กฎของผู้เชี่ยวชาญช่วยในการตีความรูปแบบเหล่านี้และระบุผลลัพธ์ที่ไม่สอดคล้องกัน (leclercq-2013; clsi-m100)

Clinical relevance

การรับรู้ฟีโนไทป์การดื้อยา เช่น การผลิต ESBL หรือคาร์บาเพเนมเมส เป็นสิ่งสำคัญต่อการควบคุมการติดเชื้อ การเฝ้าระวัง และการจัดการยาปฏิชีวนะ เนื่องจากกลไกเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อยาปฏิชีวนะทั้งกลุ่ม บทความนี้อธิบายว่าฟีโนไทป์ดังกล่าวแสดงให้เห็นในห้องปฏิบัติการอย่างไรในฐานะความรู้เชิงอ้างอิง และไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการสั่งยาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

เอนเทอโรแบคทีเรียซีที่ผลิตคาร์บาเพเนมเมสและผู้ผลิต ESBL ได้แพร่กระจายไปทั่วโลก ทำให้การตรวจหาแบบฟีโนไทป์มีความสำคัญสำหรับห้องปฏิบัติการและเครือข่ายเฝ้าระวัง ระบาดวิทยาของกลไกเหล่านี้ได้กำหนดการพัฒนาและการนำการทดสอบยืนยันมาใช้ (nordmann-2009; paterson-2005)

History

เมื่อกลไกการดื้อยาเบต้า-แลคแตมมีความหลากหลายมากขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เป็นต้นมา ห้องปฏิบัติการได้พัฒนาการทดสอบยืนยันแบบฟีโนไทป์ โดยเริ่มจากการตรวจหา ESBL ที่อาศัยสารยับยั้ง การเกิดขึ้นของจุลชีพที่ผลิตคาร์บาเพเนมเมสทั่วโลกในทศวรรษ 2000 กระตุ้นให้มีการทดสอบคาร์บาเพเนมเมสทางชีวเคมีและที่อาศัยการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว เช่น การทดสอบ Carba NP และต่อมาคือวิธีคาร์บาเพเนมอินแอคติเวชันที่ง่ายกว่า (paterson-2005; nordmann-2009; van-der-zwaluw-2015)

Debates

การยืนยันแบบฟีโนไทป์เทียบกับโมเลกุล

การทดสอบแบบฟีโนไทป์ตรวจจับกิจกรรมเชิงหน้าที่ แต่อาจไม่สามารถระบุยีนที่เฉพาะเจาะจงได้ ในขณะที่การทดสอบระดับโมเลกุลระบุยีนที่ไม่ได้แสดงออกเสมอไป การผสมผสานและลำดับของวิธีการที่เหมาะสมสำหรับการยืนยันกลไก เช่น การผลิตคาร์บาเพเนมเมส ยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน

ความไวสำหรับกลไกที่แสดงออกน้อย

กลไกการดื้อยาบางอย่างแสดงออกในระดับต่ำหรือเฉพาะเมื่อมีการเหนี่ยวนำเท่านั้น ดังนั้นการคัดกรองแบบฟีโนไทป์อาจพลาดไปได้ ทำให้เกิดคำถามว่ากลยุทธ์การยืนยันใดที่ให้ความไวที่เพียงพอ

Seminal works

• paterson-2005
• nordmann-2009
• van-der-zwaluw-2015

Frequently asked questions

การทดสอบยืนยัน ESBL แสดงอะไร?

แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มสารยับยั้งเบต้า-แลคตาเมสช่วยฟื้นคืนความไวของจุลชีพต่อยาเซฟาโลสปอรินที่เป็นตัวบ่งชี้ ซึ่งบ่งชี้ถึงการผลิตเบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัม โดยแสดงกลไกเชิงหน้าที่มากกว่าการระบุชื่อเอนไซม์ที่เฉพาะเจาะจง

เหตุใดจึงต้องตรวจหาคาร์บาเพเนมเมสแบบฟีโนไทป์ในเมื่อมีการทดสอบระดับโมเลกุลอยู่แล้ว?

การทดสอบแบบฟีโนไทป์ เช่น วิธีคาร์บาเพเนมอินแอคติเวชัน มีราคาไม่แพงและตรวจจับกิจกรรมการไฮโดรไลซิสคาร์บาเพเนมเชิงหน้าที่โดยไม่คำนึงถึงยีนที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งช่วยเสริมการทดสอบระดับโมเลกุลที่มุ่งเป้าไปที่ยีนที่รู้จัก แต่อาจพลาดการตรวจหายีนใหม่ๆ