摘要
非结核分枝杆菌(NTM)分离株在世界范围内的地理分布存在着巨大的知识鸿沟。
为了提供NTM物种分布的快照,NTM- network欧洲试验小组(NET)框架的全球合作伙伴(www.ntm-net.org)是结核病网络欧洲试验组(TB-NET)的一个分支,它提供了2008年从肺样本中分离出NTM的患者总数的鉴定结果。从这些数据中,我们可以看到每个大陆和每个国家不同的NTM的相对分布。
我们收集了来自六大洲30个国家62个实验室的20 182名患者的物种鉴定数据。共分离出91个不同的NTM种。鸟型分支杆菌在大多数国家占优势复合物(MAC)的细菌,随后m . gordonae和m . xenopi。在MAC物种的地理分布的重要差异以及xenopi先生,kansasii先生并观察到快速生长的分枝杆菌。
这张快照显示,2008年NTM分离出的肺标本的物种分布在不同的大陆和不同的国家有所不同。这些物种分布的差异可能在一定程度上决定了NTM肺部疾病在各个地理位置的发生频率和表现。
摘要
从肺标本中分离出的非结核分枝杆菌在地理上具有多样性http://ow.ly/npu6r
介绍
由非结核分枝杆菌(NTM)引起的疾病得到了越来越多的关注,部分原因是假定其发病率增加[1,2]。随着来自不同国家和地区的病例报告和系列报告的出现,从临床样本中分离出的NTM物种在不同地区的分布明显不同[3.]。然而,这种地理上的多样性从来没有系统的研究。增加这种多样性的了解是非常重要的,因为它可以提供在临床相关性和治疗结果[上NTM分布地理,气候差异和观测差异的影响提供重要线索3.,4]。在这项研究中,我们收集了肺部NTM分离和鉴定结果,从在世界不同地区的实验室,NTM-网络的欧洲试验组(NET)网络中的合作(www.ntm-net.org,结核病网络欧洲试验小组(TB-NET)的一个分支,从同一时期,以获得对在单一时间点从呼吸样本培养的NTM物种的地理分布的进一步了解。
方法
在NTM-NET框架的全球合作伙伴进行了接触,并邀请提供从谁NTM从肺样品中他们医院隔离患者总人数的数据,区域或参考实验室在2008年,以及物种鉴定结果和所使用的识别方法的细节。合作伙伴有资格作出贡献的数据库,如果患者每年肺NTM分离株的数量超过30,以确保有足够的经验和成果的可解释性;每位患者的物种分离一个有资格进行分析。我们已经在努力减少选择偏倚选择肺部样本。从正常无菌网站,如血液或淋巴结NTM的隔离通常表明确切疾病,这可能呈现强选择偏差,因为不是所有物种都同样能够引起这种疾病。
每个洲分枝杆菌的我们计算总数的相对贡献鸟型分支杆菌,并通过制作饼状图,研究不同国家和大陆之间其他NTM相对贡献的差异。被调查者的数据被绘制在世界地图上。由于大多数国家结核控制网成员都在欧洲,因此对欧洲参与者的数据进行了更详细的评估,重点是南北差异;我们认为丹麦、挪威、瑞典、芬兰、荷兰、比利时、德国、英国、爱尔兰和波兰是北欧;这些国家以南的所有国家都被认为是南欧。
在这个研究中,我们没有评估这些菌株的临床意义。伦理批准被放弃了这个回顾实验室数据库研究。
结果
概述
来自全球六大洲30个国家的62个中心参加了这项研究。他们整个国家提供的数据代表17个国家参考实验室。对于其他国家,数据是由一定数量的实验室内无法覆盖全国(详见网上补充材料)提供。共有20名182的患者有从在2008年这些中心肺样品培养NTM物种;91.3%(N = 18 418)的菌株被鉴定为物种/复杂水平;剩余的1764株(8.7%)未超过鉴定结核分枝品种较其他结核分枝杆菌复杂。本次调查共发现91个不同的NTM物种。最常用的鉴定方法是基因型CM/AS (n=28;生命科学,Nehren,德国),AccuProbe assays (n=9;Gen-Probe,圣地亚哥,加利福尼亚,美国),hsp65pcr -酶切分析(PRA) (n=6), innol - lipa分枝杆菌v2 (n=3;Innogenetics,根特,比利时),内部方法(n=6)或其组合;大多数情况下,这些补充了16S rDNA测序。最常见的6例是NTMm . avium复合物(9421株; 47%),m . gordonae(2170隔离;11%),m . xenopi(1605隔离;8%),m . fortuitum复杂(1322隔离;7%),m .脓肿(664隔离;3%),m . kansasii(720隔离;4%)(图。1)。这六种分枝杆菌占所发现分枝杆菌总数的80%。
在线补充资料中提供了在所有地区隔离的所有物种的完整概述。
物种隔离全世界
图1在世界地图上呈现最常见的NTM分布。表1和图2显示的数据m . avium每个大陆都有复杂的和其他常见的NTM。
m . avium复杂
的m . avium在本研究的20182个分离株中,复合体(MAC)种类占9421个(47%)。每个大陆的MAC相对贡献率最高的是澳大利亚(71%),最低的是南美(31%)。在每个国家,这一数字从日本的79%到匈牙利的16%不等。的相对频率细胞内M.与avium M.的比较在世界上不同的地方显示在表1。最显着的区别是相对的优势,参与网站内的m . avium在北美和南美。相比之下,m . intracellulare是最常见的在澳大利亚昆士兰州(所有分枝杆菌的57%,培养和MAC的80%)和南非(所有分枝杆菌的40%,培养和MAC的77.5%)。这是无法识别到(亚)种的水平MAC株参加亚洲和欧洲(21%,占所有MAC的15%的菌株,分别)实验室很常见,但在北美(8%)的参与实验室比较少见。
m . gordonae
m . gordonae是第二个最孤立NTM全球在这项研究中,主要是由于较高的分离率在欧洲,在那里发现m . gordonae是第二个最孤立的NTM。在所有其他大陆上,m . gordonae排在第三位(北美,南美和非洲)或第四(亚洲和澳大利亚)。
m . xenopi
之后MAC和m . gordonae,m . xenopi在调查中的第三大常见的孤立的物种,虽然它的隔离被限制在不同的地理区域;主要集中在欧洲和加拿大安大略省(加拿大东部)(但不阿尔伯塔,加拿大西部)。在匈牙利,m . xenopi是占主导地位的NTM分离物,占全国所有NTM的49%。在克罗地亚,m . xenopi第二常见的是NTM吗m . gordonae。此外,m . xenopi,是比利时和英格兰东南部第二常见的NTM隔离区,在法国排名第三,仅次于MAC和m . gordonae。国家内部的差异也观察到:在西班牙,m . xenopi在巴塞罗那地区的主要NTM分离物,但只有MAC之后排在第三位和m . fortuitum在马德里地区。m . xenopi在参与的中心没有孤立来自亚洲、澳大利亚和南美洲。
m . kansasii
总的来说,m . kansasii是第六大最常见的孤立NTM。在南美洲m . kansasiiNTM是仅次于MAC的第二大分离菌,占所有NTM分离菌的19.8%。在欧洲,斯洛伐克、波兰和英国排名最高m . kansasii隔离率分别为36%、35%和11%,而欧洲的平均隔离率为5%。在法国巴黎地区,m . kansasii是MAC之后的第三最分离NTM。在日本参与的实验室,m . kansasiiMAC后排名第四,m . gordonae和m .脓肿。在南非,m . kansasii整体排名第六。然而,在南非约翰内斯堡地区一个有大量矿工的中心,m . kansasii是第二常见的NTM分离。
快速的种植者
m .脓肿和m . fortuitum是最常见的孤立的快速生长的分枝杆菌(RGM)全球。其他RGM只零星孤立。
在RGM中,观察到重要的地理差异。RGM在东亚参与中心是高度流行的分离株,它们占所有NTM分离株的27%,而北美、南美和欧洲参与中心的分离株频率分别为17.9%、16%和14%。然而,也注意到亚洲国家之间在RGM隔离频率上的重要差异。在东京(日本),与台湾(50%)和韩国(28.7%)的参与中心相比,快速种植只占所有分离株的6.6%。此外,在台湾,m . fortuitum和m .脓肿第二和第三个最常被隔离的NTM物种是在韩国吗m .脓肿是仅次于MAC的第二常见的孤立NTM。
珍稀地域限制NTM物种
m . malmoense在北欧更常见(3107株中有80株(2.6%));与欧洲南部相比(3696株中21株(0.6%))。在南非,43岁m . malmoense发现了分离株(共5646株;0.76%)。五个m . malmoense来自北美参与实验室的分离株被报告(4913株中的5株(0.1%))。m . malmoense在昆士兰州,澳大利亚,亚洲和南美洲没有被发现。m . simiae在全球范围内发现,除了在亚洲。共有97例患者在这项研究与发现m . simiae分离物(所有20182 NTM分离的0.5%)。m . scrofulaceum是南非第二大分离株(5646株中383株(6.8%))。m . lentiflavum在全球范围内几个实验室已发现(通常<所有NTM的1%每实验室分离的),但被发现更经常在葡萄牙(6%)和芬兰(5.8%)。大多数在这项研究中的91个NTM物种中都很少孤立的,例如耻垢分枝杆菌(n = 5;0.03%),m . interjectum(N = 36; 0.2%)(在线补充材料)。
专注于欧洲
由于欧洲有大量的参与国,因此对这片大陆进行了更详细的研究,重点是南北差异。我们收集了来自北欧的3107个分离株和来自南欧的3696个分离株的数据。在图3,展示了欧洲所有参与国家的物种多样性饼状图。与南欧(31%)相比,欧洲北部(44%的所有分枝杆菌)更频繁地分离出MAC。在北欧和南欧,m . avium是MAC的最频繁的分离的亚种。
m . xenopi相比北欧(190(6 3107株%)out)的南方被更频繁地分离(778(21%)总分3697株),部分由于大量贡献m . xenopi孤立于一个国家(匈牙利)。相比之下,M. bohemicum尤其在北欧,主要是芬兰,与之形成对比的是,只有一株来自南欧,没有一株来自世界其他地区的参与实验室。
讨论
我们首次提供了从肺样本中分离出的NTM物种的全球分布概况。这张快照表明,2008年从肺标本中分离出的NTM的物种分布因地区和国家而异。对于参与本研究的许多地区或国家来说,这些是涉及这一主题的第一批数据。一个国家或地区的NTM物种分布可能会对NTM肺部疾病的发生频率和临床表现产生深远的影响。现在人们普遍认为,NTM物种在引起人类肺部疾病的能力方面存在差异[3.- - - - - -6]和一个特定的物种的临床相关性可以在世界的不同部分不同[7,8]。在这项研究中提出的物种分布可以识别与人类NTM感染有关的因素,如气候差异,人口密度或宿主因素帮助。在过去,它已建议,在NTM物种分布的差异也可能影响卡介苗接种效果[9]。
研究这一课题的两项研究由MartÍn-Casabonaet al。2004年(2] by M阿拉斯和d阿莱2002年(3.]。前者报告NTM隔离超过三个十年,在1996年结束的分子工具识别在1996年和2008年间的传播做出两项调查的比较困难。在MartÍn-Casabona研究只纳入了来自欧洲、土耳其、伊朗和巴西的实验室,由于不同的实验室产生的数据来自不同的时间段,因此取样并不系统。M的评论阿拉斯和d阿莱添加更多的历史发布数据,而不是调查。尽管如此,两者在世界范围内都表现出了MAC隔离的优势,并呈现出特有的地理分布m . xenopi,m . kansasii和m . malmoense。M的评论阿拉斯和d阿莱(3.也表明物种分布的差异可能随着时间的推移而发生。
在这项研究中,成员的m . avium不过,在大多数地区,这一行业仍占主导地位m . xenopi为主匈牙利和m . kansasii在波兰和斯洛伐克。MAC的各种部件的相对分布再次揭示了地理差异。而m . avium在北美、南美和欧洲的参与中心占主导地位,m . intracellulare在南非和澳大利亚是最常见的孤立。在澳大利亚,在这一物种的隔离显著增加,[之前被报道5]。很少有实验室能够可靠地分辨出新的MAC成员,比如m . colombiense和m .嵌合体(10,11]。
m . xenopi在匈牙利、克罗地亚、意大利北部、安大略省-加拿大和英吉利海峡沿岸地区尤为普遍;后两者与较早前的数据相符[1,2]。经常提及的与沿海地区的联系[1,2,12考虑到匈牙利的主导地位以及欧洲以外沿海地区的缺席,这一结论并不成立。尽管如此,存在一个特定的环境生态位m . xenopi这是一个可能的解释。其他需要考虑的因素是两种病毒对人类气道的殖民或感染潜力的差异m . xenopi菌株和宿主因素。
的地理分布m . kansasii一直是先前研究的主题。在我们的研究中,m . kansasii在南美洲、东欧、巴黎、伦敦和东京等大都市中心以及南非的约翰内斯堡地区,经常受到孤立。这些发现与之前发表的来自这些地区的数据相吻合[2,8]。它的孤立与采矿活动有关[13- - - - - -15],并可能与工作和生活条件有关[16]。在北欧,隔离频率m . kansasii在过去的三十年里一直呈下降趋势[17],但根本原因是未知的。的高隔离频率m . scrofulaceum南非的情况与文献相符,可能与采矿活动有关[15]。
m . simiae传统上被认为是仅限于美国南部,古巴和以色列[7,但在本研究中,我们证明该物种具有全球分布(亚洲除外),占本研究所有分离株的0.67%,其中最高的分离株为北欧的1.1%。m . malmoense尤其在北欧发现,这与文献[8,但也在南非。m . malmoense从该大陆的临床标本中分离出的病毒以前从未被报道过,尽管在土壤中发现过它的存在[18]。
RGM占全世界所有NTM分离株的10-20%,尽管它们在东亚更为普遍,在东亚,从肺样本中分离出的NTM中,RGM占50%(台湾)。特别是RGM的高隔离频率m .脓肿,在过去的研究中也注意到这一地区[19- - - - - -21]。亚洲国家RGM高隔离率的原因尚不清楚,但地理或气候因素、宿主和实验室因素已被提出[20.]。对NTM的地理分布进行研究的一个重要原因是帮助确定与全球特定物种隔离模式差异相关的因素。没有系统地进行关于物种特异性环境龛位和随后传播给人类的研究。然而,这些可能提供重要的线索,将有助于防止(再次)感染易感患者。
在目前的研究中,使用的分子鉴定技术的多种。众所周知的是,这些技术可以产生不一致的结果[22,23]。然而,这可能会影响少数分离物,但不会影响本研究中从肺样本中分离出的NTM物种的地理多样性快照。目前的研究揭示了许多稀有物种的偶然存在(在线补充数据)。对于这些物种中的许多物种,除了单个病例的报告外,没有其他数据可用。通常,这些病例报告或新物种描述似乎表明,这种细菌的地理传播非常有限,而且,由于它们大多涉及真正的疾病病例,因此高估了这些罕见物种的临床意义。我们希望本研究也能为临床医师和微生物学家面对罕见的NTM物种提供参考。
这项研究的一个重要缺点是参与的实验室数量少,特别是在欧洲以外。包含更多来自不同实验室的数据可能会揭示其他的隔离模式。
随着时间的推移,NTM模式的变化,以及NTM在全国范围内分布的地理差异,后续研究以及更多的参与实验室可能会提供更多的线索。
我们选择的样本肺特别是因为这些最能反映物种在当地环境的分布。然而,内人类呼吸道存在和持久性也很可能表示一个选择偏差一样,我们收集培养的菌株的鉴定结果的事实。大部分91个不同NTM物种的低隔离频率可以反映不能在人呼吸道或一种稀缺环境存在持续。
总之,这张快照表明,2008年从肺标本中分离出的NTM的物种分布因地区和国家而异。MAC在大多数情况下占主导地位,但RGM的分离频率,或缓慢的种植者喜欢m . xenopi,m . kansasii和m . malmoense每个设置不同。这些物种分布的差异可能在一定程度上决定了每个地区NTM肺部疾病的频率和表现。未来的研究需要解决物种特有的环境生态位,这是导致世界范围内隔离模式差异的一个原因。
致谢
作者的隶属关系如下。W. Hoefsloot:肺疾病,Radboud大学Nijmegen医学中心,奈梅亨,荷兰的部门;J.面包车不收:医学微生物学,Radboud大学Nijmegen医学中心,奈梅亨,荷兰的部门;C. Andrejak:呼吸系统疾病部门,亚眠教学医院,亚眠,法国;K.Ängeby:临床微生物学,斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所,瑞典的部门;R. Bauriaud:中央了Laboratoire德Microbiologie,HOPITAL普尔潘,图卢兹,法国;P. BEMER:服务去Bacteriologie,卫生,CHU南特,学院德Biologie,法国南特;N. Beylis:国家卫生实验室服务,Braamfontein,南非;兆焦耳Boeree:肺疾病,Radboud大学Nijmegen医学中心,奈梅亨,荷兰的部门;J.卡丘:微生物学,赫塔菲,赫塔菲,马德里,西班牙的大学医院的部门; V. Chihota: The Aurum Institute for Health Research, Johannesburg, South Africa; E. Chimara: Setor de Micobactérias, Seção de Bacteriologia, Instituto Adolfo Lutz, São Paulo, Brazil; G. Churchyard: The Aurum Institute for Health Research, Johannesburg, South Africa; R. Cias: Dept of Clinical Microbiology, Hospital Clinico San Carlos, Madrid, Spain; R. Daza: Dept of Microbiology, Hospital Universitario Puerta de Hierro, Madrid, Spain; C.L. Daley: Division of Mycobacterial and Respiratory Infections, National Jewish Health, Denver, CO, USA; P.N.R. 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下列人员对意大利的数据收集作出了贡献:Danila Costa (Bari)、Marco Arosio (Bergamo)、Concetta Mazza (Bologna)、Eliana Frizzera (Bolzano)、Marina Matteucci (Forli-Cesena)、Ester Mazzola (Milano)、Giulia Santoro (Napoli)、Gian Lorenzo Molinari (Novara)、Patrizia Chiaradonna (Roma)和Claudio Scarparo (Udine)。
作者对出版物的内容负责。
脚注
这篇文章有提供补充材料www.www.qdcxjkg.com
支持声明:本研究得到了德国联邦教育和研究部(BMBF 01 EO 0803)。
利益冲突:未申报。
- 收到了2012年9月19日。
- 接受2013年1月18日。
- ©2013人队