作者：Chinta sidharthanl博士，Lily Ramsey， llm2024年11月18日
碳青霉烯是一类抗生素，越来越多地用于治疗对其他常见抗生素具有耐药性的细菌感染只使用抗生素。碳青霉烯耐药肠杆菌（CRE）和产碳青霉烯酶肠杆菌（CPE）由于对碳青霉烯类抗生素的耐药性，现在对全球健康构成了重大威胁。
在最近发表在《科学报告》上的一项研究中，来自格拉茨医科大学的奥地利研究人员比较了两种基于基质辅助激光解吸/电离(MALDI)-飞行时间（TOF）质谱（MS）的检测方法，这两种方法通常用于检测碳青霉烯酶活性和鉴定CRE。
由e通过评估它们的敏感性、特异性和易用性，本研究旨在确定每种检测方法在诊断环境中对CRE有效管理的可靠性和实用性。
研究：两种MALDI-TOF MS ba的比较肠杆菌中碳青霉烯酶的检测方法。图片来源：ART-ur/Shutterstock.com
抗菌素耐药性的发展是一个重大的健康问题，增加了医院感染的风险。碳青霉烯耐药革兰氏阴性菌的出现尤其令人担忧，因为碳青霉烯迄今已被用于治疗对其他常用抗生素无反应的细菌感染。
赋予分解碳青霉烯类抗生素能力的碳青霉烯酶是肠杆菌中碳青霉烯类耐药性的主要原因。碳青霉烯酶的早期和准确检测对于指导适当的治疗、限制耐药性的传播和改善患者预后至关重要。
虽然存在碳青霉烯酶检测的分子和免疫测试，但它们在范围和酶覆盖范围方面存在局限性，或者需要专门处理。然而，MALDI-TOF质谱提供了一种很有前途的方法，可以检测碳青霉烯类酶的水解产物，而不考虑酶的类型。
直到最近，布鲁克的MBT STAR-Carba IVD试剂盒是唯一可用于检测碳青霉烯酶活性的商业化MALDI-TOF试剂盒。然而，Zybio碳青霉烯酶活性试剂盒现在正成为一种潜在的替代方案。
在目前的研究中，科学家们旨在了解两种商业上可用的检测碳青霉烯酶活性的方法的能力和局限性，这对于确定它们在常规诊断和管理碳青霉烯酶耐药性危机中的作用至关重要。
他们评估了两种基于MALDI-TOF质谱的检测方法——Bruker公司的MBT STAR-Carba IVD试剂盒和Zybio公司的碳青霉烯酶活性试剂盒——用于检测CRE分离株中的碳青霉烯酶。根据碳青霉烯类耐药性预先选择40份CRE样本，通过常规实验室方法进行鉴定，并用于测试这些检测方法的性能。
本研究采用Bruker的MALDI Biotyper和Zybio的EXS2600进行样本分析。每种测定方法都遵循制造商的方案，布鲁克测定方法使用自动光谱采集，而Zybio测定方法最初通过自动方案进行测试，但也通过手动定点检测，以提高准确性。
为进行质量控制，对肺炎克雷伯菌的阳性和阴性对照，分别包括已知的产碳青霉烯酶和非产碳青霉烯酶的分离株，与临床样品一起进行检测。结果是基于检测水解碳青霉烯类，被归类为碳青霉烯酶阳性。
该研究的分析部分侧重于获得每个检测的敏感性、特异性和预测值，以评估诊断的准确性。
此外，研究中使用的协议遵循临床诊断标准，确保了分析结果的可靠性和可重复性，可以为其在医疗保健环境中的常规诊断应用提供信息。
该研究发现，这两种检测方法在检测产生碳青霉烯酶的肠杆菌方面都表现出很高的敏感性，但在特异性和用户处理要求方面存在差异。
Bruker法需要重复测试，测试试剂需要在开封后立即使用，而Zybio法可以在一周内冷藏保存。
此外，Bruker法中的靶材是一次性使用的，而Zybio法中的钢靶材在快速清洗后可以重复使用。
此外，校准和软件要求也有所不同，布鲁克分析系统在样品处理和测量方面是全自动的，简化了操作效率，但限制了用户的灵活性。
相比之下，Zybio检测提供了可调设置，当遇到高背景噪声时，可以优化测量，允许从相同的样品目标重复分析，而无需重新制备。
值得注意的是，Bruker的MBT STAR-Carba IVD试剂盒的灵敏度为92%，特异性为91%，在大多数情况下准确识别碳青霉烯酶，假阳性发生率较低。在被测试的分离株中，有三株在布鲁克的分析中产生了不明确的结果，需要重新测试。然而，93%的样本在第一次尝试时产生了有效的结果。
Zybio碳青霉烯酶活性试剂盒的灵敏度略高，为96%，但特异性较低，为64%，假阳性较多。
Zybio系统上的自动频谱采集最初产生的有效结果（53%）少于人工分析（85%），这表明人工干预的好处。
此外，Zybio的检测有4例假阳性病例，主要是在未确认碳青霉烯酶基因的分离株中。Bruker法和Zybio法的阳性预测值分别为96%和85%，阴性预测值分别为83%和88%。
此外，还观察到其他处理差异，Bruker的自动化软件简化了使用，但限制了用户的调整，而Zybio检测允许灵活设置，可能会减少不确定的结果。
然而，研究人员认为，尽管Zybio的可重复使用靶板提供了成本效益，但它们可能会由于交叉样品干扰而导致特异性挑战。
该研究得出结论，MALDI-TOF质谱分析为碳青霉烯酶在常规诊断中的检测提供了可靠的选择。
Bruker MBT STAR-Carba IVD试剂盒具有更高的特异性，而Zybio的碳青霉烯酶活性试剂盒具有灵活性和更高的灵敏度。这组科学家建议，在这些系统之间的选择应该基于实验室的需要，例如准确性优先级、操作简单性和成本效率。
