Clostridioides固执的在炎症性肠病中很少检测到毒素，并且与临床结果无关

介绍

Clostridioides固执的感染(CDI)率和结果可能因检测策略的不同而有所不同。我们的目的是评估炎症性肠病(IBD)中毒素检测的患病率，并将其与非IBD患者进行比较。其次，采用两步测试策略评估IBD患者CDI的临床结果。

方法

我们纳入了2018年1月1日至2020年6月30日期间在美国四个学术中心接受CDI检测的患者。首先比较了IBD患者和非IBD患者的毒素检测率。其次，在IBD患者中，腹部结肠切除术、入住重症监护病房(ICU)或在30天内死亡是主要的复合结局梭状芽孢杆菌通过两步检测策略产生的三个分类组(筛查阳性/毒素阳性、筛查阳性/毒素阴性和筛查阴性化验)对检测进行评估。

结果

当比较筛查试验阳性的个体时，与非IBD人群相比，IBD患者通过酶免疫测定(EIA)检测到毒素的可能性更低(22/145 (15.2%)vs. 413/1144 (36.1%)， p < 0.0001)。在所有IBD患者(n = 300)中，25例(8.3%)筛查阳性/毒素阳性，136例(45.3%)筛查阳性/毒素阴性，139例(46.3%)筛查阴性。三组间主要综合结局无显著差异(p = 0.566)。

结论

与那些没有IBD的患者相比，IBD患者的病例比例降低梭状芽孢杆菌毒素阳性。IBD患者临床结果的差异未被检测到，并且由于表达毒素的不频繁检测而受到限制。

Clostridioides固执的是一种革兰氏阳性芽孢形成细菌，已成为一种越来越被认可的影响炎症性肠病(IBD)患者的肠道病原体[1]。无症状携带梭状芽孢杆菌据报道，IBD的发病率增加，其多样性模式反映了社区获得[1]。

在1998年至2004年间，比率为梭状芽孢杆菌克罗恩病(CD)患者的感染(CDI)增加一倍，溃疡性结肠炎(UC)患者的感染(CDI)增加三倍。2]。与CDI发病率的变化一致的是检测实践的变化，而不是检测表达梭状芽孢杆菌毒素对核酸扩增试验(NAAT)检测毒素的存在梭状芽孢杆菌．由于NAAT与敏感性增加和潜在的过度诊断有关[3.]，筛选试验(谷氨酸脱氢酶(GDH)或NAAT)的两步检测，然后是酶免疫测定(EIA)的毒素检测试验，现在越来越多地被推荐用于CDI诊断，而不是单独的NAAT试验[4]。因此，我们的目的是首先评估筛查策略阳性的IBD患者和对照组无IBD患者之间毒素检测患病率的差异，然后评估在临床进行两步检测时使用直接毒素检测诊断的IBD患者的临床结果差异。

研究设计和分析

这是一项多中心回顾性队列研究，研究时间为2018年1月1日至2020年6月30日。在电子病历(EMR)中查询阳性病例梭状芽孢杆菌在诊断为IBD的成年患者中(ICD-10: CD K50)x或UC K51.x)，来自美国的四个学术中心。回顾性回顾图表以确认IBD诊断，获得CDI检测后48小时内的实验室值，并确定CDI后30天内的住院和手术情况。没有IBD的对照病例因腹泻寻求医疗服务来自三个参与中心。

梭状芽孢杆菌感染测试

所有中心都使用两步检测算法，其中使用谷氨酸脱氢酶(GDH)或NAAT检测目标毒素基因的初始筛选试验。测试算法的第二步是通过酶免疫测定(EIA)确认阳性筛选患者的粪便中是否存在毒素。因此，可将患者分为筛查阳性/毒素阳性、筛查阳性/毒素阴性或筛查阴性。两步检测分析和队列创建的详细信息在附加方法中描述(见附加文件)1)。

主要和次要结局

这项研究包括两个独立的分析。首先比较筛查阳性的IBD患者和一般人群对照的无IBD患者的毒素检出率。其次，评估IBD患者的相关结果梭状芽孢杆菌毒素检测。IBD患者的主要综合结局包括腹部结肠切除术、入住重症监护病房(ICU)或在30天内死亡(任何原因)梭状芽孢杆菌IBD患者的检测次要结局包括住院或再入院的需要、实验室值的差异和CDI管理(抗生素治疗的选择)。评估的实验室值包括:CDI检测后48小时内的白细胞计数(WBC)、血红蛋白、白蛋白和c反应蛋白(CRP)。如果在30天内开始全身性类固醇≥20mg泼尼松(或同等药物)或开始免疫调节剂或生物制剂，则考虑免疫抑制治疗的升级梭状芽孢杆菌测试。评估的治疗包括:硫唑嘌呤、甲氨蝶呤、抗肿瘤坏死因子(TNF)治疗、维多单抗、乌斯特金单抗和托法替尼。

统计分析

对筛查阳性的IBD患者和非IBD患者进行毒素检出率比较。使用多变量logistic回归来确定毒素阳性测定与性别、种族、住院位置和IBD状态等可用预测变量之间的关系。在IBD患者中，为了验证粪便毒素检测与主要和次要临床结果相关的假设，我们评估了三个分类组(筛查阳性/毒素阳性，筛查阳性/毒素阴性和筛查阴性)的结果。对于连续变量，使用多组的Kruskal-Wallis检验比较平均值，使用Pearson检验评估分类变量χ²测试。Tukey’s极差检验用于比较各组间连续变量的差异。双侧p值< 0.05认为有统计学意义。采用JMP进行统计分析®13.1.0 (SAS Institute, Inc.， Cary, NC)。

IBD人群与非IBD人群毒素检测的患病率

四个参与中心中的三个提供了所有中心的数据梭状芽孢杆菌阳性筛查包括1289人，其中145人(11.2%)患有IBD。在IBD患者中，22/145(15.2%)的EIA毒素检测呈阳性，而非IBD组为413/1144 (36.1%)(P < 0.0001)。在多变量模型中，控制了住院状态、性别和种族(OR: 0.31, 95% CI: 0.19-0.51)后，IBD患者毒素检测阳性的可能性低于非IBD组。

毒素状态对IBD患者临床预后的影响

来自所有四个中心的300名IBD患者总共有一个梭状芽孢杆菌研究期间进行的检测中位年龄为49岁(IQR: 34-62)， IBD病程为9.8年(IQR: 4.5-18.3)。IBD患者选择的人口学特征和结局列于表中1．总共有25例(8.3%)患者筛查阳性/毒素阳性，136例(45.3%)筛查阳性/毒素阴性，139例(46.3%)筛查阴性。对于主要的综合结局及其各个组成部分，三组间的结局没有显著差异(表2)2)。在筛选结果阳性的个体(n = 161)中，毒素检测组和未检测组在抗菌药物治疗方面无显著差异。筛查阳性107例(68.6%)以万古霉素为主初始治疗。22例(16.8%)筛查阳性/毒素阴性结果未接受CDI特异性治疗，而筛查阳性/毒素阳性队列中有1例(4%)未接受CDI特异性治疗(p = 0.13)。23例未接受治疗的患者均无结肠切除术、ICU住院或死亡的合并结局。关于次要结果，筛查阳性/毒素阴性个体的白蛋白和血红蛋白明显高于筛查阴性个体(p = 0.0008和p = 0.0009分别)。虽然没有统计学意义，但与筛查阳性/毒素阴性和筛查阴性组相比，筛查阳性/毒素阳性病例的白细胞(WBC)计数和c反应蛋白在数值上更高。当作为分类变量评估时，与筛查阳性/毒素阴性病例相比，毒素检测个体WBC > 15的个体在数值上的比例更高(6/18,33% vs. 19/101, 18.8%， p = 0.164)。IBD和阴性筛查测试的个体更有可能在住院环境中进行测试，然而，在三种测试策略中，入院或再入院率没有差异。总的来说，25%的IBD患者在CDI测试后治疗升级，不同测试策略之间没有显著差异。

2017年美国传染病学会(IDSA)和美国卫生保健流行病学学会(SHEA)临床指南梭状芽孢杆菌建议采用两步测试策略梭状芽孢杆菌当没有预先商定的病人粪便提交的机构标准时[5]。也就是说，建议先进行谷氨酸脱氢酶(GDH)筛选试验或NAAT试验，然后进行毒素表达试验，而不是单独进行毒素试验[4]由于表达毒素试验作为独立试验时敏感性降低[6]。为了确定的影响梭状芽孢杆菌首先，我们评估了毒素在IBD患者检测中表达的普遍性，然后比较了毒素检测阳性和阴性IBD患者的临床相关结果。

与非IBD人群相比，当筛查GDH或NAAT测试呈阳性时，IBD患者不太可能通过EIA检测到毒素。然而，毒素EIA测定法对IBD患者粪便中的毒素检测可能不太敏感[7]， Sokol等人最近的一项研究发现，在IBD患者的筛查阳性/毒素阴性试验中，没有一个细胞毒性试验检测到毒素阳性，这表明临床活性毒素确实不存在[8]。当考虑到将NAAT筛选试验作为CDI诊断的独立测试时，这也代表了过度治疗梭状芽孢杆菌因为大多数筛查阳性的IBD患者没有检测到毒素表达。

在IBD患者中，当将筛查阳性/毒素阳性试验患者与筛查阳性/毒素阴性试验患者和筛查阴性试验患者进行比较时，在临床结局或住院/再入院方面没有发现显著差异。事实上，筛查试验呈阴性的个体更有可能有较低的血红蛋白和白蛋白水平，尽管在控制了年龄和住院情况后，这些差异得到了纠正(见附加文件)2)。这些结果与先前的IBD研究一致，在这些研究中，通过NAAT(筛选策略)或酶联免疫吸附试验(ELISA)检测毒素的CDI在ICU入院、医院LOS、手术或再入院的临床结果中没有差异[9]。Gupta等人最近的一项研究发现，毒素阳性与IBD并发症无关，也与白细胞、白蛋白或c反应蛋白的实验室值无关[10]。然而，毒素阳性确实与对CDI治疗的反应有关，这在我们的回顾性收集中无法评估[10]。未来的研究将需要评估更敏感的毒素检测在IBD中的作用，以及CDI特异性治疗对临床结果的潜在影响。

当关注筛选试验阳性和毒素试验阴性(结果不一致)的个体时，IDSA的临床指南管理梭状芽孢杆菌提供支持性证据，但没有对这些人的管理提供严格的指导[5]。同样，美国胃肠学会关于CDI诊断和治疗的临床指南建议对此类病例进行临床评估并考虑定植而不是感染[11]。在英国迄今为止最大的一项研究中，Planche等人进行了细胞毒素培养和细胞毒素测定，以评估是否存在梭状芽孢杆菌和表达的毒素。在6522例住院病人样本中检测的分离株中，与细胞毒素阴性试验和细胞毒素培养阴性的个体相比，表达毒素的个体死亡率最高[12]。在美国的一项单中心研究中，Polage等人证明，与筛查阳性/毒素阳性患者相比，筛查阳性/毒素阴性患者腹泻持续时间较短，且无cdi相关并发症[3.]。与非ibd队列的结果相似，只有44.7%的筛查阳性个体进行了毒素检测。与我们的研究不同的是，在筛查阳性/毒素阴性的病例中，CDI的经验性治疗很少。在我们的研究中，在IBD患者中，大多数筛查阳性/毒素阴性(n = 114/136)病例接受了CDI治疗。重要的是，在一小部分未接受CDI特异性治疗的IBD和筛查阳性/毒素阴性患者亚组中，没有患者出现疾病并发症。因此，未来的前瞻性研究应侧重于限制筛查阳性/毒素阴性IBD病例的治疗，以减少不必要的负担和过度抗生素暴露的潜在危害。

本研究的主要局限性是回顾性收集了来自多个地点的数据，因此无法控制与IBD患者CDI治疗相关的检测决策或控制管理决策。关于检测决策，如果IBD患者越来越多地进行CDI检测，由于较高的定植率，导致毒素检测的可能性较低，则可能导致确定偏差梭状芽孢杆菌在IBD [1]。我们对IBD患者与非IBD人群进行了初步分析，通过进行多变量分析，包括住院情况，我们试图控制一些测试策略的差异。关于IBD患者的临床结果，考虑到该研究的多中心性质，选择偏差可能与中心之间测试标准的差异有关，这将影响主要结果。这可以在我们的数据中得到证明，在IBD筛查试验阴性的个体在诊断时的血红蛋白值和白蛋白值较低，在调整了测试地点和患者年龄的基线差异后，这一点得到了纠正。最后，该研究的回顾性性质限制了我们在检测CDI之前正式收集症状的能力，也限制了我们充分了解CDI的危险因素，如既往使用抗生素。先前的研究显示，多达14%的无症状携带者可通过EIA在其粪便中检测到毒素，这突出了CDI的潜在假阳性病例，即使有毒素检测，也需要在检测前和治疗期间评估临床症状[13]。

总之，我们证明有减少检测的表达梭状芽孢杆菌与非IBD人群相比，IBD患者产生的毒素当单独使用基于naat的测试策略而没有多步骤测试算法时，这代表了IBD中CDI的过度治疗。虽然我们无法证明基于毒素检测的IBD临床结果有显著差异，但这与先前的研究是一致的，不幸的是，由于毒素表达患者的主要结果很少发生，因此受到限制。未来前瞻性收集的研究应侧重于使用多步骤算法(包括毒素表达)诊断CDI时对治疗的反应，以及未接受IBD治疗的筛查阳性/毒素阴性个体的临床结果。

由于我们的数据包含个人标识符，因此必须向参与机构审查委员会的个人提出请求。

VCE:

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作者及单位

1. 美国田纳西州纳什维尔市Monroe Carell Jr. Vanderbilt儿童医院儿科胃肠病学、肝病学和营养科

   瑞秋·伯纳德和玛丽贝斯·r·尼科尔森

2. 美国加利福尼亚州洛马林达市VA洛马林达医疗保健系统内科胃肠病学和肝病科

   穆罕默德·哈马米

3. 加州大学河滨分校医学系，美国加州河滨市

   穆罕默德·哈马米

4. 美国肯塔基州路易斯维尔市路易斯维尔市路易斯维尔大学医学系传染病科

   福里斯特·w·阿诺德

5. 美国肯塔基州路易斯维尔市路易斯维尔市路易斯维尔大学医学院消化科、肝病科和营养科

   Brian Mcgrath & Brandon Wuerth

6. 美国密歇根州安娜堡市密歇根大学医学院医学系传染病科

   Alieysa Patel和Krishna Rao

7. 芝加哥大学医学系消化、肝脏和营养科，芝加哥MC4076号马里兰大道5841号，伊利诺伊州，60654，美国

   德扬Micic

贡献

RS:参与构思和设计，获取，分析或解释，起草手稿。MBH:对手稿的获取、分析或解释、批判性审查做出了贡献。FWA:对手稿的获取，分析或解释，批判性审查做出了贡献。BM:对手稿的获取、分析或解释、批判性评论做出了贡献。AP:对稿件的获取、分析或解释、批判性评论做出了贡献。对稿件的获取、分析或解释、批判性评论做出了贡献。MRN:参与构思和设计，获取，分析或解释，起草手稿。KR:参与构思和设计，获取，分析或解释，起草手稿。DM:参与构思和设计，获取，分析或解释，起草手稿。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。

相应的作者

对应到德扬Micic．

伦理批准并同意参与

各参与中心获得了个别机构审查委员会的批准，并与芝加哥大学协调中心签订了数据使用和转移协议。

发表同意书

不适用。

相互竞争的利益

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