1. MALDI-TOF MS的常規(guī)應(yīng)用
1.1 MALDI-TOF MS對(duì)常見細(xì)菌的鑒定
張明新等復(fù)蘇560株臨床分離株,應(yīng)用MALDI-TOF MS鑒定臨床常見病原菌。MALDI-TOF MS與Vitek2Compact鑒定結(jié)果比較,G+細(xì)菌鑒定符合率為94.6%(246/260),G-細(xì)菌鑒定符合率為96.7%(174/180),酵母菌鑒定符合率為95.0%(57/60),腸道致病菌鑒定符合率為93.3%(56/60)。
Sogawa K等將從臨床實(shí)驗(yàn)室獲得的468株菌落直接點(diǎn)靶進(jìn)行MALDI-TOF MS鑒定,物種和屬各級(jí)的識(shí)別率分別為91.7%(429/468)和97.0%(454/468)。
1.2 MALDI-TOF MS對(duì)微需氧及厭氧菌的鑒定
近年來(lái)隨著臨床對(duì)微需氧及厭氧菌的日益重視,對(duì)其的檢測(cè)研究逐漸增多,其培養(yǎng)陽(yáng)性率也逐漸提高。但微需氧及厭氧菌對(duì)培養(yǎng)條件及鑒定條件要求苛刻,傳統(tǒng)生化鑒定技術(shù)很難滿足臨床實(shí)驗(yàn)室快速準(zhǔn)確鑒定微需氧及厭氧菌的要求。袁梁等人利用MALDI-TOF MS技術(shù)對(duì)56株厭氧菌進(jìn)行了研究顯示:53株MALDI-TOF MS與16SrRNA基因序列鑒定結(jié)果一致,符合率達(dá)94.6%,傳統(tǒng)生化Vitek32 ANI鑒定卡45株鑒定結(jié)果與16SrRNA基因序列鑒定結(jié)果一致,符合率為80.4%。與基因鑒定結(jié)果相比較,MALDI-TOF MS技術(shù)鑒定符合率高于傳統(tǒng)生化鑒定技術(shù)。
1.3 MALDI-TOF MS對(duì)真菌的鑒定
目前,臨床上對(duì)于真菌的鑒定主要有傳統(tǒng)的微生物鑒定法、Vitek微生物鑒定系統(tǒng)及MALDI-TOF MS法。傳統(tǒng)微生物鑒定中對(duì)于真菌一般有壓片、染色鏡檢,觀察其菌絲和孢子,由于真菌生長(zhǎng)周期長(zhǎng),傳統(tǒng)方法無(wú)法滿足臨床對(duì)于病原菌快速而準(zhǔn)確鑒定的要求。
有報(bào)道稱,對(duì)于臨床分離得到的241株真菌通過MALDI-TOF MS進(jìn)行鑒定(包括念珠菌、隱球菌、紅酵母),92%均能準(zhǔn)確鑒定到種的水平。在真菌的鑒定方面許多研究證實(shí)MALDI-TOF MS能夠用來(lái)鑒定多種真菌,尤其是臨床比較常見酵母菌,也能對(duì)青霉、曲霉、鐮刀菌、以及皮膚真菌等進(jìn)行鑒定。
1.4 MALDI-TOF MS對(duì)結(jié)核及非典型分枝桿菌的檢測(cè)
由于結(jié)核及非典型分枝桿菌的營(yíng)養(yǎng)要求高、生長(zhǎng)緩慢,傳統(tǒng)微生物鑒定只能通過抗酸染色、培養(yǎng)、PCR等對(duì)其進(jìn)行鑒定,不僅費(fèi)時(shí),而且PCR對(duì)試驗(yàn)條件和人員素質(zhì)要求均較高,成本較大。而MALDI-TOF MS則可以快速而準(zhǔn)確的獲取其特異的蛋白質(zhì)譜圖,通過與數(shù)據(jù)庫(kù)的比對(duì)快速得出結(jié)果。此外,與VITEK-MS系統(tǒng)相比,應(yīng)用MALDI-TOF MS對(duì)臨床分離株進(jìn)行鑒別,從基因水平和物種水平兩方面的鑒定率分別為87.3%和62.8%,均優(yōu)于VITEK-MS系統(tǒng)。
1.5 MALDI-TOF MS對(duì)病毒的檢測(cè)
至今為止,應(yīng)用MALDI-TOF MS技術(shù)來(lái)檢測(cè)病毒方面的報(bào)道很少,但有報(bào)道可用MALDI-TOF MS來(lái)鑒定病毒融合蛋白,來(lái)確定病毒株的毒力、病毒糖蛋白、衣殼蛋白。還有報(bào)道用MALDI-TOF MS通過病毒蛋白不同的分子量從病毒基因組水平來(lái)鑒別特定限制性片段,或者用來(lái)鑒別特異的基因突變。
1.6 MALDI-TOF MS對(duì)細(xì)菌的毒力因子鑒定
應(yīng)用MALDI-TOF MS對(duì)金黃色葡萄球菌的毒力因子鑒定已有報(bào)道,然而需要先在SDS-PAGE上提取蛋白。近日,Bittar等成功的使用MALDI-TOF MS鑒定出了PVL(Panton–Valentine leukocidin)陽(yáng)性的葡萄球菌。應(yīng)用ClinProToolsTM軟件(布魯克道爾頓,德國(guó))分析,在57株P(guān)VL陰性金葡和24株P(guān)VL陽(yáng)性金葡中,PVL陽(yáng)性株能在4448m/z質(zhì)譜峰處檢測(cè)到特異質(zhì)譜峰。應(yīng)用此特異質(zhì)譜峰篩選34株金葡,發(fā)現(xiàn)2株P(guān)VL陽(yáng)性株。此種方法的敏感性、特異性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為100%、90.6、40和100%。
2、深度應(yīng)用
2.1 MALDI-TOF MS對(duì)血培養(yǎng)的直接鑒定
Katherine Bond等研究報(bào)道了應(yīng)用MALDI-TOF MS直接對(duì)血陽(yáng)性瓶進(jìn)行鑒定的應(yīng)用。與傳統(tǒng)培養(yǎng)需要24h或更多時(shí)間的檢測(cè)技術(shù)相比,MALDI-TOF MS可以在4~6小時(shí)內(nèi)對(duì)血液標(biāo)本中的致病菌進(jìn)行檢測(cè)和鑒定。荷蘭的Marc Bonten團(tuán)隊(duì)研究顯示對(duì)血液標(biāo)本中的致病菌進(jìn)行MALDI-TOF MS鑒定的平均時(shí)間是16小時(shí),與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法需要45小時(shí)相比大大縮短檢測(cè)時(shí)間,也為臨床合理應(yīng)用抗生素治療提供了可靠的依據(jù)。
2.2 MALDI-TOF MS對(duì)尿液的直接鑒定
傳統(tǒng)尿液微生物的檢測(cè)依賴于涂片及細(xì)菌的培養(yǎng),但臨床更傾向于快速的檢測(cè)技術(shù),現(xiàn)在常規(guī)使用的技術(shù)并不能滿足臨床的需要。MALDI-TOF MS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足。有學(xué)者對(duì)收集到的1040份尿液標(biāo)本進(jìn)行了尿細(xì)菌培養(yǎng)及直接質(zhì)譜鑒定,其結(jié)果顯示1040份標(biāo)本中共鑒定出細(xì)菌的標(biāo)本有526份,其中包括培養(yǎng)出1種菌的標(biāo)本430份,尿病原菌直接質(zhì)譜鑒定率為92.7%(430/464);培養(yǎng)出2種菌的標(biāo)本96份,尿病原菌直接質(zhì)譜鑒定率為75%(96/128);尿病原菌直接質(zhì)譜鑒定法鑒定出的細(xì)菌與尿細(xì)菌培養(yǎng)法鑒定出的細(xì)菌菌種一致,符合率為100/100。
2.3 質(zhì)譜與核酸研究
現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)自誕生以來(lái),在多肽及蛋白質(zhì)的研究中獲得極大的成功,于是人們開始嘗試著將質(zhì)譜技術(shù)用于核酸的研究工作。近年來(lái),合成寡核苷酸及其類似物,作為反義治療劑在病毒感染和一些癌癥的治療方面,有著良好的前景。
3、細(xì)菌或真菌的耐藥性檢測(cè)和耐藥機(jī)制研究
3.1 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的檢測(cè)
MALDI-TOF MS常用于鑒別MRSA和甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌(MSSA)。由染色體DNA介導(dǎo)的固有耐藥性,主要是mec基因編碼的PBP2a的耐藥性,這是最常見的耐藥機(jī)制。MALDI-TOF MS主要通過檢測(cè)MRSA蛋白表達(dá)的差異,來(lái)實(shí)現(xiàn)耐藥性的檢測(cè)。Du Z等對(duì)76株金黃色葡萄球菌進(jìn)行MALDI-TOF MS耐藥性檢測(cè),結(jié)果顯示MSSA與MRSA的質(zhì)譜圖的差異集中在2400 Da至2500 Da區(qū)間。本實(shí)驗(yàn)室的研究證明MALDI-TOF MS通過質(zhì)譜峰值的比對(duì)可區(qū)分MRSA與MSSA。
3.2 萬(wàn)古霉素耐藥的腸球菌(VRE)的檢測(cè)
MALDI-TOF MS用于VRE檢測(cè)的研究并不多,Griffin通過對(duì)質(zhì)譜峰數(shù)學(xué)建模的方式,能夠?qū)y帶vanB基因的VRE與萬(wàn)古霉素敏感的屎腸球菌鑒別。
3.3 革蘭陰性桿菌耐藥性檢測(cè)
產(chǎn)ESBLs酶或碳青霉烯酶是革蘭氏陰性桿菌耐藥的最主要原因。MALDI-TOF MS檢測(cè)的原理是β-內(nèi)酰胺類抗生素的β-內(nèi)酰鍵被細(xì)菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺類酶水解,導(dǎo)致抗生素分子量增加18Da??股氐牧u基會(huì)與鹽溶液中的Na結(jié)合導(dǎo)致分子量增加22Da。某些環(huán)境下,水解產(chǎn)物會(huì)直接脫羧,引起分子量減少44Da。通過質(zhì)譜監(jiān)測(cè)β-內(nèi)酰胺類抗生素分子量的變化,即可準(zhǔn)確鑒定細(xì)菌產(chǎn)β-內(nèi)酰胺類酶。國(guó)內(nèi)研究將ClinPro Tools軟件與質(zhì)譜的檢測(cè)相結(jié)合,通過數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜圖的自動(dòng)化分析,實(shí)現(xiàn)耐藥細(xì)菌與敏感細(xì)菌的自動(dòng)分組鑒別。
3.4 耐藥基因突變的檢測(cè)
MALDI-TOF MS的微測(cè)序法可以檢測(cè)耐藥基因的單核苷酸多態(tài)性。Ikryannikova等應(yīng)用MALDI-TOF MS微測(cè)序法檢測(cè)了利福平耐藥結(jié)核分枝桿菌的rpoB基因及異煙肼耐藥結(jié)核分枝桿菌katG基因的突變,同時(shí)該研究組還應(yīng)用此技術(shù)檢測(cè)了blaTEM基因突變。
3.5 真菌藥物敏感試驗(yàn)的檢測(cè)
檢測(cè)原理是真菌在不同濃度的抗真菌藥的壓力下,表達(dá)的蛋白組會(huì)不同,MALDI-TOF MS可以檢測(cè)其蛋白譜的變化。Carolis 應(yīng)用MALDI-TOF MS檢測(cè)了酵母菌及曲霉菌的卡泊芬凈的最低抑菌濃度。
(本文章來(lái)源于檢驗(yàn)視界網(wǎng))