Diagnostik von CDI Verlässlichkeit kommerzieller Tests und sinnvolle Algorithmen

Transkript

1 Diagnostik von CDI Verlässlichkeit kommerzieller Tests und sinnvolle Algorithmen Athanasios Makristathis Klinische Abteilung für Mikrobiologie Klinisches Institut für Labormedizin 1

2 Pathogenetische Aspekte C. difficile assoziierte Diarrhoe (CDAD) nur durch Toxin-bildende Stämme Die meisten Toxin-bildende Stämme produzieren beide Toxine Toxin A (Enterotoxin, tcda) + Toxin B (Zytotoxin, tcdb) schädigen Enterozyten Hypervirulente Stämme: Ribotypen 027, 017, 078 Erhöhte Toxinproduktion durch Mutationen/Deletionen in einem Repressorgen (tcdc) + binäres Toxin (cdt)

3 Mikrobiologische Diagnostik - Referenz-Tests Toxigene Kultur Anzucht des Erregers und Nachweis der Fähigkeit zur Toxinbildung Relativ aufwändig Lange Dauer (2-6 Tage) Kultur Voraussetzung für weitergehende Stamm-Typisierung, Nachweis hypervirulenter Stämme (Ribotypisierung), Resistenztestung Zytotoxin-Test: direkter Toxin-Nachweis im Stuhl mittels Zellkultur Aufwändig (ständige Verfügbarkeit einer Zellkultur) Lange Dauer (2 Tage) 15-25% geringere Positivität des Zytotoxin-Tests im Vergleich zur toxigenen Kultur

4 Entwicklung von CDAD und Referenz-Tests Planche & Wilcox, J Clin Pathol, 2011, 64:1 5

5 Kommerzielle Tests Zahlreiche Immunoassays erhältlich (Schnelltests und quantitatives Format) Rasche Ergebnisse ( 15 min) Toxin-Nachweis im Stuhl Antigen-Nachweis im Stuhl (Glutamat-Dehydrogenase, GDH) NAAT Nachweis von tcdb oder tcda im Stuhl Teilweise technisch sehr einfach und schnell ( 45 min) Nachweis hypervirulenter Stämme möglich (Xpert C. difficile) Teuer

6 Sind kommerzielle Tests verlässlich? Streuung von Leistungsmerkmalen in der Literatur Betrifft v.a. (Toxin-)Immunoassays Qualitätsunterschiede der einzelnen Tests Suboptimale Durchführung von Referenz-Tests Vergleiche zu falschen Referenz-Tests Planche & Wilcox, J Clin Pathol, 2011, 64:1 5

7 Kommerzielle Methoden vs Zytotoxin-Test Eastwood et al., J Clin Microbiol, 2009, 47:

8 PPVs und NPVs kommerzieller Methoden Eastwood et al., J Clin Microbiol, 2009, 47:

9 Toxin-Immunoassays a systematic review Unterschiede in der Sensitivität von 10-25% zwischen verschiedenen Studien beim gleichen Test im Vergleich zu Zytotoxin-Assay Niedrige PPVs Planche et al., Lancet Infect Dis, 2008, 8:

10 SS und SP von Toxin-Immunoassays NHS Evaluation Report 2009

11 PPV von Toxin-Immunoassays NHS Evaluation Report 2009

12 Trend in Richtung GDH-Nachweis und NAAT Sensitiver als Toxin-Immunoassays Im Vergleich zur toxigenen Kultur Erkennung sowohl von Erkrankungs- als auch Kolonisations-Fällen Prävention einer Übertragung Höhere Verlässlichkeit für den Nachweis von CDAD durch gezieltere Indikation für die Testung Klinisch signifikante Diarrhö ( 3 Durchfallstühle/Tag, min. 1-2 Tage) Krankenhausaufenthalt > 72 h GDH-Immunoassays vs Kultur Crobach et al., Clin Microbiol Infect, 2009, 15:

13 NAATs vs toxigene Kultur Studie n NAAT Sensitivität Spezifität PPV NPV Goldenberg Xpert ,7 90,5 100 Tenover Xpert 93, ,8 Torbjörn Illumigene Lalande Illumigene 91,8 99,1 91,8 99,1 Zidaric GeneOhm 82,1 98,2 88, Xpert 96,4 97,3 87,1 99,3 Boyanton GeneOhm 95, ,2 Illumigene 95,2 96,6 83,3 99,2 Xpert: Real-time PCR Illumigene: Loop vermittelte isotherme Amplifikation (LAMP) GeneOhm: Real-time PCR

14 NAATs direkter Vergleich Viala et al., J Microbiol Methods, 2012, 90:83-85

15 PCR-Nachweis von RT027 Xpert PCR: Nachweis von tcdb, cdt (binäres Toxin) und tcdcδ117 Alle Zielsequenzen positiv vermutlich 027/NAP1/BI Im Vergleich zu Standard-Typisierungsverfahren Sensitivität und Spezifität von jeweils > 95% (Tenover et al., J Clin Microbiol, 2011, 49:1831) Keine Assoziation von 027/NAP1/BI mit schwerem CDI-Verlauf in einer nicht-epidemischen Situation (Cloud et al., Clin Gastroenterol Hepatol, 2009, 7: ) Binäres Toxin assoziiert mit erhöhter Letalität und Rekurrenz von CDAD (Bacci et al., Emerging Infect Dis, 2011, 17: ) (Stewart et al., J Gastrointest Surg, 2013, 17: )

16 Anzahl Isolate Geringere Spezifität im AKH-Wien Ribotyp 027 und andere Ribotypen von Oktober 2010 bis August 2011 im AKH Wien RT_andere RT_027 Monat_Jahr Die Bedeutung des Nachweises von hypervirulenten Genotypen ist noch zu klären

17 GDH-Immunoassay + NAAT vs NAAT allein Höhere diagnostische Verlässlichkeit von NAAT gegenüber GDH- Immunoassays - spezifischer - sensitiver? GDH-Immunoassay positive Ergebnisse werden mit einem NAAT bestätigt moderate Kosten Novak-Weekley et al., J Clin Microbiol, 2010, 48: Toxingen-Nachweis und Klinik?

18 Korrelation diagnostischer Tests mit CDAD (1) 128 Karzinompatienten mit CDAD Pos. nur in PCR Pos. auch im Zytotoxin-Test Keine sign. Unterschiede in Schweregrad und Folgen der Erkrankung (Kaltsas et al., J Clin Microbiol, 2012, 50: ) Stuhlproben (2 Spitäler) Vergleich zur klinischen Diagnose Sensitivität vom Zytotoxin-Test 51% Sensitivität von GDH-Immunoassay 83,8% Sensitivität von PCR 99,1% In 91,5% der PCR pos. und Zytotoxin-Test neg. Fälle wurde CDAD diagnostiziert (Berry et al., FIS, 2011, Poster 0332)

19 Korrelation diagnostischer Tests mit CDAD (2) ungeformte Stühle (4 Lab.) - largest ever study Pos. Zytotoxin-Test korreliert sign. mit ungünstigem Krankheitsverlauf (Morbidität, Mortalität) Pos. toxigene Kultur und neg. Zytotoxin-Test vs beide Tests neg. Keine sign. Unterschiede bei der Korrelation mit der Klinik Davies et al., ECCMID, 2012, Poster LB-2817

20 The largest ever study - Ergebnisse Cytotoxin Cytotoxigenic culture n=6.753 Davies et al., ECCMID, 2012, Poster LB-2817 n=12.420

21 GDH- + Toxin-Nachweis - mögliche Konzepte Positiver GDH-Test gefolgt vom Zytotoxin-Test - GDH-pos. Befunde am Folgetag Positiver GDH-Test gefolgt von Toxin-Immunoassay - Sensitivität? Bei neg. Toxin-Test NAAT - Erfassung von Kolonisation mit einem Toxin-bildenden Stamm - Höhere Sensitivität für die CDAD-Erfassung? Alternativ: Positiver GDH-Test gefolgt von NAAT, beide Tests positiv Toxin-Nachweis - Erfassung hypervirulenter Genotypen

22 Schlussfolgerungen Eine verlässliche CDI-Diagnostik stellt eine Herausforderung dar In der Regel keine einzige Methode als stand alone test geeignet Die Bedeutung des Nachweises hypervirulenter Genotypen in einer nicht-epidemischen Situation ist noch zu klären Der Nachweis des C. difficile spezifischen Antigens gefolgt vom Toxin-Nachweis und NAAT stellt ein sinnvolles diagnostisches Konzept dar (3-Test- Algorithmus) Bei Vorhandensein relevanter klinischer Information, 2-Test-Algorithmus (GDH-Nachweis + NAAT) evtl. ausreichend

23 Vielen Dank