水生分枝桿菌的汙染可能造成分枝桿菌檢驗偽陽性的問題(芮弗士醫事檢驗所 技術主任 呂振富98.04.01)
2009/04/02 技術主任 呂振富
三月十六~十七日多家媒體幾乎以重要或頭條新聞報導，國內首度發生結核檢驗試劑遭汙染事件，導致結核檢驗結果錯誤。雖然報紙內有提到此一事件係染色劑汙染到病人檢體的分枝桿菌。此一事件，經媒體報導後，除了立法院也在討論之外，當然臨床微生物的學界與醫檢界也都議論紛紛，廣泛的提出各自的看法，當然也包括本人。我的研判此次事件最大可能的汙染源是自來水惹的禍。
自來水存在續多微生物，是大家都知道的，但也是常被忽略掉的，雖然經過氯的處理與消毒，但並非完全殺死，有些微生物更對氯具有耐受性，尤其是分枝桿菌。前高雄榮總黃文貴等人發表一篇「認識醫療照護機構環境中水生微生物」中提到：〝…分枝桿菌可以忍受自來水供應系統中0.05-
0.2ppm離子濃度，其對於氯離子抵抗性比大腸桿菌高出20到100倍，其中，生長快速的非結核分枝桿菌比生長緩慢的非結核分枝桿菌對氯離子更具抵抗性。許多研究顯示，由自來水及醫療照護機構供水系統和儲存槽、自然界和人造水環境中皆可以分離出非結核分枝桿菌，例如：由於M. xenopi可以於45℃的水中存活，故當醫療照護機構熱水供應系統溫度過低時則會產生被污染的情形。至於其他的非結核分枝桿菌如M. kansasii、M. chelonae、M. gordonae及M.
fortuitum因無法忍受高溫，故與冷水系統及水龍頭水污染有關…〞。可見，潛藏於自來水中的非結核分枝桿菌，確實非常複雜與嚴重。
黃文貴等人在文章中也提到非結核分枝桿菌是醫療照護機構供水系統中常被發現的抗酸性桿菌，原是屬於環境中的腐生性菌，也會引起人類伺機性感染的低病原性微生物，對於低抵抗力的宿主，也會引起感染症狀。引起與醫療照護有關的群突發性感染，大多數是病患經由食用或吸入被污染的水、冰而移生菌株，當病患抵抗機轉功能不佳時，則會產生臨床感染症狀，但是也有無症狀病患痰液培養呈現陽性反應。台中榮總胸腔內科沈光漢醫師最近也發表了一篇博士班的研究論文，他有鑒於呼吸照護病房的非結核分枝桿菌的感染也相當嚴重，所以持續於2004-2006三年間不斷的監測。他的研究中，有收集了六家醫院的自來水及醫療照護機構供水系統或儲存槽，試著由水中分離非結核分枝桿菌。他的研究團隊利用脈衝式電泳分析顯示，大部分的醫院的非結核分枝桿菌(以膿瘍分枝桿菌為主)，大部分皆為同一種菌種的流行，而其中有兩家醫院水中的檢體，包括醫院用水，尤其是浴室用水及飲水機用水中，含有與病患相同的基因型，代表水中的膿瘍分枝桿菌，藉由洗澡或飲用水，傳播開來，故感染源是醫院的用水供應系統，藉由醫護人員或看護的手或手套來散播。此外，於醫療照護機構內病患處置過程、檢體收集與運送及使用被非結核分枝桿菌污染的水做最後清洗儀器過程，都會造成震撼性的假性院內群突發感染結果。
上述的文獻是從病房的院內感染的角度作探討。醫療院所的水，既然會造成住院病患的潛在威脅，同樣的，檢驗室也是會使用醫療院所的供水系統¸，是不是也會出現問題？答案是肯定的。高雄市阮綜合醫院與輔英科技大學合作於2002年發表一篇運用PCR-RFLP鑑定自來水中的非結核分枝桿菌的研究，提到因為會使用自來水處理，造成病理切片汙染到水中的非結核分枝桿菌，造成切片的耐酸染色出現高比率偽陽性。該研究採集了49件自來水樣本，41件的耐酸染色有發現抗酸菌，檢出率高達83.7%；49件有13件於L/J分離出非結核分枝桿菌，鑑定其中的十株，使用PCR-RFLP鑑定出六屬NTM，包括：M. kansasii-gastri、M.
szuigai、M. simaie、M.
scrofulaceum、M. gordonae及M. fortuitum相當嚴重。
其實，跟輔英研究中提到自來水接觸過的病理切片造成大量偽陽性的類似問題，若是發生在實驗室使用自來水清洗試劑容器，那就會殘留在管壁上，汙染裝在容器裡的試劑。所以，依照我的判斷，前述的新聞事件，是前處理的試劑受到自來水的分枝桿菌所汙染，因為該實驗室的PBS是可能是自己配製的，配製試劑大桶子容器與瓶子，一般的人都習慣用自來水沖洗後就自然瀝乾，瓶子陰乾的時間會長達2天以上，大桶子容器的殘留自來水更多，陰乾的時間更可達一週，自來水中的分枝桿菌會在這段時間持續分裂增殖。最後瓶子與大桶容器雖然乾了，但分枝桿菌的屍體依然存在，所以當大桶子拿去泡製PBS，並分裝到瓶子，這些殘存的分枝桿菌的屍體會釋出到PBS，雖然經過高壓滅菌，但釋出的分枝桿菌的屍體依然存在。因此檢體前處理後的最後加PBS步驟，離心濃縮就會將這些分枝桿菌的屍體加味到抹片上與培養管內，由於這些分枝桿菌是死的，所以可以被耐酸染色出陽性，但培養不出來。
同樣的結核菌培養之檢體前處理的任何試劑(如NaOH-NALC)，也都有可能，只要是容器重覆使用，經過自來水清洗、陰乾，所裝的試劑都會有問題，但還是以PBS的嫌疑最大，因為每個檢體最後加的量很大，約40ml，所以殘留自來水分枝桿菌經過濃縮，菌的屍體量就會很可觀，抹片就會被認真的醫檢師觀察到(愈認真，問題愈大，醫檢師反而會發到毛毛的)。若醫檢師誤用未高壓滅菌過的上述任何一種的前處理溶液，分枝桿菌雖然經過NaOH-NALC的前處理，但要記得，它們是會耐受NaOH的強鹼，當然汙染到的就不只是耐酸染色的痰塗片了，也會大量汙染分枝桿菌的培養，造成培養的偽陽性。那問題就更嚴重了。
改善方法最根本的就是跟自來水切割，瓶子或桶子容器使用自來水清洗後，能再使用RO水或蒸餾水RINSE(潤濕)，並立即使用烘箱(OVEN)20分鐘烘乾，讓任何殘存的自來水中分枝桿菌無任何機會孳生，就是這麼簡單。 我一直在思考，過去我民國60年代，在北醫醫技系當學生時，以及民國71~84在台中榮總擔任微生物科主管時，有許多容器都是回收使用的，包括黑頭試管、玻璃吸管、配製培養基的燒瓶、血清瓶…都是消毒或滅菌、洗滌、烘乾後再使用，所以實驗室的基本配備包括：純水製造機、大型或小型烘箱、高壓滅菌鍋都是必要的設備。但現代的學校與醫院檢驗室，大多使用拋棄式的容器，所以洗瓶與乾燥的方法，現在的大學醫技系已經不教了；醫院實習時，多數醫院因為都買現成的商品試劑，所以也沒有實習如何洗瓶與烘乾。一般沒有經驗的年輕醫檢師，通常會把洗瓶的動作，當作在家裡的洗碗動作，由於，多數家庭與用餐場所沒有烘碗機設備，所以就把瀝乾、陰乾當作標準，這是完全錯誤的。因此，我們的抗酸菌培養偽陽性也可能是如此發生的，分枝桿菌實驗室的主管應該注意此一問題，尤其是前述試劑是自己實驗室配製，且回收使用容器者。 總之，醫療院所的老舊自來水管道的汙染問題的確值得重視，不只威脅住院病患的健康，也可能會對檢驗的品質產生影響。本文的目的與重點，是讓大家知道自來水中確實有存在也是我們細菌實驗室想要分離的細菌，諸如本文的主角…非結核分枝桿菌，它們會隨時汙染我們的檢體或試劑。最後的重點是，請大家注意一個常識，就是當水停滯一段時間未打開，尤其是管線末端的水龍頭或蓮蓬頭，細菌孳生的濃度會更高；久而久之，生物膜即可能產生，可能是水的表面形成薄膜，甚至，在管壁或容器表面形成生物膜，生物膜的結構非常複雜，更不容易清除與消毒，汙染的狀況會更嚴重。
