Clinical Infectious Diseases Advance Access published April 21, 2014



Viridans group streptococci in febrile neutropenic cancer  patients: what should we fear?   

Alison G. Freifeld1, Raymund R. Razonable2 

cr ipt

1Division of Infectious Diseases, University of Nebraska Medical Center, Omaha, NE 

an M pt ed ce Ac © The Author 2014. Published by Oxford University Press on behalf of the Infectious Diseases Society  of America. All rights reserved. For Permissions, please e‐mail: [email protected]

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

us

68198  2Division of Infectious Diseases, and the William J von Liebig Center for  Transplantation and Clinical Regeneration, Mayo Clinic, Rochester, MN 55905  Corresponding author: Alison Freifeld MD, University of Nebraska Medical Center,  Omaha, NE 68198‐5400, [email protected], tel: 402‐559‐8668, fax: 402‐559‐5514 

2      In this issue of CID, Shelburne et al developed and validated a clinical 

cr ipt

prediction model for ‐lactam resistance in viridans group streptococci (VGS) 

causing bloodstream infection (BSI) and offer guidance for the use of vancomycin 

(or Gram‐positive spectrum antibiotics) for empiric therapy of febrile neutropenia  (FN) [1]. Although VGS cause a significant minority of BSI in FN patients, they are 

us

syndrome (ARDS) in 7 to 39%, with mortality rates ranging from 2 to 21%. [2‐9]  

an

VGSS/ARDS was initially described in the 1990s and linked to the presence of  profound neutropenia, oral mucositis , high dose chemotherapy, and also to 

M

fluoroquinolone or trimethoprim‐sulfamethoxazole prophylaxis and ceftazidime  empiric therapy for FN. [5, 6, 8, 10, 11]  Poor in vitro activity against Streptococcus  mitis, the most common cause of VGSS/ARDS, is characteristic of these antibiotics.  

pt ed

Later generation expanded‐spectrum ‐lactams with more reliable activity against  VGS (and other gram‐positive pathogens) have largely supplanted ceftazidime for  empirical antibiotic monotherapy and include cefepime, piperacillin‐tazobactam,  and the antipseudomonal carbapenems,   imipenem and meropenem.[12, 13]  

ce

Increasingly, however, VGS bearing diminished susceptibility to penicillin and to the  newer ‐lactams are being recognized. [2, 6, 10, 11]  These ‐lactam resistant 

Ac

isolates primarily concern Shelburne et al as potentially causing rapid and  disastrous complications from VGS bacteremia in FN  patients.  Driving this study is the thought that improved outcomes (e.g., lower 

incidence of VGSS/ARDS and mortality) will be afforded to FN patients with ‐

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

associated with a shock syndrome (VGSS) and/or acute respiratory distress 

3  lactam resistant VGS bacteremia if they receive vancomycin (or Gram‐positive  antibiotics) as part of the empiric ‐lactam‐based regimen.  In 1997, Spanik et al 

cr ipt

observed higher mortality rates in FN patients with penicillin‐resistant VGS 

bacteremia, while in another study published in the same year, Elting et al reported  increased mortality in FN patients who did not receive vancomycin initially for  documented alpha‐hemolytic streptococcal BSI. [8, 10]  Both studies largely 

us

two important risks for VGSS/ARDS.  Fueled by these reports, some practitioners 

an

have reflexively added vancomycin to the empiric ‐lactam regimen for all FN  patients, presuming that it will prevent the potentially life‐threatening effects of VGS 

M

BSI.  Indeed, at the MD Anderson Cancer Center where Shelburne et al conducted  their study, a stunning 96% of all FN patients in their validation cohort (2011‐2013)  received vancomycin as part of the empiric therapy.  In contrast, the 2010 IDSA 

pt ed

guidelines recommend much stricter criteria for empiric vancomycin use,  suggesting it be limited to FN patients with hemodynamic instability or other  evidence of severe sepsis (an indicator for possible VGSS), documented Gram‐ positive BSI prior to identification,  skin and soft tissue infection, pneumonia, or 

ce

those with known colonization or suspected infection due to ‐lactam non‐ susceptible organisms (e.g. methicillin resistant Staphylococcus aureus, penicillin‐

Ac

resistant Streptococcus pneumoniae). [12]   While the IDSA guidelines recognize VGS  BSI as a cause of shock and ARDS, there is no recommendation for broadly adding  empiric vancomycin to an initial anti‐pseudomonal agent, in an attempt to treat VGS  pre‐emptively.   Why is there such disparity, then, between clinical practice and the 

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

included patients treated with fluoroquinolone prophylaxis and ceftazidime therapy, 

4  IDSA guidelines regarding how vancomycin should be most effectively used (or not  used) in fever and neutropenia?  It may reflect differences in local epidemiology and 

cr ipt

antibiogram patterns at various centers.  Furthermore, no predictive tool has been  available to accurately identify FN patients at greatest risk of VGSS/ARDS.  A 

prevailing fear among some clinicians is that FN patients will rapidly succumb to 

sudden and unrelenting shock due to VGS bacteremia unless vancomycin (or other 

us

utilization driven by fear is certainly a dilemma for antibiotic stewardship.  As 

an

Shelburne et al suggest, a re‐evaluation of the data may help to change this pattern.  Underlying this study were several assumptions about VGS bacteremia:  1) 

M

that a penicillin MIC≥2g/ml (defined by the authors as penicillin non‐ susceptibility) adequately identifies non‐susceptibility to later generation ‐

pt ed

lactams; 2) that a penicillin MIC≥2g/ml is a surrogate marker for increased risk of  VGSS and mortality; and 3) that vancomycin administered at the onset of fever in  neutropenic patients with VGS bacteremia will improve outcome. The authors  reviewed all VGS bloodstream isolates from FN patients at their center over a 13 

ce

year period, using 569 cases (2000‐2010) in a derivation set to identify factors  correlating with non‐susceptible MICs for penicillin, and then prospectively  assessed their predictive value using a validation cohort of 163 VGS cases (2011‐

Ac

2013).   Three variables correlated with isolating VGS with a penicillin MIC≥2 g/ml:   ‐lactam use in the prior 30 days, ‐lactam prophylaxis, and inpatient status at  onset of FN. Only 1% of patients who lacked all 3 criteria were infected with a  penicillin‐resistant VGS.  The authors concluded that the presence of one or more of 

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

Gram‐positive drugs such as daptomycin) is administered “up front.”  Antibiotic 

5  the 3 elements could predict for penicillin non‐susceptible VGS with high sensitivity,  but relatively low specificity and a positive predictive value of only 0.34.   They 

cr ipt

further calculated that 42% of all FN patients without these risks could have been  spared receipt of empiric vancomycin.  This finding is clearly a step in the right  direction to curb vancomycin overuse, and we applaud the authors for their 

evidence‐based proposal of narrowed indications for empiric vancomycin.    

us

analysis were truly the ones at highest risk for VGSS/ARDS – and not just high MIC’s 

outcome?  

an

to penicillin – and if so, would empiric vancomycin have made a difference in overall 

M

The study assumes that a penicillin MIC≥2ug/ml serves as a good surrogate  for non‐susceptibility to later generation ‐lactams among VGS isolates.  However,  using E‐test, they found that all VGS with a penicillin MIC equal to 2ug/ml remained 

pt ed

fully susceptible to cefepime and piperacillin‐tazobactam, the most commonly used  empiric therapies; only a small proportion were resistant to meropenem.   Thus,  defining cefepime and piperacillin‐tazobactam as non‐susceptible at a penicillin  MIC=2 ug/ml in the validation analysis creates a bias against their efficacy.   

ce

Understandably, the authors wanted to “cast a wide net” to ensure that all resistant  VGS were captured by their definition, but by doing so they may have overdrawn 

Ac

conclusions about the circumstances in which vancomycin would be needed, when  in fact, many VGS isolates would have been covered by standard cefepime or  piperacillin‐tazobactam monotherapy.  

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

However, the key questions remain as to whether the patients identified by this 

6  The idea that a higher penicillin MIC portends a worse outcome from VGS  bacteremia is not consistently supported in the literature.  Contrasting to the older 

cr ipt

studies mentioned earlier, there are a number of studies that have found no 

correlation between the VGS penicillin or ‐lactam susceptibility pattern and clinical  outcome. [3‐7]  Han et al recently reported 202 episodes of VGS bacteremia in FN  children and adults, finding only 40% susceptible to penicillin but 80% 

us

antibiotic susceptibility patterns. [3]   Indeed, Shelburne et al also found no 

an

difference in the incidence of VGSS and ARDS among patients with VGS showing a  penicillin MIC≤1 g/ml (susceptible) compared to those with MIC≥2 g/ml 

M

(resistant).   These findings suggest that in vitro antibiotic susceptibility does not  necessarily predict prognosis in VGS bacteremia.    

pt ed

Finally, there are data to suggest an outcomes advantage when vancomycin is  given early in patients with VGS with diminished susceptibility to ‐lactam. [9, 10]  However, abundant data exist from randomized controlled trials (RTC) affirming  that the empirical routine addition of anti‐Gram positive treatment with 

ce

glycopeptides does not improve the outcomes of FN patients with cancer. [14, 15]   In a meta‐analysis of 13 RCTs comparing empiric ‐lactams alone or with additional  anti‐Gram‐positive antibiotic, similar rates of mortality and treatment failure were 

Ac

observed. [15]  The authors concluded that glycopeptides can be safely deferred  until documentation of a resistant Gram‐positive bacterial infection is made.  Similarly, Shelburne et al detected no significant difference in mortality related to  vancomycin use. [1]   In the vast majority of cases, VGS bacteremia pursues a 

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

susceptibility to cefepime; rates of VGSS, ARDS and death were independent of 

7  relatively indolent course; only in a minority will it lead to VGSS/ARDS.  The  preponderance of data support the addition of vancomycin to empirical ‐lactam 

cr ipt

therapy for FN if clinical deterioration occurs. [2, 12, 14, 15]  

In conclusion, the current study provides a clinical prediction model to help 

clinicians focus the prescription of empirical vancomycin (and other Gram‐positive  antimicrobial agents) more sharply.  This achievement contributes significantly to 

us

pressure that can lead to bacterial resistance. However, we suggest moving beyond 

an

using ‐lactam MICs as surrogates for high risk outcomes.   A focus on factors  correlating with the clinically relevant outcomes of shock, ARDS and mortality 

M

should be a next step.   Risk factors associated with VGS bacteremia, including  profound neutropenia, oral mucositis, fluoroquinolone prophylaxis, inpatient status 

pt ed

and prior ‐lactam use might be incorporated into a clinical model for prediction of   the devastating outcomes related to VGS bacteremia.  In the meantime, we urge  adherence to current evidence‐based guidelines in an effort to stem the rising tide of  vancomycin overuse and resistance. 

Ac

ce

Notes:    The authors have no reported conflicts of interest.   

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

the goals of antimicrobial stewardship, seeking to limit the burden of antibiotic 



References  

cr ipt

1. Shelburne SA, Lasky R, Sashasrabhojane P, Tarrand JR, Rolston K. Development  and validation of a clinical model to predict the presence of   β‐lactam resistance in viridans group streptococci causing bacteremia in   neutropenic cancer patients. Clinical Infectious Diseases, 2014 (in press).  

2. Han SB, Bae EY, Lee JW, et al. Clinical characteristics and antibiotic susceptibility  of viridans streptococcal bacteremia in children with febrile neutropenia. Infection,  2013; 41(5): 917‐24.  

us

an

4. Husain E, Whitehead S, Castell A, Thomas EE, Speert DP. Viridans streptococci  bacteremia in children with malignancy: Relevance of species identification and  penicillin susceptibility. Pediatr Infect Dis J, 2005; 24(6): 563‐6.  

M

5. Marron A, Carratala J, Gonzalez‐Barca E, Fernandez‐Sevilla A, Alcaide F, Gudiol F.  Serious complications of bacteremia caused by viridans streptococci in neutropenic  patients with cancer. Clin Infect Dis, 2000; 31(5): 1126‐30.  

pt ed

6. Marron A, Carratala J, Alcaide F, Fernandez‐Sevilla A, Gudiol F. High rates of  resistance to cephalosporins among viridans‐group streptococci causing  bacteraemia in neutropenic cancer patients. J Antimicrob Chemother, 2001; 47(1):  87‐91.   7. Gassas A, Grant R, Richardson S, et al. Predictors of viridans streptococcal shock  syndrome in bacteremic children with cancer and stem‐cell transplant recipients. J  Clin Oncol, 2004; 22(7): 1222‐7.  

Ac

ce

8. Spanik S, Trupl J, Kunova A, et al. Viridans streptococcal bacteraemia due to  penicillin‐resistant and penicillin‐sensitive streptococci: Analysis of risk factors and  outcome in 60 patients from a single cancer centre before and after penicillin is used  for prophylaxis. Scand J Infect Dis, 1997; 29(3): 245‐9.   9. Jaffe D, Jakubowski A, Sepkowitz K, et al. Prevention of peritransplantation  viridans streptococcal bacteremia with early vancomycin administration: A single‐ center observational cohort study. Clin Infect Dis, 2004; 39(11): 1625‐32.   10. Elting LS, Rubenstein EB, Rolston KV, Bodey GP. Outcomes of bacteremia in  patients with cancer and neutropenia: Observations from two decades of  epidemiological and clinical trials. Clin Infect Dis, 1997; 25(2): 247‐59.  

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

3. Han SB, Bae EY, Lee JW, et al. Clinical characteristics and antimicrobial  susceptibilities of viridans streptococcal bacteremia during febrile neutropenia in  patients with hematologic malignancies: A comparison between adults and children.  BMC Infect Dis, 2013; 13: 273,2334‐13‐273.  

9  11. Bochud PY, Eggiman P, Calandra T, Van Melle G, Saghafi L, Francioli P.  Bacteremia due to viridans streptococcus in neutropenic patients with cancer:  Clinical spectrum and risk factors. Clin Infect Dis, 1994; 18(1): 25‐31.  

cr ipt

12. Freifeld AG, Bow EJ, Sepkowitz KA, et al. Clinical practice guideline for the use of  antimicrobial agents in neutropenic patients with cancer: 2010 update by the  infectious diseases society of america. Clin Infect Dis, 2011; 52(4): e56‐93.  

13. Pfaller MA, Marshall SA, Jones RN. In vitro activity of cefepime and ceftazidime  against 197 nosocomial blood stream isolates of streptococci: A multicenter sample.  Diagn Microbiol Infect Dis, 1997; 29(4): 273‐6.  

us

an

15. Paul M, Dickstein Y, Borok S, Vidal L, Leibovici L. Empirical antibiotics targeting  gram‐positive bacteria for the treatment of febrile neutropenic patients with cancer.  Cochrane Database Syst Rev, 2014; 1: CD003914.  

Ac

ce

pt ed

M

 

 

Downloaded from http://cid.oxfordjournals.org/ at Universidade de Vigo on April 27, 2014

14. Paul M, Borok S, Fraser A, Vidal L, Leibovici L. Empirical antibiotics against  gram‐positive infections for febrile neutropenia: Systematic review and meta‐ analysis of randomized controlled trials. J Antimicrob Chemother, 2005; 55(4): 436‐ 44.  

Viridans group streptococci in febrile neutropenic cancer patients: what should we fear?

Viridans group streptococci in febrile neutropenic cancer patients: what should we fear? - PDF Download Free
310KB Sizes 0 Downloads 1 Views