大腸埃希菌在醫院病房的分布及耐藥性分析

孫敏 徐永成

大腸埃希菌在醫院病房的分布及耐藥性分析

孫敏 徐永成

目的 分析醫院2014年病房大腸埃希菌分離株的分布及其耐藥性情況。方法 使用西門子醫學診斷公司的M/W-96全自動細菌鑒定/藥敏鑒定儀對臨床大腸埃希菌分離株進行藥敏實驗，藥敏結果根據2012版臨床和實驗室標準協會(CLSI)M100-S22文件判讀。結果 8 486例送檢標本共檢出大腸埃希菌(EC)261株，其中大腸埃希菌藥敏株(DS-EC)47株， 大腸埃希菌多重耐藥株(MDR-EC)88株，產超廣譜β-內酰胺酶大腸埃希菌(ESBLS-EC)124株，碳青霉烯類耐藥大腸埃希菌(CR-EC)2株。不同標本EC檢出率差異有統計學意義(P=0.000)；不同病房EC檢出率差異有統計學意義(P=0.000)；EC對不同抗生素耐藥率、敏感率差異有統計學意義(P=0.000)。結論 大腸埃希菌對常用抗生素耐藥率處于較高水平，必須引起臨床和院感部門的重視，并采取一定的監管措施。

大腸埃希菌;耐藥性;抗生素

20世紀60年代，氨芐西林作為第一種治療大腸埃希氏菌有效的青霉素應用臨床不久便出現產β-內酰胺酶的菌株，雖然大腸埃希菌對包括β-內酰胺類在內的常見藥物不具有天然耐藥性，但由于β-內酰胺酶可由染色體和/或質粒介導產生[1]，而且大多數β-內酰胺酶類抗生素本身誘導細菌產生β-內酰胺酶[2]，所以大腸埃希菌對β-內酰胺酶類抗生素耐藥日趨嚴重。2014年國家發布了專家共識[3]，指出腸桿菌科細菌是臨床最重要的致病菌，而其最重要的耐藥機制是產超廣譜β-內酰胺酶(extended-spectrumbeta-1actamases，ESBLS)，同時對產ESBLS腸肝菌科細菌診治等提供了指導意見。我們對2014年病房標本分離出的大腸埃希菌的分布及其耐藥性進行回顧性分析，旨在加強對大腸埃希菌的重新認識并幫助臨床合理使用抗生素，同時協助院感部門有效控制大腸埃希菌的醫院感染。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收據2014年1～12月我院各病房各類標本中分離的病原菌。送檢標本共8 486例，包括穿刺液9例、膽汁95例，導管尖端27例、房水19例、分泌物260例，糞便212例、腹水16例、腹透液14例、關節腔積液4例、角膜刮片13例、腦脊液25例，尿液1 451例，濃汁63例，全血1 539例，痰4 559例，胸腹水18例、胸水31例、咽拭子33例，引流液74例，其他標本24例。

1.2 菌株鑒定 大腸埃希菌培養、分離嚴格按照《全國臨床檢驗操作規程》(第3版)進行，細菌鑒定及藥敏實驗采用西門子醫學診斷公司的M/W-96全自動細菌鑒定/藥敏鑒定儀，質控菌株為大腸埃希菌(ATCC25922)。細菌藥敏結果判讀根據臨床和實驗室標準協會(CLSI)M100-S22文件(2012版大腸埃希菌抑菌圈直徑和MIC解釋標準)[4]：與克拉維酸鉀聯合的藥物MIC相對單獨藥物(頭孢他啶或頭孢噻肟)MIC降低≥3個倍比稀釋度判為產超廣譜β-內酰胺酶大腸埃希菌(ESBLS-EC)[4]；對一種或多種碳青霉烯類藥物中介或耐藥(厄他培南不敏感是菌株產碳青霉烯酶最敏感的指示劑)，同時對頭孢菌素Ⅲ亞類中(頭孢哌酮、頭孢噻肟、頭孢他啶、頭孢唑肟、頭孢曲松)中的一種或多種耐藥視為碳青霉烯類耐藥大腸埃希菌(carbapenem-resistantEscherichiacoli,CR-EC)[4]；大腸埃希菌對潛在有抗菌活性的三類及以上抗菌藥物耐藥判為多重耐藥株(multidrug-resistantescherichiacoli，MDR-EC)[5]；出于流調需要，我們將其他大腸埃希氏菌株記為大腸埃希菌藥敏株(drug-sensitiveescherichiacoli,DS-EC)。

1.3 統計學分析 應用SPSS11.5統計軟件，組間比較采用crosstabs分析，采用PearsonChi-Square法檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2014年醫院不同標本大腸埃希菌檢出情況 8 486 例標本檢出細菌1 956株，其中大腸埃希菌261例，DS-EC47株，MDR-EC88株，ESBLS-EC124株，CR-EC2株。采用PearsonChi-Square法檢驗，不同標本EC檢出率不同(P=0.000)，DS-EC分離率差異無統計學意義(P=0.069)，MDR-EC分離率差異無統計學意義(P=0.059)，ESBLS-EC分離率差異無統計學意義(P=0.079)，CR-EC分離率差異無統計學意義(P=0.221)；EC分離株構成比前三位依次為尿液(48.7%)、痰(20.7%)、全血(17.2%)，差異有統計學意義(P=0.000)，同時EC檢出率前三位依次為尿液(43.79%)、腹水(33.33%)、膽汁(23.40%)，其檢出率不同(P=0.024)。見表1。

表1 2014年醫院不同標本大腸埃希菌檢出情況 例(%)

注：不同標本EC檢出率不同(P=0.000)

2.2 2014年261株大腸埃希菌醫院不同科系病房分布情況 全院不同科系病房EC檢出率不同(P=0.000)，檢出率前三位病房內分泌(36.36%)、泌內(29.12%)、普外(28.57%)檢出率差異無統計學意義(P=0.615)，而檢出率后三位病房重癥(1.53%)、胸外(0)、眼科(0)檢出率差異也無統計學意義(P=0.778)。DS-EC分離率差異無統計學意義(P=0.686)，各病房MDR-EC分離率差異有統計學意義(P=0.015 )，全院ESBLS-EC分離率差異有統計學意義(P=0.016 )。見表2。

表2 2014年261株大腸埃希菌醫院不同科系病房分布情況 例(%)

注：不同病房EC檢出率不同(P=0.000)

2.3 2014年醫院大腸埃希菌抗生素藥敏試驗耐藥率情況EC、DS-EC、ESBLS-EC、MDR-EC耐藥率及敏感率均不同(P=0.000)。見表3、4。

3 討論

大腸埃希菌屬于腸桿菌科、埃希菌屬，是腸道中重要的正常菌群，并為宿主提供一些具有營養作用的合成代謝產物；但當宿主免疫力或細菌侵入腸道外組織器官后，可成為機會致病菌，引起腸道外感染，以化膿性感染和泌尿道感染最為常見。國家最具代表性的大型流調機構“中國CHINET細菌耐藥性監測”近十年資料顯示，腸桿菌科占全部臨床分離株的40%左右(2005年腸桿菌科占35.1%，2014年腸桿菌科占45.3%)，而大腸埃希菌分離株始終占臨床分離株的第一位，約為20%(2005年為17.3%，2014年為20.9%)[6-10]，說明大腸埃希菌是近十年臨床最主要病原菌，而2014年我院大腸埃希菌分離率為13.34%(261/1 956)，排在醫院所有臨床分離株的第三位，低于全國主要地區教學醫院的平均水平，提示不同地區、不同醫院主要臨床病原菌分離株可能存在差異。

表3 2014年醫院大腸埃希菌抗生素藥敏試驗耐藥率情況 例(%)

注：EC對不同抗生素耐藥率不同(P=0.000)

表4 2014年醫院大腸埃希菌抗生素藥敏試驗敏感率情況 例(%)

注：EC對不同抗生素敏感率不同(P=0.000)

從表1中可看到不同標本大腸埃希菌檢出情況，我們對各組數據進行進行PearsonChi-Square法檢驗，得出EC檢出率不同(P=0.000)，DS-EC分離率差異無統計學意義(P=0.069)，MDR-EC分離率差異無統計學意義(P=0.059)，ESBLS-EC分離率差異無統計學意義(P=0.079)，CR-EC分離率差異無統計學意義(P=0.221)，說明醫院EC分離株分布非常廣泛，可來源于各種臨床常見標本，同時可以看到大腸埃希菌不同類型耐藥株與標本類型無關，提示我們細菌藥物敏感試驗結果與標本類型無關。EC分離株構成比前三位依次為尿液(48.7%)、痰(20.7%)、全血(17.2%)，差異有統計學意義(P=0.000)，同時EC檢出率前三位依次為尿液(43.79%)、腹水(33.33%)、膽汁(23.40%)，其檢出率不同(P=0.024)，無論構成比還是檢出率尿標本中EC都是最高，表明大腸埃希菌是尿路感染最主要的病原菌，這與專家共識基本吻合[3]。尿路致病性大腸埃希氏菌株(UPEC)[11-13]可借助其菌毛末端FimH黏附素與宿主β1和α3整合素受體結合后附著、侵入膀胱上皮細胞，并處于復制或持續靜止狀態，盡管機體抵御或抗生素治療可以有效殺滅尿路細菌，但病原菌可在膀胱組織持續存在，成為反復感染病原庫 ，這是EC成為尿路感染最主要病原菌的根本原因，也是EC尿路感染易反復發作的最主要原因。由于尿液中大腸埃希菌分離株約占全部EC的1/2(48.7%)，提示我們只要最大程度地降低尿液中EC的檢出率，便可以有效控制并降低EC成為病原菌或院感菌的發生率。這需要臨床在進行侵襲性操作時一定要保證無菌，合理使用抗生素并盡可能減少種類、縮短療程和住院時間，加強尿道護理、病房消毒，切斷病原體傳播途徑，并加強監管。

表2給出的是2014年261株大腸埃希菌全院不同科系分布結果，我們對各組數據進行PearsonChi-Square法檢驗，得出全院不同科系病房EC檢出率不同(P=0.000)，檢出率前三位病房內分泌(36.36%)、泌內(29.12%)、普外(28.57%)檢出率差異無統計學意義(P=0.615)，而檢出率后三位病房重癥(1.53%)、胸外(0)、眼科(0)檢出率差異也無統計學意義(P=0.778)，這說明大腸埃希菌幾乎存在于全院各科室病房，但臨床分離株無優勢分布科室，重癥是EC分離率最低的病房，同時提示我們EC非重癥病房優勢菌。DS-EC分離率差異無統計學意義(P=0.686)，說明可出現于全院不同病房，提示我們由于其耐藥率低，除了是病原菌或院感菌外，也可能是污染菌或定植菌。各病房MDR-EC分離率差異有統計學意義(P=0.015 )，說明EC在不同病房多重耐藥情況不同，這可能是由于不同病房住院患者病情、住院環境、住院時間、住院管理與護理、抗生素使用等因素不同綜合作用的結果；MDR-EC分離株分布病房前五位依次為消化(100%)、內分泌(62.50%)、介入(50.00%)、重癥(50.00%)、婦瘤(50.00%),差異無統計學意義(P=0.596)，表明MDR-EC分離株無優勢分布病房，要控制MDR-EC分離率需要對全院大多數病房臨床診治和住院護理加強院感監管。全院ESBLS-EC分離率差異有統計學意義(P=0.016 )，前七位依次為骨外(87.5%)、神外(70.59%)、泌外(66.67%)、呼吸(59.46%)、急診(54.05%)、重癥(50.00%)、婦瘤(50.00%)，差異無統計學意義(P=0.609)，表明ESBLS-EC分離株無優勢分布病房，但主要集中在反復使用抗菌藥物、留置導道、存在結石或梗阻、既往曾有產ESBLs細菌感染、反復住院、曾入住重癥監護病房(ICU)、老年人、基礎疾病(糖尿病、免疫功能低下等)、呼吸機輔助通氣等病房[3]，這些病房一定密切注意大腸埃希菌產ESBLS的危險因素，并努力將之影響降至最低。我們醫院ESBLS-EC檢出率為47.51%(124/261)，與2014年全國主要地區17所醫院的平均水平55.8%(9 213/16 511)[10]無顯著性差異，說明全國ESBLS-EC分離率處于較高水平，這是全國的共性問題，同時表明ESBLS-EC管控工作的嚴峻性。

表3、4給出的是全院大腸埃希氏菌抗生素藥敏試驗結果，EC、DS-EC、ESBLS-EC、MDR-EC耐藥率及敏感率均不同(P=0.000)，這是由于大腸埃希氏菌對不同抗生素耐藥機制不同所致。DS-EC對抗生素耐藥率不高，均低于35.00%，前七位抗生素為環丙沙星(34.04%)、左旋氧氟沙星(27.66%)、四環素(27.66%)、氨芐西林(21.28%)、哌拉西林(14.89%)、妥布霉素(10.64%)、甲氧芐氨嘧啶/磺胺(10.64%)，表明DS-EC根據藥敏結果可以選用所有抗生素，但對于以上七種抗生素需慎重選用，避免大劑量、長時間使用，以免加重耐藥率，此外，對于所有β-內酰胺酶類抗生素更要慎重選用，因為其本身可誘導大腸埃希菌產生耐藥。MDR-EC對抗生素耐藥率較高的前幾位依次為氨芐西林(100.00%)、哌拉西林(86.36%)、四環素(85.23%)、甲氧芐氨嘧啶/磺胺(72.73%)、環丙沙星(59.09%)、慶大霉素(59.09%)、左旋氧氟沙星(53.41%)、妥布霉素(45.45%)、頭孢唑啉(20.45%)、阿莫西林/克拉維酸鉀(10.23%)，這表明MDR-EC主要對青霉素類、四環素類、磺胺類、喹諾酮類、氨基糖苷類抗生素產生耐藥，并且耐藥率較高。ESBLS-EC只有亞胺培南(0)、美洛培南(0)、厄他培南(0)、丁胺卡那霉素(5.65%)、哌拉西林/他唑巴坦(4.03%)、替卡西林/克拉維酸鉀(6.45%)、阿莫西林/克拉維酸鉀(8.06%)、頭孢西丁(13.71%)耐藥率較低，其余均超過45%甚至接近100%，這是由于ESBLS-EC由質粒介導，可水解青霉素類、氧亞氨基頭孢菌素(包括第三、四代頭孢菌素)及單環酰胺類氨曲南，能被B-內酰胺酶抑制劑所抑制，且這種大質粒往往同時攜帶其他類型抗生素的耐藥基因[14]，所以ESBLS-EC耐藥譜廣泛且耐藥率高，一定根據藥敏結果慎重選擇抗生素。CR-EC全年度檢出率為0.77%(2/261)，檢出率雖低，但耐藥率極高，其中一株僅對厄他培南、亞胺培南敏感，對美洛培南、哌拉西林/他唑巴坦、頭孢西丁中介；另一株僅對丁胺卡那霉素 、頭孢西丁中介，對其它抗生素均耐藥。CR-EC對碳青霉烯類抗生素的耐藥主要機制：(1)AmpC酶過度表達合并外膜蛋白；(2)青霉素結合蛋白對碳青霉烯類抗生素親和力的減弱；(3)碳青霉烯類抗生素水解β-內酰胺酶的產生，產碳青霉烯酶是腸桿菌科細菌對碳青霉烯類抗生素產生耐藥性的最主要機制，其中KPC型碳青霉烯酶耐藥譜廣泛(幾乎對所有β-內酰胺類抗生素敏感性下降或耐藥)，而在我國以KPC型碳青霉烯酶最為常見,其往往同時攜帶多個耐藥基因，介導對多種抗菌藥物耐藥[15]，這也是CR-EC易廣泛耐藥的根本原因。

通過本次實驗，可以看到有兩種抗生素對所有EC，甚至是CR-EC，都有一定的抗菌活性：氨基糖苷類抗生素中丁胺卡那霉素和頭霉素類抗生素中的頭孢西丁。丁胺卡那霉素與慶大霉素、妥布霉素對EC耐藥率有顯著性差異(P=0.000)，這是因為雖然由質粒介導產生氨基糖苷類鈍化酶是臨床菌株對氨基糖苷類抗生素產生耐藥性的最重要原因[16]，但腸桿菌科中常見的三種乙酰轉移酶酶作用位點不同：AAC(3)-Ⅰ的作用是乙酰化慶大霉素，AAC(3)-Ⅱ乙酰化慶大霉素、妥布霉素、奈替米星，AAC(6’)～Ⅰ乙酰化丁胺卡那霉素，故不同氨基糖苷類抗生素耐藥率不同，而且丁胺卡那霉素對β-內酰胺酶更穩定。頭霉素(cephamycins)類抗生素的化學結構式與頭孢菌素相似,但在頭孢烯母核(7ACA) 的7位碳上引入7a甲氧基, 經化學修飾的基礎頭霉素核附于側鏈，從而增強其對β內酰胺酶和ESBLs的穩定性[17]，故頭孢西丁對產各種β-內酰胺酶的大腸埃希菌均表現出一定抗菌活性。

可以看出EC的藥敏結果只是NDS-EC、CR-EC、ESBLS-EC、MDR-EC藥敏結果的平均值，其臨床應用價值十分有限，對于EC，氨芐西林敏感率13.74%，說明氨芐西林治療大腸埃希氏菌療效不理想、但可用，實際情況是氨芐西林對CR-EC、ESBLS-EC、MDR-EC敏感率為0，無任何療效，強行使用只會加重其耐藥性，而對于NDS-EC，氨芐西林敏感率76.60%表明療效較理想，這說明選用抗生素一定要根據分離株的具體藥敏結果。需要特別強調的是，碳青霉烯類仍然是治療MDR腸桿菌科細菌引起感染的最有效的藥物，碳青霉烯類抗生素對NDS-EC、ESBLS-EC、MDR-EC本次藥敏結果顯示100%敏感，故被視為腸桿菌科最后一線抗生素，但近年來CRE菌株的檢出率呈逐年上升趨勢，由于CRE菌株往往呈XDR或PDR的特征，導致感染患者可能陷入無藥可用的困境[10]，一定要慎重性選用，限制性選用。由于臨床收集大腸埃希菌往往攜帶具有可接合性的多重耐藥性質粒，可介導多重耐藥性[15]，醫院有關部門應該加強對臨床診治流程的指導和監管，防止大腸埃希菌耐藥率的加劇。

1 戎建榮,王淑峰.質粒染色體介導的大腸埃希菌β-內酰胺酶基因型與耐藥性分析.山西醫藥雜志,2008,37：1063-1065.

2 杜麗英,于寶君,王丹丹.氨曲南治療下呼吸道感染40例臨床療效觀察.中國民族民間醫藥雜志,2010,20:116.

3 周華，李光輝，陳佰義，等.中國產超廣譜β-內酰胺酶腸桿菌科細菌感染應對策略專家共識.中華醫學雜志,2014,94：1847-1856.

4Clinicalandlaboratorystandardsinstitute.Performancestandardsforantimicrobialsusceptibilitytesting.M100-S22,2012.

5 周華，周建英，俞云松，等.多重耐藥革蘭陰性桿菌感染診治專家共識解讀.中華內科雜志,2014,53：984-987.

6 汪復.2005年中國CHINET細菌耐藥性監測結果.中國感染與化療雜志，2006,5:289-295.

7 胡付品，朱德妹，汪復，等.2011年中國CHINET細菌耐藥性監測結果.中國感染與化療雜志，2012,12:321-329.

8 汪復，朱德妹，胡付品，等.2012年中國CHINET細菌耐藥性監測結果.中國感染與化療雜志，2013,13:321-330.

9 胡付品，朱德妹，汪復，等.2013年中國CHINET細菌耐藥性監測結果.中國感染與化療雜志，2014,14:365-374.

10 胡付品，朱德妹，汪復，等.2014年中國CHINET細菌耐藥性監測結果.中國感染與化療雜志，2015,15:401-410.

11MulveyMA1,SchillingJD,MartinezJJ,etal.Badbugsandbeleagueredbladders:interplaybetweenuropathogenicEscherichiacoliandinnatehostdefenses.ProcNatlAcadSciUSA,2000,97:8829-8835.

12EtoDS1,JonesTA,SundsbakJL,etal.Integrin-mediatedhostcellinvasionbytype1-piliateduropathogenicEscherichiacoli.PLoSPathog,2007,3:e100.

13EtoDS1,GordonHB,DhakalBK,etal.Clathrin,AP-2,andtheNPXY-bindingsubsetofalternateendocyticadaptorsfacilitateFimH-mediatedbacterialinvasionofhostcells.CellMicrobiol,2008,10:2553-2567.

14 劉學勇.陰溝腸桿菌126株藥敏分析.河南外科學雜志,2009,15:44-45.

15 陳金云,傅鷹,楊青,等.產KPC型碳青霉烯酶大腸埃希菌分子流行病學及耐藥傳播機制研究.中華微生物學和免疫學雜志,2015,6:419-426.

16 段建春,呂曉菊.革蘭氏陰性菌對氨基糖苷類抗生素耐藥機制的研究進展.中國抗生素雜志,2004,29:329-331.

17JacobyGA,MedeirosAA.Moreextended-spectrumbeta-lactamases.AntimicrobAgentsChemother,1991,35:1697-1704.

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.05.040 ·藥物研究·

116033 遼寧省大連市第三人民醫院檢驗科

R

A

1002-7386(2017)05-0776-05

2016-10-12)