實施抗菌藥物管理提高銅綠假單胞菌對碳青霉烯類藥物的敏感性

王 瑤，王宏志，李 琪，劉琳娟，王廣發(fā)

(1 北京大學腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所 惡性腫瘤發(fā)病機制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點實驗室，北京 100142；2 北京大學國際醫(yī)院，北京 102206；3 北京大學第一醫(yī)院，北京 100034)

銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa，PA)是臨床最常見的非發(fā)酵菌，具有易定植、易變異和易耐藥的特點，是引起醫(yī)院獲得性感染的重要條件致病菌[1]。腫瘤患者由于具有手術(shù)創(chuàng)傷大、接受侵入性治療較多、接受放射和化學治療導致免疫力低下和營養(yǎng)狀況差等特點，是發(fā)生醫(yī)院獲得性感染的高危人群。隨著碳青霉烯類(carbapenem)等廣譜抗菌藥物的大量應(yīng)用，PA對碳青霉烯類抗生素的耐藥率逐漸升高[1]，給臨床抗感染治療帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

針對這一問題，我國衛(wèi)生管理部門在2004年《抗菌藥物臨床應(yīng)用指導原則》中指出，各醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)結(jié)合本醫(yī)療機構(gòu)實際，根據(jù)抗菌藥物的特點、臨床療效、細菌耐藥、不良反應(yīng)以及當?shù)厣鐣?jīng)濟狀況、藥品價格等情況，將抗菌藥物分為非限制使用、限制使用與特殊使用三類進行分級管理[2]。2012年頒布的《抗菌藥物臨床應(yīng)用管理辦法》再次明確規(guī)定了抗菌藥物在臨床應(yīng)用中實行分級管理[3]。我院于2013年8月開始嚴格執(zhí)行抗菌藥物分級管理制度。本文旨在分析某腫瘤醫(yī)院PA對碳青霉烯類抗生素不敏感的危險因素，并比較加強抗菌藥物管理前后PA對碳青霉烯類抗生素敏感性的變化。

1 資料與方法

1.1 菌株來源及鑒定 收集北京大學腫瘤醫(yī)院2012年10月—2014年3月臨床分離的醫(yī)院獲得性感染PA共125株，其中2012年10月—2013年7月58株，2013年8月—2014年3月67株，同一患者多次分離出PA菌株時僅選取第一次分離的菌株，同時排除社區(qū)感染或定植菌株。應(yīng)用法國生物梅里埃公司VITEK 2細菌鑒定儀鑒定菌種，采用MIC法測定抗菌藥物的敏感性，結(jié)果判定參照2012年版美國臨床實驗室標準化協(xié)會(CLSI)的標準[4]進行，藥敏標準菌株為ATCC 27853。

1.2 臨床數(shù)據(jù)收集 回顧性分析PA感染患者的病歷，收集患者相關(guān)臨床信息，包括：年齡、性別、科室、腫瘤診斷、腫瘤分期、體力狀況(ECOG)評分、是否合并糖尿病、3個月內(nèi)是否化學治療、3個月內(nèi)是否曾入院、30 d內(nèi)是否應(yīng)用碳青霉烯類藥物、住院時間(采樣日期與入院日期間隔時間)等。收集2012年10月—2014年3月每月亞胺培南及美羅培南消耗量及同期收治患者住院日數(shù)。

1.3 病例納入標準與相關(guān)定義 研究病例為入院48 h后醫(yī)院獲得性感染PA患者；排除社區(qū)獲得性感染和定植患者。碳青霉烯類藥物不敏感指對亞胺培南、美羅培南或厄他培南中任一種耐藥或中介；對上述三種藥物均敏感者定義為碳青霉烯類藥物敏感。根據(jù)WHO推薦的藥物限定日劑量(defined daily dose,DDD)計算抗菌藥物消耗量，即累計DDD數(shù)。抗菌藥物使用強度=抗菌藥物消耗量(累計DDD數(shù))÷同期收治患者住院日數(shù)×100。

1.4 抗菌藥物分級管理制度 根據(jù)《抗菌藥物臨床應(yīng)用指導原則》，我院于2013年8月開始嚴格執(zhí)行抗菌藥物分級管理制度，在本研究中，2012年10月—2013年7月為加強抗菌藥物管理前，2013年8月—2014年3月為加強抗菌藥物管理后。2013年8月開始將碳青霉烯類藥物劃分為“特殊使用”類別，碳青霉烯類藥物的使用需經(jīng)有關(guān)專家會診同意，處方需經(jīng)具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)任職資格醫(yī)生簽名[2]。通過以下三個環(huán)節(jié)保證制度的落實：(1)電子處方系統(tǒng)進行權(quán)限設(shè)置；(2)書寫會診單并需醫(yī)院感染管理科審批；(3)藥劑科確定審批合格后方可發(fā)藥。

1.5 統(tǒng)計分析 應(yīng)用SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計分析。單因素分析：計量資料采用t檢驗(正態(tài)分布)或秩和檢驗(非正態(tài)分布)，計數(shù)資料采用卡方檢驗或Fisher確切概率法(n<40)。多因素分析：將單因素分析中有顯著性差異的變量納入logistic回歸分析，計算比值比(OR)及 95 %的可信區(qū)間。以P≤0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 標本構(gòu)成 臨床分離的125株P(guān)A標本主要來源于食管癌(30例，24.0%)和結(jié)直腸癌患者(29例，23.2%)，見表1。標本來源：PA菌株主要分離自引流液及傷口分泌物(62株，49.6%)，其次為痰(54株，43.2%)、血(8株，6.4%)、尿(1株，0.8%)。科室來源：PA菌株主要來源于外科病房(86株，68.8%)，其次為內(nèi)科病房(20株，16.0%)、ICU(19株，15.2%)。

表1 125例醫(yī)院感染PA患者基礎(chǔ)疾病分布Table 1 Distribution of underlying diseases of 125 patients with healthcare-associated infection cause by PA

2.2 藥敏結(jié)果 臨床分離的125株P(guān)A，對亞胺培南和美羅培南均敏感的共81株，碳青霉烯類藥物敏感率64.8%。其中84株(67.2%)對亞胺培南敏感，98株(78.4%)對美羅培南敏感。

2.3 PA對碳青霉烯類抗生素不敏感的危險因素分析

2.3.1 單因素分析 單因素分析顯示，腫瘤醫(yī)院患者PA對碳青霉烯類抗生素不敏感的危險因素包括：來自外科系統(tǒng)(包括外科普通病房及外科ICU)、3個月內(nèi)曾住院、碳青霉烯類藥物暴露(30 d內(nèi)曾接受碳青霉烯類抗生素治療；因我院美羅培南使用量極少，研究中均為亞胺培南暴露，未見美羅培南暴露)、住院時間>4周，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。具體見表2。

2.3.2 多因素分析 將單因素分析結(jié)果中具有統(tǒng)計學意義的4個變量進行l(wèi)ogistic多因素回歸分析。其中來自外科系統(tǒng)、碳青霉烯類藥物暴露、住院時間>4周是腫瘤醫(yī)院PA對碳青霉烯類抗生素不敏感的獨立危險因素。見表3。

表2 PA對碳青霉烯類抗生素不敏感的單因素分析Table 2 Univariate analysis on non-susceptibility of PA to carbapenems

表3 PA對碳青霉烯類抗生素不敏感的危險因素logistic回歸分析Table 3 Logistic regression analysis on risk factors for non-susceptibility of PA to carbapenems

2.4 加強抗菌藥物管理前后PA敏感性的變化

2.4.1 基本情況 加強抗菌藥物管理前后兩組PA醫(yī)院感染患者的年齡、性別、科室來源、近期住院史、碳青霉烯類藥物暴露史、住院時間以及ICU患者月住院日數(shù)、全院患者月住院日數(shù)方面比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，資料具有可比性。見表4。

表4 加強抗菌藥物管理前后PA醫(yī)院感染患者及患者月住院日數(shù)基本情況Table 4 Basic condition and length of hospital stay of patients with healthcare-associated infection cause by PA before and after intensified antimicrobial management

*：為中位數(shù)

2.4.2 碳青霉烯類抗生素使用強度 加強抗菌藥物管理后全院亞胺培南、美羅培南及碳青霉烯類藥物(亞胺培南+美羅培南)使用強度均有下降，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；而在ICU內(nèi)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表5。

表5 加強抗菌藥物管理前后碳青霉烯類藥物使用強度比較a(單位：DDD/100人·天)Table 5 Comparison of carbapenem use density before and after intensified antimicrobial management (DDD/100 patient-day)

a：正態(tài)分布資料以均數(shù)±標準差表示，非正態(tài)分布資料以中位數(shù)表示；-：2013年8月前ICU內(nèi)無美羅培南的使用

2.4.3 抗菌藥物管理前后PA敏感性變化 加強抗菌藥物管理后全院PA對亞胺培南、美羅培南及碳青霉烯類藥物的敏感性均較管理前提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表6。加強抗菌藥物管理前后ICU分離的PA對碳青霉烯類藥物的敏感率比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。2012年10月—2014年3月全院各季度PA對碳青霉烯類藥物的敏感性變化趨勢見圖1。

表6 加強抗菌藥物管理前后全院PA對碳青霉烯類藥物的敏感性比較[%(株)]Table 6 Comparison of carbapenem susceptibility of PA in the whole hospital before and after intensified antimicrobial management (%[Strain])

注：垂直虛線表示自2013年8月開始嚴格執(zhí)行抗菌藥物分級管理制度

3 討論

PA廣泛分布于自然界，可作為正常菌群于人體皮膚表面分離，還可以污染醫(yī)療器械甚至消毒劑，從而導致醫(yī)源性感染[1]。臨床中PA常在下呼吸道定植，可能是感染前的征兆[5]。PA菌株定植作為患者一個潛在感染源，對醫(yī)院感染尤其是多重耐藥菌(multidrug-resistant organism，MDRO)感染防控的意義重大[6]。臨床工作中，PA感染和定植的鑒別有時也比較困難，腫瘤患者由于化學治療、手術(shù)等因素，感染的癥狀體征以及影像學表現(xiàn)不典型。本研究旨在探討PA對碳青霉烯類藥物的敏感性以及觀察醫(yī)院感染管理制度實施的效果。本研究顯示PA對亞胺培南和美羅培南的敏感率分別為67.2%及78.4%，與國內(nèi)平均水平較接近；2014年CHINET中國細菌耐藥性監(jiān)測研究中，PA對亞胺培南及美羅培南的耐藥率分別為26.6%和24.3%，敏感率分別為68.5%和71.3%[7]。

本研究顯示，腫瘤醫(yī)院PA對碳青霉烯類藥物不敏感的獨立危險因素包括來自外科系統(tǒng)、碳青霉烯類藥物暴露、住院時間>4周。碳青霉烯類藥物暴露和住院時間>4周作為獨立危險因素在既往文獻中有所報道[8-12]，尤其是碳青霉烯類藥物暴露與碳青霉烯類耐藥的關(guān)系，已有研究證實[12]。本研究中患者來源于ICU并未證實為獨立危險因素(P=0.084)，可能與本研究樣本量偏小有關(guān)；另外我院ICU主要收治腫瘤外科術(shù)后患者，與綜合醫(yī)院ICU患者相比病情較輕，且ICU與外科病房之間患者流動較頻繁，可能也是未能表現(xiàn)出差異的原因。將外科病房與ICU合并作為外科系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)，外科系統(tǒng)與內(nèi)科系統(tǒng)比較，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.048)。國外研究[10-11]顯示手術(shù)是MDRO感染的一個獨立危險因素，可能是解釋內(nèi)科系統(tǒng)與外科系統(tǒng)敏感性差異的原因。此外，還應(yīng)考慮外科系統(tǒng)(包括手術(shù)室)有無因感染管理工作不到位導致的耐藥菌傳播。作為腫瘤專科醫(yī)院，本研究探討與腫瘤疾病相關(guān)的耐藥危險因素，如腫瘤分期、ECOG評分、化學治療史等，但結(jié)果顯示上述因素在單因素分析中均無統(tǒng)計學意義；現(xiàn)有文獻也未發(fā)現(xiàn)這方面的結(jié)論，有待進一步探索。

我院在2013年已制定了“抗菌藥物分級管理制度”，但執(zhí)行過程中依從性較差，對“特殊使用”類抗菌藥物的限制并未嚴格執(zhí)行。自2013年8月開始嚴格執(zhí)行抗菌藥物分級管理制度，通過電子處方系統(tǒng)、感染管理科及藥劑科三重把關(guān)，保證制度的落實。加強抗菌藥物管理后，全院碳青霉烯類藥物使用強度由(1.340±0.312)DDD/100人·天降至(0.964±0.228)DDD/100人·天(P=0.012)，因此，全院分離PA對碳青霉烯類藥物的敏感率由53.4%升高至74.6%(P=0.015)，在一定程度上說明抗菌藥物管理制度有效。加強抗菌藥物管理前后患者月住院日數(shù)無統(tǒng)計學差異，即兩個時間段的工作量無明顯變化，說明碳青霉烯類藥物使用強度的下降以及藥物敏感率的提高并非由工作量下降所致。加強抗菌藥物管理前后碳青霉烯類藥物暴露的比例比較，差異亦無統(tǒng)計學意義(P=0.382)，推測碳青霉烯類藥物敏感率的升高主要是環(huán)境中抗菌藥物使用強度下降的結(jié)果，Nakamura等[10]的研究結(jié)果也表明，多重耐藥PA的分離量與碳青霉烯類藥物消耗量有關(guān)。另外，醫(yī)院感染管理工作涉及諸多方面，敏感率的提高也可能是多種感染控制措施綜合作用的結(jié)果，實際工作中很難評價某一措施的單獨貢獻。

執(zhí)行抗菌藥物分級管理制度前后，ICU分離的菌株對碳青霉烯類藥物的敏感率比較差異無統(tǒng)計學意義，且ICU內(nèi)碳青霉烯類藥物使用強度未見明顯下降，可能與ICU患者病情的特殊性有關(guān)。國外有抗菌藥物限制策略可提高ICU內(nèi)PA對碳青霉烯敏感率的報道[13-14]，這兩項研究均設(shè)置了中間間隔期，于策略實施3～6個月后比較敏感性的變化。本研究中可以進一步延長觀察時間進行統(tǒng)計分析。

本研究中，PA對美羅培南的敏感率高于亞胺培南(78.4% vs 67.2%)。可能有兩方面原因：一是因為研究期間美羅培南尚未在本預案正式應(yīng)用，僅通過臨時購藥少量使用，其暴露量遠低于亞胺培南；另外一個原因可能與兩種藥物本身的差異有關(guān)。有研究顯示，亞胺培南較美羅培南更易誘導PA耐藥[15-16]。PA對碳青霉烯類藥物的耐藥可同時存在多種機制，如β-內(nèi)酰胺酶的產(chǎn)生、膜通透性降低、外排泵的過度表達等，目前多認為膜孔蛋白OprD缺失是引起亞胺培南耐藥的重要機制；而美羅培南耐藥主要與外排泵的作用有關(guān)[17]。另外，加強抗菌藥物管理后，全院碳青霉烯類藥物總的使用強度下降，盡管美羅培南使用強度有所增加，但PA對美羅培南的敏感率也較管理前提高，說明兩種藥物還可能存在相互影響。本研究發(fā)現(xiàn)兩種碳青霉烯類藥物敏感性的差異和聯(lián)系，具體作用機制還需進行深入的分子微生物學研究。

[1] 中華醫(yī)學會呼吸病學分會感染學組.銅綠假單胞菌下呼吸道感染診治專家共識[J].中華結(jié)核和呼吸雜志, 2014, 37(1):9-15.

[2] 中華醫(yī)學會,中華醫(yī)院管理學會藥事管理專業(yè)委員會, 中華醫(yī)學會醫(yī)院藥學專業(yè)委員會.抗菌藥物臨床應(yīng)用指導原則[J].中華醫(yī)學雜志, 2004, 84(23):2026-2056.

[3] 中華人民共和國衛(wèi)生部．抗菌藥物臨床應(yīng)用管理辦法[S]. 北京, 2012.

[4] Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing, Twenty second Informational supplement[S]. CLSI, M100-S22, 2012, 32(3)．

[5] Fujitani S, Sun HY, Yu VL, et al. Pneumonia due toPseudomonasaeruginosa: part I: epidemiology, clinical diagnosis, and source[J]. Chest, 2011, 139(4): 909-919.

[6] Huskins WC, Huckabee CM, O’Grady NP, et al. Intervention to reduce transmission of resistant bacteria in intensive care[J]. N Engl J Med, 2011, 364(15): 1407-1418.

[7] 胡付品, 朱德妹, 汪復, 等. 2014年CHINET中國細菌耐藥性監(jiān)測[J].中國感染與化療雜志, 2015, 15(5):401-410.

[8] 曹彬, 王輝, 朱元玨, 等.多藥耐藥銅綠假單胞菌院內(nèi)感染危險因素及預后因素分析[J].中華結(jié)核和呼吸雜志, 2004, 27(1):31-35.

[9] 王靜, 李端, 徐德忠.多重耐藥銅綠假單胞菌院內(nèi)感染的危險因素及藥物敏感分析[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志, 2009, 19(1):125-128.

[10] Nakamura A, Miyake K, Misawa S, et al. Meropenem as predictive risk factor for isolation of multidrug-resistantPseudomonasaeruginosa[J]. J Hosp Infect, 2013, 83(2): 153-155.

[11] Horasan ES, Ersoz G, Horoz M, et al. Risk factors for infections caused by multidrug-resistant bacteria in patients with solid tumours[J]. Scand J Infect Dis, 2011, 43(2): 107-111.

[12] Voor In't Holt AF, Severin JA, Lesaffre EM, et al. A systematic review and meta-analyses show that carbapenem use and medical devices are the leading risk factors for carbapenem-resistantPseudomonasaeruginosa[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2014, 58(5): 2626-2637.

[13] Ntagiopoulos PG, Paramythiotou E, Antoniadou A, et al. Impact of an antibiotic restriction policy on the antibiotic resistance patterns of Gram-negative microorganisms in an intensive care unit in Greece[J]. Int J Antimicrob Agents, 2007, 30(4): 360-365.

[14] Sistanizad M, Kouchek M, Miri M, et al. Carbapenem restriction and its effect on bacterial resistance in an intensive care unit of a teaching hospital[J]. Iran J Pharm Res, 2013, 12(3): 503-509.

[15] 滕國杰, 聶秀紅, 楊強. 亞胺培南/西司他丁和美羅培南治療機械通氣患者痰分離銅綠假單胞菌的耐藥風險差異[J].中國感染控制雜志, 2016, 15(6):397-400.

[16] 羅濤, 吳曉鷗, 陳揚芳, 等.體外誘導銅綠假單胞菌對亞胺培南和美羅培南耐藥性的比較[J].中國藥物與臨床, 2009, 9(3):199-200.

[17] Strateva T, Yordanov D.Pseudomonasaeruginosa-a phenomenon of bacterial resistance[J]. J Med Microbiol, 2009, 58(Pt 9): 1133-1148.