血培養(yǎng)報(bào)陽(yáng)時(shí)間對(duì)腫瘤患者并發(fā)大腸埃希菌血流感染產(chǎn)AmpC酶及死亡的預(yù)測(cè)價(jià)值

張青， 李丁，李崢，白長(zhǎng)森，張文芳，鄭珊，周云麗

天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院 國(guó)家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心 天津市腫瘤防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心, 天津300060

大腸埃希菌是引起血流感染最常見的革蘭陰性桿菌，是醫(yī)院感染的主要病原菌，醫(yī)院感染分離率一直居于首位，尤其是腫瘤患者，相較其他病種更易發(fā)生血流感染[1，2]。隨著抗菌藥物廣泛應(yīng)用于臨床，特別是廣譜β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物大量使用，導(dǎo)致越來越多耐藥菌株的產(chǎn)生，其中產(chǎn)AmpC酶、β-內(nèi)酰胺酶大腸埃希菌是耐藥菌株的代表之一[3]。近年來，產(chǎn)AmpC酶大腸埃希菌的檢出率已從0.1%升至3.8%。由于高產(chǎn)AmpC酶大腸埃希菌具有廣泛的耐藥性，用藥單一，僅對(duì)第四代頭孢抗生素和碳青酶烯類敏感，對(duì)臨床治療和控制醫(yī)院感染造成極大困難。然而，美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(CLSI)針對(duì)大腸埃希菌只有產(chǎn)超廣譜β內(nèi)酰胺酶(ESBLs)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)AmpC酶檢測(cè)尚無統(tǒng)一的方法；目前，臨床實(shí)驗(yàn)室通常只能根據(jù)耐藥表型綜合判斷推測(cè)產(chǎn)AmpC酶細(xì)菌，但其假陽(yáng)性和假陰性較高。Coudron等[4]提出的改良三維試驗(yàn)法以及分子生物學(xué)方法等雖然準(zhǔn)確可靠，但過程繁瑣復(fù)雜，所需時(shí)間長(zhǎng)，只適合實(shí)驗(yàn)室研究，難以在臨床常規(guī)檢測(cè)中開展。血培養(yǎng)報(bào)陽(yáng)時(shí)間(TTP)指從血培養(yǎng)孵育開始到血培養(yǎng)儀報(bào)警陽(yáng)性的時(shí)間[5]，是血流感染嚴(yán)重程度的新興判斷指標(biāo)，成為指導(dǎo)臨床診治血流感染簡(jiǎn)便快速的一種新手段。但是，TTP與產(chǎn)AmpC酶大腸埃希菌血流感染及其病死率相關(guān)性研究尚未見報(bào)道。本研究對(duì)天津醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院大腸埃希菌血流感染的腫瘤患者進(jìn)行回顧性調(diào)查，旨在探討血培養(yǎng)TTP對(duì)大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶以及腫瘤患者死亡的預(yù)測(cè)價(jià)值，為臨床醫(yī)生及早選擇合適抗生素治療和提高患者生存率提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 經(jīng)天津醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，收集2016年1月～2018年12月臨床診斷為大腸埃希菌血流感染的成人腫瘤患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)病理檢查確診為實(shí)體腫瘤或血液腫瘤；②符合衛(wèi)生部2001年頒發(fā)的《醫(yī)院感染診斷標(biāo)準(zhǔn)》(試行)執(zhí)行中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部[6]血流感染診斷標(biāo)準(zhǔn)；③血培養(yǎng)分離并鑒定為大腸埃希菌株；④年齡>8歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①病例資料不完整；②同一患者檢出相同的分離菌株或混合菌感染。共納入符合標(biāo)準(zhǔn)患者248例，其中男125例、女123例，年齡19～85歲，實(shí)體腫瘤232例、血液腫瘤16例，發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移100例，合并高血壓63例、心臟病40例、糖尿病38例，行機(jī)械通氣32例、插管或穿刺115例、腫瘤手術(shù)141例，實(shí)施放化療160例，輸血69例，累計(jì)適當(dāng)抗生素治療(AAT)﹤24 h 39例、24～﹤48 h 70例、48～﹤72 h 81例、≥72 h 58例，并發(fā)器官衰竭55例、膿毒癥26例、休克18例，入住ICU 28例，住院期間死亡48例。

1.2 血培養(yǎng)TTP檢測(cè) 通過外周靜脈無菌穿刺獲得血液約20 mL，均勻分配于BACTECTM需氧和厭氧血培養(yǎng)瓶約10 mL，立即送至微生物室。利用美國(guó)BD公司生產(chǎn)的BACTEC FX400全自動(dòng)血培養(yǎng)儀進(jìn)行35 ℃孵育監(jiān)測(cè)，該系統(tǒng)通過熒光傳感器每10 min檢測(cè)CO2生成量來監(jiān)測(cè)細(xì)菌生長(zhǎng)，從血培養(yǎng)接種到檢測(cè)到陽(yáng)性熒光信號(hào)的這段時(shí)間即為TTP。當(dāng)同一組中有多個(gè)瓶子呈陽(yáng)性時(shí)，選擇最短的TTP進(jìn)行分析。

1.3 大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶檢測(cè) 經(jīng)AmpC酶表型篩選試驗(yàn)的菌株，應(yīng)用改良三維試驗(yàn)檢測(cè)[4]。將0.5 Mcf大腸埃希菌ATCC25922菌液涂布于M-H平皿(天津金章科技有限公司)上，取30 μg頭孢西丁紙片(北京天和生物技術(shù)有限公司)置于平皿中心，使用手術(shù)刀片在離紙片邊緣3～5 mm處呈放射狀由里向外切割一道狹縫；用微量加樣器取40 μL受試菌酶粗提取物由里向外加入狹縫內(nèi)，盡量避免酶液溢出狹縫。將M-H平皿放入35 ℃孵箱過夜。若觀察到作為指示菌的ATCC25922沿小槽向心性生長(zhǎng)，即為AmpC酶試驗(yàn)陽(yáng)性。

2 結(jié)果

2.1 血培養(yǎng)TTP及大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶檢測(cè)結(jié)果 血培養(yǎng)TTP為(9.42±3.45)h，產(chǎn)AmpC菌株45株(18.1%)。

2.2 血培養(yǎng)TTP預(yù)測(cè)大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶的價(jià)值 產(chǎn)AmpC酶患者TTP為(7.97±1.96)h，短于非產(chǎn)AmpC酶患者的(9.75±3.56)h(P<0.001)。ROC曲線顯示，血培養(yǎng)TTP預(yù)測(cè)大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶的最佳截點(diǎn)為8.16 h，此時(shí)的敏感度為72%、特異度為62%、AUC為0.680，見圖1。本研究中血培養(yǎng)TTP<8.16 h的產(chǎn)AmpC酶大腸埃希菌有28株，占所有產(chǎn)AmpC酶大腸埃希菌的62%。

圖1 血培養(yǎng)TTP預(yù)測(cè)大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶的ROC曲線

2.3 血培養(yǎng)TTP預(yù)測(cè)腫瘤并發(fā)大腸埃希菌血流感染患者死亡的價(jià)值 單因素分析顯示，血培養(yǎng)TTP、腫瘤轉(zhuǎn)移、器官衰竭、膿毒癥、休克、機(jī)械通氣和輸血是患者住院期間死亡的預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)因子(P均<0.05)，見表1；多變量回歸分析顯示，血培養(yǎng)TTP(OR=2.29, 95%CI0.69～8.63,P=0.042)、腫瘤轉(zhuǎn)移(OR=14.61,95%CI3.68～57.99,P<0.001)， 器官衰竭(OR=39.18,95%CI11.10～138.22,P<0.001)、休克(OR=9.44，95%CI1.92～44.76,P=0.005)是患者住院期間死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。ROC曲線顯示，血培養(yǎng)TTP預(yù)測(cè)腫瘤并發(fā)大腸埃希菌血流感染患者住院期間死亡的最佳截點(diǎn)為9.24 h，此時(shí)的敏感度為66%、特異度為75%、AUC為0.692，見圖2。

3 討論

近年來，獲得廣譜頭孢菌素耐藥性AmpC酶的大腸埃希菌流行率不斷上升。本研究分離的248株大腸埃希菌中產(chǎn)AmpC酶菌株45株，檢出率為18%，高于國(guó)內(nèi)外其他文獻(xiàn)報(bào)道[4，7，8]。這可能由于腫瘤患者長(zhǎng)期的腫瘤負(fù)荷，機(jī)體本身處于免疫低下狀態(tài)，加之住院期間頻繁的侵入性操作容易損害機(jī)體免疫屏障，導(dǎo)致腫瘤患者相對(duì)其他病種更易發(fā)生血流感染，而且也易引起感染菌耐藥。因此，尋找能夠?yàn)榕R床早期菌血癥提供預(yù)警信息，并能快速評(píng)估多重耐藥菌血流感染患者預(yù)后的指標(biāo)，對(duì)指導(dǎo)抗感染治療具有重要意義。

表1 腫瘤患者并發(fā)大腸埃希菌血流感染的死亡預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)因子單因素分析結(jié)果(例)

圖2 血培養(yǎng)TTP預(yù)測(cè)腫瘤并發(fā)大腸埃希菌血流感染患者住院期間死亡的ROC曲線

已有文獻(xiàn)報(bào)道，血培養(yǎng)TTP在金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌和肺炎鏈球菌所致血流感染中具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值，并表明其可以提供與血流感染有關(guān)病原菌的早期線索[9～11]。本研究比較了大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶和非產(chǎn)AmpC酶患者的血培養(yǎng)TTP，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)AmpC患者的TTP短于非產(chǎn)AmpC酶患者；通過繪制ROC曲線顯示，TTP≤8.16 h是預(yù)測(cè)大腸埃希菌產(chǎn)AmpC酶的最佳截點(diǎn)。有文獻(xiàn)顯示，多重耐藥菌生長(zhǎng)速率受某些毒力因子表達(dá)的影響，另外抗菌藥物臨床用量的變化或抗菌藥物使用頻次均可能影響細(xì)菌的耐藥率[12，13]。例如：對(duì)第三代頭孢菌素的過度使用是引起細(xì)菌產(chǎn)生β內(nèi)酰胺酶導(dǎo)致耐藥的主要原因，我們推測(cè)多重耐藥菌感染患者體內(nèi)一些促炎因子表達(dá)增高，從而導(dǎo)致血液中細(xì)菌大量繁殖。因此，本研究認(rèn)為較短的血培養(yǎng)TTP可能是預(yù)測(cè)產(chǎn)AmpC酶的重要指標(biāo)，可以初步提示臨床醫(yī)生及時(shí)選擇合適抗生素治療，以減少產(chǎn)AmpC酶菌株引發(fā)耐藥，提高治愈率，改善患者的預(yù)后。

本研究結(jié)果顯示，住院期間死亡患者血培養(yǎng)TTP短于生存患者，血培養(yǎng)TTP較短是大腸埃希菌血流感染腫瘤患者住院期間死亡的預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)因子。這與Bo等[14]和Martinez等[15]研究結(jié)果一致，他們認(rèn)為TTP與嚴(yán)重?cái)⊙Y或休克存在相關(guān)性，并發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重?cái)⊙Y或休克的死亡患者血液培養(yǎng)中大腸埃希菌生長(zhǎng)較快。在本研究中，膿毒癥休克、器官衰竭、腫瘤轉(zhuǎn)移均是死亡的預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)因子。因此，對(duì)血培養(yǎng)出現(xiàn)較短TTP的患者，微生物室應(yīng)考慮向醫(yī)生及時(shí)建議優(yōu)化抗菌治療方案和其他可能改善患者預(yù)后的處理措施，加強(qiáng)對(duì)腫瘤患者的病情監(jiān)測(cè)，尤其要注意腫瘤轉(zhuǎn)移患者術(shù)后的并發(fā)癥；對(duì)于長(zhǎng)期住院患者和機(jī)械通氣患者，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)更加重視和警惕，以降低血流感染的發(fā)生率，從而降低患者病死率，以提高其生活質(zhì)量。本研究尚有以下不足之處：第一，本研究是在單中心腫瘤患者中進(jìn)行，有待于在臨床實(shí)踐中進(jìn)行大樣本的多中心研究。第二，該檢測(cè)方法不能區(qū)分染色體或質(zhì)粒介導(dǎo)酶，尚需要進(jìn)一步研究。

綜上所述，根據(jù)TTP可以初步判斷菌株是否產(chǎn)AmpC酶，從而指導(dǎo)臨床選擇合適抗生素治療；同時(shí)，較短TTP可作為大腸埃希菌血流感染腫瘤患者預(yù)測(cè)死亡的風(fēng)險(xiǎn)因子，這為臨床不易察覺的血流感染腫瘤患者提供了重要的預(yù)警信息，可作為快速預(yù)測(cè)死亡患者并在早期干預(yù)中受益的篩選指標(biāo)。