血流感染碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯桿菌的危險因素及預后分析

劉長鑫，張 侃，王 博，馬 琳，郭 樺，丁俊諭，楊繼勇，管希周

解放軍總醫院第一醫學中心 呼吸科，北京 100853

近年來，隨著耐碳青霉烯類肺炎克雷伯桿菌(carbapenems-resistant Klebsiella pneumoniae，CRKP)的傳播流行，其感染的發病率及死亡率逐年增高，成為臨床上的突出問題。WHO 于2017年將耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌列為最具威脅、急需研發新藥的3 類細菌之一[1]。2018 年中國細菌耐藥性監測網顯示：臨床所有分離菌種中，肺炎克雷伯桿菌(Klebsiella pneumoniae，KP)排名第2 位，對亞胺培南和美羅培南的耐藥率分別從2005 年的3.0%和2.9%上升到了2018 年的25%和26.3%，耐藥率上升8 倍[2]。本研究的目的是分析CRKP感染的臨床特點、探討相關危險因素及評估預后，以指導臨床進行科學的感染防控，控制肺炎克雷伯桿菌的耐藥率，降低感染相關的死亡率。

對象與方法

1 研究對象 2018 年1 月1 日- 2018 年12 月31日我中心住院患者。納入標準：患者血液標本細菌培養結果為肺炎克雷伯桿菌，有相對應的藥敏試驗，年齡≥18 歲，同一病人只選取第一次結果。排除標準：未經積極治療自動出院患者，門診患者。

2 藥敏試驗及分組 以CLSI 2018 年第28 版為標準，碳青霉烯類耐藥定義為細菌藥敏試驗顯示對亞胺培南、美羅培南或厄他培南任一種藥物耐藥或中介。根據研究患者的肺炎克雷伯桿菌藥敏試驗結果，把患者分為CRKP 組和碳青霉烯類敏感肺炎克雷伯桿菌組(carbapenems sensitive Klebsiella pneumoniae，CSKP)。

3 研究方法 采用回顧性觀察性方法，通過查閱電子病歷，收集兩組患者相關資料，包括人口學資料、基礎病、入院出院時間、血液標本采集前90 d 內醫療相關事件、血液標本采集時刻(±24 h)的白細胞介素-6(interleukin 6，IL-6)、C 反應蛋白(C-reactive protein，CRP)、降鈣素原(procalcitonin，PCT)等感染指標。

4 統計方法 使用SPSS21.0 軟件進行統計分析。比較兩組相關資料的差異是否有統計學意義(P ＜0.05)。正態分布計量資料以±s 表示，t 檢驗比較差異；非正態分布計量資料用Md(IQR)描述，秩和檢驗比較差異；計數資料以百分比表示，組間比較使用χ2檢驗或Fisher 精確概率檢驗。多因素分析采用二分類logistic 回歸分析，納入單因素分析有統計學意義的因素，計算各危險因素OR 值。繪制兩組的Kaplan-Meier 生存曲線，比較住院期間死亡率的差異。P ＜0.05 為差異有統計學意義。

圖 1 菌株病區分布 Fig. 1 Distribution of strains

結 果

1 菌株分布情況 本研究共收集符合標準的肺炎克雷伯桿菌陽性菌株86 株，其中CRKP 24 株(27.9%)，CSKP 62 株(72.1%)。菌株來源覆蓋了臨床絕大部分科室，其中CRKP 最多的3 個科室分別為腫瘤外科(7/86，8.1%)、急診ICU(6/86，7.0%)、肝 膽 外 科(4/86，4.7%)，CSKP 最 多 的3 個 科 室分別為急診ICU(19/86，22.1%)、肝膽外科(7/86，8.1%)、消化科(6/86，7.0%)(圖1)。

表1 兩組患者臨床資料比較Tab. 1 Comparison of clinical data between the two groups

2 患者臨床資料 分析顯示： 兩組患者的年齡、性別差異無統計學意義。炎癥指標方面，CSKP 感染患者的IL-6(P=0.001)、CRP(P=0.045)高于CRKP組，差異有統計學意義。CRKP 患者從入院到標本采集時間大于CSKP 患者(P=0.006)，而兩組感染后的住院時間無統計學差異。兩組基礎疾病分布無統計學差異。感染相關危險因素方面，標本采集前90 d 內轉床(P=0.003)、入住ICU(P=0.001)、置入引流管(P ＜0.001)、深靜脈置管(P=0.001)、機械通氣(P=0.002)、留置尿管(P ＜0.001)、留置胃管(P ＜0.001)、手術治療(P ＜0.001)兩組差異有統計學意義。有β-內酰胺類復合劑(P=0.033)、碳青霉烯類(P ＜0.001)、硝基咪唑類(P=0.002)等抗生素暴露史的患者更容易出現CRKP 陽性(表1)。

3 多因素分析CRKP 感染相關危險因素 將前述單因素分析中有統計學意義的各因素引入非條件二分類logistic 模型，經逐步回歸法篩選后顯示：留置尿管(OR=12.893，P ＜0.001)、留置引流管(OR=5.878，P=0.007)是CRKP 感染的獨立危險因素(表2)。

表2 血流感染CRKP 的多因素logistic 回歸分析Tab. 2 Multivariate logistic regression analysis of risk factors of bloodstream infection by CRKP

4 預后分析 兩組患者感染后的住院時間差異無統計學意義(P=0.945)，CRKP 患者住院期間死亡率為41.7%，高于CSKP 患者的8.1%(P=0.001)(表1)。Kaplan-Meier 生存曲線提示，兩組患者的30 d 全因死亡率差異有統計學意義(P=0.006)，CRKP 血流感染患者的30 d 生存率低于CSKP 血流感染患者(圖2)。

圖 2 兩組血流感染患者30 d全因死亡的Kaplan-Meier生存曲線(log-rank檢驗， P=0.006)Fig. 2 Kaplan-Meier survival curves of 30-day all-cause death in patients with bloodstream infection in the two groups (logrank test, P=0.006)

討 論

肺炎克雷伯桿菌是一種腸道正常定植菌，也是臨床感染的常見致病菌，可引起肝、膽道、下呼吸道、血液、泌尿道、皮膚軟組織等多種部位感染，是臨床上最常見的耐藥菌之一。碳青霉烯類是廣譜抗菌藥中治療肺炎克雷伯桿菌感染的最后一道防線。2001 年出現了首例產KPC-1 酶CRKP 菌株的報道[3]，我國于2007 年開始逐漸出現產KPC-1酶的CRKP 菌株[4]。如今，CRKP 已經呈現出全球流行的趨勢，且耐藥程度日趨嚴峻，治療CRKP感染即將面臨無藥可用局面。目前認為KP 對碳青霉烯類的耐藥機制主要是以下幾個方面：1)產碳青霉烯酶(KPC、VIM、IMP、NDM、OXA)為最常見的耐藥機制，其中KPC 臨床分離最多[5-6]；2)孔蛋白基因突變，阻止部分藥物進入[7]；3)外排泵基因過度表達[8]，促進抗生素排出菌體，表達耐藥酶的基因很多是由質粒介導的，這些質粒廣泛在菌株間水平傳播，引起耐藥菌株的流行。因此，任何引起體內原有CSKP 耐藥、CRKP 突破腸道屏障或外源性CRKP 侵入體內的因素，均可能導致CRKP 感染。本文分析CRKP 感染的危險因素和臨床特征，為感染防控提供科學依據。

患者臨床特征方面，血流感染KP 最多的科室為急診ICU、肝膽外科、腫瘤外科(我中心腫瘤外科病例大部分為消化道腫瘤)，急診ICU 大部分是外院轉入的重癥患者，容易產生菌血癥；消化道部位的手術易引起腸道細菌的播散，使腸道定植KP異位，這些都是引起KP 血流感染傳播的原因。本研究發現CSKP 感染患者炎性因子IL-6、CRP 水平高于CRKP 感染患者，考慮CSKP 組可能存在高毒力的肺炎克雷伯桿菌株(hypervirulent Klebsiella pneumoniae，hvKP)，hvKP 有較高的毒力和侵襲性，容易引起多部位感染，甚至膿毒癥[9]，但這些hvKP 的耐藥性較弱[10]，而產KPC 的CRKP 毒力較低[11]，所以炎癥反應程度相對略輕。但近年出現了有關產KPC-2 等碳青霉烯酶的hvKP 的報道[12-13]，應引起臨床高度警惕。

感染的危險因素方面，單因素分析提示與CSKP 感染組比，90 d 內轉床、入住ICU、置入引流管、深靜脈置管、機械通氣、留置尿管、留置胃管、手術治療、β-內酰胺類復合劑、碳青霉烯類、硝基咪唑類抗生素暴露與血流感染CRKP 相關，多因素分析顯示留置尿管、留置引流管是血流感染CRKP 的獨立危險因素，結果與其他研究類似[14-16]。院內感染主要通過環境傳播，攜帶各種病原體的患者轉床，容易引起該病原體院內感染的傳播，CRKP 定植或感染的患者轉床，增加了CRKP 感染播散的機會。留置尿管、留置引流管等侵入性檢查和治療破壞了人體正常的防御系統，引起環境中或腸道定植的CRKP 經過醫源性操作或材料侵入血流而感染。長期暴露于β-內酰胺類復合劑和碳青霉烯類抗生素，可使體內CSKP 被抑制，篩選出產碳青霉烯酶KP 成為優勢菌株，同時部分CSKP 菌株經過誘導出現基因突變或通過質粒介導獲得耐藥基因成為CRKP，成為潛在的感染源。硝基咪唑類抗生素雖然對KP 無效，但容易使腸道內菌群失調，可能造成定植在腸道內的CRKP菌株移位[17]，引起血流感染。入住ICU 的患者對侵入性檢查治療及抗生素的暴露更高，更容易出現CRKP 感染。臨床應加強感控措施，減少不必要的侵入性檢查和治療，控制抗生素的濫用。

本研究發現，CRKP 血流感染患者住院期間死亡率高達41.7%，30 d 生存率低于CSKP 感染患者。國內外一些研究的相關結論相仿，通過對KP 感染導致死亡的危險因素分析，CRKP 是獨立的危險因素[16,18-20]。此外，有研究發現住院患者有較高的CRKP 腸道定植率，CRKP 定植不僅與之后的感染相關，還是感染死亡的危險因素[21-22]，因此腸道去定植是防控CRKP 感染的一個重要途徑，去定植治療有著廣闊的前景。

本研究只納入KP 血流感染的患者為研究對象，排除呼吸道、尿液及其他體液組織CRKP 陽性(這些陽性的標本可能存在定植污染等情況)的患者，因此研究結論較為客觀。不足之處：樣本量較小，結論可能存在一定偏差；未對分離的菌株做分子流行病學研究。如果能對各菌株的耐藥酶進行檢測，明確耐藥基因并行多位點序列分型檢測，可以分析菌株之間的克隆關系和同源性，為防控CRKP 的傳播流行提供更有價值的指導。