某院耐碳青霉烯類腸桿菌科細(xì)菌的臨床分布特點(diǎn)及藥物敏感性分析*

楊玉琪，劉家云，徐修禮，周 柯，劉 楊，周 珊，賀文芳，周 磊

空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院檢驗(yàn)科，陜西西安 710032

腸桿菌科細(xì)菌是臨床上分離的常見重要病原菌，可以引起多個(gè)部位的感染，包括呼吸道感染、血流感染、泌尿道感染、消化道感染、皮膚軟組織感染、腦膜炎等[1]。碳青霉烯類藥物作為治療腸桿菌科細(xì)菌感染的最后一道防線，近幾年，被臨床越來越多地廣泛使用，但長期大量以及不規(guī)范的使用也導(dǎo)致腸桿菌科細(xì)菌對(duì)其產(chǎn)生不同程度的耐藥，給臨床治療和院內(nèi)感染控制帶來極大的挑戰(zhàn)[2]。本研究通過對(duì)本院2019年分離的213株耐碳青霉烯類腸桿菌科細(xì)菌(CRE)臨床分布特點(diǎn)、藥物敏感性和產(chǎn)酶情況進(jìn)行分析，旨在為臨床合理地選擇抗菌藥物，從而有效進(jìn)行CRE抗感染的治療，提供可靠的試驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)；同時(shí)為院內(nèi)感染的監(jiān)測(cè)以及控制提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1菌株來源 2 435株腸桿菌科細(xì)菌均分離自本院2019年1-12月臨床各類感染性標(biāo)本，剔除同一患者同一部位分離的相同菌株。

1.2儀器與試劑 VITEK 2 Compact全自動(dòng)微生物鑒定分析系統(tǒng)(法國生物梅里埃公司)；Mueller-Hinton培養(yǎng)基(北京奧博星生物技術(shù)有限公司)；K-B法藥敏紙片(英國Oxoid公司)。

1.3質(zhì)控菌株 肺炎克雷伯菌ATCC BAA-1705，肺炎克雷伯菌ATCC BAA-1706，大腸埃希菌ATCC 25922，均購自國家衛(wèi)生健康委員會(huì)臨床檢驗(yàn)中心。

1.4方法 常規(guī)培養(yǎng)分離細(xì)菌，操作按《全國臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程》進(jìn)行；利用VITEK 2 Compact全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)菌鑒定和藥敏試驗(yàn)，對(duì)篩選出的CRE菌株采用E-test法或K-B藥敏紙片法進(jìn)行藥敏試驗(yàn)的復(fù)核(亞胺培南和美羅培南)以及其他補(bǔ)充藥物的藥敏試驗(yàn)，結(jié)果判斷參照美國臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(CLSI)2019年標(biāo)準(zhǔn)；改良碳青霉烯滅活(mCIM)試驗(yàn)和EDTA改良碳青霉烯滅活(eCIM)試驗(yàn)的操作和結(jié)果判斷均參照CLSI M100-S28標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用WHONET5.6軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理，應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，兩組間分類資料比較使用χ2檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1CRE菌株標(biāo)本來源及分布情況 按不同標(biāo)本種類對(duì)2019年全年分離的213株CRE菌株進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，前3位的CRE為肺炎克雷伯菌161株(75.6%)、陰溝腸桿菌21株(9.9%)、大腸埃希菌16株(7.5%)；標(biāo)本來源主要以分離自上呼吸道標(biāo)本痰液為主(41.3%)，其次是尿液(14.1%)、分泌物(12.7%)、血液(10.3%)和引流液(9.4%)標(biāo)本。CRE菌株標(biāo)本來源及分布情況具體見表1。

表1 CRE菌株標(biāo)本來源及分布情況(n)

續(xù)表1 CRE菌株標(biāo)本來源及分布情況(n)

2.2CRE菌株科室分布情況 2019年全院CRE菌株來源于十幾個(gè)科室，其中前3位分別為消化內(nèi)科、神經(jīng)外科和燒傷科。在分離的213株CRE菌株中，有116株分離自ICU，占54.5%。使用χ2檢驗(yàn)對(duì)CRE菌株分離自ICU和普通病房(非ICU)進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)CRE菌株在ICU的分離率明顯高于非ICU(χ2=81.00，P<0.01)。進(jìn)一步使用χ2檢驗(yàn)對(duì)各個(gè)科室CRE菌株在ICU的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，CRE菌株在消化內(nèi)科、神經(jīng)內(nèi)科和兒科3個(gè)科室ICU的分離率明顯高于非ICU(均P<0.05)；而神經(jīng)外科、燒傷科、心臟外科、心臟內(nèi)科以及呼吸科CRE菌株在ICU的分離率與非ICU相比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。麻醉科因只有ICU，而門急診、理療科、全科醫(yī)學(xué)等科室只有非ICU，無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)。CRE和碳青霉烯類敏感腸桿菌科細(xì)菌(CSE)菌株各科室分布情況見表2。

表2 CRE和CSE菌株各科室分布情況(n)

2.3CRE菌株和CSE菌株對(duì)各種抗菌藥物的耐藥情況 CRE菌株對(duì)臨床上常見的抗菌藥物均表現(xiàn)出較高的耐藥性，除了對(duì)阿米卡星、四環(huán)素和替加環(huán)素的耐藥率在55%以下外，對(duì)其余大多數(shù)抗菌藥物的耐藥率均在80%以上。比較CRE菌株和CSE菌株對(duì)各種抗菌藥物的耐藥情況，CRE菌株和CSE菌株對(duì)四環(huán)素的耐藥率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，CRE菌株對(duì)其余測(cè)試藥物的耐藥率均明顯高于CSE菌株(P<0.01)。見表3。

表3 CRE和CSE菌株對(duì)各種抗菌藥物的耐藥情況[n(%)]

續(xù)表3 CRE和CSE菌株對(duì)各種抗菌藥物的耐藥情況[n(%)]

2.4CRE菌株產(chǎn)碳青霉烯酶情況 參照CLSI M100-S28標(biāo)準(zhǔn)對(duì)213株CRE菌株進(jìn)行mCIM和eCIM試驗(yàn)，結(jié)果顯示：213株CRE菌株中，mCIM和eCIM試驗(yàn)同時(shí)陽性(金屬酶陽性)43株，其中肺炎克雷伯菌19株，陰溝腸桿菌11株，大腸埃希菌8株，產(chǎn)酸克雷伯菌2株，黏質(zhì)沙雷菌1株，產(chǎn)氣腸桿菌1株，弗勞地枸櫞酸桿菌1株；170株為絲氨酸酶陽性。43株產(chǎn)金屬酶的CRE菌株中，22株都來源于ICU，占比超過50%。213株CRE菌株產(chǎn)碳青霉烯酶情況詳見表4。根據(jù)不同細(xì)菌在ICU和非ICU的分布差異，使用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，肺炎克雷伯菌和陰溝腸桿菌在ICU的分離率明顯高于非ICU(均P<0.05)。對(duì)不同細(xì)菌種類的CRE菌株產(chǎn)碳青霉烯酶情況進(jìn)行分析，其中陰溝腸桿菌和大腸埃希菌產(chǎn)金屬酶的比例均≥50%。

表4 CRE菌株 mCIM和eCIM試驗(yàn)結(jié)果

3 討 論

近幾年來，臨床上由CRE菌株引起的耐藥性感染越來越多，CRE菌株因具有廣泛耐藥性，且對(duì)碳青霉烯類抗菌藥物也產(chǎn)生了較高的耐藥性，其引起的感染往往是致命的，從而給臨床的治療帶來了巨大的困難和挑戰(zhàn)。歷年CHINET細(xì)菌耐藥性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，中國地區(qū)CRE菌株分離的前3位分別是肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌和陰溝腸桿菌[3-6]。本院2019年分離出的213株CRE菌株，也以肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌和陰溝腸桿菌為主，這與國內(nèi)相關(guān)報(bào)道基本一致。從213株CRE菌株的標(biāo)本來源情況可以看出，來源于呼吸道的痰液標(biāo)本88株，占總分離率的41.3%，是CRE菌株的主要來源；其次是尿液和分泌物標(biāo)本，分別為30株(14.1%)和27株(12.7%)，而引流液、血液、腦脊液等體液中也有CRE菌株的檢出。科室分布前3位分別為消化內(nèi)科21.6%(46/213)、神經(jīng)外科17.8%(38/213)和燒傷科13.6%(29/213)。213株CRE菌株中116株(54.5%)分離自各ICU科室，使用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較分析，CRE菌株在ICU的分離率明顯高于非ICU(χ2=81.00，P<0.01)。進(jìn)一步分析各個(gè)科室CRE菌株在ICU的分布情況發(fā)現(xiàn)，CRE菌株在消化內(nèi)科、神經(jīng)內(nèi)科和兒科3個(gè)科室ICU的分離率均明顯高于非ICU(P<0.05)，而在神經(jīng)外科、燒傷科、心臟外科、心臟內(nèi)科以及呼吸科ICU的分離率與非ICU差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。分析這些病例可見，ICU的患者多有嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病，免疫力低下，需要長期臥床、營養(yǎng)支持等；且多有侵入性操作，例如攜帶呼吸機(jī)、導(dǎo)尿管插管，甚至是手術(shù)治療；部分患者還合并多發(fā)部位感染，抗菌藥物使用量大，且使用周期較長，這都為CRE菌株的定植和感染傳播提供了易感因素[7]。而消化內(nèi)科、神經(jīng)內(nèi)科和兒科這3個(gè)科室CRE菌株在ICU的分離率明顯均高于非ICU(P<0.05)，可能還與這3個(gè)科室感染控制不到位有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)，在本院2019年分離的CRE菌株中，耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌的分離率(75.6%)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他耐碳青霉烯類腸桿菌，而標(biāo)本也以來源于呼吸道的痰液標(biāo)本為主(41.3%)。分析其原因如下：(1)臨床呼吸道來源的標(biāo)本送檢量大，而呼吸道檢出的病原菌也以肺炎克雷伯菌為主；(2)肺炎克雷伯菌是常見的機(jī)會(huì)性致病菌，侵入性操作如呼吸機(jī)、導(dǎo)尿管等的使用會(huì)增加肺炎克雷伯菌尤其是耐藥菌株感染的概率，另外肺炎克雷伯菌還會(huì)導(dǎo)致腸外感染和手術(shù)切口感染等[8]。

藥敏結(jié)果顯示，本研究中213株CRE菌株對(duì)絕大多數(shù)抗菌藥物高度耐藥，除了對(duì)替加環(huán)素比較敏感(耐藥率為2.8%)，對(duì)阿米卡星(51.6%)和四環(huán)素(52.0%)的耐藥率低一些外，對(duì)其余大多數(shù)抗菌藥物的耐藥率均在80%以上，特別是β-內(nèi)酰胺類藥物，耐藥率甚至大于90%，這與國內(nèi)相關(guān)報(bào)道相似[9]。有研究報(bào)道，多黏菌素類、替加環(huán)素、磷霉素和氨基糖苷類對(duì)CRE菌株有良好抗菌活性，因此對(duì)于CRE菌株，以上抗菌藥物聯(lián)合應(yīng)用的療效均優(yōu)于單藥治療[10]。CRE的耐藥機(jī)制主要包括產(chǎn)碳青霉烯酶，外膜蛋白的缺失或改變，ESBLs或AmpC酶的表達(dá)和主動(dòng)外排，其中產(chǎn)碳青霉烯酶是CRE菌株耐藥的主要機(jī)制[11]。碳青霉烯酶根據(jù)同源性及作用機(jī)制可分為3類：A類為絲氨酸酶，最常見的是KPC酶；B類為金屬酶，最常見的是NDM酶；D類酶為頭孢菌素酶，最常見的是OXA-48[12-13]。本試驗(yàn)參照2019年CLSI最新操作指南，采用mCIM和eCIM試驗(yàn)對(duì)213株CRE菌株產(chǎn)碳青霉烯酶酶情況進(jìn)行分析，其中mCIM用于檢測(cè)腸桿菌科細(xì)菌的碳青霉烯酶，而eCIM試驗(yàn)是利用EDTA抑制金屬酶活性的原理，在產(chǎn)碳青霉烯酶菌株中進(jìn)一步區(qū)分金屬酶和絲氨酸酶。試驗(yàn)結(jié)果表明，213株CRE菌株中，mCIM試驗(yàn)陽性、eCIM試驗(yàn)陰性的菌株有170株，即170株CRE菌株產(chǎn)絲氨酸碳青霉烯酶；而mCIM和eCIM試驗(yàn)同時(shí)陽性的菌株有43株，即43株CRE菌株產(chǎn)金屬碳青霉烯酶，其中22株都來源于ICU，占比超過50%。使用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較分析，耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯類陰溝腸桿菌在ICU的分離率明顯高于非ICU(均P<0.05)。對(duì)不同細(xì)菌種類的CRE菌株產(chǎn)碳青霉烯酶情況進(jìn)行分析，其中耐碳青霉烯類陰溝腸桿菌和耐碳青霉烯類大腸埃希菌產(chǎn)金屬酶的比例均≥50%。國內(nèi)外公開報(bào)道的數(shù)據(jù)顯示，目前產(chǎn)NDM酶是大腸埃希菌和陰溝腸桿菌產(chǎn)碳青霉烯酶的主要型別[14-16]，本研究結(jié)果與此一致。

CRE菌株對(duì)多數(shù)臨床抗菌藥物高度耐藥，為應(yīng)對(duì)此類超級(jí)耐藥細(xì)菌所致感染，目前對(duì)CRE有特異性活性的多種新藥也正在臨床研發(fā)中，如2019年在中國上市的頭孢他啶/阿維巴坦。作為一種新的β-內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)合藥物，其中阿維巴坦主要針對(duì)絲氨酸活性位點(diǎn)而設(shè)計(jì)，可抑制A組(包括ESBLs及KPC酶)、C組(主要是AmpC酶)和部分D組β-內(nèi)酰胺酶(如OXA-48)[17]，但遺憾的是其對(duì)金屬酶無抑制作用。因此針對(duì)CRE菌株，除了做好耐藥性監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)臨床合理、有效使用抗菌藥物聯(lián)合治療，控制感染的發(fā)生和發(fā)展外，更應(yīng)提高CRE菌株院內(nèi)感染控制的意識(shí)，強(qiáng)化醫(yī)護(hù)人員無菌操作觀念和手衛(wèi)生意識(shí)，采取必要的隔離措施，以防止院內(nèi)感染的發(fā)生和傳播，減少CRE菌株的產(chǎn)生。