4種常見碳青霉烯類耐藥革蘭氏陰性桿菌檢出率與抗菌藥物使用強度的相關性研究

王廣釗，蒙光義*，林傳鐘，李楊，韋鳳華，丘丹萍（.玉林市第一人民醫院藥學部，廣西 玉林57000；.廣州市花都區人民醫院藥學部，廣州 50800；.玉林市第一人民醫院檢驗科，廣西 玉林 57000）

CHINET中國細菌耐藥監測網2005—2019年數據顯示大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌是醫院感染中最常見的4種革蘭氏陰性桿菌，雖然銅綠假單胞菌對碳青霉烯的耐藥率呈平穩下降趨勢、大腸埃希菌對碳青霉烯的耐藥率仍處于較低水平，但肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌對碳青霉烯的耐藥率均呈上升趨勢，給臨床抗感染治療帶來了巨大挑戰。本文通過研究分析2012—2019年廣西某綜合性三級甲等醫院住院病區中4種常見碳青霉烯類耐藥革蘭氏陰性桿菌（CRO）的檢出率變化趨勢，探討其與各品種抗菌藥物使用強度（AUD）的相關性，從而為臨床診治和防控廣泛耐藥菌株的感染和規范抗菌藥物的合理使用提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 菌株來源

4種常見CRO來源于2012—2019年該院住院病區臨床科室送檢的各種標本，主要包括痰、氣管抽吸物、傷口分泌物、血液、尿液、肺泡灌洗液、胸腹水等，剔除同一患者相同部位的重復菌株。

1.2 菌株分離及藥敏試驗

細菌培養和鑒定參照《全國臨床檢驗操作規程》（第3版），使用法國生物梅里埃公司的VITEK2-compact自動細菌鑒定儀和VTIKE GP鑒定卡進行病原菌鑒定及微量稀釋法進行藥敏分析。藥敏試驗及結果判斷標準參考美國臨床實驗室標準化協會（CLSI 2011—2019年）制定的標準進行評定，將藥敏試驗結果判定為耐藥、中介、敏感。質控菌株：大腸埃希菌ATCC25922、肺炎克雷伯菌ATCC700603和銅綠假單胞菌ATCC27853（國家衛生計生委臨床檢驗中心）。

1.3 抗菌藥物AUD

從醫院信息系統中提取2012—2019年醫院住院患者常用抗菌藥物的年消耗量，根據世界衛生組織（WHO）制定的Guidelines for Anatomical Therapeutic Chemical（ATC）classification and DDD assignment 23rd edition（2020）推薦的日限定劑量（DDD）來計算用藥頻度（DDDs），用藥頻度（DDDs）＝某藥年銷售總量/該藥的DDD值，抗菌藥物AUD＝DDDs×100/（同期出院患者人數×同期患者平均住院天數）。

1.4 統計學處理

運用WHONET 5.5軟件分析細菌耐藥監測數據，采用SPSS Statistics 17.0統計軟件對數據進行統計學分析。采用線性回歸分析（linear regression）評估4種常見CRO對碳青霉烯的耐藥率、抗菌藥物AUD隨時間的變化趨勢。數據資料符合雙變量正態分布，細菌耐藥率與抗菌藥物AUD的相關性采用Pearson相關分析，檢驗水準

α

＝0.05，

P

＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 4種常見CRO檢出率的變化趨勢

2012—2019年共檢出大腸埃希菌15 116株、肺炎克雷伯菌7412株、銅綠假單胞菌7583株和鮑曼不動桿菌4936株，4種主要CRO的各年度檢出率均無明顯變化趨勢（

P

＞0.05）。其中耐碳青霉烯大腸埃希菌（CRECO）、耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌（CRKPN）、耐碳青霉烯銅綠假單胞菌（CRPAE）和耐碳青霉烯鮑曼不動桿菌（CRAB）的檢出率分別為0.7%～2.1%、2.0%～15.3%、10.9%～28.9%和18.3%～67.3%；CRAB檢出率最高，除2012年和2013年外其他年度均大于50%。結果見表1。

表1 2012—2019年4種常見CRO檢出率的變化趨勢(%)
Tab 1 Change in the detection rate of 4 common CROs from 2012 to 2019 (%)

年份 CRECO CRKPN CRPAE CRAB 2012年1.0（10/1040）2.0（8/401） 10.9（51/466）18.3（32/175）2013年 0.8（7/923） 5.5（21/385） 11.6（45/389）29.0（123/424）2014年1.2（15/1293）5.1（44/868）21.2（179/843）54.1（322/595）2015年1.3（17/1340）15.3（152/994）28.9（331/1145）67.3（457/679）2016年0.7（11/1624）11.0（91/824）27.6（357/1295）64.0（309/483）2017年2.1（40/1916）11.6（116/1001）26.3（230/873）54.8（306/558）2018年1.0（19/1928）5.2（69/1315）19.0（212/1115）51.7（403/780）2019年2.0（45/2253）3.0（46/1549）17.0（263/1545）60.0（573/955）β值 0.123 0.247 1.112 4.813 P值 0.137 0.762 0.338 0.062

2.2 常用抗菌藥物AUD的變化趨勢

2012—2019年醫院住院病區常用的 17種抗菌藥物中，哌拉西林他唑巴坦、阿莫西林克拉維酸鉀、頭孢曲松、美羅培南、莫西沙星和多西環素的AUD基本呈逐年升高趨勢（

P

均＜0.05）；而哌拉西林、頭孢西丁、頭孢他啶、磷霉素的AUD基本總體呈逐年下降趨勢（

P

均＜0.05）；其余抗菌藥物AUD 呈現平穩趨勢。結果見表2。

表2 2012—2019年住院病區常用抗菌藥物AUD
Tab 2 AUD of commonly-used antibacterial drugs in hospital inpatient wards from 2012—2019

抗菌藥物 AUD 變化趨勢2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 β值 P值哌拉西林 0.115 0.055 0.077 0.065 0.088 0.041 0.004 0.000 －0.014 0.009哌拉西林他唑巴坦 5.022 4.505 5.906 7.304 9.129 11.053 10.529 10.913 1.055 ＜0.001阿莫西林克拉維酸鉀 1.209 0.924 1.271 2.777 3.320 3.027 3.844 5.243 0.579 ＜0.001頭孢哌酮舒巴坦 1.944 3.171 4.003 4.927 6.454 3.099 3.421 3.208 0.106 0.653頭孢西丁 2.595 2.782 3.311 3.239 3.470 1.313 0.456 0.380 －0.392 0.033頭孢呋辛 5.843 7.125 6.524 6.474 7.086 6.391 6.684 7.050 0.077 0.288頭孢他啶 2.372 2.709 2.092 2.097 0.588 0.880 0.971 1.049 －0.275 0.010頭孢曲松 0.311 0.322 0.639 0.949 1.632 2.999 2.744 2.125 0.388 0.003亞胺培南 0.344 0.314 0.582 0.749 0.832 0.445 0.346 0.445 0.006 0.850美羅培南 0.113 0.239 0.429 0.776 1.341 1.602 1.356 1.609 0.240 ＜0.001慶大霉素 0.066 0.362 0.096 0.059 0.059 0.284 0.047 0.685 0.040 0.291阿米卡星 0.369 0.295 0.227 0.311 0.319 0.318 0.219 0.227 －0.013 0.132環丙沙星 0.098 0.081 0.056 0.034 0.029 0.020 0.058 0.095 －0.003 0.565左氧氟沙星 9.425 7.679 8.538 8.644 10.603 8.724 4.814 3.675 －0.620 0.083莫西沙星 0.496 0.391 0.445 0.432 0.619 1.616 1.434 1.617 0.200 0.006多西環素 0.050 0.216 0.278 0.384 0.210 0.438 0.442 0.556 0.072 0.003磷霉素 0.693 0.575 0.468 0.673 0.552 0.188 0.296 0.378 －0.054 0.036

2.3 4種常見CRO檢出率與抗菌藥物AUD的相關性

Pearson相關分析結果顯示，CRECO的檢出率與莫西沙星、多西環素的使用強度成正相關（

P

＜0.05）；CRKPN的檢出率與環丙沙星的使用強度成負相關（

P

＜0.05）；CRPAE的檢出率與亞胺培南、頭孢哌酮舒巴坦的使用強度成正相關（

P

＜0.05），而與環丙沙星的使用強度成負相關（

P

＜0.05）；CRAB的檢出率與亞胺培南、頭孢哌酮舒巴坦、多西環素的使用強度成正相關（

P

＜0.05）。結果見表3。

表3 抗菌藥物AUD與4種常見CRO檢出率的Pearson相關分析
Tab 3 Pearson correlation analysis between AUD and the detection rate of 4 common CROs

抗菌藥物 CRECO CRKPN CRPAE CRAB r值 P值 r值 P值 r值 P值 r值 P值哌拉西林 －0.521 0.185 0.090 0.831 －0.026 0.951 －0.391 0.338哌拉西林他唑巴坦 0.603 0.113 0.230 0.583 0.485 0.224 0.645 0.084阿莫西林克拉維酸鉀 0.519 0.188 0.106 0.803 0.348 0.399 0.651 0.081頭孢哌酮舒巴坦 －0.305 0.463 0.657 0.077 0.752 0.031 0.722 0.043頭孢西丁 －0.583 0.129 0.356 0.386 0.214 0.611 －0.064 0.881頭孢呋辛 －0.094 0.824 0.070 0.870 0.096 0.821 0.397 0.331頭孢他啶 －0.347 0.399 －0.239 0.569 －0.539 0.168 －0.630 0.094頭孢曲松 0.570 0.141 0.214 0.611 0.424 0.296 0.516 0.191亞胺培南 －0.133 0.754 0.702 0.052 0.815 0.014 0.723 0.043美羅培南 0.575 0.136 0.296 0.476 0.534 0.173 0.698 0.054慶大霉素 0.615 0.104 －0.322 0.437 －0.306 0.460 0.037 0.931阿米卡星 －0.208 0.621 0.291 0.484 0.008 0.985 －0.409 0.314環丙沙星 －0.105 0.805 －0.877 0.004 －0.915 0.001 －0.657 0.077左氧氟沙星 －0.406 0.318 0.454 0.259 0.326 0.431 －0.120 0.777莫西沙星 0.727 0.041 －0.099 0.816 0.107 0.800 0.309 0.456多西環素 0.737 0.037 0.223 0.596 0.497 0.210 0.746 0.034磷霉素 －0.622 0.100 0.018 0.967 －0.208 0.622 －0.331 0.423

3 討論

CHINET中國細菌耐藥性監測數據顯示，2012—2019年CRECO的檢出率為1.0%～3.0%，維持在相對較低的耐藥率水平（

P

＝0.444）；CRPAE的檢出率為23.6%～ 30.7%，呈現平穩趨勢（

P

＝0.778）；但CRKPN的檢出率為11.8%～29.5%、CRAB的檢出率為61.4%～79.0%，均呈現逐年上升趨勢（

P

＜0.001）。而 該 院2012—2019年CRECO、CRKPN、CRPAE和CRAB的檢出率分別為0.7%～2.1%、2.0%～15.3%、10.9%～28.9%和18.3%～67.3%，4種常見CRO的各年度檢出率均無明顯變化趨勢。與CHINET中國細菌耐藥監測網監測結果相比，該院4種常見CRO的整體檢出率相對低，特別是CRKPN、CRPAE檢出率在2015年分別達到峰值15.3%、28.9%后，在2016年出現拐點逐步降低，2019年分別低至3.0%、17.0%。可能與該院為了提高抗菌藥物的合理使用水平，2016年起成立了由傳染病專家、微生物專家、臨床醫師和臨床藥師組成的多學科抗感染團隊，開展抗菌藥物醫囑專項點評、多學科進入臨床宣講以及加強感控管理等有關。因此，減少抗菌藥物的不合理使用可能是減少CRO傳播的有效措施。

國內相關研究發現CRO主要來源于重癥醫學科、呼吸內科、神經外科和神經內科等科室患者所送檢的呼吸道標本、血標本、尿液標本，以50歲以上的男性患者檢出比例最高，可能與這些科室患者病情比較嚴重、住院時間長、免疫力低下、使用抗菌藥物種類繁雜及時間長、且較多接受氣管插管、氣管切開和動靜脈置管等侵襲性操作有關。

CRO通常對臨床常見的抗菌藥物高度耐藥，大部分是僅對多黏菌素和替加環素敏感的廣泛耐藥菌株。有研究顯示，4種常見CRO僅對多黏菌素B、替加環素、米諾環素、阿米卡星敏感。其中CRE和CRAB對頭孢菌素類及其加酶抑制劑類、喹諾酮類等抗菌藥物耐藥率均≥76.9%，CRECO和CRKPN對臨床大多數常用抗菌藥物如第三、四代頭孢菌素類、

β

-內酰胺類/酶抑制劑類、喹諾酮類等耐藥率均≥90%，CRO耐藥問題異常嚴重。CRO對碳青霉烯耐藥機制較復雜，由多種耐藥機制共同發揮作用，主要由產碳青霉烯酶引起，可能同時合并產超廣譜

β

-內酰胺酶（ESBLs）和/或頭孢菌素酶（AmpC酶）、外排泵過度表達、膜孔蛋白突變或者缺失、細胞膜通透性降低等。其中大腸埃希菌、銅綠假單胞菌對碳青霉烯類抗菌藥物耐藥以產B類的金屬酶為主，而產A類KPC酶、D類OXA-23酶分別是介導肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌對碳青霉烯類抗菌藥物耐藥的主要機制。

本次研究發現，哌拉西林他唑巴坦、阿莫西林克拉維酸鉀、頭孢曲松、美羅培南、莫西沙星、多西環素的使用強度呈逐年升高趨勢；而哌拉西林、頭孢西丁、頭孢他啶、磷霉素的使用強度總體呈逐年下降趨勢，側面說明了隨著細菌耐藥性的增加、新型廣譜抗菌藥物的普及，醫師在治療感染患者中更傾向于選擇加酶的或者能夠覆蓋厭氧菌的廣譜抗菌藥物，因此個體化治療重要性凸顯。

細菌耐藥水平與抗菌藥物的使用量存在宏觀的量化關系，兩者息息相關，抗菌藥物的選擇性壓力加速了細菌耐藥性的產生。此次研究發現，CRPAE、CRAB的檢出率與亞胺培南的使用強度均成正相關（

r

＝0.815，

P

＜0.05；

r

＝0.723，

P

＜0.05），與美羅培南的使用強度無明顯相關性；CRECO、CRKPN的檢出率與亞胺培南、美羅培南的使用強度無明顯相關性；提示高強度使用亞胺培南可能會導致銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌對碳青霉烯的耐藥率不斷升高。國內陳泳伍等的研究也表明CRPAE檢出率與碳青霉烯類抗菌藥物、美羅培南、亞胺培南AUD成中度正相關。有研究表明CRAB檢出率與碳青霉烯類抗菌藥物AUD成正相關。一項重癥監護病房（ICU）大數據分析顯示，碳青霉烯類藥物AUD分別與鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌對亞胺培南/西司他丁的耐藥性成顯著正相關，但與肺炎克雷伯桿菌對亞胺培南/西司他丁的耐藥性無相關性。李新芳等研究也表明CRECO、CRKPN的檢出率與碳青霉烯的使用強度無相關性，與本研究結果相似。而本研究發現CRPAE、CRAB的檢出率與亞胺培南的使用強度成正相關，但與美羅培南的使用強度無相關性，可能與亞胺培南特異性誘導銅綠假單胞菌的微孔蛋白

OprD

基因表達下降，阻礙亞胺培南進入銅綠假單胞菌菌體內，特異性引起菌株對亞胺培南耐藥，而美羅培南與微孔蛋白

OprD

基因表達無明顯相關性有關；亞

MIC

濃度的亞胺培南誘導鮑曼不動桿菌

ponA

基因表達下降的幅度較美羅培南、多尼培南大，鮑曼不動桿菌對亞胺培南的特異性外膜孔蛋白

CarO

基因、43 kDa

OMP

基因的表達缺失或下調等綜合因素導致亞胺培南更容易誘導鮑曼不動桿菌對碳青霉烯耐藥有關。但鄭偉等、毛東陽等研究顯示CRKPN、CRECO的檢出率與碳青霉烯類抗菌藥物使用強度顯著相關，與本文研究結果有差異。雖然國內外大量研究表明既往使用碳青霉烯類抗菌藥物是誘導產生CRO超級細菌的獨立危險因素，但細菌耐藥率與抗菌藥物AUD相關性的研究結果差異性較大，與細菌耐藥機制復雜，受多種因素綜合影響有關，提示不同種類抗菌藥物AUD對CRO影響各不相同。

本研究還發現，CRECO的檢出率與莫西沙星、多西環素的使用強度成正相關，CRPAE的檢出率與頭孢哌酮舒巴坦的使用強度成顯著正相關，CRAB的檢出率與頭孢哌酮舒巴坦、多西環素的使用強度成顯著正相關。提示高強度使用莫西沙星、多西環素、頭孢哌酮舒巴坦等抗菌藥物可能會增加CRECO、CRPAE、CRAB的檢出率，因此臨床診療中需要規范合理使用莫西沙星、多西環素、頭孢哌酮舒巴坦等抗菌藥物以延緩CRECO、CRPAE、CRAB的產生。

CRO通常是廣泛耐藥菌株，可供選擇的抗菌藥物較少，治療非常棘手。因此針對CRO感染的抗菌治療首先應該結合患者臨床癥狀、體征和輔助檢查來區分是感染還是定殖，然后根據藥敏結果、抗菌藥物的PK/PD、患者肝腎功能等多種因素綜合分析，選取合適的抗菌藥物治療。然而對于采用聯合多種抗菌藥物治療CRO感染的臨床療效和病原微生物學是否更佳，尚缺乏充分的循證依據，但相關專家共識更傾向于推薦采用以多黏菌素或替加環素為基礎的聯合用藥方案。多黏菌素霧化吸入聯合全身靜脈用藥治療CRO肺部感染，可以改善臨床治愈率，減少病死率；替加環素鞘內/腦室內給藥聯合全身靜脈給藥對CRAB、CRKP引起的顱內感染顯示出了良好的治療效果；頭孢他啶阿維巴坦、亞胺培南雷巴坦、美羅培南瓦博巴坦等新研發的藥物，在治療CRE感染的部分研究中有不錯療效，有待進一步研究。

本研究仍存在一定的局限性。首先，該研究僅在一家三級醫院開展，而CRO的檢出率和抗菌藥物AUD在各醫院之間可能差異很大，因此需要多中心研究來進一步證實。此外，本研究的菌株來自2012～2019年該院住院病區臨床科室送檢的各種標本，未能很好地區分是社區獲得性的菌株還是醫院獲得性的菌株。最后，引起革蘭氏陰性桿菌對碳青霉烯類抗菌藥物耐藥的發生與多種因素有關，抗菌藥物的選擇性壓力只是其中之一，其他因素有待進一步研究。

CRO的檢出率與抗菌藥物AUD息息相關，面對CRO感染的嚴峻挑戰，臨床診治中需要通過開展抗菌藥物科學化管理和多學科聯合診療模式，規范合理使用抗菌藥物，控制耐藥菌株的產生及傳播。