1 852株肺炎克雷伯菌的臨床分布和耐藥及感染影響因素研究

麥東媚 鐘嘉城 譚俊青

1廣東省第二中醫院檢驗科，廣州 510000；2佛山市婦幼保健院檢驗科，佛山 528000

肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae，KP）是腸桿菌目克雷伯菌屬中最為常見的一類菌（俗稱肺炎桿菌），是一種氧化酶陰性、動力陰性的發酵型常見條件致病菌，常見于人體呼吸道、腸道以及水生環境和谷物中［1］。據2020年CHINET中國耐藥監測結果分析，KP是臨床分離菌株中第二大分離細菌菌種［2］。KP作為臨床中常見的條件致病菌，容易使本身免疫受損、有基礎性疾病以及接受侵入性操作等患者出現肺部感染、血流感染以及泌尿系統感染等癥狀，嚴重情況下還會引起膿毒癥、化膿性腦膜炎等致死率極高的急危重癥狀［3-4］。臨床上，盡早使用抗生素是治療感染KP患者的關鍵，常用抗生素有氨基糖苷類（阿米卡星等）、氟喹諾酮類（氧氟沙星等）以及頭孢菌素類、碳青霉烯類等β內酰胺類等幾大類。隨著抗菌藥物的廣泛使用和KP本身復雜的耐藥機制，不僅產超廣譜β內酰胺酶（extended spectrum beta-lactamases，ESBLs）的KP日益增加，碳青霉烯類耐藥肺炎克雷伯桿菌（carbapenem-resistantKlebsiella pneumoniae，CRKP）的檢出率也明顯增加，使其對多種抗生素都有較高的耐藥率，這不僅讓患者承擔更多的就診費用，同時感染病死率也增高，使臨床診斷治療面對巨大的困難和挑戰［5］。本研究對2019年1月至2021年12月臨床分離的KP菌株進行回顧性統計，對KP的臨床分布、耐藥性及感染影響因素進行分析。旨在掌握臨床致病菌耐藥性的發生原因和發展趨勢，指導臨床合理使用抗菌藥物，及時發現耐藥菌感染，防止耐藥菌株在醫院內播散，延緩細菌耐藥性產生，以及延長抗菌藥物使用周期；另外，了解KP的主要流行耐藥表型，根據不同耐藥機制合理聯用抗菌藥物；同時，定期監測其病區分布、分析標本來源和細菌的耐藥性，做好耐藥性的趨勢分析，可協助實驗室建立規范的預警及管理制度，及時檢測KP。

資料與方法

1.菌種來源

1.1.試驗菌株 選取2019年1月至2021年12月由廣東省第二中醫院住院患者各類臨床標本中分離的非重復性KP菌株1 852株，標本構成包括呼吸道標本、尿、血液、分泌物、肺泡灌洗液導管、糞便、胸腔積液、膽汁、腦脊液等。按照科室、年齡、性別、標本類型、耐藥性等分類，統計分析菌株的臨床分布、耐藥檢測及感染影響因素。

1.2.質控菌株 國家衛生計生委臨床檢驗中心提供的大腸埃希菌ATCC 25922，銅綠假單胞菌ATCC 27853和金黃色葡萄球菌ATCC 29213作為本次研究的質控菌株。本研究經廣東省第二中醫院倫理委員會審批通過（Z202303-003-01）。

2.方法

（1）細菌鑒定。采用法國生物梅里埃公司生產的全自動微生物分析系統（VITEK2型）或中元匯吉質譜儀（EXS3000）分析。（2）藥敏結果。采用法國生物梅里埃公司生產的全自動微生物分析系統（VITEK2型）或英國OXOID藥敏紙片分析。按照CLSI 2020標準判讀藥敏結果。

3.統計學分析

采用Microsoft Office 2016和WHONET 5.6軟件統計分析KP的分布情況、耐藥性及感染影響因素，應用統計學軟件SPSS 26.0對研究數據進行統計學分析，計數資料采用例（%）表示，行χ2檢驗和多因素logistic回歸分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

結果

1.2019年至2021年分離細菌前10位排名（圖1）2019年1月至2021年12月從臨床分離的14 691株非重復性菌株中，分離出前5位菌種及其所占比例分別為：銅綠假單胞菌3 283株，占22.35%；大腸埃希菌2 319株，占15.79%；KP 1 852株，占12.61%；鮑曼不動桿菌1 525株，占10.38%；金黃色葡萄球菌1 372株，占9.34%。其中大腸埃希菌、鮑曼不動桿菌和金黃色葡萄球菌在2019年至2021年檢出率呈逐年下降趨勢，KP和銅綠假單胞菌分離率居高不下，且KP呈上升趨勢。

圖1 2019年至2021年分離細菌排名

2.KP的標本分布情況

分離的1 852株KP主要來自呼吸道標本、尿和血液標本。其中，呼吸道標本1 042株（痰、肺泡灌洗液），檢出比例最高，占56.26%；其次為尿液標本607株，占32.78%；血液標本121株，占6.53%；分泌物標本46株，占2.48%；導管12株，占0.65%；糞便6株，占0.32%；胸腔積液3株，占0.16%；膽汁2株，占0.11%；腦脊液1株，占0.05%；其他12株，占0.65%。

3.KP的科室分布情況

在分離的1 852株KP中，標本來自針康病區綜合共716株，占38.66%，針康病區綜合是由各個針康病區共同組成；其次為呼吸科病區共341株，占18.41%；ICU共254株，占13.71%。

4.KP對常用抗菌藥物耐藥率及其變化趨勢（表1）

表1 2019年至2021年KP的耐藥率及變化趨勢（%）

1 852株KP中，對單獨的第二、三、四代頭孢均有很高的耐藥率，耐藥率處于50%～80%，且近幾年耐藥率逐漸上升。其中KP對頭孢呋辛酯（第二代頭孢）、頭孢曲松（第三代頭孢）在2021年的耐藥率顯著高于2019年（χ2=6.55、7.83，P=0.040、0.020）；對頭孢他啶（第三代頭孢）、頭孢吡肟（第四代頭孢）在2020年和2021年的耐藥率均顯著高于2019年（χ2=30.50、19.60，均P＜0.001）；對β內酰胺酶抑制劑的耐藥率大部分處于高位（＞50%），其中KP對哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦的耐藥率呈逐年上升趨勢（χ2=6.32、30.62，均P＜0.001）。然而，值得注意的是，KP對阿莫西林/克拉維酸在2021年的耐藥率顯著低于2020年和2019年（χ2=138.80，P＜0.001）；同時，KP對頭霉素類如頭孢西丁的耐藥率變化趨勢與阿莫西林/克拉維酸相似，在2021年的耐藥率顯著低于2020年和2019年（χ2=99.65，P＜0.001）；對喹諾酮類如左氧氟沙星的耐藥率處于高位（60%～80%），且呈逐年上升的趨勢（χ2=45.97，P＜0.001）；對氨基糖苷類如阿米卡星、碳氫酶烯類如亞胺培南的耐藥率較其他抗生素低（＜60%），但值得注意的是，其耐藥率呈現逐年上升的趨勢（χ2=45.62、56.23，均P＜0.001），而KP對厄他培南的耐藥率較低（＜50%），且在2021年的耐藥率顯著低于2020年和2019年（χ2=63.83，P＜0.001）。

5.2019年至2021年CRKP菌株檢出情況及變化趨勢（圖2）

圖2 2019年至2021年碳青霉烯類耐藥肺炎克雷伯桿菌（CRKP）菌株檢出情況

在2019年至2021年臨床分離的14 691株菌株中，CRKP菌株所占比例為6%～10%，且呈逐年上升趨勢。

6.不同標本中分離的KP及其耐藥率比較（表2）

表2 不同標本分離的KP的耐藥率比較（%）

1 852株KP分離的主要標本的耐藥率比較，其他標本類型由于數據量太少不作統計分析。從總體上來看，呼吸道標本的耐藥率普遍較高（P＜0.05）。其中，耐藥率最高為第二代頭孢菌素如頭孢呋辛鈉、頭孢呋辛酯，耐藥率高達85%以上；而碳青霉烯類如亞胺培南、厄他培南，氨基糖苷類如阿米卡星的耐藥率均＜50%。另外，頭孢西丁（頭霉素類）、阿莫西林/克拉維酸（β內酰胺酶抑制劑）、亞胺培南、厄他培南（碳青霉烯類）、阿米卡星（氨基糖苷類）這幾類抗生素對不同類型標本的耐藥率比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05），其余抗生素在不同標本類型的耐藥率差異均有統計學意義（均P＜0.05）。值得注意的是，針對血液標本的KP感染，阿米卡星（氨基糖苷類）、左氧氟沙星（喹諾酮類）、頭孢西丁（頭霉素類）、厄他培南（碳青霉烯類）較其他標本類型KP的耐藥率低（均P＜0.05）。

7.不同科室來源KP的耐藥率比較（表3）

表3 不同科室來源KP的耐藥率比較（%）

KP對抗菌藥物的耐藥率較高的科室為呼吸科和ICU，對大部分抗菌藥物的耐藥率在70%以上。各科室分離的KP對阿米卡星的耐藥率最低，為13.92%～56.46%。值得注意的是，不同科室KP菌株對亞胺培南的耐藥率相差較大，ICU的耐藥率最高，高達70.92%，腫瘤科最低，為20.20%。不同科室之間KP對抗菌藥物的耐藥率差異均有統計學意義（均P＜0.001）。部分科室標本數低于20株不做統計。

8.不同年齡和性別來源KP對常用抗菌藥物的耐藥率比較（表4）

表4 不同年齡和性別來源KP對常用抗菌藥物的耐藥率比較（%）

根據兒童、青年、中青年和老年人分為0～18歲、＞18～40歲、＞40～70歲、≥70歲4個年齡段。在70歲以上年齡段人群感染的KP對第二三四代頭孢菌素、阿米卡星（氨基糖苷類）、阿莫西林/克拉維酸（β內酰胺酶抑制劑）的耐藥率均顯著高于70歲以下的年齡段人群（均P＜0.05）；而在＞18～40歲年齡段人群感染的KP對哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦（β內酰胺酶抑制劑）及亞胺培南、厄他培南（碳青霉烯類）的耐藥率均顯著低于40歲以上的年齡段人群（均P＜0.05）；另外，男女感染KP的比例接近1∶2，但從耐藥情況上來看，性別之間的耐藥率差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

9.CRKP血流感染的危險因素分析（表5、6）

表5 CRKP血流感染的危險因素單因素分析結果[例（%）]

已知血培養陽性菌株為臨床危急值，一旦發現，可能危及患者生命。為了探究CRKP血流感染的危險因素，對本研究121例KP血流感染患者進行病例資料分析，且根據其感染的KP對碳青霉烯類藥物的耐藥性進行分組，分別為CRKP組和碳青霉烯類敏感的肺炎克雷伯菌（CSKP）組，其中CRKP組51例，CSKP組70例。經單因素分析，心血管系統疾病、呼吸系統疾病、神經系統疾病、其他穿刺、化療、中心靜脈導管、血液透析、血漿置換、導尿管、氣管插管、胃管，以及曾入住ICU、反復輸血和使用過碳青霉烯類藥物這幾個危險因素對造成CRKP血流感染有顯著影響（均P＜0.05）。對這些危險因素進行多因素logistic回歸分析，造成CRKP血流感染的獨立危險因素包括心血管系統疾病（OR=2.738，95%CI1.300～5.766，P=0.008），呼吸系統疾病（OR=6.943，95%CI2.243～21.496，P=0.001），神經系統疾病（OR=2.890，95%CI1.277～6.544，P=0.011），除骨穿、腰穿外的其他穿刺（OR=3.301，95%CI1.393～7.822，P=0.007），中心靜脈導管（OR=3.709，95%CI1.569～8.772，P=0.003），血液透析、血漿置換（OR=6.333，95%CI2.304～17.409，P＜0.001），導尿管（OR=21.851，95%CI94.926～96.932，P＜0.001），氣管插管（OR=4.478，95%CI2.059～9.736，P＜0.001），胃管（OR=14.270，95%CI4.059～50.172，P＜0.001），曾入住ICU（OR=8.100，95%CI3.564～18.409，P＜0.001）以及反復輸血（OR=3.004，95%CI1.395～6.471，P=0.005）和使用過碳青霉烯類藥物（OR=2.790，95%CI1.325～5.877，P=0.007）這幾個因素。

表6 CRKP血流感染危險因素的多因素logistic分析結果[例（%）]

討論

據CHINET中國耐藥監測數據顯示，近年KP分離率升高已成為醫院主要感染菌種之一［2］。本文回顧分析了近3年來廣東省第二中醫院的臨床分離菌株，發現KP位居院內致病菌感染前3位，且感染數居高不下。我們對1 852株KP臨床分離株的臨床分布特點進行分析發現，KP的標本來源中，呼吸道標本所占比例最高，為56.26%，其次為尿液和血液標本，分別為32.78%和6.53%，與已有報道一致［3］。這可能與臨床送檢的大多數為痰樣本有關，也可能與痰樣本易留取，細菌易定植于呼吸道，呼吸道致病菌易通過飛沫傳播以及大量使用廣譜抗菌藥物導致菌群失調造成的呼吸道中KP定植生長有關。建議醫院加強消毒、通風等措施，以控制呼吸道疾病的傳播；在KP的科室分布中，針康病區屬于綜合病區，占比最大，為38.66%，其次為呼吸科和ICU，分別為18.41%和13.71%。這可能與KP的生長特性有關，已知KP多存在于人體的呼吸道，對于免疫抑制或嚴重基礎病患者，感染風險更高，是院內感染的重要條件致病菌，可引起原發性肺炎及肺外感染。針康科由于收治老年患者較多，患者病情較重，多數患者需要給予大量的廣譜抗生素治療，且住院時間較長，均容易提高感染概率。再者，呼吸科和ICU也是KP感染的重要科室，呼吸科的多數患者需要予以氣管切開手術，手術的侵襲性操作容易損傷氣道，滋生細菌，增加了感染的可能性，而ICU患者病情重，長期臥床、抵抗力弱，侵襲性診療操作（氣管插管、呼吸機等）也增加了KP感染的概率。

近年來，KP對于常用抗菌藥物的耐藥性逐漸增加，KP的耐藥機制多樣且復雜，耐藥菌因濫用廣譜抗生素的影響而不斷進化，耐藥機制也隨之呈現出多樣化。主要與產AmpC酶或ESBLs、產碳青霉烯酶、耐藥基因的水平播散以及生物被膜的形成等有關［6］。由于廣譜抗菌藥物特別是第三代頭孢菌素的廣泛應用，KP的耐藥率逐漸升高，且多重耐藥越來越嚴重［7-9］。因此，我們對2019年至2021年期間臨床分離的1 852株KP總體耐藥率進行耐藥趨勢分析，結果表明，KP對第二代頭孢菌素如頭孢呋辛酯的耐藥率最高，可達80.10%，除阿米卡星、厄他培南近3年耐藥率低于50%，其余抗菌藥物耐藥率均高于50%，但阿米卡星屬于氨基糖苷類藥物，腎毒性較強，而厄他培南一般用于產ESBLs腸桿菌所致的社區獲得性感染，對銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌無效，醫院較少使用。由此可見，近幾年來，院內抗生素耐藥形勢愈發嚴峻。值得注意的是，哌拉西林/他唑巴坦和頭孢哌酮/舒巴坦，亞胺培南、阿米卡星和左氧氟沙星的耐藥率近3年逐年上升，提示上述藥物應參照藥物敏感結果使用并謹慎用藥。其中，碳青霉烯類抗菌藥物曾被認為是治療革蘭陰性菌嚴重感染的最后一道防線［2］，碳青霉烯類抗菌藥物是抗菌譜最廣，抗菌活性最強的非典型β內酰胺類抗菌藥物，能通過抑制細菌胞壁黏肽合成酶阻礙細胞壁黏肽合成使細菌胞壁缺損，細胞質滲透壓改變和細胞溶解而殺滅細菌［10］。因此，對碳青霉烯類抗菌藥物的控制刻不容緩。而阿莫西林/克拉維酸、頭孢西丁和厄他培南的耐藥率近年呈現顯著下降的趨勢，提示上述藥物對KP感染治療的敏感性較高，臨床使用的合理性和規范性較強；隨著臨床廣泛應用，耐藥菌株產生了碳青霉烯酶，CRKP的檢出率在全球范圍內也呈增長趨勢［5，11］，本研究也發現，近3年來CRKP檢出率有增長趨勢，分別為6.68%、7.74%、8.76%，這提示應加強臨床合理使用碳青霉烯類抗菌藥物，避免無指征、大劑量、長療程的應用。基于碳青霉烯類藥物強大的抗菌活性，臨床上常將其作為嚴重革蘭陰性菌感染的一線治療用藥，近年來KP對碳青霉烯類藥物耐藥率的快速增長，值得深思，提示臨床應提高標本送檢率，根據藥敏結果使用抗菌藥物。對于CRKP的治療，多項臨床研究顯示，碳青霉烯類藥物與替加環素或多黏菌素聯合用藥有協同作用，聯合治療病死率明顯低于單獨用藥［12-14］。

根據不同標本類型、不同科室來源、不同年齡和性別對KP的耐藥率進行比較分析，不同標本來源的KP對大部分抗菌藥物耐藥率差異均有統計學意義（均P＜0.05）。其中，呼吸道標本對抗菌藥物的耐藥率普遍較其他無菌標本高。值得注意的是，針對血液標本的KP感染，喹諾酮類、頭霉素類和碳青霉烯類的厄他培南耐藥率較低，這可能與不同標本來源菌株所攜帶的基因不同，產生耐藥機制也不同有關。不同科室來源的KP對不同抗菌藥物耐藥率差異均有統計學意義（均P＜0.001），其中ICU和呼吸科對抗生素耐藥率最高，對第二代頭孢菌素如頭孢呋辛鈉、頭孢呋辛酯以及第三代頭孢菌素如頭孢曲松的耐藥率均達到90%以上。主要原因可能均為重癥科室，患者病情復雜且嚴重，接受氣道侵入性治療多，造成下呼吸道感染的概率增高。抗菌藥物使用頻率高、時間長，導致細菌耐藥率增加。KP極易以生物膜形式定植于患者呼吸道和插管內，因此，醫院應加強這2個科室的耐藥性監測，以及對呼吸機插管類器具的使用管理，包括消毒、帶菌監測、消毒效果監測等。不同年齡段患者標本分離的KP菌株對各種抗菌藥物的耐藥性差異均有統計學意義（均P＜0.05）。其中，對于≥70歲的老年患者，由于其機體防御功能低下，呼吸道黏膜存在不同程度損傷，呼吸道黏膜纖毛運動功能減弱，易發生呼吸道感染等因素影響；其次，三四代頭孢菌素、氨基糖苷類或較低級別的β內酰胺酶抑制劑如阿莫西林/克拉維酸的耐藥率較高，可能治療效果欠佳。因此，需要得到臨床重視，控制≥70歲患者多重耐藥KP的發展進程。反之，＞18～40歲年齡段的中青年患者，對于較高級別的β內酰胺酶抑制劑如哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦、碳青霉烯類抗生素則較敏感，耐藥率低。另外，在整體人群中， 我們發現女性患者感染KP的數量是男性的2倍左右，提示KP的定植與感染存在性別差異，值得進一步研究。

以上研究可見，KP的臨床分布、耐藥性的增長、耐藥特點的變化，以及不同標本、不同科室、不同年齡分離菌株的耐藥性差別，使我們認識到其強大的播散能力以及耐藥性。因此，對KP的感染影響因素進行分析，對于制定有效的管理預防措施具有重要意義。朱桂紅等［15］研究發現，CRKP感染預后較CSKP感染患者差，且病死率較高。因此，采取積極有效的防控策略與措施，預防和控制CRKP感染的發生與傳播迫在眉睫。已知血流感染是感染性疾病最嚴重的表現，而KP血流感染居醫院革蘭陰性菌感染第2位，患者病情重、預后差［16］。因此，我們對CRKP血流感染患者的臨床資料進行單因素分析發現，心血管/呼吸/神經系統疾病、其他穿刺、插管、化療、血液透析/血漿置換、反復輸血、曾入住ICU和使用碳青霉烯類藥物等因素均對CRKP引起的血流感染有較大的影響，這與國內的研究大有相似之處［17-19］，且多因素回歸分析結果顯示，除化療外，其他因素均是CRKP血流感染的獨立危險因素。因此，臨床可以減少侵襲操作次數、合理用藥等，此外還要加強院內感染監控，防止感染的擴大播散。

綜上所述，醫院應加強KP特別是CRKP的監測，更精細化指導臨床抗感染治療以面對KP的感染率及耐藥率增高的嚴峻挑戰，加強認識及耐藥監測，正確治療及防控，提高感染患者的治愈率并防止耐藥性進一步傳播是醫務人員努力的方向，開發新的治療藥物也勢在必行。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明麥東媚：醞釀和設計試驗，分析/解釋數據，對文章的知識性內容作批評性審閱，統計分析；鐘嘉城：實施研究，采集數據，起草文章；譚俊青：行政、技術或材料支持，指導，支持性貢獻