2018-2021年某院陰溝腸桿菌耐藥特征及與抗菌藥物使用強度的相關(guān)性分析*

冀召帥,劉 岸,安 揚,唐 蕾,張 楠,俞佳慧,艾 超

清華大學(xué)附屬北京清華長庚醫(yī)院/清華大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院藥學(xué)部,北京 102218

陰溝腸桿菌(ECL)作為醫(yī)院內(nèi)感染重要的病原微生物,可引起呼吸道、傷口、泌尿系統(tǒng)的感染和腦膜炎等病癥,對生命健康造成嚴重影響[1]。2020年全國細菌耐藥監(jiān)測報告顯示陰溝腸桿菌在革蘭陰性菌中分離率為3.9%[2],居第5位。隨著抗菌藥物廣泛使用,在抗菌藥物選擇壓力下耐藥陰溝腸桿菌迅速出現(xiàn),給臨床抗感染治療工作和實驗室快速檢測帶來了巨大挑戰(zhàn)[3]。研究顯示,2013-2017年我國陰溝腸桿菌耐藥率呈增長趨勢,尤其對碳青霉烯類藥物的耐藥性明顯增加[4-5];美國2006-2015年的流行病調(diào)查結(jié)果顯示,耐碳青霉烯陰溝腸桿菌檢出率在近十年有明顯上升趨勢[6]。為進一步了解近期臨床陰溝腸桿菌耐藥性趨勢,本研究擬對本院2018-2021年陰溝腸桿菌的臨床分布、耐藥趨勢進行分析,并探討其與抗菌藥物使用強度之間的關(guān)聯(lián)性,旨在為臨床選擇治療陰溝腸桿菌感染的抗菌藥物提供參考。

1 材料與方法

1.1菌株來源 收集本院2018年1月1日至2021年12月31日住院患者臨床標本分離的陰溝腸桿菌,標本類型主要包括痰液、血液、尿液和引流液,去除同一患者重復(fù)分離菌株。記錄陰溝腸桿菌檢出科室、藥敏試驗結(jié)果相關(guān)信息。

1.2病原體鑒定及藥敏試驗 按照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》進行細菌分離培養(yǎng)鑒定,以上操作在本院檢驗科微生物室完成。所有菌株使用法國生物梅里埃公司 VITEK-2 AST-GN13 藥敏卡進行鑒定,按照美國臨床和實驗室標準協(xié)會(CLSI)推薦的紙片擴散法確認藥敏結(jié)果,所有結(jié)果均參照CLSI 2013標準判讀。

1.3觀察指標 統(tǒng)計分析本院2018-2021年檢出的陰溝腸桿菌占比,以及對常見抗菌藥物的耐藥率變化趨勢;統(tǒng)計2018-2021年住院患者常用抗菌藥物使用強度及逐年變化趨勢,并分析陰溝腸桿菌耐藥率與抗菌藥物使用強度間的相關(guān)性。抗菌藥物使用強度的計算:抗菌藥物使用強度=抗菌藥物用藥頻度(DDDs)×100/(同期收治患者人天數(shù)),而DDDs=抗菌藥物年消耗量/成人限定日劑量(DDD),DDD值以世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦劑量作為參考,同一通用名不同品牌抗菌藥物應(yīng)分別計算DDDs后相加即為該藥總DDDs。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析,對耐藥率、抗菌藥物使用強度的趨勢分析采用χ2線性趨勢檢驗;對耐藥率與抗菌藥物使用強度進行相關(guān)性分析,數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布時采用Pearson相關(guān)進行相關(guān)關(guān)系分析,數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布時則采用Spearman相關(guān)進行相關(guān)關(guān)系分析。相關(guān)系數(shù)r>0表示二者呈正相關(guān),r<0表示二者呈負相關(guān)。|r|<0.3表示二者無直線相關(guān)關(guān)系,0.3≤|r|<0.5為低度相關(guān)關(guān)系,0.5 ≤|r|<0.8為中度相關(guān),|r|≥0.8時,表示二者具有較強的相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1陰溝腸桿菌檢出情況 2018-2021年本院共分離細菌23 184株,其中陰溝腸桿菌746株,占3.22%。2018-2021年分離的陰溝腸桿菌總株數(shù)在本院所有革蘭陰性菌中排名居第5位。2018-2021年檢出的細菌中陰溝腸桿菌占比情況見表1。

表1 2018-2021年陰溝腸桿菌占比情況

2.2檢出科室分布 2018—2021年本院分離出的746株陰溝腸桿菌中,檢出碳青霉烯耐藥陰溝腸桿菌163株。重癥醫(yī)學(xué)科(ICU)是陰溝腸桿菌最主要的檢出科室,2018—2021年共檢出陰溝腸桿菌173株,占23.19%,其中碳青霉烯耐藥陰溝腸桿菌共檢出71例,占ICU總陰溝腸桿菌的41.04%;其次為肝膽胰外科[115株(15.42%)]、泌尿外科[55株(7.37%)]、康復(fù)科[45株(6.03%)]。2018—2021年陰溝腸桿菌檢出株數(shù)居前10位的臨床科室見表2。

表2 2018—2021年陰溝腸桿菌檢出株數(shù)排名居前10位的臨床科室

2.3耐藥率變化 2018-2021年陰溝腸桿菌整體耐藥率近4年處于波動狀態(tài)。β內(nèi)酰胺類藥物中,對第3代頭孢菌素耐藥率整體較高,其中對頭孢曲松耐藥率居首位,耐藥率為44.9%～54.8%,對頭孢他啶的耐藥率為35.8%～48.0%;對第4代頭孢菌素(頭孢吡肟)的耐藥率為19.6%～27.0%。β內(nèi)酰胺類+酶抑制劑復(fù)方藥物中,對哌拉西林/他唑巴坦的耐藥率為21.4%～39.2%,對頭孢哌酮/舒巴坦的耐藥率為19.5%～44.2%;喹諾酮類藥物中,對環(huán)丙沙星的耐藥率為16.5%～24.5%,對左氧氟沙星的耐藥率為12.3%～20.9%;碳青霉烯類藥物中,對厄他培南的耐藥率為8.8%～30.8%,亞胺培南耐藥率為4.9%～11.3%;氨基糖苷類藥物中,對妥布霉素的耐藥率為13.9%～25.8%,對阿米卡星耐藥率在1.0%左右。見表3。

表3 陰溝腸桿菌在各年度對常用抗菌藥物的耐藥率變化(%)

2.4抗菌藥物使用強度 頭孢曲松、頭孢哌酮/舒巴坦、左氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦使用強度排序靠前;而頭孢吡肟、環(huán)丙沙星、妥布霉素使用強度較小。見表4。

表4 常用抗菌藥物在各年度的使用強度變化趨勢

2.52018-2021年陰溝腸桿菌耐藥率與抗菌藥物使用強度相關(guān)性分析 陰溝腸桿菌對哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦、亞胺培南的耐藥率與環(huán)丙沙星使用強度呈顯著相關(guān)(r=1.000,P<0.001);陰溝腸桿菌對妥布霉素的耐藥率與頭孢他啶使用強度呈顯著相關(guān)(r=1.000,P<0.001)。陰溝腸桿菌對頭孢他啶、頭孢曲松、厄他培南的耐藥率分別與哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松使用強度呈強相關(guān)(r均為0.800),陰溝腸桿菌對哌拉西林/他唑巴坦、亞胺培南、頭孢哌酮/舒巴坦的耐藥率分別與哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松、阿米卡星使用強度呈中度相關(guān)(r均為0.600)。見表5。

表5 陰溝腸桿菌耐藥率與抗菌藥物使用強度的相關(guān)系數(shù)(r)

3 討 論

本研究結(jié)果顯示該醫(yī)院2018-2021年檢出的陰溝腸桿菌占所有檢出細菌的3.22%,在革蘭陰性菌中排名居第5位,該數(shù)據(jù)與國內(nèi)已有報道一致[2,7]。陰溝腸桿菌的檢出科室分布主要為ICU、肝膽胰外科等,與國內(nèi)近幾年的相關(guān)研究報道基本一致[4-5,8-10]。而耐碳青霉烯陰溝腸桿菌檢出科室主要為ICU、肝膽胰外科、普內(nèi)科、康復(fù)科、肝臟ICU、急診內(nèi)科等,與陰溝腸桿菌的分布科室有一定的差異;耐碳青霉烯陰溝腸桿菌檢出率的科室排名結(jié)果顯示ICU、普內(nèi)科、急診內(nèi)科檢出耐碳青霉烯陰溝腸桿菌比例較高。

陰溝腸桿菌的耐藥機制復(fù)雜多樣,各種耐藥機制協(xié)同作用,造成其對多類抗菌藥物耐藥,耐藥機制主要包括:(1)產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶[11-13],產(chǎn)頭孢菌素酶(AmpC酶)、產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(ESBLs)和碳青霉烯酶是陰溝腸桿菌耐藥的主要機制;(2)喹諾酮耐藥基因(qnr)[14],qnr基因通過質(zhì)粒介導(dǎo)作用在菌群內(nèi)或菌群間播散,使對喹諾酮類抗菌藥物耐藥的陰溝腸桿菌不斷增加;(3)整合子作用[15-16],Ⅰ類整合子在多重耐藥的陰溝腸桿菌中最常見,其移動性和整合能力可以特異性地俘獲和表達耐藥基因,并使耐藥基因在菌群間持續(xù)傳播流動;(4)外排泵作用[17],在少數(shù)的陰溝腸桿菌耐藥菌中發(fā)現(xiàn),由ramA調(diào)控基因介導(dǎo)的AcrAB外排泵過度表達,使菌體內(nèi)的藥物不斷被排出而導(dǎo)致耐藥;(5)膜孔蛋白缺失,陰溝腸桿菌的外膜上膜孔蛋白F或D的缺失導(dǎo)致細菌轉(zhuǎn)運抗菌藥物的效率下降,比如氟喹諾酮類、厄他培南、頭孢菌素類等抗菌藥物;(6)作用靶點的改變等[17],如編碼基因DNA轉(zhuǎn)促酶和拓撲異構(gòu)酶4個亞單位GyrA、GyrB、ParC和ParE基因發(fā)生突變,導(dǎo)致酶失去原有活性,氟喹諾酮類藥物對兩種酶的識別度降低,敏感性下降。

本院陰溝腸桿菌對常見的11種抗菌藥物耐藥率數(shù)據(jù)顯示,整體耐藥率近4年處于波動狀態(tài)。β-內(nèi)酰胺類藥物中,陰溝腸桿菌對第3代頭孢菌素的耐藥率整體偏高,頭孢曲松耐藥率居首位,耐藥率為44.9%～54.8%;而對β-內(nèi)酰胺類+酶抑制劑耐藥率有所降低,表明β-內(nèi)酰胺酶抑制劑增加了對產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶陰溝腸桿菌的作用效果;頭孢吡肟的耐藥率為19.6%～27.0%,這與第4代頭孢菌素具有更強的細胞外膜穿透性,對產(chǎn)AmpC酶和β-內(nèi)酰胺酶細菌穩(wěn)定性強等因素有關(guān)。陰溝腸桿菌對碳青霉烯類藥物的耐藥率為4.9%～30.8%,而對厄他培南的耐藥率明顯高于亞胺培南。對喹諾酮類藥物的耐藥率居中,而對氨基糖苷類藥物的耐藥率整體最低,其中對阿米卡星的耐藥率最低,耐藥率在1.0%左右。本院檢出的陰溝腸桿菌對11種常用抗菌藥物的耐藥率與已有的研究數(shù)據(jù)基本一致[7,18]。

已有研究表明,細菌耐藥水平與抗菌藥物的用量之間存在一種宏觀的量化關(guān)系,即一定范圍內(nèi)的抗菌藥物使用情況可以導(dǎo)致病原菌整體耐藥率及耐藥菌感染率的變化[19-21]。本院檢出的陰溝腸桿菌對頭孢他啶、頭孢曲松、厄他培南的耐藥率分別與哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松使用強度呈強相關(guān)(r=0.800,P=0.200),陰溝腸桿菌對哌拉西林/他唑巴坦、亞胺培南、頭孢哌酮/舒巴坦的耐藥率分別與哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松、阿米卡星使用強度呈中度相關(guān)(r=0.600,P=0.400),說明陰溝腸桿菌對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物的耐藥一定程度上與哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松的臨床使用存在關(guān)聯(lián),提示本院哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松臨床使用可能不合理。此外,雖然本研究中發(fā)現(xiàn)環(huán)丙沙星使用強度與陰溝腸桿菌對哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦等6種抗菌藥物的耐藥率呈強相關(guān)性,但因2018-2021年本院環(huán)丙沙星的使用強度較小,推測該藥的相關(guān)性分析結(jié)果為假陽性。

陰溝腸桿菌耐藥情況仍然處于相對嚴峻的形勢,其中對第3代頭孢菌素耐藥率最高。陰溝腸桿菌對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物的耐藥一定程度上與哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松的臨床使用存在關(guān)聯(lián),提示本院哌拉西林/他唑巴坦、頭孢曲松的臨床使用可能存在不合理的情況,臨床應(yīng)予以重視,加強抗菌藥物合理用藥管控。