“ESKAPE”在神經(jīng)外科醫(yī)源性細(xì)菌感染的表觀流行病學(xué)研究*

黃澤玉,鄭光輝，呂 虹，張國(guó)軍

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院檢驗(yàn)科,北京 100070)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)源性細(xì)菌感染是臨床上的一類重要的感染[1]，嚴(yán)重影響著神經(jīng)外科手術(shù)的成功率與患者的存活率[2]。近年來(lái)，由于抗菌藥物的濫用，多數(shù)微生物的耐藥性出現(xiàn)了上升，尤其是以“ESKAPE”6類細(xì)菌(屎腸球菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鮑曼不動(dòng)桿菌、銅綠假單胞菌及腸桿菌屬)的耐藥率上升尤為明顯[3]，如碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌(CRKP)、碳青霉烯耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌(CRAB)、萬(wàn)古霉素耐藥腸球菌(VRE)等在臨床上分離率越來(lái)越高。文獻(xiàn)報(bào)道，ESKAPE在神經(jīng)外科術(shù)后醫(yī)源性細(xì)菌感染的占比較高[4]。為探索神經(jīng)外科術(shù)后醫(yī)源性感染的流行病學(xué)特征，為臨床合理選擇抗菌藥物提供依據(jù)，本研究基于本院神經(jīng)外科數(shù)據(jù)庫(kù)，回顧性分析2009-2018年中樞神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)源性細(xì)菌感染的患者數(shù)據(jù)，獲得其流行病學(xué)特征與耐藥性的變遷。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院神經(jīng)外科數(shù)據(jù)庫(kù)2009-2018年的患者，均為首次腦脊液培養(yǎng)陽(yáng)性標(biāo)本。

1.2方法 腦脊液標(biāo)本采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行分離、培養(yǎng)與鑒定，培養(yǎng)系統(tǒng)選用BACTEC 9240全自動(dòng)微生物培養(yǎng)儀(BD公司)；鑒定系統(tǒng)包括 Phoenix 100(BD公司)、VITEK-2 Compact(生物梅里埃公司) 及VITEK MS(生物梅里埃公司)等。將留取的腦脊液標(biāo)本注入兒童需氧培養(yǎng)瓶(BD公司)放入BECTEC 9240全自動(dòng)培養(yǎng)儀(Becton, Dickinson and Company)連續(xù)培養(yǎng)，并將培養(yǎng)結(jié)果為陽(yáng)性的標(biāo)本二次轉(zhuǎn)種至哥倫比亞羊血瓊脂(生物梅里埃公司)上，通過(guò)儀器或手工進(jìn)行鑒定，藥敏實(shí)驗(yàn)主要采用微量肉湯稀釋法與平板擴(kuò)散法共同進(jìn)行，針對(duì)細(xì)菌的耐藥表型判定采用CLSI 2018的相關(guān)規(guī)則。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 本研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用細(xì)菌耐藥性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件WHONET 5.6進(jìn)行分析，患者病原菌分離構(gòu)成比與藥物敏感度試驗(yàn)按照百分率(%)進(jìn)行計(jì)算，以耐藥率、中介率與敏感率進(jìn)行表征，計(jì)量數(shù)據(jù)采用IBM SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為增加數(shù)據(jù)的代表性與有效性，本研究將每?jī)赡曜鳛橐粋€(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，采用ANOVA分析對(duì)各時(shí)間區(qū)間的敏感率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1神經(jīng)外科術(shù)后腦脊液培養(yǎng)陽(yáng)性的細(xì)菌分布 2009-2018年本院共收集34 382例神經(jīng)外科患者的腦脊液標(biāo)本，其中陽(yáng)性標(biāo)本2 781例，陽(yáng)性率為8.09%(2 731/34 382)。因凝固酶陰性葡萄球菌(CoNS)在分類學(xué)上類似[5]，故將其作為一類菌進(jìn)行分析，各年度菌群分布如表1所示，由表1可以看出，CoNS、鮑曼不動(dòng)桿菌、金黃色葡萄球菌及肺炎克雷伯菌是分離率最高的幾類細(xì)菌，其中，“ESKAPE”共占據(jù)所有分離株的24.50%，其構(gòu)成比見表1。

表1 2009-2018年神經(jīng)外科醫(yī)源性感染的細(xì)菌分布[n(%)]

2.2神經(jīng)外科醫(yī)源性“ESKAPE”感染的耐藥性分析 2009-2018年間，神經(jīng)外科術(shù)腦脊液分離出的“ESKAPE”的耐藥性分析如表2～6所示，由于銅綠假單胞菌、屎腸球菌與腸桿菌屬的例數(shù)相對(duì)較少，故對(duì)其做了綜合性耐藥分析研究。

金黃色葡萄球菌的耐藥性如表2所示，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的比例超過(guò)40.00%，對(duì)于復(fù)方磺胺甲基異噁唑的敏感率逐年降低。整體上看，十年間，大多數(shù)抗菌藥物敏感度的變化差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，金黃色葡萄球菌雖然耐藥性較為嚴(yán)重，但10年間，其細(xì)菌的耐藥性并未增強(qiáng)，尤其是MRSA的分離率在逐年減低，萬(wàn)古霉素、替考拉寧仍然為神經(jīng)系統(tǒng)感染金黃色葡萄球菌的最佳抗菌藥物，敏感率均為100.00%。

由表3可以看出，肺炎克雷伯菌的耐藥性較為嚴(yán)重，除多黏菌素外，無(wú)任何一種抗菌藥物的敏感率>90.0%，產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(ESBLs)的比例為42.70%，且存在逐漸上升的趨勢(shì)。對(duì)于臨床常用的抗菌藥物的敏感率也出現(xiàn)了下降，如頭孢吡肟的敏感率從2009年起逐年下降，平均敏感率不足60.00%。更為嚴(yán)重的是，碳青霉烯類抗菌藥物的敏感率不足80.00%，且出現(xiàn)了嚴(yán)重下降的趨勢(shì)，監(jiān)測(cè)的6年間，碳青霉烯類抗菌藥物的敏感率從2013-2014年的82.90%降至2017-2018年的46.60%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。同樣，鮑曼不動(dòng)桿菌的耐藥性出現(xiàn)了非常明顯的變化，氨基糖苷類抗菌藥物的敏感率由2009-2010年的接近100.00%降至2017-2018年的不足40.00%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而針對(duì)第2代、3代頭孢菌素的敏感率也出現(xiàn)了由大于80.00%到不足40.00%的變化趨勢(shì)，碳青霉烯類抗菌藥物的敏感率也從63.20%降至59.00%。

研究期間，銅綠假單胞菌的整體耐藥性較為嚴(yán)重，由表5可以看出，其產(chǎn)ESBLs的比例為27.60%，且對(duì)亞胺培南的敏感率僅為62.10%。而從腸桿菌屬的數(shù)據(jù)來(lái)看，整體耐藥情況適中，對(duì)第3代頭孢菌素的敏感率大于70.00%，而對(duì)于碳青霉烯類抗菌藥物的敏感率接近100.00%。屎腸球菌的耐藥率較高，VRE比例為27.70%，除糖肽類抗菌藥物與惡唑烷酮類抗菌藥物之外，僅有氯霉素與四環(huán)素敏感率較高(>70.0%)。

表2 2009-2018年神經(jīng)外科醫(yī)源性感染金黃色葡萄球菌的耐藥性分析(%)

注：-表示無(wú)數(shù)據(jù)。

表3 2009-2018年神經(jīng)外科醫(yī)源性感染肺炎克雷伯菌的耐藥性分析(%)

注：-表示無(wú)數(shù)據(jù)。

注：-表示無(wú)數(shù)據(jù)。

注：-表示無(wú)數(shù)據(jù)；R為耐藥，I為中介，S為敏感。

表6 2009-2018年神經(jīng)外科醫(yī)源性感染屎腸球菌的耐藥性分析(%)

注：R為耐藥，I為中介，S為敏感。

3 討 論

文獻(xiàn)報(bào)道，抗菌藥物引起的細(xì)菌耐藥性可能會(huì)造成比癌癥還嚴(yán)重的危害，如果不采取有效的措施，預(yù)計(jì)到2050年，全球每年會(huì)有1 000萬(wàn)人死于耐藥性細(xì)菌感染[6]。神經(jīng)外科術(shù)后感染在整個(gè)術(shù)后感染的發(fā)病率排名第3[7]，由于神經(jīng)外科手術(shù)的復(fù)雜性與患者自身創(chuàng)傷導(dǎo)致的免疫力相對(duì)下降，導(dǎo)致此類感染嚴(yán)重影響患者的手術(shù)成功率與存活率。中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染主要導(dǎo)致細(xì)菌性腦膜炎與細(xì)菌性腦炎，如若感染的細(xì)菌為多重耐藥(MDR)甚至是泛耐藥(XDR)，將會(huì)使臨床應(yīng)對(duì)更為棘手[8]，而“ESKAPE”6類微生物已經(jīng)被認(rèn)為是導(dǎo)致院內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)較高的細(xì)菌，且由于抗菌藥物的濫用，6類細(xì)菌的耐藥性也出現(xiàn)了較大的變化，為了合理選擇抗菌藥物并探索耐藥菌在神經(jīng)系統(tǒng)感染的分布情況，本文回顧性分析了中國(guó)最大的神經(jīng)外科中心-北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科近十年的數(shù)據(jù)，以便更好地獲得神經(jīng)外科術(shù)后細(xì)菌性感染的流行病學(xué)與抗菌藥物使用信息。

整體來(lái)看，神經(jīng)外科術(shù)后細(xì)菌性感染的微生物分布較為集中，但已經(jīng)具有多樣化的趨勢(shì)。十年間，腦脊液病原菌分離株以革蘭陽(yáng)性菌為主，尤其是CoNS，占據(jù)了超過(guò)50.00%的比例，雖然CoNS可以導(dǎo)致導(dǎo)管相關(guān)性感染[9]，但有文獻(xiàn)報(bào)道，其在神經(jīng)外科術(shù)后分離株方面，80.00%以上的為污染菌[10]，且由于CoNS的致病性較弱，故在神經(jīng)系統(tǒng)感染方面并未將CoNS特殊對(duì)待?！癊SKAPE”占24.50%，占據(jù)了CoNS外致病菌的50.00%以上。與文獻(xiàn)[11]報(bào)道類似，金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌與鮑曼不動(dòng)桿菌的比例顯著高于另外三類細(xì)菌，也是目前感染最嚴(yán)重的三類細(xì)菌，“ESKAPE”的整體構(gòu)成比變化趨勢(shì)不明顯，說(shuō)明其分布可能出現(xiàn)了一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。

2017年2月，WHO發(fā)布了12類具有嚴(yán)重危害性的耐藥菌株，其中排名前5名的危險(xiǎn)耐藥菌均屬于“ESKAPE”之中，這從側(cè)面說(shuō)明了“ESKAPE”感染的危險(xiǎn)性。當(dāng)危險(xiǎn)的耐藥菌感染發(fā)生在中樞神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，將會(huì)造成更為嚴(yán)重的后果。本研究發(fā)現(xiàn)，金黃色葡萄球菌最廣泛的耐藥形式MRSA比例在十年中并未上升，而出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)，這可能與其特有的耐藥基因相關(guān)，金黃色葡萄球菌的mecA基因可能并不易于誘導(dǎo)耐藥；另外，由于目前病床周轉(zhuǎn)率的提升，社區(qū)獲得性金黃色葡萄球菌可能由于定植或消毒未凈而使得整個(gè)感染更易于為社區(qū)獲得性感染，這也可以通過(guò)院內(nèi)獲得的耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌(MRCoNS)在神經(jīng)外科醫(yī)源性細(xì)菌感染比例的逐年上升得以佐證[12-13]，故加強(qiáng)術(shù)前清潔消毒非常有必要。雖然耐藥性并未上升，但由于抗MRSA感染的藥物可選擇較少，僅有糖肽類與惡唑烷酮類抗菌藥物可用，雖然也有第5代頭孢菌素頭孢洛林等新藥，但尚未大規(guī)模應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染[14]，故金黃色葡萄球菌的感染仍需臨床重視。肺炎克雷伯菌是近年來(lái)耐藥性增長(zhǎng)最強(qiáng)的微生物之一，文中數(shù)據(jù)顯示，其在2017-2018年對(duì)碳青霉烯類抗菌藥物的敏感率出現(xiàn)了急劇下降，這也與目前整個(gè)耐藥菌的激增相關(guān)。由于具有泛耐藥性，CRKP在神經(jīng)外科術(shù)后感染方面的致死率較高，尤為嚴(yán)重的是，我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了具備高毒因子的CRKP，由于這類細(xì)菌兼而具有致病性與耐藥性的雙重作用，已經(jīng)引起了世界范圍內(nèi)的關(guān)注[15]。其他類的抗菌藥物在應(yīng)對(duì)肺炎克雷伯菌感染方面，在近2年也出現(xiàn)了較大的下降，僅有多黏菌素B全敏感，但國(guó)內(nèi)外均有文獻(xiàn)報(bào)道多黏菌素B的耐藥株的出現(xiàn)[16]。由于多黏菌素B的血漿蛋白結(jié)合率低等特點(diǎn)，應(yīng)用也較為受限，目前應(yīng)對(duì)肺炎克雷伯菌的感染一般采用延長(zhǎng)靜脈注射時(shí)間，鞘內(nèi)注射或者二聯(lián)、三聯(lián)療法等[17-19]。鮑曼不動(dòng)桿菌感染主要發(fā)生在神經(jīng)外科ICU，整體上看，鮑曼不動(dòng)桿菌的耐藥性強(qiáng)于肺炎克雷伯菌，CRAB率為59.00%，與CRKP類似，近2年也出現(xiàn)了一個(gè)下降。尤為重要的是，鮑曼不動(dòng)桿菌存在嚴(yán)重的橫向基因遷移現(xiàn)象，其自身獲得性耐藥能力較強(qiáng)，導(dǎo)致其難以完全被殺死，成為ICU的一個(gè)重要的隱患[20]。其他如氨基糖苷類抗菌藥物及第3代頭孢菌素敏感率降低得更明顯。應(yīng)對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌導(dǎo)致的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染時(shí)，也僅有替加環(huán)素，多黏菌素或高劑量舒巴坦可作為有效的治療手段[21]。碳青霉烯耐藥銅綠假單胞菌(CRPE)位于WHO發(fā)布的耐藥菌的第2位，雖然近年來(lái)分離株數(shù)出現(xiàn)了下降，但耐藥性卻出現(xiàn)了上升，對(duì)碳青霉烯類抗菌藥物敏感率高于60.00%，應(yīng)對(duì)銅綠假單胞菌導(dǎo)致的術(shù)后感染，除多黏菌素B與碳青霉烯外，氨基糖苷類抗菌藥物也可作為備選方案之一。屎腸球菌在神經(jīng)外科術(shù)后感染方面的分離率已經(jīng)超過(guò)銅綠假單胞菌，而VRE的比例也相對(duì)較高，不敏感率超過(guò)20.00%。應(yīng)對(duì)萬(wàn)古霉素敏感的屎腸球菌，可采用萬(wàn)古霉素與利奈唑胺等來(lái)治療，而應(yīng)對(duì)VRE,臨床主要采用包括氯霉素、多西環(huán)素、高劑量的氨芐西林或氨芐西林/舒巴坦等。而陰溝腸桿菌或產(chǎn)氣腸桿菌等腸桿菌屬在神經(jīng)外科術(shù)后感染方面的數(shù)據(jù)較少，耐藥性也不強(qiáng)，但由于其被列為6類常見的耐藥菌之一，仍然值得臨床工作者的關(guān)注，避免誘導(dǎo)性耐藥產(chǎn)生。

4 結(jié) 論

“ESKAPE”在神經(jīng)外科術(shù)后細(xì)菌性感染方面占據(jù)著較高的比例，尤其是耐藥性的激增與感染數(shù)量的上漲，嚴(yán)重影響神經(jīng)外科手術(shù)成功率，是臨床工作控制的主要方向之一。