2016—2018年某三甲醫(yī)院碳青霉烯類非敏感銅綠假單胞菌的臨床分布及耐藥性變遷

彭召紅 張娜 張洪濤 李曉華 曹青鳳

(鄂爾多斯市中心醫(yī)院康巴什部檢驗(yàn)科，鄂爾多斯 017010)

銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa, PA)是一種非發(fā)酵革蘭陰性桿菌，也是引起院內(nèi)感染和醫(yī)療相關(guān)感染(healthcare-associated infections，HAIs)最常見(jiàn)病原菌之一[1]。銅綠假單胞菌是囊性纖維化患者最主要的呼吸道病原菌，銅綠假單胞菌還可以引起呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎和院內(nèi)肺炎、燒傷創(chuàng)面感染、慢性傷口感染和糖尿病足感染、毛囊炎、外耳炎和感染性角膜炎等[2]。有研究顯示，大約3%～5%的院內(nèi)感染肺炎由假單胞菌引起。Ranjan等[3]研究發(fā)現(xiàn)，假單胞菌引起25.7%～38%的革蘭陰性菌相關(guān)呼吸機(jī)相關(guān)肺炎。目前，臨床上抗菌藥物不合理使用情況較為常見(jiàn)，導(dǎo)致PA對(duì)各種抗菌藥物的耐藥性演變更快[4]，使得多重耐藥PA (multidrug-resistance，MDR-PA)、泛耐藥PA(extensive drug-resistance，XDR-PA)、耐碳青霉烯類PA(carbapenem-resistance，CRPA)的檢出率逐年增高。在過(guò)去10年中，碳青霉烯類藥物被認(rèn)為是治療耐藥革蘭陰性菌感染的最后一道防線，隨著其耐藥率的上升，世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將CRPA作為一個(gè)迫切需要新的治療方案的關(guān)鍵性優(yōu)先級(jí)病原菌[5]。醫(yī)院里的多重耐藥PA不良后果包括資源利用率和成本增加、發(fā)病率和死亡率的升高[6]。因此，及時(shí)準(zhǔn)確的了解CRPA的耐藥情況對(duì)于預(yù)防和控制多重耐藥的發(fā)生和傳播具有重要意義。本文從碳青霉烯類非敏感銅綠假單胞菌(carbapenemnon-susceptible ofPseudomonas aeruginosa, CnSPA)的角度，對(duì)2016—2018年的PA耐藥性的變遷和臨床分布進(jìn)行了回顧性分析。

1 材料與方法

1.1 菌株來(lái)源

收集2016年1月—2018年12月鄂爾多斯市中心醫(yī)院康巴什部送檢的各類感染標(biāo)本中分離PA菌株，剔除重復(fù)株共179株。

1.2 試劑及儀器

哥倫比亞血瓊脂、巧克力瓊脂平板為法國(guó)生物梅里埃公司產(chǎn)品，中國(guó)蘭和水解酪蛋白(MH)平板為自配，瓊脂粉購(gòu)自O(shè)xoid公司。VITEK 2 Compact全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)及配套鑒定GN卡、藥敏卡GN AST-09卡為法國(guó)生物梅里埃公司產(chǎn)品，藥敏紙片購(gòu)自英國(guó)Oxoid公司。

1.3 細(xì)菌鑒定及藥敏試驗(yàn)

送檢標(biāo)本分別接種哥倫比亞血瓊脂和中國(guó)蘭平板，呼吸道標(biāo)本再增加接種巧克力平板，35℃、5%CO2環(huán)境培養(yǎng)過(guò)夜。對(duì)培養(yǎng)出的可疑PA菌落進(jìn)行分純和鑒定。儀器法對(duì)菌株進(jìn)行藥物敏感性檢測(cè)，氨曲南因儀器法結(jié)果不穩(wěn)定故補(bǔ)做K-B法藥敏。依據(jù)美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CLSI)當(dāng)年折點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)判斷藥敏結(jié)果。質(zhì)控菌株為銅綠假單胞菌ATCC 27853，由中國(guó)國(guó)家衛(wèi)健委臨床檢驗(yàn)中心提供。

1.4 CnSPA、MDR-PA、XDR-PA定義

銅綠假單胞菌對(duì)任何碳青霉烯類抗生素(亞胺培南和美羅培南)中介或耐藥即定義為CnSPA。定義MDR-PA、XDR-PA的8類抗菌藥物為氨基糖苷類、抗假單胞菌碳青霉烯類、抗假單胞菌頭孢菌素類、抗假單胞菌氟喹諾酮類、抗假單胞菌β-內(nèi)酰胺/β-內(nèi)酰胺酶抑制劑復(fù)合物類、單環(huán)β-內(nèi)酰胺類、磷霉素類和脂肽類(黏菌素、多黏菌素B)，其中3類或以上(每類中1種或以上)不敏感為MDR-PA，6類或以上(每類中1種或以上)不敏感為XDR-PA[7]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用WHONET 5.6軟件分析菌株分布和耐藥性。應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 菌株分離情況

2016—2018年全院共分離PA菌株179株(3年分別是45株、53株和81株)，其中CnSPA73株(3年分別是13株、19株和41株)。CnSPA/PA構(gòu)成比變化總體呈逐年上升趨勢(shì)(圖1)。分離的73株CnSPA中，MDR與XDR的構(gòu)成比有逐年下降趨勢(shì)，見(jiàn)表1。73株CnSPA菌株對(duì)頭孢他啶、頭孢吡肟及哌拉西林/他唑巴坦的敏感率及變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2，由圖可見(jiàn)碳青霉烯非敏感株對(duì)于頭孢他啶、頭孢吡肟及哌拉西林/他唑巴坦有一定的敏感性，且敏感性呈上升趨勢(shì)。

表1 2016—2018年CnsPA中MDR與XDR的檢出量Tab.1 Distribution of MDR and XDR in CnSPA from 2016 to 2018

2.2 標(biāo)本來(lái)源

2016—2018年分離自痰液的PA菌株最多(131株，占73.2%)，其次為分泌物標(biāo)本和尿液標(biāo)本各12株(占6.7%)、血液標(biāo)本6株(占3.4%)，其中尿液和血液標(biāo)本中沒(méi)有檢出CnSPA。痰標(biāo)本分離CnSPA菌株最多(63株，占86.3%)，其次為創(chuàng)面分泌物(5株，占6.8%)。其它CnSPA分別分離自引流液(2株，占2.7%)、膿液(1株，占1.4%)、盆腔積液(1株，占1.4%)、胸水(1株，占1.4%)標(biāo)本。痰標(biāo)本的CnSPA分離率高于非痰標(biāo)本 (P＜0.005)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見(jiàn)表2。

表2 2016—2018年CnSPA標(biāo)本來(lái)源分布Tab.2 Distribution of CnSPA specimens from 2016 to 2018

2.3 科室分布

2016—2018年外科分離PA菌株最多(60株，占33.5%)，同時(shí)外科分離CnSPA菌株也最多(24株，占32.9%)；其次為內(nèi)科，分離CnSPA菌株21株(占28.8%)；ICU分離CnSPA菌株14株(占19.2%)。但就CnSPA/PA構(gòu)成比來(lái)看，ICU為87.5%居于第一位。見(jiàn)表3。住院患者與門(mén)診患者CnSPA/PA構(gòu)成比分別為40.2%和46.7%。

表3 2016—2018年CnSPA科室來(lái)源分布Tab.3 Department distribution of CnSPA from 2016 to 2018

2.4 年齡及性別分布

179株P(guān)A中61～70年齡組分離最多(49株，占27.4%)。73株CnSPA中，53株(占72.6%)分離自男性患者。61～70歲年齡組是CnSPA最多見(jiàn)的分離人群(28株，38.4%)，其次為41～50、51～60歲年齡組人群，分別占19.2%、13.7%。61～70歲年齡段CnSPA/PA構(gòu)成比為57.1%，居于第一位，見(jiàn)表4。61～70歲年齡段與其他年齡段CnSPA檢出率相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.01)。男性患者PA和CnSPA檢出量均高于女性，見(jiàn)表5。男性與女性CnSPA/PA構(gòu)成比分別為43.8%和34.5%。

表5 2016—2018年CnsPA在不同性別的檢出量Tab.5 Distribution of CnSPA in patients of different sexes from 2016 to 2018

2.5 2016—2018年P(guān)A對(duì)IPM、MEM及其他主要抗菌藥物的耐藥性變遷

通過(guò)對(duì)2016—2018年3年間的銅綠假單胞菌對(duì)碳青霉烯類藥物的耐藥性分析發(fā)現(xiàn)，IPM和MEM的耐藥率總體呈上升趨勢(shì)，分別由2016年的12.5%和11.6%上升到2018年的21.8%和17.9%。見(jiàn)圖3。通過(guò)對(duì)其他常用抗菌藥物耐藥率分析發(fā)現(xiàn)，阿米卡星、環(huán)丙沙星、哌拉西林、哌拉西林/他唑巴坦、慶大霉素、頭孢吡肟、頭孢他啶、妥布霉素和左氧氟沙星的耐藥率均呈下降趨勢(shì)，與碳青霉烯類藥物有所不同。其中耐藥率小于9%的抗菌藥物包括哌拉西林/他唑巴坦和阿米卡星，見(jiàn)表6。

表6 2016—2018年P(guān)A對(duì)主要抗菌藥物耐藥率Tab.6 Resistance ratio of PA to mainly antibiotic from 2016 to 2018

3 討論

銅綠假單胞菌是在1882年被Gessard在綠膿中首次發(fā)現(xiàn)。PA無(wú)處不在的存活方式使得這種細(xì)菌頻繁感染人類。PA是一種腸道正常菌群，但它在完整上皮上是不容易定植的。因此，PA在健康個(gè)體中不引起感染[8]，而是作為一種條件致病菌感染免疫力低下人群。

2016—2018年我院共檢出179株P(guān)A，其中73株(40.8%)為CnSPA。碳青霉烯類非敏感PA菌株中MDR菌株29株(39.7%)、XDR菌株11株(15.1%)。碳青霉烯非敏感株構(gòu)成比(CnSPA/PA)呈逐年上升趨勢(shì)，與CHINET監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)耐藥趨勢(shì)保持一致[9]。而多數(shù)碳青霉烯非敏感的PA對(duì)其他類抗菌藥物也表現(xiàn)出多重耐藥，但部分CnSPA菌株對(duì)于頭孢他啶、頭孢吡肟或哌拉西林/他唑巴坦具有一定的敏感性，且這種敏感性呈現(xiàn)出逐年上升趨勢(shì)。這與國(guó)外一項(xiàng)關(guān)于CRPA多中心的研究結(jié)果相近，該研究發(fā)現(xiàn)近1/3的CRPA菌株不是MDR菌株，并且超過(guò)一半的菌株對(duì)頭孢他啶或頭孢吡肟表現(xiàn)出敏感[10]。提示對(duì)于部分CnSPA患者可以根據(jù)體外藥敏結(jié)果，把頭孢他啶、頭孢吡肟或哌拉西林/他唑巴坦作為治療選擇。

銅綠假單胞菌菌株主要分離自住院患者(91.6%)，住院患者分離到的PA中有40.2%為碳青霉烯類非敏感菌株CnSPA。本研究中，PA與CnSPA菌株均在痰標(biāo)本中檢出最多，這可能與銅綠假單胞菌常引起下呼吸道感染相關(guān)。研究表明，患有結(jié)構(gòu)性肺病如支氣管擴(kuò)張癥、慢阻肺、肺囊性纖維化及氣管黏膜屏障損傷、口服糖皮質(zhì)激素等的患者，是 PA下呼吸道感染的重要易感人群[11]。傷口分泌物標(biāo)本分離率僅次于痰標(biāo)本，這也說(shuō)明PA常引起傷口的感染。有文獻(xiàn)報(bào)道，在所有的院內(nèi)感染中尿路感染占到20%～49%，而有10%的尿路感染由PA引起的[12-13]。分離自尿液的PA菌株12株(占6.7%)，與分泌物標(biāo)本持平，未發(fā)現(xiàn)碳青霉烯非敏感菌株。其他相關(guān)研究也有報(bào)道，分離自尿液標(biāo)本的PA菌株居于前列[14]。血流感染(blood stream infection，BSI)是一種嚴(yán)重威脅生命的感染，也是增加患者發(fā)病率和死亡率的一個(gè)重要原因。由PA引起的血流感染也在日益增多。本研究中分離來(lái)自血液的PA共6株，尚未出現(xiàn)耐碳青霉烯菌株。有研究顯示引起PA血流感染的主要危險(xiǎn)因素有氣管插管、膽道插管、尿路插管等[15-16]。一項(xiàng)對(duì)340名PA血流感染患者的研究顯示，CnSPA患者的死亡率明顯高于CSPA患者(分別為37.6% 和22.2%，P=0.003)[15]。

PA與CnSPA菌株均在外科中檢出數(shù)量居首位(PA60株，占33.5%；CnSPA24株，占32.9%)，這可能與外科病區(qū)常進(jìn)行侵入性操作有關(guān)。ICU的CnSPA菌株檢出數(shù)量也處于較高水平，這與ICU住院患者基礎(chǔ)疾病較重，常需要應(yīng)用廣譜抗菌藥物，同時(shí)使用多種導(dǎo)管，加上機(jī)械通氣、人工吸痰等因素，使感染耐藥菌的機(jī)會(huì)大大增加[17]。本研究還發(fā)現(xiàn)ICU的CnSPA/PA構(gòu)成比為87.5%居于首位，這與王遠(yuǎn)芳等[18]的研究相一致。這可能是與ICU預(yù)防用藥過(guò)度有關(guān)。住院患者檢出數(shù)量雖高于門(mén)診患者，但兩者CnSPA/PA構(gòu)成比(分別為40.2%和46.7%)并不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。通過(guò)對(duì)PA和CnSPA患者年齡、性別的分析均發(fā)現(xiàn)老年男性的檢出率較高，男性比女性的CnSPA/PA構(gòu)成比高(分別為43.8%和34.5%)，這可能與老年人機(jī)體免疫力較弱、男女間皮膚菌群的構(gòu)成有所差異有關(guān)[19]。其中61～70年齡組CnSPA檢出率最高(28株，38.4%)，同時(shí)碳青霉烯類非敏感菌株構(gòu)成比也最高(CnSPA/PA為57.1%)。 Hu等[20]也通過(guò)對(duì)不同年齡段的PA碳青霉烯耐藥性分析發(fā)現(xiàn)，耐藥水平最高的年齡段是＞60年齡組?？梢?jiàn)，60歲以上的老年人更應(yīng)該提高自身免疫力，以抵御多重耐藥菌的產(chǎn)生和傳播。同時(shí)，醫(yī)院應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)老年患者碳青霉烯類藥物耐藥性監(jiān)測(cè)及對(duì)抗生素使用的監(jiān)督。

銅綠假單胞菌耐藥性強(qiáng)、耐藥機(jī)制復(fù)雜，除了具有多種天然耐藥機(jī)制和獲得性耐藥機(jī)制外，還有適應(yīng)性耐藥機(jī)制。碳青霉烯類對(duì)PA的耐藥可以歸因于外膜通透性的降低、外排泵基因表達(dá)上調(diào)和產(chǎn)生金屬β內(nèi)酰胺酶(metallo-β-lactamases，MBL)，這些都會(huì)使碳青霉烯類藥物失活[21]。本研究中PA對(duì)亞胺培南和美羅培南的耐藥率呈逐年上升趨勢(shì)，與2018年CHINET監(jiān)測(cè)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保持一致，且均低于2018年CHINET監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)(亞胺培南耐藥率為30.7%和美羅培南耐藥率25.8%)[9]。通過(guò)本次分析發(fā)現(xiàn)我院2016—2018年P(guān)A對(duì)抗菌藥物敏感率均高于60%，而2005—2014年CHINET銅綠假單胞菌耐藥性監(jiān)測(cè)結(jié)果中敏感率低于60%的有氨曲南(49.9%)、頭孢哌酮(51.0%)和哌拉西林(59.9%)[17]。阿米卡星耐藥率呈逐年下降趨勢(shì)，其中2018年耐藥率為5.8%，低于2018年CHINET監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)(阿米卡星耐藥率為6.2%)[9]。銅綠假單胞菌對(duì)阿米卡星耐藥率較低可能是因?yàn)榘被擒疹愋揎椕附閷?dǎo)的耐藥存在底物特異性，較少表現(xiàn)出高度耐藥；同時(shí)臨床應(yīng)用也較其他類抗菌藥物少[17]。β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的復(fù)合制劑中，哌拉西林/他唑巴坦耐藥率2016—2018年一直保持較低水平。使用單一抗菌藥物治療銅綠假單胞菌易引起耐藥，因此CLSI建議對(duì)銅綠假單胞菌所致嚴(yán)重感染患者的治療應(yīng)考慮聯(lián)合用藥。

Yayan等[22]對(duì)10年間PA引起肺炎的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去10年間抗生素的耐藥性是顯著增加的?？咕幬锏牟磺‘?dāng)使用和過(guò)度使用依然存在，是多重耐藥菌產(chǎn)生和流行的重要因素之一[23]。文獻(xiàn)[24]顯示，一種新的質(zhì)粒介導(dǎo)的黏菌素耐藥基因mcr，已在腸桿菌科細(xì)菌中被發(fā)現(xiàn)。為減少其在PA中的傳播機(jī)會(huì)，降低抗生素選擇壓力，臨床應(yīng)該在PA導(dǎo)致嚴(yán)重感染的患者中才優(yōu)先考慮黏菌素。磷霉素是治療MDR-PA的又一選擇，磷霉素聯(lián)合阿米卡星、頭孢菌素和青霉素、頭孢他啶、慶大霉素、亞胺培南、左氧氟沙星和環(huán)丙沙星，用來(lái)治療耐藥的PA都有較好的結(jié)果[25-26]。隨著一些新型藥物的出現(xiàn)，將給臨床治療CnSPA提供新的思路。ceftolozane/tazobactam、頭孢他啶/阿維巴坦已經(jīng)被美國(guó)FDA所批準(zhǔn)，可以作為治療的選擇，這些聯(lián)合制劑對(duì)CRPA分離株具有較好的療效[27-28]。Young等[29]的一項(xiàng)關(guān)于亞胺培南/雷巴坦的體外研究發(fā)現(xiàn)亞胺培南與雷巴坦的聯(lián)合對(duì)于CRPA的治療具有一定的潛力，但除外產(chǎn)B類和D類碳青霉烯酶的菌株。此外，對(duì)于廣泛耐藥PA所致感染，實(shí)驗(yàn)室需要積極與臨床溝通，補(bǔ)充報(bào)告其他可能有效的抗菌藥物如多黏菌素、磷霉素和頭孢他啶/阿維巴坦體外藥敏試驗(yàn)。

綜上所述，本院CnSPA檢出數(shù)量與CnSPA/PA構(gòu)成比例均呈逐年上升趨勢(shì)，同時(shí)MEM和IPM對(duì)PA的耐藥率也呈逐年上升趨勢(shì)，所以在今后的工作中，應(yīng)對(duì)碳青霉烯類藥物的合理使用及耐藥性監(jiān)測(cè)高度重視，強(qiáng)化醫(yī)務(wù)人員醫(yī)院感染防控意識(shí)，加強(qiáng)醫(yī)院感染防控。醫(yī)院感控部門(mén)應(yīng)對(duì)此加強(qiáng)監(jiān)督、管理、培訓(xùn)，微生物室也應(yīng)該盡量做好體外藥敏試驗(yàn)，提供給臨床有參考價(jià)值的藥敏結(jié)果，以減少多重耐藥菌的產(chǎn)生和傳播。