糖尿病并存肺結核患者肺炎克雷伯菌下呼吸道感染的耐藥性分析

高　鵬，雷震山，吳金斌

(1.廣東省深圳市保健委員會辦公室檢驗科，廣東深圳 518020；2.北京大學深圳醫院檢驗科，廣東深圳 518036)

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·論著·

糖尿病并存肺結核患者肺炎克雷伯菌下呼吸道感染的耐藥性分析

高鵬1，雷震山1，吳金斌2

(1.廣東省深圳市保健委員會辦公室檢驗科，廣東深圳 518020；2.北京大學深圳醫院檢驗科，廣東深圳 518036)

摘要:目的探討糖尿病并存肺結核患者合并肺炎克雷伯菌下呼吸道感染的耐藥特征，為預防和治療肺炎克雷伯菌感染提供依據。方法收集2009年1月至2015年5月北京大學深圳醫院收治的糖尿病并存肺結核患者下呼吸道標本，應用法國生物梅里埃Vitek2-Compact全自動微生物鑒定儀鑒定菌種，藥敏試驗采用紙片法(K-B法)進行，并進行超廣譜β-內酰胺酶(ESBLs)檢測，按美國臨床和實驗室標準化協會(CLIS)標準判定藥敏結果，用WHONET 5.6及SPSS18.0軟件分析數據。結果從糖尿病并存肺結核患者下呼吸道標本中共分離肺炎克雷伯菌139株，產ESBLs率高達46.0%。藥敏試驗表明ESBLs陰性和產ESBLs肺炎克雷伯菌對頭孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、亞胺培南、美羅培南、頭孢替坦、丁胺卡那的耐藥率較低，均小于15.0%，產ESBLs菌株對大多數抗菌藥物的耐藥率明顯高于ESBLs陰性菌株(P<0.05)。結論該院糖尿病并存肺結核合并下呼吸道感染患者中分離出的肺炎克雷伯菌產ESBLs株的檢出率高、耐藥性強，臨床應加強ESBLs檢測和耐藥性監測，防止多重耐藥菌的產生，治療該菌感染，首選含酶抑制劑類、碳青霉烯類抗菌藥物進行治療。

關鍵詞:糖尿病；肺結核；下呼吸道感染；肺炎克雷伯菌；耐藥性

糖尿病和肺結核是兩種緊密聯系，嚴重危害人類健康的常見疾病。糖尿病患者中肺結核的發病率是非糖尿病患者的2～5倍，兩種疾病相互影響，互為因果，互相促進病情的發展，且并發癥多，發展迅速，病情重，已成為臨床醫生關注的重要課題[1]。糖尿病并存肺結核患者病程較長，免疫功能受損，易患二重感染，尤其是合并下呼吸道感染。肺炎克雷伯菌常存在于人體腸道和上呼吸道，屬于條件致病菌，在一定條件下，如寄居部位的改變、機體抵抗力下降時可引起腸道外，如下呼吸道的感染，近十幾年由該菌引起的免疫功能低下患者下呼吸道感染不斷增多[2]。目前，肺炎克雷伯菌的耐藥性日趨嚴重，隨著第3、4代頭孢菌素的廣泛應用，導致該菌對新一代β-內酰胺酶類藥物耐藥。為了解肺炎克雷伯菌引起糖尿病并存肺結核患者下呼吸道感染的原因和耐藥特點，現對2009年1月至2015年5月北京大學深圳醫院139例糖尿病并存肺結核，且合并肺炎克雷伯菌導致的下呼吸道感染者進行回顧性分析，以便為臨床合理用藥和控制下呼吸道感染提供幫助，現報道如下。

1材料與方法

1.1標本來源2009年1月至2015年5月北京大學深圳醫院呼吸內科住院糖尿病并存肺結核，且合并下呼吸道感染者617例，其中合并肺炎克雷伯菌感染139例，包括男92例，女47例，年齡55～85歲，平均69.4歲，其中大于11.1 mmol/L 42例，空腹血糖在7.0～11.1 mmol/L 97例，均伴有糖尿病的相關并發癥。以無菌操作采集患者下呼吸道標本，包括痰液(晨起漱口后第一口痰，且白細胞/上皮細胞大于或等于25)、纖支鏡和肺泡灌洗液，剔除同一患者分離的重復菌株。

1.2診斷標準肺結核診斷標準按2000年中華醫學會結核病學分會制定的《肺結核診斷和治療指南》[3]，全部患者均依據臨床表現、細菌學診斷、影像學診斷、結核菌素(PPD)試驗和(或)支氣管鏡，其他分子生物學、免疫學檢查及內鏡檢查，胸膜及肺的活體組織檢查，以及試驗性診斷治療等輔助檢查而確診為肺結核；下呼吸道感染診斷標準參照相關文獻[4]；糖尿病的診斷標準按照1999年世界衛生組織糖尿病專家委員會提出的診斷標準[5]。

1.3儀器與試劑藥敏紙片由英國Oxoid公司提供；巧克力平板、綿羊血瓊脂平皿、藥敏水解酪蛋白(M-H)平皿均由鄭州安圖生物工程股份有限公司提供；Vitek2-Compact微生物鑒定儀和其他試劑如快速革蘭染色液、氧化酶、凝固酶、觸酶試劑、配套的鑒定相關試劑板條均購自法國生物梅里埃股份有限公司；生物安全柜為山東鑫科公司產品。

1.4方法按照相關操作規程[6]，直接劃種巧克力平板和血平板，35 ℃培養18～24 h、分離單個菌落；所有菌株均采用法國生物梅里埃公司Vitek2-Compact全自動微生物鑒定系統鑒定，以紙片擴散法(K-B法)進行抗菌藥物敏感試驗。超廣譜β-內酰胺酶(ESBLs)的檢測按照2013年美國臨床和實驗室標準化協會(CLSI)推薦的ESBLs紙片法進行初篩，酶抑制劑增強紙片法檢測產酶菌株，同時以肺炎克雷伯菌ATCC700603為質控陽性菌株，以大腸埃希菌ATCC25922為質控陰性菌株，所有質控菌株由衛生和計劃生育委員會臨床檢驗中心提供。所有操作及結果的判定嚴格按照2013年CLSI[7]的相關規則及標準執行。

1.5統計學處理藥敏試驗結果采用WHONET5.6軟件進行分析，并采用SPSS18.0軟件進行數據處理及統計學分析，計數資料以例數或百分率表示，組間比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1標本來源分布139例陽性標本主要來自痰液(129例，92.8%)，其次來自纖支鏡(7例，5.0%)和肺泡灌洗液(3例，2.2%)。

2.2藥敏試驗結果139株肺炎克雷伯菌株中ESBLs陰性75株(54.0%)，產ESBLs 64株(46.0%)。ESBLs陰性肺炎克雷伯菌除對氨芐西林100.0%耐藥外，對其余抗菌藥物的耐藥率均小于25.0%；產ESBLs肺炎克雷伯菌對頭孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、亞胺培南、美羅培南、頭孢替坦、丁胺卡那的耐藥率小于15.0%，對其余抗菌藥物的耐藥率均較高，對氨芐西林、頭孢唑林100.0%耐藥。非產ESBLs和產ESBLs肺炎克雷伯菌的耐藥率差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1　　139株肺炎克雷伯菌對常用19種抗菌藥物

3討論

糖尿病和結核病聯系密切，素有“姐妹病”之稱，兩者相互聯系，相互影響。糖尿病患者是肺結核的易感者，控制不良的糖尿病患者尤其容易發生活動性肺結核；反之，作為感染因素，活動性結核病的發熱等結核中毒癥狀也會加重糖尿病病情，甚至發生酮癥酸中毒[8]。糖尿病患者由于機體代謝紊亂，導致營養不良，同時體內酮體的積聚為結核菌生長提供了酸性環境，以及抗感染能力下降，細胞免疫功能低下，呼吸道黏膜上皮防御能力差而導致細菌感染；當結核病患者出現中毒癥狀時，機體對胰島素的需求增加，糖尿病由隱性轉為顯性，另外某些抗結核藥物的應用對糖尿病也有一定影響。同時肺結核也可加重糖尿病代謝的紊亂，兩病并存情況下，病情復雜。另外，由于機體處于高血糖狀態，胰島素分泌相對或絕對不足，或存在胰島素抵抗，終末糖基化產物的增多，造成糖尿病患者非特異與特異免疫功能異常，中性粒細胞和單核吞噬細胞趨化、黏附、吞噬作用及細胞內殺傷作用減弱，免疫水平下降，而易出現感染性疾病。糖尿病患者的蛋白、糖、脂肪代謝紊亂，導致機體營養不良和(或)脫水，降低了機體組織的修復能力和抵抗力，為條件致病菌如肺炎克雷伯菌和結核菌的感染創造了條件[9]。

肺炎克雷菌廣泛存在于土壤和水等微生態環境中，易在住院患者的腸道和呼吸道定植，在接受有創性醫療操作或免疫力低下的嚴重疾病患者中，可引起敗血癥、肺炎、泌尿道、腹腔感染，是導致各種醫院內感染最常見的致病菌之一。本研究結果顯示，本院糖尿病并存肺結核，合并下呼吸道感染患者送檢的各類標本所分離的139株肺炎克雷菌，以痰液標本分離株最多(129株)，占92.8%，主要與痰液標本采集和送檢方便有關。因此，應加強對糖尿病并存肺結核患者的口腔護理工作，避免定植的肺炎克雷菌移位到下呼吸道而感染。

肺炎克雷伯菌是臨床標本最常見的分離菌，也是產ESBLs的典型細菌，本研究中產ESBLs率為46.0%，高于戴瑋等[9]的研究，而低于顧樂平等[10]的報道。有文獻報道在產ESBLs的所有菌株中，以肺炎克雷伯菌發生率為最高，占75.0%左右[11-12]。ESBLs是絲氨酸酶，其耐藥機制是通過其β-內酰胺環上的羰基和絲氨酸末端羥基發生酰化反應，隨后發生水解，β-內酰胺環被打開，藥物失效，ESBLs可水解頭孢菌素類、青霉素類、單環類藥物而使其失活，由于質粒的介導，可以通過接合、轉化、轉導等形式，使耐藥基因在不同細菌中傳遞擴散，而導致耐藥細菌的廣泛傳播，同時ESBLs的質粒上可同時攜帶有對喹諾酮類和氨基類耐藥的基因，所以產ESBLs細菌對各種抗菌藥物顯示出多重耐藥性[11]。本研究顯示產ESBLs菌株對大多數抗菌藥物的耐藥率明顯高于產ESBLs陰性菌株(P<0.05)，產ESBLs肺炎克雷菌對頭孢菌素、氨曲南、青霉素類、氨基糖苷類、喹諾酮類抗菌藥物嚴重耐藥，對氨芐西林、頭孢唑林100.0%耐藥，ESBLs陰性菌株除對氨芐西林100.0%耐藥外，對其余抗菌藥物的耐藥率均小于25.0%。ESBLs陰性和產ESBLs菌株對碳青霉烯類抗菌藥物仍保持較低的耐藥率(<10.0%)，提示碳青霉烯類抗菌藥物，如美羅培南、亞胺培南可作為治療肺炎克雷伯菌感染的首選藥物[13]，美羅培南、亞胺培南由于其β-內酰胺環較小，極易進入細菌的微孔蛋白通道，加之其特異的反向結構，使其對β-內酰酶具有高度的穩定作用，從而顯示出強大的抗菌活性[14]；非產ESBLs和產ESBLs菌株對含酶抑制劑頭孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他唑巴坦的耐藥率較低，均小于15.0%，表明該類藥可作為治療該菌感染的首選經驗用藥，由于這些藥物含有舒巴坦、他唑巴坦都是強效、廣譜、不可逆競爭性酶抑制劑，并且穩定性好，本身具有一定的抗菌活性，與頭孢哌酮、哌拉西林結合后，對許多革蘭陰性菌有強大的協同作用；ESBLs陰性和產ESBLs菌株對丁胺卡那、頭孢替坦的耐藥率小于15.0%，與相關報道一致[14]，丁胺卡那的作用機制是作用于細菌體內的核糖體，抑制細菌蛋白質的合成，并破壞細菌細胞壁的完整性，致使細菌的細胞膜破壞，從而造成細菌死亡。因此，頭孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、亞胺培南、美羅培南、頭孢替坦、丁胺卡那是治療肺炎克雷伯菌尤其是產ESBLs菌株所致重癥感染的首選藥物。

綜上所述，肺炎克雷伯菌已成為本院糖尿病并存肺結核患者下呼吸道感染中分離率較高的細菌，其耐藥機制復雜，產ESBLs率高，表現出多重耐藥，給臨床治療該菌感染帶來很大的困難。糖尿病患者由于免疫功能受損易患肺結核，糖尿病并存肺結核患者免疫功能更低。因此，對于此類患者，臨床醫生在積極抗結核治療的同時要有效控制血糖，提高患者機體免疫力，縮短住院時間，減少不必要的侵入性操作，合理使用抗菌藥物，提倡根據藥敏試驗結果，選用敏感抗菌藥物，以便預防和減少肺炎克雷伯菌醫院感染的發生。

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Analysis of drug resistance of Klebsiella pneumoniae lower respiratory tract infection in

patients with coexisting pulmonary tuberculosis and diabetes

GaoPeng1,LeiZhenshan1,WuJinbin2

(1.DepartmentofClinicalLaboratory,OfficeofShenzhenMunicipalHealthCareCouncil,Shenzhen,

Guangdong518020,China;2.DepartmentofClinicalLaboratory,ShenzhenHospital,

PekingUniversity,Shenzhen,Guangdong518036,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the drug resistance characteristics of Klebsiella pneumoniae lower respiratory tract infection in the patients with coexisting pulmonary tuberculosis(TB) and diabetes mellitus (DM) to provide a basis for the prevention and treatment of Klebsiella pneumoniae infections.MethodsThe lower respiratory tract specimens were collected from the patients with coexisting pulmonary TB and DM in the Shenzhen Hospital of Peking University from January 2009 to May 2015.The bacterial species was identified by using the France Bio-Merieux Vitek2-Compact automatic microorganism identification instrument,the drug susceptibility tests adopted the disk method (K-B)，and extended spectrum β lactamase (ESBLs) detection was conducted,the drug susceptibility test results were judged according to the CLSI standards.The data were analyzed by the WHONET 5.6 and SPSS18.0 software.Results139 strains of Klebsiella pneumoniae were isolated from the lower respiratory tract specimens in the patients with coexisting pulmonary TB and DM,the ESBLs producing rate was up to 46.0%.The drug susceptibility testing results showed that the resistance of non-ESBLs producing and ESBLs producing Klebsiella pneumoniae to cefoperazone / sulbactam,piperacillin/tazobactam,imipenem,meropenem,cefotetan and amikacin was lower and less than 15.0%,the resistance of ESBLs-producing strains to most antibacterial drugs was significantly higher than that of non-ESBLs producing strains (P<0.05).ConclusionKlebsiella pneumoniae isolated from the patients with coexisting pulmonary TB and DM complicating lower respiratory tract infection in this hospital has the high detection rate of ESBLs producing strains and strong drug resistance,therefore clinic should strengthen the ESBLs detection and drug resistance monitoring for preventing the generation of multi-drug resistance.In the treatment of its infection,the first choice is containing enzyme inhibitors and carbapenems antibacterial drugs.

Key words:diabetes；pulmonary tuberculosis；lower respiratory tract infection；Klebsiella pneumoniae；drug resistance

(收稿日期：2015-09-18)

DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.03.030

文獻標識碼：A

文章編號：1673-4130(2016)03-0359-03

作者簡介：高鵬，男，主管技師，主要從事臨床檢驗研究。