某院常見革蘭陰性桿菌耐藥性變遷與抗菌藥物使用頻度相關性分析

楊緒棟 梁然然 陳然 黨和勤 安儒峰

[摘要] 目的 分析G-桿菌耐藥性變遷與抗菌藥物使用頻度之間的關系，為合理應用抗菌藥物提供依據。方法 回顧分析2013～2016年4種G-桿菌耐藥性變遷，統(tǒng)計抗菌藥物使用頻度（DDDs），采用Pearson相關分析法考察兩者相關性。結果 G-桿菌檢出率前四位是大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌；二代和三代頭孢類、硝咪唑類、喹諾酮類DDDs排序居前；大腸埃希菌對左氧氟沙星耐藥率與喹諾酮類和三代頭孢DDDs呈顯著正相關（r=0.956、0.959，P<0.05）；肺炎克雷伯菌對哌拉西林/他唑巴坦耐藥率與二代頭孢DDDs呈中度正相關（r=0.617，P<0.05），對阿莫西林/克拉維酸鉀耐藥率與二代頭孢和青霉素類DDDs呈中度正相關（r=0.602、0.542，P<0.05）；銅綠假單胞菌對頭孢吡肟耐藥率與三代頭孢和青霉素類DDDs呈顯著正相關（r=0.958、0.979，P<0.05）。結論 G-桿菌耐藥性變遷與抗菌藥物DDDs之間存在一定相關性。

[關鍵詞] 革蘭陰性桿菌；耐藥性；抗菌藥物；使用頻度；相關性

[中圖分類號] R446.5 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2018）08-0125-05

Correlation analysis of drug resistance changes of common Gram - negative bacilli in a hospital and frequency of using antibiotics

YANG Xudong1 LIANG Ranran2 CHEN Ran2 DANG Heqin2 AN Rufeng2

1.Department of Pharmaceutics， Third People's Hospital of Xintai City in Shandong Province， Xintai 271212， China；

2.Department of Pharmaceutics， Affiliated Hospital of Taishan Medical College， Tai'an 271000， China

[Abstract] Objective To analyze the relationship between the change of antibiotic resistance of G-bacilli and the frequency of use of antibacterials and to provide the basis for rational use of antibacterials. Methods The changes drug resistance changes of four G-bacilli were analyzed retrospectively from 2013 to 2016. The frequency of antibacterials use（DDDs） was calculated. Pearson correlation analysis was used to examine the correlation between them. Results The top four detection rates of G-bacillus were Escherichia coli， Klebsiella pneumoniae， the DDDs of Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii. The second and third generation of cephalosporins， diazepam and quinolones ranked the top. The drug resistance rate of Escherichia coli to levofloxacin was positively correlated with DDDs of quinolones and third generation cephalosporins（r=0.956，0.959， P<0.05）. The drug resistance rate of Klebsiella pneumoniae to piperacillin/tazobactam was moderately positively correlated with DDDs of the second generation cephalosporins（r=0.617， P<0.05）， the drug resistance rate of Klebsiella pneumoniae to Amoxicillin / Potassium claviformate was moderately positively correlated with DDDs of Penicillin and the second generation cephalosporins（r=0.602， 0.542， P<0.05）. There was a significant positive correlation between the rate of resistance to cefepime in Pseudomonas aeruginosa and DDDs of the third generation cephalosporins and penicillins（r=0.958， 0.979， P<0.05）. Conclusion There is a certain correlation between the changes of drug resistance of G-bacilli and DDDs of antibacterial drugs.

[Key words] Gram-negative bacilli； Drug resistance； Antibacterials； Frequency of use； Relevance 革蘭陰性菌是醫(yī)院感染的重要病原菌，全國監(jiān)測數據顯示2016年國內主要地區(qū)30所臨床醫(yī)院的分離菌中革蘭陰性菌占比71.6%，且革蘭陰性桿菌耐藥現象嚴重，主要表現在產超廣譜β內酰胺酶（ESBLs）腸桿菌廣泛存在、耐碳青酶烯類不動桿菌逐年上升、以及泛耐藥銅綠假單胞菌檢出率高等方面，致使抗感染治療面臨巨大挑戰(zhàn)[1-3]，而細菌耐藥的發(fā)生與發(fā)展不僅取決于細菌自身代謝特點、基因結構和耐藥機制，還與抗菌藥物使用情況密切相關[4]。本研究回顧分析某院2013～2016年常見革蘭陰性桿菌包括大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌的耐藥情況，并考察其與同期抗菌藥物使用量的相關性，以期為臨床合理使用抗菌藥物、有效控制感染、減少及延緩細菌耐藥發(fā)生提供依據。

1 資料與方法

1.1 抗菌藥物使用情況

1.1.1 資料來源 2013～2016年某院住院患者抗菌藥物使用數據來源于醫(yī)院抗菌藥物合理應用監(jiān)測網，所統(tǒng)計抗菌藥物不包括抗結核藥、抗病毒藥、抗寄生蟲藥和外用抗菌藥物。

1.1.2 方法 參照《新編藥物學》（第17版），根據化學結構不同，對常用抗菌藥物分類，按年度和季度統(tǒng)計各類抗菌藥物的應用情況，對年度用藥頻度（DDDs）進行排序比較。限定日劑量（DDD值）參照中國藥典（2015年版）、藥品說明書規(guī)定的劑量和WHO推薦的劑量確定，DDDs（用藥頻度）=總用藥量/DDD，藥物DDDs越大，使用量越大，反映患者對該藥的選擇傾向性越大。

1.2 細菌耐藥情況

1.2.1 標本來源 所有菌株來源于某院2013年1月～2016年12月送檢的臨床標本，總計57708份，剔除同一患者同期同部位的同種菌株。

1.2.2 細菌鑒定和藥敏試驗 參照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》，采用Phoenix100全自動微生物鑒定/藥敏分析儀（美國BD公司）對菌株進行培養(yǎng)、鑒定，采用MIC法進行藥敏試驗，藥敏試驗結果判定參照美國臨床和實驗室標準協(xié)會（CLSI）推薦的析點標準[5]。質控菌株：大腸埃希菌ATCC25922、銅綠假單胞菌ATCC27853。

1.2.3 細菌耐藥性變遷與抗菌藥物DDDs相關性分析 以年度和季度為時間單位，對檢出數量前四位的G-桿菌的耐藥率及常用抗菌藥物DDDs進行統(tǒng)計，導入SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件，對細菌耐藥率與抗菌藥物DDDs作相關性分析，計算Pearson相關系數。結果判定：r>0 表示二者正相關，r<0 表示二者負相關；r>0.8 時，認為兩者顯著相關，0.5≤r<0.8 為中度相關；P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各年度各類抗菌藥物DDDs、排序及變化趨勢

2013～2016年常用抗菌藥物DDDs及排序見表1。抗菌藥物總體DDDs在4年間同比增幅分別為38.5%、19.2%、-6.7%，呈先升高后降低趨勢。使用量排名前六位的抗菌藥物種類相對固定，均為二代和三代頭孢菌素類、硝咪唑類、喹諾酮類、青霉素類和大環(huán)內酯類。喹諾酮類、青霉素類、大環(huán)內酯類抗菌藥物DDDs呈上升趨勢，增幅逐年降低；硝咪唑類抗菌藥物DDDs在前三年逐年增高，2016年顯著降低；碳青酶烯類抗菌藥物DDDs呈持續(xù)平緩上升趨勢。頭孢菌素類抗菌藥物中，二代頭孢菌素的使用頻度最高，其次是三代頭孢菌素，四年間頭孢菌素類DDDs變化趨勢見圖1。

2.2 各年度臨床分離常見G-桿菌及耐藥情況

2013～2016年間共送檢標本57 708例，檢出菌株13 969株，其中G-菌株構成比64.7%～83.7%，G-桿菌檢出率排名前四的依次是大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌，菌株分離情況見表2、3，多重耐藥菌的檢出情況見表4。腸桿菌屬中，產超廣譜β內酰胺酶的大腸埃希菌（產ESBLs-E.coli）占半數以上，產ESBLs肺炎克雷伯菌（產ESBLs-KP）的構成比在33.0%～38.7%之間，四年間產ESBLs腸桿菌構成比例呈升高趨勢；耐碳青酶烯的銅綠假單胞菌（CR-PA）構成比相對較低，在14.3%～20.6%之間；耐碳青酶烯的鮑曼不動桿菌（CR-AB）構成比在42.6%～59.3%之間且逐年降低。

4種G-桿菌的耐藥率見表5。細菌耐藥監(jiān)測發(fā)現，腸桿菌科細菌大腸埃希菌和肺炎克雷伯桿菌耐藥性表現出一定的相似性，對碳青酶烯類藥物亞胺培南、美羅培南高度敏感；對阿米卡星的耐藥率保持在較低水平，但對同為氨基糖苷類的慶大霉素耐藥率高；對酶抑制劑復方制劑（哌拉西林/他唑巴坦、阿莫西林/克拉維酸）敏感，耐藥率遠低于不加酶抑制劑的哌拉西林、氨芐西林；對頭孢菌素的耐藥率由低到高排序為頭孢他啶<頭孢吡肟<頭孢噻肟。銅綠假單胞菌對阿米卡星、慶大霉素的耐藥率均<10.0%，對哌拉西林他唑巴坦的耐藥率為6.4%～11.8%，對哌拉西林、頭孢他啶、頭孢吡肟、亞胺培南、美羅培南、環(huán)丙沙星和左氧氟沙星的耐藥率<20%。鮑曼不動桿菌對表5中各類抗菌藥物的耐藥率均>40%，對亞胺培南、美羅培南、阿米卡星的耐藥率相對較低，分別為41.9%～57.4%、42.6%～57.1%、42.6%～56.2%，于2016年起監(jiān)測鮑曼不動桿菌對替加環(huán)素和頭孢哌酮/舒巴坦的耐藥率，分別為8.3%和31.5%。

2.3 細菌耐藥率與抗菌藥物DDDs相關性分析

用SPASS 19.0 統(tǒng)計軟件對細菌耐藥率和抗菌藥物DDDs進行Pearson相關性分析。以年度為時間單位統(tǒng)計分析后，發(fā)現大腸埃希菌對左氧氟沙星的耐藥率與氟喹諾酮類、第三代頭孢菌素DDDs變化呈顯著正相關（r=0.956、0.959，P<0.05）；銅綠假單胞菌對頭孢吡肟的耐藥率與第三代頭孢菌素和青霉素類DDDs呈顯著正相關（r=0.958、0.979，P<0.05）；以季度為時間單位統(tǒng)計數據分析后，發(fā)現肺炎克雷伯菌對哌拉西林/他唑巴坦的耐藥率與第二代頭孢菌素DDDs變化呈中度正相關（r=0.617，P<0.05），對阿莫西林/克拉維酸鉀的耐藥率與第二代頭孢菌素、青霉素類DDDs變化呈中度正相關（r=0.602、0.542，P<0.05）。鮑曼不動桿菌耐藥率與常用抗菌藥物DDDs之間未呈現統(tǒng)計意義上的相關性。

3 討論

細菌耐藥可造成抗感染治療失敗、住院時間延長、醫(yī)療費用增加等諸多問題，現已成為影響公眾健康的全球性問題。多項研究表明加強醫(yī)院感染控制可有效較少耐藥菌流行，加強抗菌藥物臨床應用管理、合理使用抗菌藥物、減小抗菌藥物選擇壓力可有效減少和延緩耐藥菌的發(fā)生[1，6]。本研究也發(fā)現部分細菌耐藥率與抗菌藥物使用量存在一定正相關性，其中臨床廣泛使用青霉素類、頭孢菌素類、氟喹諾酮類藥物可導致大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌和銅綠假單胞菌對該類藥物的耐藥率增高。具體耐藥情況和相關性分析按菌株分述如下。

3.1 腸桿菌科細菌

本研究涉及的腸桿菌科細菌包括大腸埃希菌（E. coli）和肺炎克雷伯菌（KP）。相關性分析結果顯示E. coli對左氧氟沙星的耐藥率與三代頭孢菌素、氟喹諾酮類抗菌藥物的使用量呈顯著正相關，KP對哌拉西林/他唑巴坦、阿莫西林/克拉維酸的耐藥率與青霉素類、三代頭孢菌素的使用量呈顯著正相關。現有研究表明腸桿菌科細菌耐藥機制主要是產超廣譜β-內酰胺酶（ESBLs），ESBLs常見基因型為CTX-M、TEM和SHV[7]，基因型不同可能導致耐藥率存在一定差異，同時產ESBLs腸桿菌往往攜帶AmpC酶、氨基糖苷類鈍化酶和喹諾酮類藥物耐藥基因，容易造成多重耐藥[8]，另外也有部分腸桿菌通過產碳青霉烯酶、AmpC 酶、ESBLs合并外膜蛋白缺失等機制實現對碳青酶烯類抗菌藥物耐藥。現推測三代頭孢菌素和氟喹諾酮類是誘導產生ESBLs造成耐藥的重要原因之一， 廣泛使用可能造成腸桿菌科細菌對該類甚至其他類抗菌藥物耐藥[9]，提示我們應加強對二、三代頭孢菌素及氟喹諾酮類藥物的使用管理，避免濫用，以減少對細菌耐藥的影響。

本研究監(jiān)測結果顯示E. coli 和KP對氟喹諾酮類耐藥率高（>50%），對頭孢菌素類耐藥率較高，對加酶抑制劑的復合制劑耐藥率較低，而對亞胺培南和美羅培南耐藥率最低（≦1.3%），提示臨床上不宜經驗性選用氟喹諾酮類藥物治療此類細菌感染，而對于產ESBLs-E.coli和產ESBLs-KP引起的感染，則宜選用頭孢哌酮/舒巴坦或哌拉西林/他唑巴坦等復合制劑，碳青霉烯類仍然是目前治療E. coli 和KP感染最有效的抗菌藥物，應嚴格控制適應癥，避免過度使用，僅推薦用于重度感染的治療。

3.2 銅綠假單胞菌

相關性分析發(fā)現，銅綠假單胞菌（PA）對頭孢吡肟的耐藥率與青霉素類、三代頭孢菌素類抗菌藥物的使用量密切相關。PA耐藥機制較為復雜，主要包括產生滅活酶、細菌外膜主動外排、外膜通透性下降、產生被膜包裹等機制，另外與其它菌種相比抗菌藥物選擇壓力更容易誘導PA發(fā)生耐藥，有文獻報道使用抗菌藥物3～5 d后PA即可發(fā)生耐藥[10]，提示臨床上使用β-內酰胺酶類藥物治療PA感染時應嚴密監(jiān)測耐藥性變化。耐藥性監(jiān)測顯示，PA對阿米卡星的耐藥率最低，其次為慶大霉素，可能與氨基糖苷類修飾酶介導的耐藥存在底物特異性和臨床較少應用有關[11]，對其他抗菌藥物耐藥率在7.0%～29.1%之間，耐藥率由低到高排序為：哌拉西林/他唑巴坦<美羅培南<哌拉西林<環(huán)丙沙星<頭孢他啶<頭孢吡肟<亞胺培南<左氧氟沙星<氨曲南。同類抗菌藥物相比，PA對美羅培南的耐藥率低于亞胺培南，對環(huán)丙沙星的耐藥率低于左氧氟沙星，對頭孢他啶的耐藥率低于頭孢吡肟，對加酶抑制劑抗菌藥物哌拉西林/他唑巴坦的耐藥率明顯低于哌拉西林。另外多重耐藥菌株危害大治療難度高更容易導致治療失敗，應引起足夠重視，本研究中PA連續(xù)四年檢出率分別為15.0%、16.2%、14.3%、13.3%，呈降低趨勢，但CR-PA的檢出率分別為14.3%、15.1%、17.2%、20.6%，有顯著增高，同期亞胺培南和美羅培南的使用量呈上升趨勢，表明CR-PA的檢出率與碳青酶烯類藥物的消耗量存在一定的相關性，與相關文獻[12]報道相符，提示臨床不應將碳青酶烯類藥物作為治療 PA感染的一線經驗用藥，宜在應用頭孢菌素、氟喹諾酮類或含酶抑制劑控制不佳時選用。基于PA耐藥機制復雜、更易發(fā)生誘導耐藥的現狀，建議抗PA治療應早期、聯合用藥，可根據藥敏結果選用環(huán)丙沙星或β-內酰胺類，可聯合阿米卡星/碳青霉烯類/多粘菌素B等，并采取定期及時輪替的原則以避免過快產生耐藥[13，14]。

3.3 鮑曼不動桿菌

有文獻[15]報道鮑曼不動桿菌（AB）耐藥與碳青酶烯類抗菌藥物使用量呈正相關，但在本研究中鮑曼不動桿菌耐藥率與常用抗菌藥物DDDs之間未呈現統(tǒng)計意義上的相關性，分析原因可能與碳青酶烯類藥物使用量較少且使用規(guī)范、菌株檢出數量偏少以及耐藥率變動幅度不大等因素有一定關系。目前全球范圍內AB耐藥性問題突出，多重耐藥、泛耐藥甚至全耐藥菌株呈世界性流行，是最重要的“超級細菌”之一，其耐藥機制復雜且具有快速獲得和傳播耐藥性的能力，耐藥機制主要包括產生滅活酶、改變藥物作用靶位、外膜通透性下降和外排泵過度表達等，特別是產生金屬β-內酰胺酶可以滅活碳青酶烯類藥物。我們的監(jiān)測數據顯示4年間多耐藥鮑曼不動桿菌（MDRAB）構成比為42.6%～59.3%，耐藥率低于40%的抗菌藥物只有多黏菌素B、替加環(huán)素（8.3%）和頭孢哌酮/舒巴坦（31.5%），但多黏菌素B制劑相對匱乏且不良反應較大，臨床使用較少。建議抗MDRAB治療要根據藥敏結果選擇聯合治療方案，以改善預后、減少耐藥，國內通常以替加環(huán)素或舒巴坦制劑為核心，國際上也有以多黏菌素B為核心的方案，可分別聯合碳青酶烯類、氟喹諾酮類、氨基糖苷類、以及利福平等藥物[16，17]。

現階段G-桿菌是導致感染的最主要的致病菌且耐藥日趨嚴重，多藥耐藥和泛耐藥使臨床抗感染治療面臨巨大挑戰(zhàn)。本研究發(fā)現，G-桿菌耐藥性與抗菌藥物使用頻度之間存在一定的正相關性，且藥物對耐藥性的影響呈現綜合性而非單一對應關系，提示臨床在抗感染治療時需綜合考慮細菌耐藥性變遷、藥敏試驗結果、抗菌藥物特點等因素，合理選擇使用抗菌藥物，同時醫(yī)師、藥師、檢驗及醫(yī)院感染管理人員應密切配合實現對感染診療各環(huán)節(jié)的綜合管控，才能更好的完成抗感染治療，預防及減少耐藥菌的發(fā)生和傳播。

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（收稿日期：2017-12-28）