浙江省重癥碳青霉烯類耐藥腸桿菌感染診治現狀分析

孫仁華 張嶸 李茜 張根生 李莉 周宏偉

隨著碳青霉烯類抗生素的廣泛使用，耐藥現象已經屢見不鮮，腸桿菌科細菌對碳青霉烯類抗生素耐藥的報道在國內外逐年增加。碳青霉烯類耐藥腸桿菌（carbapenem-resistant enterobacteriaceae，CRE） 定義為腸桿菌科細菌對任何碳青霉烯類抗生素耐藥，指對多利培南、美羅培南和亞胺培南的最低抑菌濃度（minical inhibitory concentration，MIC）≥4μg/ml或對厄他培南 MIC≥2μg/ml，或者已被檢測證實產碳青霉烯酶[1]。美國疾病控制和預防中心已經把CRE感染認定為緊急威脅公共健康的問題，亟需盡快采取行動予以解決[2]。CRE在我國醫療機構也出現了散發甚至連續暴發情況，尤其在重癥醫學科是導致患者院內感染的重要病原菌，而且感染后治療效果不佳，預后差。為了使廣大醫護人員對浙江省重癥監護病房CRE感染的診治現狀有更清楚的認識，加強對重癥CRE感染的重視，進一步減少重癥CRE感染的危害，特撰寫此文。

1 CRE的流行病學和耐藥機制

1.1 CRE流行情況 2001年美國報道，自1996年分離到第1株產肺炎克雷伯碳青霉烯酶（Klebsiella pneumoniae carbapenemase，KPC）的肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae，KPN）以來[3]，產 KPC 酶的腸桿菌科細菌在全世界各個國家和地區均有報道，其中有關對碳青霉烯類抗生素耐藥的肺炎克雷伯菌（carbapenem-resistant klebsiella pneumoniae，CRKP）的報道尤為突出。我國CHINET細菌耐藥性監測顯示，腸桿菌科細菌對碳青霉烯類抗生素的耐藥率逐年增高，尤其是KPN，其對碳青霉烯類抗生素的耐藥率已從2005年的3%以下驟升至2017年的20%左右。自2007年首次報道杭州地區2004年分離到的第1株產KPC-2酶的肺炎克雷伯菌起[4]，浙江省越來越多的城市出現產KPC酶的腸桿菌科細菌。通過浙江省連續10年的監測發現，碳青霉烯類耐藥大腸埃希菌的檢出率已由不到1.0%上升至2.0%；而CRKP的檢出率已由2007年的不到3.0%上升至2016年的13.6%；耐碳青霉烯類黏質沙雷菌的檢出率也上升至 16.0%[5]。

針對CRE對臨床抗感染治療帶來的嚴峻挑戰，各國都給予廣泛關注，歐洲疾病預防和控制中心強調了感染風險的重要性[6]，將如下4點列為“風險”因素：在過去12個月有在醫療機構過夜；過去12個月有長期透析史或化療史；過去12個月有CRE攜帶史；與CRE攜帶者有明確流行病學聯系。其主張對考慮存有風險的個體提前采取醫療隔離及接觸預防措施，同時積極進行CRE的篩查，且CRE陽性患者需進行額外的隔離治療措施。

1.2 CRE的主要耐藥機制

1.2.1 產碳青霉烯酶導致的耐藥 腸桿菌科細菌中主要產A類和D類絲氨酸酶，部分菌株產生B類金屬酶[7]。絲氨酸酶的共同特點是在其活性部位具有絲氨酸殘基，其中A類酶可以水解青霉素類、頭孢菌素類、碳青霉烯類和氨曲南，主要基因型有blaKPC、blaIMI和blaGES等，在CRKP中以blaKPC-2型最為常見。D類酶可水解苯唑西林、氯唑西林和碳青霉烯類抗生素，又稱之為OXA型β-內酰胺酶，該類酶在不動桿菌中普遍存在，目前在CRE中主要以OXA-48型為主[8-10]。B類碳青霉烯酶為金屬β-內酰胺酶，該類酶的特點是可以水解除單酰胺環類（如氨曲南）以外的所有β-內酰胺類抗菌藥物[7]，代表基因型有blaNDM、blaVIM和blaIMP，在CRE中的大腸埃希菌和陰溝腸桿菌復合群中以blaNDM-1基因型最為常見[11]。

1.2.2 非產酶碳青霉烯類耐藥機制 膜孔蛋白是革蘭陰性桿菌外膜上的孔道蛋白，是一類親水性通道，可以選擇性的從外界攝取細菌生長所需營養物質和其它化合物，這其中就包括抗生素[12]。在腸桿菌科細菌中主要參與抗生素轉運的通道為OmpF和OmpC家族[13-14]，當這些膜孔蛋白缺失或者低表達，則會使細菌產生耐藥性。在CRE中這種耐藥機制約占1%[13]。

1.3 浙江省多家醫院ICU患者CRE篩查

1.3.1 CRE篩查方法 浙江省正積極開展省內醫院ICU病房腸道和呼吸道CRE定植情況的調查，具體方法如下：（1）標本種類：取糞便或者肛、咽拭子取樣放在糞便的采樣管（如不能及時接種需要采樣在Eswab管）。（2）含藥平板篩選法：采樣管的樣本直接接種在0.3μg/ml美羅培南的中國藍平板，18～20h培養。平板上生長的菌落鑒定（推薦采用質譜鑒定）并做藥敏，之后PCR檢測碳青霉烯耐藥基因。（3）藥敏紙片篩選法：采樣管的樣本采用常規大便培養的方法接種在哥倫比亞血瓊脂平板、沙保平板和SS平板，18～20h培養，挑取疑似腸桿菌科細菌制成0.5麥氏單位的菌懸液涂布在MH平板，貼碳青霉烯類抗生素紙片（推薦厄他培南紙片）次日量取抑菌環大小，根據CLSI的判斷折點判讀結果，并鑒定耐藥的菌株，獲得CRE，可通過PCR檢測其碳青霉烯耐藥基因。

1.3.2 浙江省ICU患者攜帶CRKP情況調查結果 筆者對浙江省8家醫院的ICU患者進行了入ICU時腸道和呼吸道CRKP攜帶情況的調查，結果顯示[15-16]：共計納入患者202例，CRKP攜帶患者42例，CRKP攜帶率（CRKP患者數/總患者數×100%）平均為 20.8%；CRKP菌株數55株，CRKP分離率（CRKP菌株數/KPN菌株×100%）平均為 41.7%；腸道 CRKP菌株數 30株，腸道CRKP分離率（腸道 CRKP/腸道 KPN×100%）37%；呼吸道CRKP菌株數25株，呼吸道CRKP分離率（呼吸道CRKP/呼吸道 KPN）49%。

2 CRE感染的危險因素、臨床特征和預后

2.1 CRE定植和感染的危險因素 CRE定植和感染患者有特定的危險因素，不同研究報道的危險因素不盡相同，同時CRE定植本身也是CRE感染的危險因素。研究表明，CRE定植的獨立危險因素是不良的器官功能以及出院后進入長期護理機構[17]。CRE感染的危險因素包括腦血管病、碳青霉烯類抗生素使用、患者來源于急診科和呼吸科、住ICU時間長和機械通氣時間長[18-19]。其中，CRE血流感染的危險因素包括留置導尿管、入住ICU、有CRE呼吸道感染、30d內使用廣譜抗生素[20]。

2.2 CRE感染的臨床特征 美國一項2017年的觀察性研究顯示，26例CRE感染中肺炎是最常見的感染類型（23例，88%），其次是尿路感染（5例，19%）。4例患者發生血流感染（15%），2例出現傷口和腹腔感染（8%），同時多個部位感染有9例（35%）[21]。我國一項調查也顯示94例CRE感染中，最常見的為呼吸道感染（46例，49%），其次為血流感染（18例，19%），尿路感染（13例，14%），腹腔感染（13例，14%），傷口及軟組織感染（4 例，4%）[22]。

2.3 CRE感染的預后 CRE感染的死亡率為20%～65.4%[17,20-22]，以血行感染的死亡率最高[20]。多元回歸分析顯示留置中心靜脈導管、接受免疫抑制治療是CRE感染患者死亡的危險因素，而恰當的治療是死亡的保護因素[22]。CRE定植患者90d死亡的危險因素為入住內科ICU、Charlson并發癥指數和住院史[21]。CRE和CRKP感染是否是死亡的危險因素存在爭議，2018年一項Meta分析顯示[23]，與CSE感染相比，CRE感染死亡風險顯著升高；與CSE血流感染相比，CRE血流感染死亡風險顯著升高；與CSKP感染相比，CRKP感染死亡風險顯著升高；與不產KPC酶的CRE感染相比，產KPC酶的CRE感染死亡風險顯著升高。

3 重癥CRE感染的治療

迄今為止，尚無關于CRE感染治療的大型隨機對照研究，也無CRE感染最優化的治療管理策略的共識。針對CRE的抗生素選擇余地非常有限，一般對多黏菌素、替加環素、氨基糖甙類抗生素敏感。但均出現抗生素耐藥，其耐藥率甚至超過35%[24]，聯合治療方案更有優勢[25-28]。

3.1 重癥CRE感染的治療 遵循一般抗菌治療原則，不再贅述。

3.2 治療CRE感染的常用抗菌藥物

3.2.1 多黏菌素 多黏菌素是多黏桿菌培養液中提取的具有抗菌活性的多肽，有A、B、C、D、E 5種。目前僅多黏菌素B和多黏菌素E（黏菌素）用于臨床，其作用機制主要為：破壞細菌外膜脂多糖，改變膜通透性來起到殺滅細菌的作用。多黏菌素為殺菌劑，對生長繁殖期和靜止期細菌均有殺菌作用。除了如變形桿菌、普羅維登斯菌和沙雷氏菌等對其天然耐藥，多黏菌素對大多數革蘭陰性菌具有殺菌活性。大部分CRE對多黏菌素類藥物敏感，但近年來出現多粘菌素耐藥的產KPC酶以及產NDM酶或OXA-48酶的肺炎克雷伯桿菌，并呈增多趨勢[29-34]。針對CRE，除非多黏菌素的MIC值非常低，否則應聯合其他抗菌藥物[24]。

浙江省目前臨床中應用較多的是多黏菌素B，每天給藥量為 1.5～2.5 mg/kg，2 次靜脈滴注。多黏菌素 E 治療劑量比較公認的每天劑量為不超過900萬U（歐洲）或 300mg多黏菌素基質（5 mg/kg）（美國），2～4次靜脈滴注[35]。靜脈應用多黏菌素不能在腦脊液獲得有效治療濃度，在治療CRE腦膜炎時，可使用多黏菌素E 5～10萬U鞘內給藥或腦室內給藥[25]。多黏菌素E主要由腎臟代謝清除，尿中濃度高，在治療尿路感染時更有優勢[34]。多黏菌素的不良反應主要包括腎毒性和神經毒性，腎毒性多為輕中度，且停用藥物后一般可逆；神經毒性如神經肌肉阻滯等，發生率較少。

3.2.2 替加環素 替加環素為首個甘氨酰環素類抗菌藥物，其作用機制為靶向細菌核糖體，抑制蛋白質合成來發揮抗菌作用。其抗菌素譜廣，對包括CRE在內的革蘭陰性菌及革蘭陽性菌均有抗菌活性，但對銅綠假單胞菌天然耐藥。另外，替加環素對產KPC酶的肺炎克雷伯桿菌中的耐藥性在增加[36]。常用給藥方案為成人首劑100mg，之后50 mg每12h靜脈滴注。2015年抗菌藥物超說明書用法專家共識推薦替加環素，可以超劑量（100 mg，1次/12h）使用[37]，能夠提高重癥感染或難治性感染的療效，但不增加副作用[38-39]。替加環素100mg 1次/12h的劑量方案，在浙江省重癥感染治療中現在已較為普遍，推薦在權衡用藥風險和收益比后，將此劑量方案作為重癥感染的治療方案。替加環素的主要不良反應為胃腸道反應和肝功能異常（如膽紅素增高）。

3.2.3 碳青霉烯類 2011年，歐洲抗菌藥物敏感性試驗委員會（EUCAST）降低了腸桿菌科亞胺培南/美羅培南耐藥的折點，從＞8mg/L調整到＞4mg/L。對于低MIC值菌株（如MIC值為4mg/L），大劑量碳青霉烯類藥物延長輸注可達到足夠的血藥濃度，從而達到殺菌效果。然而，在浙江省大部分的碳青霉烯類藥物對CRE的MIC值較高，不提倡單用碳青霉烯類藥物治療CRE感染，可以聯合使用。

3.2.4 氨基糖苷類 氨基糖甙類，特別是慶大霉素，可用于治療產KPC酶的肺炎克雷伯桿菌所致的感染。在臨床中，慶大霉素經常與其他抗生素聯合治療CRE感染[40]；考慮到腎毒性，盡量避免與多黏菌素聯用。

3.2.5 磷霉素 磷霉素是肽聚糖合成抑制劑，抗菌譜廣，對革蘭陰性菌和革蘭陽性菌均有抗菌活性。CRE包括產KPC酶的肺炎克雷伯桿菌大部分對磷霉素敏感，可用于治療尿路感染[41-42]。對于全身感染，可考慮靜脈磷霉素與其他敏感藥物（如多黏菌素、替加環素）聯用。

3.2.6 頭孢他啶-阿維巴坦 頭孢他啶-阿維巴坦2015年在美國進入臨床使用。阿維巴坦是新型β內酰胺酶抑制，可抑制KPC酶、ESBL酶、AmpC酶和OXA-48酶。因此，頭孢他啶-阿維巴坦對大部分產KPC酶和OXA-48酶的菌株有抗菌活性，但對產MBL菌株包括產NDM酶的菌株沒有抗菌活性[43]。頭孢他啶/阿維巴坦針劑常規用量為 2.5g（含頭孢他啶 2g 和阿維巴坦 0.5g），靜脈注射，1次/8h，每次注射時間＞2h。值得關注的是，盡管新上市，但是其耐藥現象（包括天然耐藥和獲得性耐藥）已有報道,是采取單藥還是聯合治療來避免耐藥性的出現和發展，成為即將面臨的新問題。

3.2.7 發展中的新藥 目前有多種對CRE有抗菌活性的新藥物正在臨床開發中，以β內酰胺酶抑制劑為主，主要為美羅培南-vaborbactam和亞胺培南西司他丁-relebactam。其他處在臨床開發晚期的包括Plazomicin（一種新型的氨基糖甙類抗生素）、Eravacycline（一種新型的四環素類）和頭孢地爾（一種新型的鐵載體頭孢菌素）。

3.3 聯合治療方案 重癥CRE感染首選兩種敏感抗生素的聯合治療，與單藥治療方案相比，聯合治療能改善患者的死亡率及總體臨床預后。常用抗生素如多黏菌素、替加環素、氨基糖甙類、碳青霉烯類以及磷霉素等；當碳青霉烯類藥物的MIC值＜8mg/L時，建議采用含碳青霉烯類藥物的聯合治療方案，而碳青霉烯類藥物以大劑量延長輸注時間方式應用更佳[28，44]。對于重癥CRE所致的尿路感染，建議采用含磷霉素的聯合治療方案。多黏菌素聯合利福平能產生協同作用，聯合用藥后將58.3%～80%的菌株 MIC值降至折點以下（MIC＜2mg/L），提示多黏菌素聯合利福平是治療CRE感染的有效組合[45]；另外，國外有學者提出了雙碳青霉烯類的聯合策略[46-47]，具體方案為利用厄他培南對KPC酶的較高黏附力，將厄他培南作為誘餌阻止第二種碳青霉烯類藥物（美羅培南或多利培南）與KPC酶結合，使第二種碳青霉烯類藥物更好發揮抗菌作用，可成功治療產KPC酶的肺炎克雷伯桿菌導致感染[47]。結合文獻報道，我們對CRE感染的聯合用藥方案總結如下，見表1。

3.4 原發感染病灶清除 重癥CRE感染患者關鍵在于感染灶的清除，根據2016年拯救膿毒癥運動指南[48]，應盡快明確或排除需要緊急感染源控制的特殊解剖部位的感染診斷，一旦確診，應該在醫療條件許可的情況下，盡快進行任何必要的感染源干預。對于疑似血管內裝置導致的感染，在建立新的血管通路后，立即拔除可能引起重癥CRE感染的血管內通路裝置。

3.5 臟器支持治療 對于重癥CRE感染，臟器支持治療與抗感染治療一樣發揮著舉足輕重的作用。

3.5.1 循環支持 重癥CRE感染如出現休克，需即刻給予復蘇。最近，2018年拯救膿毒癥運動進行更新，提出1h集束化策略[49]。其中循環支持為：當乳酸≥4mmol/L或者低血壓，則立即快速補充30ml/kg的晶體液；若患者在液體復蘇期間或之后仍存在低血壓，則需應用升壓藥和（或）正性肌力藥物來維持平均動脈壓（MAP）≥65mmHg。

3.5.2 肝臟支持 膿毒癥患者易發生急性肝損傷，嚴重時可使用血漿置換、人工肝等對癥支持。

3.5.3 腎臟支持 對于膿毒癥合并急性腎損傷患者，可進行連續或間斷的腎臟替代治療。對于血流動力學不穩定的膿毒癥患者，建議采用連續腎臟替代治療。

3.5.4 呼吸支持 對于膿毒癥所致的ARDS成人患者，給予肺保護通氣策略。若PaO2/FiO2比值＜150，可進行俯臥位通氣。如果俯臥位通氣不能改善，可考慮行靜脈-靜脈體外膜氧合（V-V ECMO）進行肺臟支持。

4 ICU內CRE感控措施

2017 年WHO發布了8項CRE的預防和控制措施[50]：多模式感染預防控制策略的實施；重視手衛生；無癥狀CRE定植菌的監測；重視接觸預防措施；重視病人的醫療隔離；環境的清潔；環境中CRE定植或污染的檢測培養；及時的檢測、審核和反饋。CRE感控措施主要包括阻止CRE的傳播、防止CRE由定植進展為感染、減少CRE產生。

4.1 阻止CRE的傳播

4.1.1 積極監測 正如其他多耐藥菌一樣，入住ICU是CRE定植的高危因素[51]，這些被CRE定植的患者往往是重要的傳播來源，然而這些患者又容易被忽視，所以需要積極監測盡早發現這部分患者，并采取措施減少他們成為傳播源的可能性，在臨床上，可以通過直腸拭子培養或者聚合酶鏈式反應（PCR）技術發現CRE定植患者，浙江省正積極開展省內ICU病房腸道CRE定植情況的調查。

4.1.2 集中安置和專門護理人員 對于那些已經確定被CRE定植或感染的患者而言，需要將他們與非CRE攜帶的患者隔離，安置于同一區域，需要配備專門的工作人員尤其是護理工作者護理這些患者。

表1 CRE感染的聯合用藥方案

4.1.3 接觸預防措施 接觸預防措施包括在穿戴工作衣和手套之前進行洗手，在進入CRE定植或感染患者的房間前穿戴工作服和手套，以及在離開患者的房間后更換工作服并再次進行洗手[52]。

4.1.4 環境清潔 在ICU各種醫療設備如呼吸機、血濾裝置、監護儀、超聲機等均與患者接觸較多，定期對這些設備表面進行清潔消毒有助于減少CRE的傳播風險，對于諸如聽診器、血壓計、體溫計等一類的醫療用品需要專用，并對這些物品表面定期消毒。當攜帶CRE的患者從ICU轉出后，需要對其床位進行徹底清潔消毒，攜帶CRE的患者產生的廢料也需要被妥善消毒[53]。

4.1.5 氯己定擦浴 氯己定擦浴通過減少患者皮膚表面的細菌數量降低病原菌的傳播。有關研究數目偏少，證據相對不足。

4.2 防止CRE由定植進展為感染

4.2.1 選擇性消化道去污（SDD） SDD是通過腸內給予不可吸收性抗生素來清除胃腸道內的CRE定植，起到阻止CRE由定植進展為感染的作用。但是，在使用SDD的過程中需要注意細菌耐藥性增加的問題[52]。

4.2.2 減少侵入性操作 ICU患者常常有各種植入物，比如導尿管、深靜脈導管、氣管導管等，這些植入物可能導致CRE進入人體無菌區，進而引發CRE感染的發生[51]。我們應該嚴格把握各種侵入性操作的指征，并且在操作過程中注意無菌觀念。一旦條件許可，應盡早去除這些植入物。

4.2.3 增強患者免疫力 重癥感染、嚴重創傷、營養狀況差、應激狀態、糖皮質激素應用等因素在ICU患者中比較常見，這些情況可以導致機體免疫力下降[54-57]，從而誘發CRE由定植進展為感染，因此我們除了需要積極治療患者原發病外，還需要采取加強免疫支持治療。

4.3 減少CRE的產生 CRE的產生與抗生素的應用息息相關[58-59]，目前國內外學者對于減少CRE產生的研究主要集中于抗生素的應用方面。已有多項研究發現通過限制碳青霉烯類抗生素的不合理應用能夠減少CRE的產生[60-61]。