某院耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌的臨床分布特點及藥物敏感性分析*

楊玉琪，劉家云，徐修禮，周 柯，劉 楊，周 珊，賀文芳，周 磊

空軍軍醫大學西京醫院檢驗科，陜西西安 710032

腸桿菌科細菌是臨床上分離的常見重要病原菌，可以引起多個部位的感染，包括呼吸道感染、血流感染、泌尿道感染、消化道感染、皮膚軟組織感染、腦膜炎等[1]。碳青霉烯類藥物作為治療腸桿菌科細菌感染的最后一道防線，近幾年，被臨床越來越多地廣泛使用，但長期大量以及不規范的使用也導致腸桿菌科細菌對其產生不同程度的耐藥，給臨床治療和院內感染控制帶來極大的挑戰[2]。本研究通過對本院2019年分離的213株耐碳青霉烯類腸桿菌科細菌(CRE)臨床分布特點、藥物敏感性和產酶情況進行分析，旨在為臨床合理地選擇抗菌藥物，從而有效進行CRE抗感染的治療，提供可靠的試驗基礎和理論依據；同時為院內感染的監測以及控制提供可靠的數據支持。

1 材料與方法

1.1菌株來源 2 435株腸桿菌科細菌均分離自本院2019年1-12月臨床各類感染性標本，剔除同一患者同一部位分離的相同菌株。

1.2儀器與試劑 VITEK 2 Compact全自動微生物鑒定分析系統(法國生物梅里埃公司)；Mueller-Hinton培養基(北京奧博星生物技術有限公司)；K-B法藥敏紙片(英國Oxoid公司)。

1.3質控菌株 肺炎克雷伯菌ATCC BAA-1705，肺炎克雷伯菌ATCC BAA-1706，大腸埃希菌ATCC 25922，均購自國家衛生健康委員會臨床檢驗中心。

1.4方法 常規培養分離細菌，操作按《全國臨床檢驗操作規程》進行；利用VITEK 2 Compact全自動微生物分析系統進行細菌鑒定和藥敏試驗，對篩選出的CRE菌株采用E-test法或K-B藥敏紙片法進行藥敏試驗的復核(亞胺培南和美羅培南)以及其他補充藥物的藥敏試驗，結果判斷參照美國臨床和實驗室標準協會(CLSI)2019年標準；改良碳青霉烯滅活(mCIM)試驗和EDTA改良碳青霉烯滅活(eCIM)試驗的操作和結果判斷均參照CLSI M100-S28標準進行。

1.5統計學處理 采用WHONET5.6軟件對所有數據進行統計分析處理，應用SPSS17.0軟件進行統計分析，兩組間分類資料比較使用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1CRE菌株標本來源及分布情況 按不同標本種類對2019年全年分離的213株CRE菌株進行統計分析，前3位的CRE為肺炎克雷伯菌161株(75.6%)、陰溝腸桿菌21株(9.9%)、大腸埃希菌16株(7.5%)；標本來源主要以分離自上呼吸道標本痰液為主(41.3%)，其次是尿液(14.1%)、分泌物(12.7%)、血液(10.3%)和引流液(9.4%)標本。CRE菌株標本來源及分布情況具體見表1。

表1 CRE菌株標本來源及分布情況(n)

續表1 CRE菌株標本來源及分布情況(n)

2.2CRE菌株科室分布情況 2019年全院CRE菌株來源于十幾個科室，其中前3位分別為消化內科、神經外科和燒傷科。在分離的213株CRE菌株中，有116株分離自ICU，占54.5%。使用χ2檢驗對CRE菌株分離自ICU和普通病房(非ICU)進行比較分析，發現CRE菌株在ICU的分離率明顯高于非ICU(χ2=81.00，P<0.01)。進一步使用χ2檢驗對各個科室CRE菌株在ICU的分布情況進行統計學分析，CRE菌株在消化內科、神經內科和兒科3個科室ICU的分離率明顯高于非ICU(均P<0.05)；而神經外科、燒傷科、心臟外科、心臟內科以及呼吸科CRE菌株在ICU的分離率與非ICU相比，差異均無統計學意義(均P>0.05)。麻醉科因只有ICU，而門急診、理療科、全科醫學等科室只有非ICU，無法進行統計學檢驗。CRE和碳青霉烯類敏感腸桿菌科細菌(CSE)菌株各科室分布情況見表2。

表2 CRE和CSE菌株各科室分布情況(n)

2.3CRE菌株和CSE菌株對各種抗菌藥物的耐藥情況 CRE菌株對臨床上常見的抗菌藥物均表現出較高的耐藥性，除了對阿米卡星、四環素和替加環素的耐藥率在55%以下外，對其余大多數抗菌藥物的耐藥率均在80%以上。比較CRE菌株和CSE菌株對各種抗菌藥物的耐藥情況，CRE菌株和CSE菌株對四環素的耐藥率差異無統計學意義(P>0.05)，CRE菌株對其余測試藥物的耐藥率均明顯高于CSE菌株(P<0.01)。見表3。

表3 CRE和CSE菌株對各種抗菌藥物的耐藥情況[n(%)]

續表3 CRE和CSE菌株對各種抗菌藥物的耐藥情況[n(%)]

2.4CRE菌株產碳青霉烯酶情況 參照CLSI M100-S28標準對213株CRE菌株進行mCIM和eCIM試驗，結果顯示：213株CRE菌株中，mCIM和eCIM試驗同時陽性(金屬酶陽性)43株，其中肺炎克雷伯菌19株，陰溝腸桿菌11株，大腸埃希菌8株，產酸克雷伯菌2株，黏質沙雷菌1株，產氣腸桿菌1株，弗勞地枸櫞酸桿菌1株；170株為絲氨酸酶陽性。43株產金屬酶的CRE菌株中，22株都來源于ICU，占比超過50%。213株CRE菌株產碳青霉烯酶情況詳見表4。根據不同細菌在ICU和非ICU的分布差異，使用χ2檢驗進行比較分析發現，肺炎克雷伯菌和陰溝腸桿菌在ICU的分離率明顯高于非ICU(均P<0.05)。對不同細菌種類的CRE菌株產碳青霉烯酶情況進行分析，其中陰溝腸桿菌和大腸埃希菌產金屬酶的比例均≥50%。

表4 CRE菌株 mCIM和eCIM試驗結果

3 討 論

近幾年來，臨床上由CRE菌株引起的耐藥性感染越來越多，CRE菌株因具有廣泛耐藥性，且對碳青霉烯類抗菌藥物也產生了較高的耐藥性，其引起的感染往往是致命的，從而給臨床的治療帶來了巨大的困難和挑戰。歷年CHINET細菌耐藥性監測數據顯示，中國地區CRE菌株分離的前3位分別是肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌和陰溝腸桿菌[3-6]。本院2019年分離出的213株CRE菌株，也以肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌和陰溝腸桿菌為主，這與國內相關報道基本一致。從213株CRE菌株的標本來源情況可以看出，來源于呼吸道的痰液標本88株，占總分離率的41.3%，是CRE菌株的主要來源；其次是尿液和分泌物標本，分別為30株(14.1%)和27株(12.7%)，而引流液、血液、腦脊液等體液中也有CRE菌株的檢出?？剖曳植记?位分別為消化內科21.6%(46/213)、神經外科17.8%(38/213)和燒傷科13.6%(29/213)。213株CRE菌株中116株(54.5%)分離自各ICU科室，使用χ2檢驗進行比較分析，CRE菌株在ICU的分離率明顯高于非ICU(χ2=81.00，P<0.01)。進一步分析各個科室CRE菌株在ICU的分布情況發現，CRE菌株在消化內科、神經內科和兒科3個科室ICU的分離率均明顯高于非ICU(P<0.05)，而在神經外科、燒傷科、心臟外科、心臟內科以及呼吸科ICU的分離率與非ICU差異均無統計學意義(P>0.05)。分析這些病例可見，ICU的患者多有嚴重基礎疾病，免疫力低下，需要長期臥床、營養支持等；且多有侵入性操作，例如攜帶呼吸機、導尿管插管，甚至是手術治療；部分患者還合并多發部位感染，抗菌藥物使用量大，且使用周期較長，這都為CRE菌株的定植和感染傳播提供了易感因素[7]。而消化內科、神經內科和兒科這3個科室CRE菌株在ICU的分離率明顯均高于非ICU(P<0.05)，可能還與這3個科室感染控制不到位有關。本研究還發現，在本院2019年分離的CRE菌株中，耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌的分離率(75.6%)遠遠大于其他耐碳青霉烯類腸桿菌，而標本也以來源于呼吸道的痰液標本為主(41.3%)。分析其原因如下：(1)臨床呼吸道來源的標本送檢量大，而呼吸道檢出的病原菌也以肺炎克雷伯菌為主；(2)肺炎克雷伯菌是常見的機會性致病菌，侵入性操作如呼吸機、導尿管等的使用會增加肺炎克雷伯菌尤其是耐藥菌株感染的概率，另外肺炎克雷伯菌還會導致腸外感染和手術切口感染等[8]。

藥敏結果顯示，本研究中213株CRE菌株對絕大多數抗菌藥物高度耐藥，除了對替加環素比較敏感(耐藥率為2.8%)，對阿米卡星(51.6%)和四環素(52.0%)的耐藥率低一些外，對其余大多數抗菌藥物的耐藥率均在80%以上，特別是β-內酰胺類藥物，耐藥率甚至大于90%，這與國內相關報道相似[9]。有研究報道，多黏菌素類、替加環素、磷霉素和氨基糖苷類對CRE菌株有良好抗菌活性，因此對于CRE菌株，以上抗菌藥物聯合應用的療效均優于單藥治療[10]。CRE的耐藥機制主要包括產碳青霉烯酶，外膜蛋白的缺失或改變，ESBLs或AmpC酶的表達和主動外排，其中產碳青霉烯酶是CRE菌株耐藥的主要機制[11]。碳青霉烯酶根據同源性及作用機制可分為3類：A類為絲氨酸酶，最常見的是KPC酶；B類為金屬酶，最常見的是NDM酶；D類酶為頭孢菌素酶，最常見的是OXA-48[12-13]。本試驗參照2019年CLSI最新操作指南，采用mCIM和eCIM試驗對213株CRE菌株產碳青霉烯酶酶情況進行分析，其中mCIM用于檢測腸桿菌科細菌的碳青霉烯酶，而eCIM試驗是利用EDTA抑制金屬酶活性的原理，在產碳青霉烯酶菌株中進一步區分金屬酶和絲氨酸酶。試驗結果表明，213株CRE菌株中，mCIM試驗陽性、eCIM試驗陰性的菌株有170株，即170株CRE菌株產絲氨酸碳青霉烯酶；而mCIM和eCIM試驗同時陽性的菌株有43株，即43株CRE菌株產金屬碳青霉烯酶，其中22株都來源于ICU，占比超過50%。使用χ2檢驗進行比較分析，耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌和耐碳青霉烯類陰溝腸桿菌在ICU的分離率明顯高于非ICU(均P<0.05)。對不同細菌種類的CRE菌株產碳青霉烯酶情況進行分析，其中耐碳青霉烯類陰溝腸桿菌和耐碳青霉烯類大腸埃希菌產金屬酶的比例均≥50%。國內外公開報道的數據顯示，目前產NDM酶是大腸埃希菌和陰溝腸桿菌產碳青霉烯酶的主要型別[14-16]，本研究結果與此一致。

CRE菌株對多數臨床抗菌藥物高度耐藥，為應對此類超級耐藥細菌所致感染，目前對CRE有特異性活性的多種新藥也正在臨床研發中，如2019年在中國上市的頭孢他啶/阿維巴坦。作為一種新的β-內酰胺酶抑制劑復合藥物，其中阿維巴坦主要針對絲氨酸活性位點而設計，可抑制A組(包括ESBLs及KPC酶)、C組(主要是AmpC酶)和部分D組β-內酰胺酶(如OXA-48)[17]，但遺憾的是其對金屬酶無抑制作用。因此針對CRE菌株，除了做好耐藥性監測，指導臨床合理、有效使用抗菌藥物聯合治療，控制感染的發生和發展外，更應提高CRE菌株院內感染控制的意識，強化醫護人員無菌操作觀念和手衛生意識，采取必要的隔離措施，以防止院內感染的發生和傳播，減少CRE菌株的產生。