器官保存液培養陽性率、病原菌分布及臨床意義研究

陳志強，張艷君，薛 晨，談錦艷，馬秀珍，姜倩倩，趙月秀，黃 怡,2，李 奕

(海軍軍醫大學第一附屬醫院 1. 疾病預防控制科； 2. 呼吸與危重癥醫學科，上海 200433)

近年來，盡管外科技術、免疫抑制手段及抗菌藥物不斷發展，但感染仍然是器官移植受者術后發病和死亡的主要原因[1]，受者術后感染的預防、診斷及治療成為目前器官移植面臨的重要挑戰。移植后早期發生的感染主要為醫療保健相關感染，其中包括供者來源感染(donor-derived infection，DDI)[2]。我國供者器官主要來自公民逝世后捐獻(DCD)，由于多數供者在逝世前存在重癥監護病房(ICU)留滯時間長、侵襲性操作多及使用廣譜抗菌藥物等危險因素，DDI越來越受到移植醫生的關注[3]，2018年發布的《中國實體器官移植供者來源感染防控專家共識(2018版)》[4](以下簡稱《共識》)建議多學科協作對供者主動篩查以防控DDI。器官保存液(pre-servation solution, PS)是受者術后感染的潛在來源，PS培養是否作為供者常規篩查內容尚存在爭議。有學者[5]認為，PS培養結果可提示移植器官病原菌污染情況，對受者治療策略有指導意義，但也有研究[6-7]指出，PS中微生物多來自污染，并且由PS污染導致的受者感染較罕見，常規監測意義不大。本研究旨在通過回顧性分析供者器官PS培養結果，了解受者術后感染情況。

1 對象與方法

1.1 研究對象 采用回顧性研究方法，選擇2016年6月—2020年12月上海某三甲醫院接受器官移植的485例患者為研究對象，入組標準：DCD來源器官移植患者、供者器官PS行微生物培養。

1.2 方法 收集器官移植患者PS微生物培養結果及術后感染資料。根據培養結果將患者分為陽性組和陰性組，并將陽性組患者依據病原菌分成亞組，比較不同組患者術后感染率的差異。

1.3 統計分析 應用Excel和SPSS 24.0軟件進行統計分析，偏態分布計量資料以中位數及四分位數[M(P25，P75)]表示，兩組比較采用非參數秩和檢驗，計數資料以例數或百分比表示，采用卡方檢驗或Fisher’s確切概率法，P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 器官PS培養情況 485例患者中221例PS培養陽性，陽性率為45.57%。分離病原菌菌種數構成情況見表1。共分離菌株327株，其中細菌282株(占86.23%)，真菌45株(占13.76%)，見表2。分離常見多重耐藥菌47株，其中較多的為耐碳青霉烯類肺炎克雷伯菌(CRKP)、耐碳青霉烯類鮑曼不動桿菌(CRAB)，分別占42.55%、38.29%，見表3。

表1 221份PS培養病原菌菌種數構成Table 1 Constituent of pathogen species in 1 221 PS cultures

表2 PS分離病原菌構成情況Table 2 Constituent of pathogens isolated from PS

表3 PS分離常見多重耐藥菌構成情況Table 3 Constituent of common MORO isolated from PS

2.2 受者基本情況 不同組受者性別、年齡、移植類型、手術時間等臨床資料比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)，具有可比性。見表4。

表4 PS培養陽性組、陰性組受者臨床資料比較Table 4 Comparison of clinical data between PS culture po-sitive group and PS culture negative group

2.3 受者術后感染率 PS培養陽性組受者術后感染率為12.22%(27/221)，陰性組為6.82%(18/264)，兩組比較采用傾向性評分匹配方法，共獲得214對匹配對，成組設計資料χ2檢驗結果顯示，差異無統計學意義(P=0.203)，見表5。PS培養不同病原菌種數組受者術后感染率存在統計學差異(P=0.005)，其中≥3種菌組高于單一菌陽性組，差異有統計學意義(P=0.004)，見表6。PS培養不同病原菌組受者術后感染率存在統計學差異(P<0.001)，其中CRKP、白念珠菌組均高于其他病原菌組，差異有統計學意義(P<0.001，P=0.034)，見表7。

表5 PS培養陽性組、陰性組受者術后感染情況Table 5 Post-operative infection between PS culture positive group and PS culture negative group

表6 PS培養不同病原菌種數各組感染情況Table 6 Infection in groups with different kinds of strains of pathogens isolated from PS culture

表7 PS培養不同病原菌各組感染情況Table 7 Infection in groups with different pathogens isolated from PS culture

2.4 受者術后感染部位分布 PS培養陽性組感染受者以手術部位感染為主，占45.45%，陰性組感染受者以呼吸系統感染居多，占38.89%，兩組感染部位分布差異無統計學意義(P=0.164)，見表8。

表8 移植術后受者不同部位感染例次數構成情況[例(%)]Table 8 Constituent of cases of infection in different sites of recipients after transplant (No. of cases [%])

3 討論

PS是一種無菌液體，用于保持移植器官良好質量，延長保存時間，但也可成為微生物生長的良好培養基，PS中的微生物可能來自兩種情況，一種是源于供者器官，另一種是源于器官獲取過程中的污染，以上兩種情況均可通過移植過程導致受者感染[5,8]。PS培養真菌陽性引起受者發生真菌性動脈瘤風險已被證實，受者的治療及監測方案有國際共識可遵循[9]；PS培養細菌陽性導致受者感染的風險目前尚不清楚，針對培養結果的管理方案缺少共識[10]。有學者[7,11]指出，針對性預防抗感染治療并不能獲得明確收益。PS培養的微生物分布情況目前尚不完全清晰，最近研究[9]顯示，雖然凝固酶陰性葡萄球菌是最常見的PS培養陽性病原菌，但一些毒力較強、易產生耐藥的腸桿菌目細菌越來越引起關注。

本研究納入485例器官移植患者，其中肝移植112例，腎移植373例。221例患者PS培養陽性，陽性率為45.57%，培養陽性病原菌以凝固酶陰性葡萄球菌居多(20.49%)，其次為肺炎克雷伯菌(11.32%)、屎腸球菌(8.26%)、大腸埃希菌(8.26%)。PS培養陽性率受移植類型、研究設計、樣本量及采樣時機等因素影響[10]，不同研究報道的PS培養陽性率變化范圍很大。Oriol等[12]報道的50例移植肝PS樣本中，46例培養陽性，陽性率為92%。國內一移植中心一項大樣本研究[13]發現，移植腎PS培養陽性率為77.8%。多數研究[9-10]結果顯示，凝固酶陰性葡萄球菌等皮膚定植菌是PS培養常見病原菌，本研究結果支持該結論，提示PS培養陽性病原菌主要來自器官獲取過程污染而非供者器官。導致獲取過程中污染的原因[6,11,13]可能包括：不嚴格的無菌操作，供者表皮定植菌及周圍環境微生物通過手術操作傳播至PS，器官獲取過程中供者腸道破損也可造成污染。因此，優化器官獲取、保存和移植前器官修整流程，嚴格無菌操作，有助于降低器官PS污染風險。

國外一項Meta分析[10]結果顯示，PS引起的受者感染率為4%，感染部位包括泌尿系統、手術部位、血流及呼吸系統。國內學者Yu等[13]回顧分析其所在移植中心腎移植受者術后感染情況，結果顯示受者PS相關感染率為2.9%，感染類型較多的為手術部位感染及菌血癥，其他感染部位也可涉及。本研究結果顯示，PS培養陽性組受者術后感染率及感染部位分布與陰性組相比，差異均未達到統計學意義，可能是由PS相關感染率較低且涉及多種感染部位所致。研究[10-11,14]顯示，盡管PS相關感染率較低，但導致的受者病死率可達35%，即使沒有引起感染，也可造成移植器官功能障礙，針對PS培養結果進行預防性抗感染治療可降低受者PS相關感染及移植器官失功風險。然而，有學者[7,15]指出，針對性預防抗感染治療并不能降低受者PS相關感染率，反而會增加產超廣譜β-內酰胺酶(ESBLs)腸桿菌目細菌產生的風險，認為密切關注受者臨床癥狀及微生物監測是較合理的措施，并且可減少抗菌藥物使用。此外，本研究發現病原菌≥3種陽性組受者術后感染率高于單一菌組(P<0.05)，多種(≥3)菌培養陽性提示PS污染程度可能較大，更易導致受者術后感染，但該結果未看到相關文獻報道。PS培養陽性可增加受者術后感染風險，造成的受者感染涉及多種部位，雖然PS相關感染率較低，但給受者帶來嚴重不良結局，對于是否進行常規針對性預防抗感染治療，目前尚存在爭議。

多重耐藥菌感染是目前全世界面臨的難題，對患者生命安全造成嚴重威脅，2017年世界衛生組織(WHO)制定了急需研發有效抗菌藥物的多重耐藥菌優先等級，其中將耐碳青霉烯類革蘭陰性菌(CRGN)列為首要等級[16]。本研究發現PS分離的327株病原菌中，有常見多重耐藥菌47株，占14.37%，其中較多為CRKP(42.55%)、CRAB(38.29%)，CRKP陽性組受者術后感染率高于其他病原菌組(P<0.05)。意大利學者進行的一項全國監測研究[17]發現，16.5% 的實體器官移植受者分離到G-菌，其中CRGN占26.5%，CRGN感染可顯著增加受者術后死亡風險。Lewis等[18]研究顯示，實體器官移植中，多重耐藥G-菌可導致受者嚴重不良結局，59%的受者死亡或移植器官摘除。國內調查數據[4]顯示，引起DDI的病原菌以細菌為主，其中CRKP占41.5%。全國細菌耐藥監測網數據[19]顯示，2014—2019年肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類抗生素的耐藥率呈持續上升趨勢，2019年全國CRKP檢出率為10.9%，較2014年的6.4%上升了4.5%。朱蘭等[20]報道13例受者發生供者來源的CRKP感染，同時指出盡早、足量及延時使用抗菌藥物可減弱腎移植術后供腎來源CRKP的致病性，降低移植腎切除概率和病死率，改善預后。鑒于CRKP具有易在院內傳播、缺乏有效抗菌藥物、致死率高等特點[21-22]，當PS培養CRKP陽性時，建議盡早進行抗感染治療，以改善受者預后。

真菌具有嗜血管性，對血管破壞大，所引發的真菌性動脈炎常常造成移植器官吻合口瘺或動脈壁破裂，并且治療困難，受者一旦發生供者來源真菌感染，易出現嚴重不良結局[23]。本研究結果顯示，PS培養分離菌株中真菌占比13.76%，其中以白念珠菌多見(占51.11%)，與之前文獻[9-10]報道的結果相似，白念珠菌陽性組受者術后感染率高于其他病原菌組。國外學者研究[24-25]結果顯示，受者術后供者來源的真菌感染主要由PS污染導致，雖然發生率低，但可引起受者術后嚴重并發癥及高死亡率，建議對PS培養真菌陽性的受者進行預防性抗真菌治療。蔡文利等[26]報道12例供者來源的真菌感染受者，其中11例術后出現假性動脈瘤或移植腎破裂并發癥，4例受者出現死亡結局。馮豪等[27]對PS培養為白念珠菌的受者采取相應的抗真菌治療方案，取得了良好的治療效果，指出針對PS培養結果進行抗感染治療可有效防止真菌感染所致血管并發癥。重視并及時預防PS來源的真菌感染，對改善受者的預后極為重要。《共識》指出，一旦PS培養酵母菌或念珠菌陽性，建議立即進行抗真菌治療。

本研究尚存在一定局限，首先，由于未獲悉供者病原篩檢結果及器官獲取過程中腸道損傷情況，無法判斷PS培養陽性病原菌是來自供者器官還是污染所致；其次，由于缺少同源性分析技術手段，未獲得受者PS相關感染率；再者，本研究采用回顧性研究方法，有學者[10]指出不同研究方法對PS培養陽性率存在一定影響，前瞻性研究的PS培養陽性率高于回顧性方法，可能與前者通常采用靈敏度高的檢測方法有關。

綜上所述，我國供者器官以DCD來源為主，多數供者潛在感染風險高，由于器官獲取時機的不確定性造成供者感染評估、篩查不徹底，以及部分病原體處于感染窗口期，致使供者的主動篩查存在一定局限。PS培養監測作為供者來源感染篩查的最后環節，對受者預后判斷和移植后抗感染策略具有指導意義。鑒于受者CRKP及真菌感染的嚴重性，同時本研究觀察到PS培養CRKP、白念珠菌陽性的受者術后感染率高于其他病原菌，結合《共識》意見及相關研究結果，若PS培養CRKP、酵母菌或念珠菌陽性，建議立即進行相應抗感染治療。由于PS培養陽性率高，以凝固酶陰性葡萄球菌等皮膚菌群居多，并且由PS污染引起的感染率較低，因此，是否針對培養結果常規預防性抗感染治療，以及如何避免抗菌藥物過度使用導致受者發生耐藥菌感染風險，仍需采用更優設計的前瞻性、多中心研究進一步探討。