葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與用藥強度的相關性分析

王廣釗，蒙光義*，馬葵芬，鐘麗球，丘丹萍，彭評志，劉康海

1.玉林市第一人民醫院藥學部，玉林 537000；2.浙江大學醫學院附屬第一醫院藥學部，杭州 310000；3.玉林市第一人民醫院檢驗科，玉林 537000

2019年中國細菌耐藥監測網（CHINET）監測結果顯示，國內主要地區39所醫院耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）的檢出率呈逐年穩步降低趨勢，從2005年的69.0%下降到2019年的31.4%；耐甲氧西林表皮葡萄球菌（MRSE）和耐甲氧西林溶血性葡萄球菌（MRSH）的檢出率在2005～2019年度分別在72.4%～85.3%、61.2%～83.5%的高水平區間波動。MRSA、MRSE和MRSH 依舊是世界范圍內醫院和社區感染的主要病原菌之一［1-3］。葡萄球菌屬對甲氧西林耐藥的主要機制是由mec A 基因介導，編碼青霉素結合蛋白2a（PBP 2a）以及表達mecC 基因［4-5］。然而，很多研究表明，細菌耐藥率與抗菌藥物使用強度（AUD）存在密切的相關性，抗菌藥物的暴露增加了細菌的耐藥率［6-7］。本文通過分析2012～2019年廣西某三甲醫院金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和溶血葡萄球菌的臨床分布及耐藥率變化趨勢，探討其對甲氧西林的耐藥率與AUD 的相關性，為臨床治療常見葡萄球菌感染決策提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 菌株來源

金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和溶血葡萄球菌來源于2012～2019年廣西某三甲醫院住院病區臨床科室送檢的標本，主要包括傷口拭子、血液、痰、膿液、尿液、中央導管和氣管抽出液等標本，剔除同一病人相同部位的重復菌株。

1.2 菌株鑒定與藥敏試驗

微生物標本嚴格按照第3版《全國臨床檢驗操作規范》進行操作。使用法國生物梅里埃公司的VITEK2-compact自動細菌鑒定儀和VTIKE GP鑒定卡進行病原菌鑒定及微量稀釋法進行藥敏分析。藥敏試驗及結果判斷標準參考美國臨床實驗室標準化協會（CLSI 2011～2019年）制定的標準進行評定。質控菌株為金黃色葡萄球菌（ATCC25923、ATCC 29213）、糞腸球菌（ATCC29212）和肺炎鏈球菌（ATCC 49619），均購自美國典型菌種保藏中心（ATCC）。

1.3 AUD

通過醫院信息系統提取2012～2019年醫院住院病區常用抗菌藥物的年消耗量，根據世界衛生組織推薦的限定日劑量（DDD 值），計算抗菌藥物的用藥頻度（累計DDD 數即DDDs，DDDs＝抗菌藥物年消耗量÷該藥的DDD 值），AUD＝DDDs×100÷（同期出院患者人數×同期患者平均住院時間）。

1.4 統計學方法

采用WHONET 5.5軟件分析細菌耐藥監測數據，用SPSS 17.0軟件對數據進行統計學分析。3種常見葡萄球菌的分離率、耐藥率以及各類AUD 隨時間的變化趨勢采用線性回歸分析（Linear regression）。資料數據符合雙變量正態分布，細菌耐藥率與AUD 的相關性采用Pearson 相關分析。檢驗水準α＝0.05，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3種常見葡萄球菌分離率

2012～2019 年該院住院病區共分離出革蘭陽性菌13 362 株，其中金黃色葡萄球菌4 662 例（34.89%），表皮葡萄球菌1 559 例（11.67%），溶血葡萄球菌1 377例（10.31%）。3種常見葡萄球菌各年度的分離率均呈現較穩定的趨勢（P＞0.05）。見表1。

表1 2012～2019年3種常見葡萄球菌的分離率變化趨勢Tab.1 Changing trend of the isolation rate of 3 common Staphylococcus species from 2012 to 2019

2.2 主要標本來源和臨床分布

2012～2019 年該院檢出金黃色葡萄球菌4 662例、表皮葡萄球菌1 559例和溶血葡萄球菌1 377例；在傷口拭子中檢出率最高（2 148株，28.27%），其次是血液（1 236 株，16.27%）、痰（1 229 株，16.18%）和膿液（394株，5.19%）等標本。主要來源于燒傷整形外科（1 178株，15.50%），其次是重癥醫學科（865株，11.38%）、兒科（715株，9.41%）和骨科（653株，8.59%）等科室。

2.3 3種常見葡萄球菌耐藥率變遷

2012～2019 年金黃色葡萄球對環丙沙星、甲氧芐啶／磺胺甲噁唑、克林霉素、紅霉素、慶大霉素和四環素的耐藥率呈逐年下降趨勢（P＜0.05），8年間對甲氧芐啶／磺胺甲噁唑、莫西沙星、左氧氟沙星、利福平、慶大霉素和環丙沙星的耐藥率均小于30%，對青霉素、甲氧西林、克林霉素和紅霉素的耐藥率均大于50%，其中MRSA 檢出率為45.99%～57.04%，平均值為51.59%。見表2。表皮葡萄球菌對青霉素、四環素的耐藥率均呈逐年下降趨勢（P＜0.05），8年間對利福平、慶大霉素和莫西沙星的耐藥率均小于30%，對青霉素、甲氧西林和紅霉素的耐藥率均大于50%，其中MRSE的檢出率為80.88%～88.93%，平均值為84.35%。見表3。溶血性葡萄球菌對四環素的耐藥率呈逐年下降趨勢（P＜0.05），對利福平的耐藥率呈逐年上升趨勢（P＜0.01），8年間對莫西沙星的耐藥率小于30%，但波動幅度較大，對環丙沙星、青霉素、甲氧西林、克林霉素、紅霉素和四環素的耐藥率均大于50%，其中MRSH 的檢出率為86.92%～96.95%，平均值為91.36%。見表4。8年間均未檢出對萬古霉素或利奈唑胺耐藥的葡萄球菌株。

表2 2012～2019年金黃色葡萄球菌對常用抗菌藥物的耐藥率及變化趨勢Tab.2 Changing trend and antimicrobial resistance of Staphylococcus aureus to antibiotics from 2012 to 2019

表3 2012～2019年表皮葡萄球菌對常用抗菌藥物的耐藥率及變化趨勢Tab.3 Changing trend and antimicrobial resistance of Staphylococcus epidermidis to antibiotics from 2012 to 2019

表4 2012～2019年溶血性葡萄球菌對常用抗菌藥物的耐藥率及變化趨勢Tab.4 Changing trend and antimicrobial resistance of Staphylococcus hemolyticus to antibiotics from 2012 to 2019

2.4 抗菌藥物使用情況

2012～2019 年該院住院病區16類常用抗菌藥物中，β內酰胺酶抑制劑合劑、糖肽類、噁唑烷酮類、碳青霉烯類、四環素類和甘氨酰環素類的AUD 呈逐年升高趨勢（P＜0.05）；頭霉素類及第一、二代頭孢菌素類、第三代頭孢菌素類、林可酰胺類、膦酸類和氯霉素類的AUD 呈逐年下降趨勢（P＜0.05）；其余AUD 呈平穩趨勢。見表5。

表5 2012～2019年醫院住院病區常用AUDTab.5 AUD of commonly-used antibacterial drugs in hospital inpatient wards from 2012 to 2019

2.5 細菌耐藥率與AUD 相關性分析

金黃色葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與硝基咪唑類（P＜0.01）、氟喹諾酮類（P＜0.05）AUD 呈正相關；表皮葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與林可酰胺類、第三代頭孢菌素類AUD 呈正相關（P＜0.05）；溶血性葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與頭霉素（P＜0.01）、大環內酯類（P＜0.05）AUD 呈正相關。見 表6。

表6 3種常見葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與AUD的Pearson相關分析Tab.6 Pearson correlation analysis between methicillin resistance of 3 common Staphylococcus species and AUD

3 討論

該院2012～2019年3種常見葡萄球菌的分離率均呈較穩定的趨勢（P＞0.05），占革蘭陽性菌分離率的56.86%，占所有病原菌分離率的13.87%，其已成為醫院感染性疾病的主要病原菌之一。3種常見葡萄球菌主要分離自傷口拭子、血液和痰等標本，與文獻報道大體相同［8-9］。其主要分布在燒傷整形外科、重癥醫學科等，可能與葡萄球菌常定居在皮膚和黏膜表面，容易通過接觸傳播，通過侵襲性操作進入免疫力低下患者的血液、痰液和尿液，并在植入物表面形成生物被膜等［9-10］。因此燒傷整形外科、重癥醫學科等重點科室需要通過規范手衛生、耐藥菌患者隔離防護以及避免不必要的侵襲性操作等措施來加強對葡萄球菌院內感染的防控和監測。

除萬古霉素、利奈唑胺等抗菌藥物外，8 年間金黃色葡萄球菌對甲氧芐啶／磺胺甲噁唑、莫西沙星、環丙沙星、左氧氟沙星、利福平和慶大霉素的耐藥率均小于30%，其中對莫西沙星的耐藥率最低（1.00%～9.05%）；表皮葡萄球菌對莫西沙星、利福平和慶大霉素的耐藥率均小于30%，其中對莫西沙星的耐藥率最低（1.93%～13.14%）；溶血性葡萄球菌僅對莫西沙星的耐藥率小于30%，但波動幅度較大（0.00%～23.21%）；結果提示，以上抗菌藥物可以分別作為金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和溶血性葡萄球菌感染經驗治療的首選藥物，而其他類別抗菌藥物則需要根據藥敏試驗結果選藥甚至暫停使用，研究結果與文獻報道基本相同［11-15］。

與CHINET 2012～2019年數據［11-14］比較，該院MRSA、MRSE 和MRSH 的檢出率整體偏高，且MRSA 分離率無明顯降低趨勢，這可能與該院抗菌藥物使用不夠合理、醫院感染預防和控制的管理措施不夠完善、臨床科室標本取材不夠規范和無法很好剔除定植菌等因素有關［16-17］。大部分葡萄球菌屬對甲氧西林耐藥的主要機制是由mec A 基因介導，編碼青霉素結合蛋白2a（PBP 2a），其與β內酰胺類抗菌藥物的親和力極低，以至于β內酰胺類抗菌藥物不能有效阻礙葡萄球菌細胞壁肽聚糖層合成，從而產生對β內酰胺類抗菌藥物的耐藥性；而非mec A 基因介導的甲氧西林耐藥機制非常罕見，主要包括表達變異的mec A 同源基因以及mecC基因［4］。金黃色葡萄球菌還可以通過修飾正常的PBPs基因、產生多種滅活酶、多種外排系統和質粒轉移等途徑對多種抗菌藥物耐藥［5］。而包括表皮葡萄球菌、溶血性葡萄球菌在內的凝固酶陰性葡萄球菌（CNS）對甲氧西林的耐藥機制還與其容易在植入物表面形成頑固的生物膜來逃避宿主免疫和阻擋抗菌藥物發揮作用、產生β內酰胺酶、耐藥質粒轉移和缺乏自溶酶等有關［10，20］。

此次研究發現，金黃色葡萄球菌對甲氧西林的耐藥性與醫院使用氟喹諾酮類抗菌藥物的AUD 呈顯著正相關（r＝0.812，P＜0.05）。國內外研究［16-19］也顯示，金黃色葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與醫院內左氧氟沙星、環丙沙星的AUD 呈顯著正相關，認為醫院內左氧氟沙星、環丙沙星等喹諾酮類藥物的使用是獲得性MRSA 感染的獨立危險因素；而導致這種結果可能與喹諾酮類抗菌藥物對葡萄球菌的選擇壓力，通過根除皮膚和黏膜的敏感定植菌來打開生態位，反而增加定植或感染耐藥菌株繁殖生長的風險以及喹諾酮類抗菌藥物的亞抑菌濃度，導致金黃色葡萄球菌纖維結合蛋白的過度表達、黏附性增加等有關。針對莫西沙星的使用強度改變是否會引起金黃色葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率改變的相關性研究較少，可能與莫西沙星不僅對甲氧西林敏感的金黃色葡萄菌（MSSA）的敏感率高，而且對MRSA 的敏感率也較高，對MSSA 或MRSA 抗菌效果以及對生物被膜的清除均比左氧氟沙星、環丙沙星好，對金黃色葡萄球菌選擇耐藥的可能性更小有關［21-22］。除抗菌藥物的選擇性壓力，中心靜脈導管、吸痰、住院時間超過30 d、膿腫和蜂窩組織炎等均是導致院內獲得性MRSA 感染的獨立危險因素［23-24］。AUD 與細菌的耐藥水平存在一種宏觀的量化關系，當抗菌藥物選擇壓力超過臨界閾值時，耐藥基因和病原菌獲得生存優勢，加速了細菌 耐 藥 菌株 的 產 生［7，18］。但AUD 與 細菌耐藥率相關性的研究結果差異性較大，耐藥原因復雜，受多種因素綜合影響，臨床實踐中需要結合患者實際病情以及藥敏試驗結果等多方面制定個體化的治療方案［18］。

MRSA、MRSE和MRSH 對大部分抗菌藥物高度耐藥，相關指南和共識推薦首選萬古霉素、利奈唑胺、替考拉寧和達托霉素等抗菌藥物治療其引起的感染［1，8］；但體外研究表明，萬古霉素對MSSA 的殺菌作用明顯慢于β內酰胺類，治療MSSA 菌血癥和感染性心內膜炎方面的療效顯著低于β內酰胺類［25］。雖然CHINET 中無葡萄球菌對莫西沙星的耐藥率數據，但 結 合 該 院 高 分 離 率 的 MRSA（45.99% ～57.04%）、MRSE（80.88% ～88.93%）和 MRSH（86.92%～96.95%），綜合分析低耐藥性的莫西沙星（0%～23.21%）以及葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與AUD 相關性研究結果等多因素可知，莫西沙星可能是臨床經驗性治療可疑葡萄球菌感染的不錯選擇，然而一旦藥敏結果出來，應該結合藥敏結果、感染部位和感染嚴重程度等因素選擇抗菌藥物，對甲氧西林敏感者應首選耐青霉酶類β內酰胺類抗菌藥物，而對于甲氧西林耐藥者萬古霉素或者利奈唑胺等抗菌藥物可能是更好的選擇［1，25］。

耐甲氧西林葡萄球菌感染已成為醫院抗感染治療面臨的嚴峻挑戰，開展多學科聯合診療模式和抗菌藥物科學化管理，規范抗菌藥物合理使用，將有助于改善臨床多重耐藥菌的嚴峻形勢［26-27］。葡萄球菌對甲氧西林的耐藥率與抗菌藥物的選擇性壓力息息相關，雖然有研究提示，細菌耐藥率與AUD 可能呈非線性關系［7］，細菌的耐藥率可能會晚于抗菌藥物的使用［28］，社區抗菌藥物使用對細菌耐藥性也有影響［17］等，但本研究結果仍為控制3種常見葡萄球菌對甲氧西林耐藥率的增長、促進抗菌藥物的規范合理使用、提高臨床抗感染診治水平提供了重要的參考依據。