臨床患者碳青霉烯類耐藥腸桿菌目細菌感染及死亡危險因素分析

只棣媛，陳倩倩，孔海芳，李靜，田彬，胡志東

（天津醫科大學總醫院醫學檢驗科，天津 300052）

目前，細菌耐藥已成為全球公共衛生領域的重大挑戰，其中碳青霉烯類耐藥腸桿菌目（carbapenemresistant Enterobacterales，CRE）細菌引起的感染形勢最為嚴峻[1-2]。碳青霉烯類藥物是治療多重耐藥革蘭陰性桿菌所致感染最有效的抗菌藥物之一，隨著該類藥物的廣泛使用，CRE 菌株的檢出率呈逐年上升趨勢。中國CHINET 細菌耐藥監測網顯示，肺炎克雷伯菌對亞胺培南和美羅培南的耐藥率從2005 年的3.0%和2.9%上升到2021 年的23.1%和24.4%[1]。通常CRE 菌株還攜帶對其他抗菌藥物耐藥的基因，使其呈現廣泛耐藥甚至全耐藥，令臨床抗感染治療面臨無藥可用的困境。相比于碳青霉烯類敏感的腸桿菌目（carbapenem sensitive Enterobacteriales，CSE）細菌，CRE 感染會導致更長的住院時間、更高的治療難度及病死率[3-5]。從感染源頭尋找感染的危險因素是限制CRE 傳播的主要手段，從源頭采取積極防范和預防措施可大概率控制感染的發生，減少患者負擔。本研究通過病例對照研究方法來探討住院患者CRE 感染的臨床分布特征和危險因素及感染CRE 患者死亡的危險因素，并通過對連續變量的分析，達到預測CRE 感染的目的，為醫院內感染的防控提供依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究采用1∶1 設計病例-對照回顧性研究，通過醫學信息系統收集2021 年4 月—11 月感染CRE 住院患者的臨床資料112 例，隨機選取同時期確診為CSE 感染住院患者112 例。CRE患者納入標準：（1）同一患者選用首次培養陽性的菌株。（2）CRE 定義：滿足以下任意1 個條件：①對亞胺培南、美羅培南、厄他培南或多利培南任何一種碳青霉烯類抗生素耐藥者。對于天然對亞胺培南敏感性降低的細菌（如摩根菌屬、變形桿菌屬和普羅威登菌屬等），需參考除亞胺培南外的其他碳青霉烯類抗生素的藥敏結果。②產生碳青霉烯酶[1]。藥敏試驗參照2021 年美國臨床實驗室標準化協會（Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI）-M100 判定標準對亞胺培南、美羅培南或厄他培南一種或多種耐藥。（3）臨床資料完整者。排除標準：（1）同一患者重復送檢菌株。（2）臨床資料、數據不完整者。（3）非院內感染者。

1.2 儀器與試劑 采用法國梅里埃MALDI-TOF MS 質譜儀進行菌種鑒定，采用VITEK-2 COMPACT全自動微生物鑒定分析儀及其配套藥敏卡進行藥敏試驗。結果判斷依據CLSI 2021 年M100 推薦標準[6]，采用頭孢哌酮的折點判讀頭孢哌酮/舒巴坦藥敏結果。黏菌素折點采用EUCAST 推薦標準。質控菌株為大腸埃希菌ATCC25922、肺炎克雷伯菌ATCC700603 及銅綠假單胞菌ATCC27853，以上均購自國家衛生健康委臨床檢驗中心。

1.3 資料收集 查閱相關文獻后[7-11]搜集入選患者的臨床資料，包括年齡、性別、住院科室、標本類型、菌名；基礎疾病（高血糖、心腦血管疾病、消化系統疾病、泌尿系統疾病、呼吸系統疾病、實體惡性腫瘤、血液系統疾病）；感染前住院時間（指首次檢出CRE/CSE 的住院時間）；侵襲性操作（氣管插管機械輔助通氣、氣管切開、留置靜脈導管、留置動脈導管、留置尿管、留置胃管、留置引流管）；藥物暴露史（碳青霉烯類藥物暴露史、β 內酰胺酶抑制劑暴露史、非碳青霉烯類類藥物聯合用藥史、三四代頭孢類藥物暴露史）；入院時急性生理學及慢性健康狀況評分系統Ⅱ（APACHEⅡ評分）；實驗室檢查（中性粒細胞百分數、淋巴細胞百分數、粒細胞與淋巴細胞比值（粒淋比，NLR）、血小板、尿素、肌酐、尿酸、凝血酶原時間、活化部分凝血活酶時間、D-二聚體等35 項）。

1.4 統計學處理 應用SPSS23.0 統計軟件進行統計分析，連續變量采用K-S 檢驗，正態計量資料采用±s 表示，組間比較采用t 檢驗，非正態計量資料采用M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗；計數資料采用例數（百分比）表示，組間比較采用χ2檢驗。多因素分析采用二元Logistic 回歸分析，計算危險因素的優勢比（OR）和95%置信區間（CI）。將獨立危險因素中的連續變量進行受試者工作特征（ROC）曲線分析，計算ROC 曲線下面積（AUC），采用Youden 指數找出最佳截斷值，并計算敏感性、特異性等指標。P<0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 CRE 患者資料臨床分布特征

2.1.1 科室分布 在112 株CRE 標本中，各科重癥監護病房（ICU）52 例（46.43%），神經外科和急診科各10 例（8.93%），血液內科、普外科和康復科各9 例（8.04%），神經內科、老年醫學科各4 例（3.57%），呼吸內科2 例（1.79%），消化內科、心血管外科、感染科各1 例（0.89%）。

2.1.2 標本來源 在112 株CRE 標本中，呼吸道來源標本77 例（68.75%），其中痰標本72 例（64.29%），肺泡灌洗液5 例（4.46%）；泌尿道標本15 例（13.39%）；引流液標本8 例（7.14%）；血液標本7 例（6.25%）；傷口分泌物2 例（1.79%）；肛周拭子1 例（0.89%）。

2.1.3 菌株構成 在112 株CRE 標本中，肺炎克雷伯菌83 株（74.11%），大腸埃希菌13 株（11.61%），陰溝腸桿菌8 株（7.14%），弗氏檸檬酸桿菌4 株（3.57%），產酸克雷伯菌、產氣腸桿菌和無丙二酸檸檬酸桿菌各1 株（0.89%）。

2.1.4 CRE 菌株的藥物敏感性分布 在112 株CRE 菌株中，對頭孢呋辛酯、阿莫西林/克拉維酸、頭孢西丁、頭孢曲松、替卡西林/克拉維酸、哌拉西林/他唑巴坦、頭孢呋辛鈉的耐藥率均為100%。其余藥物敏感性結果見表1。

表1 112 株CRE 菌株的藥物敏感性分析Tab 1 Drug sensitivity analysis of 112 CRE strains

2.2 住院患者CRE 感染單因素分析 單因素分析結果顯示，泌尿系統疾病、實體惡性腫瘤、氣管插管機械輔助通氣、氣管切開、留置靜脈導管、留置動脈導管、尿管、胃管、碳青霉烯類藥物暴露史、β內酰胺酶抑制劑暴露史、非碳青霉烯類藥物聯合用藥、三四代頭孢暴露史、入院時APACHEⅡ評分、APACHEⅡ評分≥11 分、中性粒細胞百分數、淋巴細胞百分數、粒淋比、凝血酶原時間、活化部分凝血活酶時間、D-二聚體等20 項因素均與住院患者感染CRE 相關。預后結局與CRE 感染亦高度相關，見表2。

表2 住院患者CRE 感染單因素分析［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］Tab 2 Univariate analysis of CRE infection in hospitalized patients［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］

注：CSE：碳青霉烯類敏感腸桿菌目細菌；CRE：耐碳青霉烯類腸桿菌目細菌；APACHEⅡ評分：急性生理學及慢性健康狀況評分系統

因素 CSE 組（n=112） CRE 組（n=112） χ2/t/U P性別男78（69.64） 78（69.64） 0.083 0.773 34（30.36） 21（18.75）年齡（歲） 66.79±16.24 68.73±15.61 0.836 0.361感染前住院時間（d） 20.00（11.00，48.00） 20.50（8.50，50.75） 6 007.500 0.585結局 16.973 0.000死亡 4（3.57） 26（23.21）存活 10（8.93） 86（76.79）高血糖 38（33.93） 36（32.14） 0.081 0.776心腦血管疾病 67（59.82） 64（57.14） 0.165 0.684消化系統疾病 14（12.50） 10（8.93） 0.747 0.388泌尿系統疾病 4（3.57） 13（11.61） 4.074 0.044呼吸系統疾病 8（7.14） 5（4.46） 0.735 0.391實體惡性腫瘤 9（8.04） 28（25.00） 11.687 0.001血液系統疾病 14（12.50） 6（5.36） 3.514 0.061侵襲性操作氣管插管機械輔助通氣 16（14.29） 56（50.00） 32.749 0.000氣管切開 0（0.00） 27（24.11） 30.701 0.000留置靜脈導管 24（21.43） 51（45.54） 14.613 0.000留置動脈導管 20（17.86） 36（32.14） 6.298 0.012留置尿管 36（32.14） 51（45.54） 4.464 0.035留置胃管 18（16.07） 44（39.29） 15.076 0.000留置引流管 12（10.71） 8（7.14） 0.878 0.349藥物暴露碳青霉烯類藥物 28（25.00） 75（66.96） 39.703 0.000 β內酰胺酶抑制劑 34（30.36） 91（81.25） 58.810 0.000非碳青霉烯類聯合用藥 20（17.86） 66（58.93） 39.938 0.000三四代頭孢 30（26.79） 46（41.07） 5.098 0.024入院指標APACHEⅡ評分 12.50（9.00～15.00） 14.00（11.00～21.00） 4 367.000 0.000 APACHEⅡ評分≥11 分 72（64.29） 86（76.79） 4.210 0.040中性粒細胞（%） 68.27±17.14 76.40±16.93 12.648 0.000淋巴細胞（%） 39.30（33.98，61.95） 11.50（6.20，19.90） 4 205.000 0.000粒淋比 11.50（6.20，19.90） 6.86（3.61，13.70） 3 241.000 0.000血小板 198.50（138.50，272.75） 181.50（134.50，269.50） 5 983.000 0.551尿素 6.40（4.60，8.30） 6.70（4.80，11.70） 4 788.000 0.126肌酐 70.00（48.00，98.00） 70.50（48.50，103.75） 5 799.000 0.762尿酸 331.00（230.00，431.00） 293.00（199.00，422.50） 4 694.000 0.125凝血酶原時間 12.00±1.30 12.97±3.08 7.802 0.006活化部分凝血活酶時間 29.30（27.60，30.300） 30.20（27.30，32.20） 3 662.000 0.043 D-二聚體 1 658.84（601.00，2 380.00） 2 973.18（769.00，4 689.75） 2 616.000 0.047女

2.3 住院患者CRE 感染多因素分析 將單因素分析中具有統計學差異的因素進行單因素Logistic 回歸分析，將其中P<0.05，OR>1 的因素進行多因素Logistic回歸分析，見表3。結果顯示，泌尿系統疾病、留置靜脈導管、碳青霉烯類藥物暴露史、β 內酰胺酶抑制劑暴露史、非碳青霉烯類藥物聯合用藥、中性粒細胞百分數、凝血酶原時間為住院患者感染CRE 的獨立危險因素。

2.4 獨立危險因素對CRE 感染的預測價值 將住院患者感染CRE 的獨立危險因素中的中性粒細胞百分數、凝血酶原時間進行ROC 曲線分析，見圖1，表4。由結果可見，中性粒細胞百分數的AUC 為0.645，高于凝血酶原時間的AUC（0.598）。當中性粒細胞百分數截斷值為69.45 時，其預測住院患者感染CRE 的敏感性為75.5%，特異性為52.2%。

圖1 中性粒細胞百分數、凝血酶原時間的ROC 曲線Fig 1 ROC curve of neutrophil percentage and prothrombin time

表4 中性粒細胞百分數、凝血酶原時間預測住院患者感染CRE 的ROC 曲線分析Tab 4 ROC curve analysis of neutrophil percentage and prothrombin time in predicting CRE infection in hospitalized patients

2.5 住院患者感染CRE死亡危險因素單因素分析 112例CRE 感染患者中，死亡26 例，病死率為23.21%。單因素分析顯示，年齡、年齡≥78 歲、心腦血管疾病、留置靜脈導管、尿素、肌酐、尿酸等因素與CRE 感染患者死亡相關，見表5。

表5 CRE 感染患者死亡單因素分析［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］Tab 5 Univariate analysis of death in patients with CRE infection［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］

表5 CRE 感染患者死亡單因素分析［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］Tab 5 Univariate analysis of death in patients with CRE infection［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］

因素 存活組（n=86） 死亡組（n=26） χ2/t/U P性別 男 58（67.44） 20（76.92） 0.849 0.468女28（32.56） 6（23.08）年齡（歲） 70.00（58.75，75.00） 79.50（66.00，87.5） 625.500 0.023年齡≥78 歲 12（13.95） 14（53.85） 17.824 0.000感染前住院時間（d） 25.00（14.00，53.75） 21.00（11.00，89.00） 878.000 0.784高血糖 24（27.91） 12（46.15） 3.048 0.081心腦血管疾病 47（54.65） 23（88.46） 9.737 0.002消化系統疾病 7（8.14） 3（11.54） 0.284 0.594泌尿系統疾病 8（9.30） 5（19.23） 1.918 0.166呼吸系統疾病 3（3.49） 2（7.69） 0.827 0.363實體惡性腫瘤 7（8.14） 2（7.69） 0.005 0.941血液系統疾病 4（4.65） 2（7.69） 0.364 0.546侵襲性操作氣管插管機械輔助通氣 42（48.84） 14（53.85） 0.200 0.654氣管切開 22（25.58） 5（19.23） 0.440 0.507留置靜脈導管 34（39.53） 17（65.38） 5.379 0.020留置動脈導管 26（30.23） 10（38.46） 0.563 0.453留置尿管 37（43.02） 14（53.85） 0.853 0.356留置胃管 36（41.86） 8（30.77） 1.030 0.310留置引流管 6（6.98） 2（7.69） 0.015 0.901

續表5

表5 CRE 感染患者死亡單因素分析［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］Tab 5 Univariate analysis of death in patients with CRE infection［ n（ %），±s，M（ P25，P75）］

注：CSE：碳青霉烯類敏感腸桿菌目；CRE：耐碳青霉烯類腸桿菌目；APACHEⅡ評分：急性生理學及慢性健康狀況評分系統

因素 存活組（n=86） 死亡組（n=26） χ2/t/U P藥物暴露碳青霉烯類藥物 54（62.79） 21（80.77） 2.917 0.088 β 內酰胺酶抑制劑 73（84.88） 18（69.23） 3.211 0.073非碳青霉烯類聯合用藥 51（59.30） 15（57.69） 0.021 0.884三四代頭孢 25（29.07） 5（19.23） 0.985 0.321入院指標APACHEⅡ評分 14.00（10.50，19.50） 15.00（13.00，23.00） 871.500 0.103中性粒細胞（%） 74.41±15.92 76.35±20.27 0.000 0.985淋巴細胞（%） 11.75（6.76，20.15） 9.45（5.28，18.63） 1 010.500 0.459粒淋比 6.50（3.52，13.32） 8.06（3.93，16.67） 1 021.000 0.504血小板 180.50（137.50，274.00） 192.00（114.00，262.75） 1 059.500 0.687尿素 6.25（4.70，9.43） 10.30（6.05，22.05） 606.000 0.002肌酐 63.50（46.25，89.75） 79.00（56.00，205.75） 788.000 0.032尿酸 266.00（196.25，404.25） 372.00（272.50，466.50） 714.500 0.032凝血酶原時間 13.01±3.25 12.85±2.61 0.050 0.823活化部分凝血活酶時間 31.08±12.99 32.64±6.73 0.325 0.570 D 二聚體 1 449.00（688.00，4945.50） 1 856.50（925.00，4614.00） 640.00 0.428

2.6 住院患者感染CRE 死亡危險因素多因素分析 將死亡危險單因素分析中具有統計學差異的因素進行單因素Logistic 回歸分析，其中P<0.05，OR>1 的因素進行多因素Logistic 回歸分析，見表6。結果顯示，年齡≥78 歲和患有心腦血管疾病為CRE 感染患者死亡的獨立危險因素。

表6 CRE 感染患者死亡多因素Logistic 回歸分析Tab 6 Multivariate Logistic regression analysis of death in patients with CRE infection

3 討論

本研究中住院患者CRE 感染的好發部位以呼吸道為主，其次依次為泌尿、腹腔和血流。感染科室以ICU、神經外科和血液內科為主。肺炎克雷伯菌在標本菌株構成中占比最大。CRE 菌株對碳青霉烯類藥物以外的臨床常用抗生素普遍耐藥率高，這些均與國內相關報道一致[12-14]。

腸桿菌目細菌是人體腸道中的主要定植菌，可引起身體多部位的感染[15-17]，在抗菌藥物的選擇壓力下，極易產生CRE 菌株[18]。在本研究中，通過單因素分析發現碳青霉烯類藥物暴露史、β 內酰胺酶抑制劑暴露史、非碳青霉烯類藥物聯合用藥、三四代頭孢暴露史均與住院患者感染CRE 相關。這與國內外的相關研究均一致[9，19-20]。但張昭勇等[17]研究表明，聯合使用抗生素并非CRE 感染的危險因素。

醫院內各種病原微生物較多，機體對致病菌的易感性與其防御功能相關。高齡患者本身基礎疾病多，加之各種侵襲性操作破壞了患者完整的黏膜屏障，機體內部與外界相通，增加了CRE 感染風險。在本研究中，氣管插管機械輔助通氣、氣管切開、留置動/靜脈導管、留置尿管、留置胃管等因素均為CRE感染的危險因素，且留置靜脈導管是其獨立危險因素。然而性別、年齡與CRE 感染不相關，此結論與國內其他研究并不相符[8-9]。此外，患者結局與感染CRE高度相關。

本次研究還納入了APACHEⅡ評分、中性粒細胞百分數、淋巴細胞百分數、粒淋比、血小板、尿素、肌酐、尿酸、凝血酶原時間、活化部分凝血活酶時間、D-二聚體等計量資料，旨在分析危險因素的同時，通過數值變化達到預測CRE 感染的目的。分析發現，中性粒細胞百分數截斷值為69.45 時，預測住院患者感染CRE 的敏感性為75.5%，特異性為52.2%，為預測住院患者感染CRE 提供了一條新的途徑。在CRE 感染的患者體內，各種原因導致的中性粒細胞數量的增加和淋巴細胞數量的減少，使中性粒細胞百分數升高，本研究結果顯示，當住院患者中性粒細胞百分數>69.45 時，可能更易感染CRE。另外凝血酶原時間、活化部分凝血活酶時間、D-二聚體均與CRE 感染相關，可能是因為感染CRE 的住院患者多為危急重癥患者，因用藥或疾病原因存在凝血功能紊亂或障礙等情況。

本研究中，年齡≥78 歲、患有心腦血管疾病、留置靜脈導管、尿素、肌酐、尿酸等因素是CRE 感染患者死亡的危險因素，且年齡≥78 歲、患有心腦血管疾病為其獨立危險因素。隨著年齡的增長，患者抗病能力不斷減弱，CRE 感染患者始終處于應急狀態，蛋白質消耗增大最終轉變成尿素，加之長期用藥造成CRE 患者腎功能損傷。

心腦血管疾病泛指由于高血脂癥、動脈粥樣硬化、高血壓等所導致的心臟、大腦及全身組織發生的缺血性或出血性疾病，具有高患病率、高致殘率和高死亡率的特點[21]。該疾病在我國疾病死亡原因中位居第1 位，也是成年人致殘的首要原因[22]。患有心腦血管疾病是CRE 感染患者死亡的獨立危險因素，其原因可能是患者機體因疾病本身所導致的免疫系統衰退，對病原微生物的抵抗力減弱和疾病本身所具有的較高病死率[23]。

鑒于上述分析，高齡患者一旦發生感染，治療困難、預后較差，并發癥多、死亡率高，應盡可能避免CRE 感染。對于合并以上危險因素的患者，臨床應慎重選擇治療方案，減少侵襲性操作、采取嚴格的抗菌藥物使用管理、減少腎臟損害。加強CRE 的監測和控制，盡可能采取CRE 主動篩查，如直腸拭子、肛周拭子和糞便篩查等，對于篩查陽性者，應采取接觸隔離措施、提高手衛生依從性、增加環境消毒頻次等院感防控舉施，遏制CRE 的院內傳播流行。