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2017—2022年山東地區不同人群腹水病原菌構成及藥敏分析

2024-02-25 00:00:00李靜?李政?王夢園?紀冰?滿思金?伊茂禮?李仁哲?王世富
中國抗生素雜志 2024年12期

摘要:目的 回顧性分析山東地區不同年齡段腹水病原菌構成和耐藥性差異,為臨床腹腔感染的早期經驗性治療提供參考依據。方法 利用WHONET5.6分析軟件,回顧分析山東地區2017—2022年間山東省兒童組細菌amp;真菌耐藥監測研究協作網成員單位上報的腹水病原菌構成及主要病原菌藥敏結果。結果 本次研究共納入病原菌10991株,革蘭陰性菌占比為57.1%(6281/10991),以腸桿菌目細菌為主(83.73%),其次為非發酵菌(14.87%);革蘭陽性菌占比38.23%(4202/10991),以葡萄球菌屬為主(14.94%),其次為腸球菌屬(14.73%);真菌共檢出470株,其中白念珠菌占比最高(53.4%),其次為熱帶念珠菌(15.7%)。成人檢出前5位的菌種為大腸埃希菌(28.92%)、肺炎克雷伯菌(9.21%)、屎腸球菌(8.47%)、表皮葡萄球菌(5.46%)、糞腸球菌(4.35%);兒童組檢出前5位的菌種為大腸埃希菌(51.18%)、銅綠假單胞菌(7.58%)、肺炎克雷伯菌(6.96%)、屎腸球菌(5.22%)、表皮葡萄球菌(2.48%),兩組間革蘭陽性菌、革蘭陰性菌和真菌的構成有較大差異(χ2=102.1, Plt;0.0001)。山東省腹水分離的大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌中產ESBLs株的占比分別為(27.5%)和(16.4%),兩種菌對碳青霉烯類藥物耐藥率均較低,分別為1.4%和3.8%。銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌耐藥率普遍較高,兩者對碳青霉烯類藥物的耐藥率分別為9.5%和56.3%。未發現耐萬古霉素屎腸球菌、糞腸球菌和金黃色葡萄球菌。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的檢出率為20.4%,熱帶念珠菌對氟康唑的耐藥率為37.3%。結論 山東地區兒童組與成人組腹水病原菌構成有一定差異,多重耐藥的大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌和鮑曼不動桿菌檢出率較高,耐氟康唑的熱帶念珠菌占比較高,需重點監測。實時監測腹水的病原譜和耐藥趨勢特點,將助力腹腔感染的精準診治。

關鍵詞:腹腔感染;細菌;耐藥性;監測;SPARSS

中圖分類號:R978 文獻標志碼:A

Pathogen spectrum and drug susceptibility analysis of intra-abdominal infections in different populations in Shandong Province, 2017-2022

Li Jing1,2, Li Zheng1,2, Wang Mengyuan1,2, Ji Bing3, Man Sijin4, Yi Maoli5, Li Renzhe6, and Wang Shifu1,2

(1 Department of Microbiology Laboratory, Children's Hospital Affiliated to Shandong University, Shandong Provincial Clinical Research Center for Children's Health and Disease, Jinan 250022; 2 Shandong Children Microbiology Research Center, Shandong Children's Bacterial amp; Fungal Drug Resistance Surveillance and Research Collaborative Network, Jinan 250022; 3 Clinical Laboratory, Binzhou Medical University Hospital, Binzhou 256603; 4 Clinical Laboratory," Central People's Hospital of Tengzhou, Tengzhou 277500;

5 Clinical Laboratory, Yantai Yuhuangding Hospital, Yantai 264000; 6 Clinical Laboratory, Jining First People's Hospital, Jining 272111)

Abstract Objective To analyze the pathogen spectrum and drug resistance in different age groups of acites in Shandong Province, and provide a reference for early empirical therapy of intra-abdominal infection. Methods WHONET5.6 analysis software was used to retrospectively analyze the pathogenic bacteria composition and drug susceptibility of the main pathogens reported by SPARSS network members in Shandong Province from 2017 to 2022. Results A total of 10,991 strains of pathogenic bacteria were enrolled in this study, mainly Gram-negative bacteria (57.1%), of which Enterobacteriaceae was dominant (83.73%), followed by non-fermentative bacteria (14.87%). Gram-positive bacteria accounted for 38.23% (4,202/10,991). The main Gram-positive bacteria were Staphylococcus spp. (14.94%), followed by Enterococcus spp. (14.73%). A total of 470 strains of fungi were detected. Candida albicans accounted for the highest proportion (53.4%), followed by Candida tropicalis (15.7%). The top 5 bacterial strains detected in adults were Escherichia coli (28.92%), Klebsiella pneumoniae (9.21%), Enterococcus faecalis (8.47%), Staphylococcus epidermidis (5.46%), and Enterococcus faecalis (4.35%). The top 5 bacterial strains detected in the children's group were Escherichia coli (51.18%), Pseudomonas aeruginosa (7.58%), Klebsiella pneumoniae (6.96%), Enterococcus faecalis (5.22%), and Staphylococcus epidermidis (2.48%). There were significant differences in the distribution of Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria and fungi between the children's group and the adults'group (χ2=102.1, Plt;0.0001). The proportion of ESBLs produced by Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolated from ascites in Shangdong Province was 27.5% and 16.4%, respectively. The resistance rates of both bacteria to carbapenems were relative lower, at 1.4% and 3.8%, respectively. The drug resistance rates of Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii were generally high, with resistance rates to carbapenems of 9.5% and 56.3%, respectively. No vancomycin-resistant Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, or vancomycin-resistant Staphylococcus aureus were found in this period. The resistance of methicillin-resistant Staphylococcus aureus was 20.4%. The resistance rate of Candida tropicalis to fluconazole was as high as 37.3%. Conclusion The composition of pathogenic bacteria from acites in the Shandong region was different between children and adults. The detection rates of multidrug-resistant E. coli, K. pneumoniae and A. baumannii were higher, while the proportion of fluconazole resistant C. tropicalis was relatively high, which required special monitoring. Real-time monitoring of the pathogen spectrum and drug resistance trend of acites may help in the accurate diagnosis and treatment of intra-abdominal infections.

Key words Intra-abdominal infection; Bacteria; Drug resistance; Monitoring; SPARSS

腹腔感染(intra-abdominal infection,IAI)是臨床常見的急危重癥,發病率和病死率一直居高不下,是重癥監護室(intensive care unit, ICU)內感染性疾病發病和死亡第二常見的病因,僅次于肺炎[1]。IAI主要發生在急性闌尾炎、肝硬化、腹部外科手術后及腹腔透析患者中[2],IAI所致的腹水(acites)的培養鑒定和藥敏試驗結果對腹腔感染的診療意義重大[3]。

然而受臨床有創標本采集困難、分離于腹水菌株量少等因素的限制,目前國內外已有多中心、連續多年聚焦于腹水病原菌病原譜的構成及耐藥性監測的報道,但考慮存在地區性差異,研究者通過山東省兒童組細菌amp;真菌耐藥監測研究協作網(Shandong Province Pediatric Antimicrobial Resistance Surveillance System,SPARSS)對59家網點單位(為了比較成人與兒童病原譜和耐藥性的差異,同時收集到了所有成員單位的成人數據)6年間(2017年1月—2022年12月)收集的分離于腹水標本的菌株構成及藥敏結果進行了分析,為IAI的精準診治和抗菌藥物的合理使用提供參考數據,從而降低疾病的并發癥和患者的死亡率[4]。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2017年1月—2022年12月SPARSS網的59家網點單上報的腹水標本分離菌株,已剔除同一患者重復分離株。

1.2 方法

1.2.1 細菌鑒定

采用基質輔助激光解析電離飛行時間質譜(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)、全自動微生物鑒定系統、API系統等進行菌種鑒定。

1.2.2 藥敏試驗

根據2021年版美國臨床和實驗室標準化協會(Clinical amp; Laboratory Standards Institute, CLSI)[6]推薦的藥敏試驗方法,采用VITEK 2-Compact、WALKWAY-96等儀器及配套藥敏卡片進行藥敏試驗,補充以紙片擴散法、E-test濃度梯度試驗,標準質控菌株為金黃色葡萄球菌ATCC29213、大腸埃希菌ATCC25922和銅綠假單胞菌ATCC27853。

1.2.3 判斷標準

參考2021年美國臨床實驗室標準化協會(Clinical amp; Laboratory Standards Institute, CLSI)抗微生物藥物敏感性試驗執行標準M100-ED31進行藥敏結果判斷[6]。

1.2.4 年齡分層判斷標準

兒童組lt;18歲,成人組≥18歲。

1.2.5 數據分析

應用WHONET5.6軟件進行數據分析,采用χ2檢驗進行率及菌種構成的比較,當n<40或T<1時使用Fisher's確切概率法,Plt;0.05為具有統計學意義。

2 結果

2.1 菌株分布

2017—2022年SPARSS成員單位腹水共分離病原菌10991株,其中革蘭陽性細菌占38.2%(4202/10991),6年的構成比為36.59%~40.37%;革蘭陰性細菌占57.1%(6281/10991),6年的構成比為53.40%~60.98%;真菌占4.3%(470/10991)。檢出率排名前五位的細菌依次為大腸埃希菌(30.56%)、肺炎克雷伯菌(9.04%)、屎腸球菌(8.23%)、表皮葡萄球菌(5.24%)和銅綠假單胞菌(4.20%)(圖1)。本次研究以革蘭陰性菌為主,其中占比最高的為大腸埃希菌(占革蘭陰性菌的54%);分離的革蘭陽性菌中屎腸球菌和糞腸球菌的檢出率最高;分離的真菌中白念珠菌檢出率最高(占真菌的53%)。

兒童組和成人組分離的細菌數量分別是805和10186株,兒童組革蘭陽性菌、革蘭陰性菌和真菌的菌種分布分別為25.09%(202/805)、73.91%(595/805)和0.99%(8/805)。與成人組革蘭陽性菌、革蘭陰性菌和真菌的菌種分布分別為39.27%(4000/10186)、55.82%(5686/10186)和4.54%(462/10186)相比有較大差異(χ2=102.1, Plt;0.0001)。分析不同菌株在不同年齡階段人群中的分布發現,大腸埃希菌在兒童和成人均居首位,占比分別為51.18%和28.92%;肺炎克雷伯菌在兒童組(6.96%)和成人組(9.21%)中占比相似,均相對較高,兒童組中銅綠假單胞菌(7.58%)高于成人組(3.94%)。屎腸球菌在兒童(5.22%)和成人(8.47%)的占比均高于其他革蘭陽性球菌。納入本研究中有藥敏結果的厭氧菌菌株僅27株(占0.25%),其中第三梭菌、擬桿菌、海藻希瓦菌和產氣莢膜菌分別檢出5、4、4和2株(表1)。

2.2 2017—2022年腹水主要分離細菌對抗菌藥物的耐藥性

2.2.1 腸桿菌科細菌耐藥率

2017—2022年腹水中檢出的腸桿菌科細菌以大腸埃希菌(3358株,30.55%)和肺炎克雷伯菌(994株,9.04%)為主。依據CLSI的M100-ED31判定標準[6],

藥敏結果顯示大腸埃希菌中超廣譜β-內酰胺酶(extended-spectrum beta-lactamases, ESBLs)陽性菌株占比(924株,27.5%)高于ESBLs陽性的肺炎克雷伯菌(164株,16.4%)。腹水來源的大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌對第四代頭孢菌素敏感率較高,對第二代和第三代頭孢菌素耐藥率較高,其中頭孢他啶的耐藥率低于頭孢呋辛、頭孢噻肟和頭孢曲松;對阿米卡星、替加環素、頭孢哌酮/舒巴坦的耐藥率較低,大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類的耐藥率分別為1.5%和4.0%。對比分組發現成人組大腸埃希菌中左氧氟沙星的耐藥率遠高于兒童組(60.0% vs 37.4%,χ2=6.105, Plt;0.0001),兒童組肺炎克雷伯菌中頭孢西丁、頭孢呋辛、頭孢曲松、頭孢噻肟的耐藥率高于成人組(18.2% vs 13.5%, P=0.53;36.4% vs 33.8%, P=0.20;36.1% vs 31.5%, P=0.58;40.6% vs 34.4%, P≤0.01)。詳見表2。

2.2.2 非發酵糖菌耐藥率分析

2017—2022年腹水檢出的非發酵糖菌以銅綠假單胞菌(462株,4.2%)和鮑曼不動桿菌(190株,1.73%)為主。對其藥敏結果分別進行對比分析,發現耐碳青霉烯的銅綠假單胞菌(carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa,CRPA)占比低于耐碳青霉烯的鮑曼不動桿菌(carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii, CRAB),且銅綠假單胞菌耐藥性整體低于鮑曼不動桿菌。銅綠假單胞菌對亞胺培南和美羅培南的耐藥率分別為13.6%和13.4%,鮑曼不動桿菌的耐藥率均為49.5%。研究者比較了CRPA和碳青霉烯敏感的銅綠假單胞菌(carbapenem-sensitive P. aeruginosa,CSPA),以及CRAB和碳青霉烯敏感的鮑曼不動桿菌(carbapenem-sensitive A. baumannii,CSAB)對其他抗菌藥物的藥敏差異,詳見表3。

2.2.3 腸球菌屬細菌耐藥率比較分析

2017—2022年腹水共分離到屎腸球菌905株,糞腸球菌461株。屎腸球菌對青霉素類、氟喹諾酮類氨基糖苷類藥物的耐藥率較高,糞腸球菌對青霉素類藥物的耐藥率遠低于屎腸球菌。對比發現,屎腸球菌的耐藥性遠高于糞腸球菌,成人組屎腸球菌對所有抗菌藥物的耐藥率均高于兒童組(四環素除外)。兩種菌對利奈唑胺耐藥率均較低,均未發現耐萬古霉素的腸球菌,詳見表4。

2.2.1 葡萄球菌屬耐藥率比較

2017—2022年腹水共檢出金黃色葡萄球菌362株,占葡萄球菌屬的22.1%,其中耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)74株(20.4%)。共檢出凝固酶陰性葡萄球菌(coagulase negative Staphylococcus, CoNS)1277株,占葡萄球菌屬的77.8%,其中MRCoNS 910株(71.2%)。對檢出的葡萄球菌耐藥性進行分析,發現耐甲氧西林的葡萄球菌耐藥性普遍高于對甲氧西林敏感的葡萄球菌,但是MSSA對復方磺胺甲惡唑的耐藥率高于MRSA。對比MRSA與MRCoNS的耐藥性發現,MRCoNS對氨基糖苷類藥物(紅霉素和慶大霉素)、氟喹諾酮類藥物(左氧氟沙星、莫西沙星和環丙沙星)的耐藥率高于MRSA。對比MSSA與MSCoNS的耐藥性發現,MRCoNS對氟喹諾酮類藥物(左氧氟沙星和環丙沙星)的耐藥率高于MSSA。未發現耐萬古霉素或耐替加環素葡萄球菌,見表5。

2.2.2 真菌菌株構成及耐藥率

2017—2022年腹水共檢出真菌470株,白念珠菌251株,占53.4%。白念珠菌對氟康唑的耐藥率為5.9%,對伊曲康唑者為11.3%,對伏立康唑者為7.0%,對兩性霉素B者為0.5%。熱帶念珠菌74株,占15.7%,對氟康唑的耐藥率為37.3%,對兩性霉素B的耐藥率為1.9%。

3 討論

本研究收集了2017年1月—2022年12月來源于山東省59家SPARSS網成員單位的10991株腹水病原菌監測數據,其中成人組共檢出10186株(92.68%),兒童組共檢出805株(7.32%),成人組檢出菌前五位分別為大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、屎腸球菌、表皮葡萄球菌、糞腸球菌,與兒童組略有差異。成人組表皮葡萄球菌(5.46%)、糞腸球菌(4.35%)占比高于兒童組(2.48%、2.24%);兒童組銅綠假單胞菌(7.58%)、鳥腸球菌(2.98%)占比高于成人組(3.94%、0.85%),這可能與兒童免疫力低下有關[7]。檢出病原菌以革蘭陰性菌為主(57.1%),與鄭波等[8]多中心的研究結果相符,真菌的檢出率為4.3%,略低于其他文獻報道[9],

可能與近年來熱帶念珠菌的占比和耐藥率增加有關。厭氧菌的分離率遠低于預期,可能與腹水厭氧菌培養所需的苛刻條件和能夠開展厭氧菌藥敏的醫院較少有關。

本次研究腹水中檢出的腸桿菌科細菌中最常見的為大腸埃希菌(3358株,占30.55%)和肺炎克雷伯菌(994株,占比9.4%),與歐洲抗菌藥物監測網的研究結果類似[10]。腸桿菌科細菌主要的耐藥機制是由質粒介導的產ESBLs,主要能水解青霉素類、頭孢菌素類及單環內之類的抗菌藥物,而碳青霉烯類藥物不被ESBLs水解,產ESBLs菌常表現為多重耐藥,耐藥基因可經質粒傳播[11],本次研究中產ESBLs的大腸埃希菌檢出率為27.5%,產ESBLs的肺炎克雷伯菌檢出率為29.7%。對比成人與兒童兩種菌的耐藥性發現,成人組檢出菌的耐藥性普遍高于兒童組,僅有兒童組的肺炎克雷伯菌對部分頭孢菌素類抗生素及氨芐西林耐藥率高于成人組。耐碳青霉烯類的大腸埃希菌占比為1.5%,耐碳青霉烯類的肺炎克雷伯菌占比為4.9%,碳青霉烯類藥物可以用于治療產ESBLs腸桿菌科細菌引起的相關感染[12],對于臨床上腹腔分離到的耐碳青霉烯類的腸桿菌,鑒于依拉環素、替加環素的腹腔濃度較高,對于耐碳青霉烯腸桿菌科細菌或者鮑曼不動桿菌所致腹腔感染者,可首選依拉環素、替加環素治療[13]。

本次研究檢出的非發酵糖菌中以銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌檢出率最高。其中銅綠假單胞菌462株(4.2%)居非發酵糖菌的首位,CRPA占15%,與全國耐藥監測網2014—2019年的CRPA占11.1%~20.5%一致[14]。相關研究表明,產金屬β-內酰胺酶是CRPA最重要的耐藥機制[15]。CSPA對臨床常用抗菌藥物耐藥率普遍較低,CRPA對氟喹諾酮類、氨基糖苷類耐藥率較低,對頭孢他啶和頭孢吡肟的耐藥率分別為27.3%和25.7%。本研究檢出鮑曼不動桿菌190株(1.73%),CRAB對臨床常見抗菌藥物耐藥率普遍較低。迄今為止,關于鮑曼不動桿菌對碳青霉烯類抗菌藥物的耐藥機制主要有以下4種,分別是產碳青霉烯酶、外膜蛋白表達的改變、青霉素結合蛋白的改變及細菌膜上外排泵表達的增強4種。其中碳青霉烯酶的產生被人們認為是耐藥的主要機制[16]。2022年美國感染病學會對CRAB感染的治療指導[17]提出:當證實病原菌對藥物敏感時,大劑量氨芐西林/舒巴坦是治療CRAB的首選方案;即使未證實敏感性,大劑量氨芐西林/舒巴坦也可作為聯合用藥的治療選擇,但是本次研究中CRAB對氨芐西林/舒巴坦的耐藥率為80.4%,臨床在治療CRAB所致腹腔感染時,需慎用氨芐西林/舒巴坦;多黏菌素類、依拉環素或替加環素單藥可用于治療輕度CRAB感染所致的IAI,也可與至少一種其他藥物聯合用于治療中重度CRAB感染;大劑量頭孢哌酮/舒巴坦延長輸注時間聯合替加環素可以作為中重度CRAB感染聯合用藥方案之一。

腸球菌屬和葡萄球菌屬是腹腔感染的主要革蘭陽性球菌。本研究中的腸球菌屬以屎腸球菌和糞腸球菌(12.82%)為主,與全國耐藥監測網2014—2019年腹水標本中腸球菌屬占比為12.5%左右的研究結果相符[14]。除四環素外,屎腸球菌的耐藥性明顯高于糞腸球菌,且成人組的耐藥率普遍高于兒童組。屎腸球菌對青霉素類、喹諾酮類的耐藥率在80%左右,對利奈唑胺則為2.5%,未發現對萬古霉素、替加環素耐藥的腸球菌。因此利奈唑胺應該作為臨床治療屎腸球菌所致的腹水感染的首選藥物。本研究檢出MRCoNS共910株,占CoNS的71.2%,檢出MRSA共74株,占金黃色葡萄球菌的20.4%。臨床中分離的MRSA不但可以水解絲氨酸蛋白酶,還可以產生對氨基糖苷類、大環內酯類、四環素類等抗菌藥物的耐藥性[18]。在本研究中,MSSA對復方磺胺甲惡唑的耐藥率(21.9%)高于MRSA(6.8%),這一結果可能與MRSA某一位點的基因突變有關[19]。分析葡萄球菌耐藥性,未發現對萬古霉素、利奈唑胺耐藥的葡萄球菌,替考拉寧、替加環素對葡萄球菌的抗菌活性較好,結合相關研究[20],推薦糖肽類作為治療VSE、MRSA、MRCoNS引起的腹腔感染的首選藥物,但須仔細甄別是否存在厭氧菌或革蘭陰性菌的混合感染。

本次研究納入真菌470株,以白念珠菌為主(53.4%)。近年來醫院真菌感染發病率持續上升,念珠菌作為侵襲性真菌感染的主要病原菌,腹腔念珠菌感染者中20%~40%可能發生感染性休克,病亡率高達60%,因此對于腹水培養念珠菌陽性的患者需盡早給予抗真菌藥物治療[21-22]。2016年美國感染性疾病學會(IDSA)更新《念珠菌病處置的臨床實踐指南》強烈推薦有念珠菌感染危險因素的重癥患者使用棘白菌素類作為初始治療[23],有研究表明[24],應用棘白菌素類藥物與降低患者病死率呈正相關;對于非重癥患者可選用氟康唑進行治療,本研究中的熱帶念珠菌占16%,其對氟康唑的耐藥率高達37.3%,因此對唑類疑似耐藥的腹腔感染危重患者,推薦使用棘白菌素類或兩性霉素B或其脂質制劑進行抗真菌治療[23]。

綜上所述,山東59家醫院腹水病原菌以大腸埃希菌和肺炎克雷伯菌為主,產ESBLs的菌株占比較高,且在逐年增多,熱帶念珠菌在腹水檢出的真菌占一定比例且對氟康唑耐藥率較高,建議臨床醫生及時送檢腹腔感染患者的腹水標本,力爭根據藥敏結果合理使用抗菌藥物,避免抗菌藥物的濫用或不合理使用,促進腹腔感染的精準診治。

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