彭善鑫?劉婷婷?孫志清?朱曉松?左志文?廖瑞蘭?付立芳?周衛萍



摘要:目的 分析2013—2023年臨沂地區檢出伯克霍爾德菌的臨床分布、感染特征和耐藥情況,為該菌的抗感染治療提供參考。方法 回顧性分析2013—2023年臨沂地區3家三甲醫院分離鑒定的伯克霍爾德菌及其患者數據。結果 共檢出414株伯克霍爾德菌,洋蔥伯克霍爾德菌373株(90.10%);主要分離自重癥監護室(ICU)和呼吸內科,在痰標本中的占比最高(75.12%,311/414)。伯克霍爾德菌引起的感染與患者年齡、基礎疾病情況、接受有創操作和廣譜抗菌藥物的使用情況相關;伯克霍爾德菌感染患者以60歲以上老年人為主(53.67%,212/395);其他伯克霍爾德菌感染患者合并2型糖尿病的比例高于洋蔥伯克霍爾德菌感染患者,差異有統計學意義(χ2=11.120,P=0.001)。洋蔥伯克霍爾德菌對復方磺胺甲惡唑、頭孢他啶、左氧氟沙星和米諾環素的耐藥變化雖各不相同,但均低水平耐藥;對美羅培南的耐藥率近3年呈上升趨勢;對替卡西林/克拉維酸的耐藥率高。不同的伯克霍爾德菌對頭孢他啶、替卡西林/克拉維酸和美羅培南耐藥性差異大。結論 2013—2023年臨沂地區檢出的伯克霍爾德菌主要來自ICU,以痰標本為主,易感人群是60歲以上老人;2型糖尿病是其他伯克霍爾德菌感染的危險因素;伯克霍爾德菌對常用抗菌藥物的耐藥率變化不一,臨床醫生可根據藥敏結果優先選用耐藥率低的抗菌藥物。
關鍵詞:伯克霍爾德菌; 臨床分布; 感染特征;耐藥性
中圖分類號:R978.1文獻標志碼:A
Clinical distribution, infection characteristics and drug resistance analysis of Burkholderia in Linyi area from 2013 to 2023
Peng Shanxin1, Liu Tingting1, Sun Zhiqing1, Zhu Xiaosong1, Zuo Zhiwen1, Liao Ruilan2, Fu Lifang2?and Zhou Weiping3
(1 Linyi Peoples Hospital, Linyi 276000; 2 Linyi Traditional Chinese Medical Hospital, Linyi 276000;?3 Linyi Women and Childrens Hospital, Linyi 276000)
Abstract Objective This study analyzed the clinical distribution, infection characteristics, and drug resistance of Burkholderia detected in the Linyi area from 2013 to 2023 and to provide references for anti-infective treatment of Burkholderia. Methods The data on Burkholderia isolated and identified from three hospitals in the Linyi area from 2013 to 2023 were analyzed retrospectively, along with the patient data. Results A total of 414 strains of Burkholderia were isolated, of which 373 were identified as Burkholderia cepacian, with an isolation rate of 90.10%. It was mainly isolated from the intensive care unit (ICU) and respiratory department and accounted for the highest proportion of sputum samples (311 strains, 75.12%). The infection caused by Burkholderia was associated with patients' age, underlying diseases, invasive procedures, and use of broad-spectrum antibiotics. Most patients with the Burkholderia infection were over 60 years old (53.67%, 212/395). The proportion of type 2 diabetes in patients with other Burkholderia infections was higher than that in patients with Burkholderia cepacia infections, and the difference was statistically significant (χ2=11.120, P=0.001). The resistance rates of Burkholderia cepacia to trimethoprim-sulfamethoxazole, ceftazidime, levofloxacin, and minocycline remained unstable over the past decade, but the resistance rate was low. The resistance rate to meropenem showed an increasing trend in the past 3 years. The resistance rate of Burkholderia cepacia to ticacillin/clavulanic acid was high. Resistance to ceftazidime, ticacillin/clavulanate and meropenem varied significantly among different Burkholderella species. Conclusion The Burkholderia detected in the Linyi area during 2013—2023 mainly came from ICU, mainly sputum samples, and the most vulnerable population were people over the age of 60. Type 2 diabetes was one of the risk factors for other Burkholderia infections. The resistance rate of Burkholderia to antibiotics commonly used varied, and clinicians could preferentially select antibiotics with a low resistance rate according to the results of drug sensitivity.
Key words Burkholderia; Clinical distribution; Infection characteristics; Drug resistance
伯克霍爾德菌屬(Burkholderia genus)是一種廣泛存在于水、土壤、植物、人體乃至醫院環境中的革蘭陰性非發酵細菌。1992年它由假單胞菌屬分離出來,歸屬于變形菌門,β-變形菌綱,伯克霍爾德菌目,伯克霍爾德菌科。伯克霍爾德菌屬包括類鼻疽菌群(Burkholderia pseudomallei group,Bpm)和洋蔥伯克霍爾德菌復合群(B. cepacia complex, Bcc)2個獨立的群組,以及少數獨立的種[1]。迄今為止,已確定并歸類為洋蔥伯克霍爾德菌復合體的物種有24種[2],可分為9種基因型,分別是B. cepacia(Ⅰ)、B. multivorans(Ⅱ)、B. cenocepacia(Ⅲ)、B. stabilis(Ⅳ)、B. vietnamiensis(Ⅴ)、B. dolosa(Ⅵ)、B. ambifaria(Ⅶ)、B. anthina(Ⅷ)和B. pyrocinia(Ⅸ),主要分離自水產品或臨床樣本[3]。研究表明Bpm是引起人畜共患傳染病——類鼻疽病的病原菌,最易感染肺部,可導致急性或慢性肺炎[4]。Bcc易感染囊性纖維化患者等免疫力低下群體,引起具有基礎疾病的患者發生呼吸道感染、泌尿系感染、血流感染或膿腫等感染,是院內感染的重要病原菌之一,在非發酵菌感染中僅次于銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌和嗜麥芽窄食單胞菌[5]。獨立種唐菖蒲伯克霍爾德菌(又稱椰毒假單胞菌酵米面亞種,B. gladioli)主要產生米酵菌酸和毒黃素2種毒素,其中米酵菌酸引起的中毒事件臨床癥狀非常嚴重、病死率高[6]。
伯克霍爾德菌屬的耐藥機制復雜多樣[7],增加了臨床治療伯克霍爾德菌感染的難度,因此對伯克霍爾德菌的臨床分布、藥敏結果和感染患者的臨床特征進行分析顯得十分必要。本研究擬對2013—2023年臨沂地區臨床分離的伯克霍爾德菌的分布、藥敏特性及感染患者的感染特征進行研究,以期為臨床經驗性用藥、感控措施的及時落實提供科學理論依據。
1 材料與方法
1.1 材料
從臨沂地區的3家三甲醫院收集2013年1月—2023 年6月住院患者分離鑒定的伯克霍爾德菌及相應患者臨床資料,標本類型包括痰液、肺泡灌洗液、血液和尿液等,相同標本多次送檢標本不重復計入。
1.2 納入及排除標準
納入標準:經MALDI-TOF MS質譜儀鑒定為伯克霍爾德菌的患者數據。排除標準:臨床診斷的污染菌株;同一患者同一標本檢出的重復菌株。
1.3 研究方法
采用法國BioMerieux公司MALDI-TOF MS質譜儀進行菌株鑒定,采用VITEK 2-Compact全自動細菌鑒定藥敏分析儀和K-B法進行藥敏試驗,結果判斷參照2022年美國臨床實驗標準化研究所(CLSI)標準。鑒定質控菌株為大腸埃希菌ATCC8739,藥敏質控菌株為大腸埃希菌ATCC25922、銅綠假單胞菌ATCC27853和肺炎克雷伯菌ATCC70063,購自國家衛生健康委員會臨床檢驗中心。
1.4 統計學方法
運用Whonet 5.6 軟件和SPSS 26.0進行數據處理和統計分析,所得數據以菌株數(n)和百分率(%)表示,組間數據的比較采用χ2檢驗,P<0.05(或P>0.05)表示其差異有(或無)統計學意義。
2 結果
2.1 伯克霍爾德菌臨床檢出情況
如表1所示,2013—2023年上半年3家醫院共檢出414株伯克霍爾德菌。其中洋蔥伯克霍爾德菌(B. cepacia)373株,占比90.10%;其他伯克霍爾德菌41株,占比9.90%,主要包括多噬伯克霍爾德菌(B. multivorans)24株,唐菖蒲伯克霍爾德菌(B. gladioli)8株,越南伯克霍爾德菌(B. stabilis)3株,穩定伯克霍爾德菌(B. stabilis)3株,雙向伯克霍爾德菌(B. ambifaria)2株,類鼻疽伯克霍爾德菌(B. pseudomallei)1株。2023年上半年檢出的其他伯克霍爾德菌占總檢出伯克霍爾德菌的30.43%(14/46)。
2.2 伯克霍爾德菌的臨床分布特征
本地區檢出伯克霍爾德菌最多的科室是ICU,共151株(洋蔥伯克霍爾德菌137株,其他伯克霍爾德菌14株),占比36.47%(151/414);其次是呼吸內科44株(洋蔥伯克霍爾德菌38株,其他伯克霍爾德菌6株),占比10.63%(44/414)。其標本分布見表2,伯克霍爾德菌在痰標本中檢出最多,占比75.12%(311/414)。
2.3 伯克霍爾德菌感染患者的性別年齡構成
如表3所示,伯克霍爾德菌感染以男性患者居多,約占2/3。伯克霍爾德菌感染患者以60歲老年人為主,占比53.67%(212/395)。其他伯克霍爾德菌在60歲以上老年患者中的檢出率(68.29%,28/41)高于在60歲以內的患者中的檢出率(31.71%,13/41),差異具有統計學差異(χ2=4.019,P=0.045)。
2.4 患者的基礎病及臨床干預情況
19名患者的不同標本檢出2株洋蔥伯克霍爾德菌,故分析354名洋蔥伯克霍爾德菌感染患者和41名其他伯克霍爾德菌感染患者的基礎病及臨床干預,詳見表4。他們的基礎病主要為肺部感染、其他細菌感染、高血壓、惡性腫瘤和2型糖尿病等,大部分患者存在2種以上的基礎病;這些患者接受的主要醫療干預包括泌尿道插管、手術等有創作診療操作,以及抗菌藥物的使用,部分患者接受2種以上的醫療干預手段。其他伯克霍爾德菌感染患者合并2型糖尿病的比例(39.02%)高于洋蔥伯克霍爾德菌感染患者(17.23%),差異有統計學意義(χ2=11.120,P=0.001)。
2.5 洋蔥伯克霍爾德菌的藥敏情況分析
2013—2023年分離出的373株洋蔥伯克霍爾德菌對復方磺胺甲惡唑、頭孢他啶、左氧氟沙星、美羅培南、米諾環素和替卡西林/克拉維酸的耐藥率分別為11.53%、10.46%、11.53%、11.26%、3.08%和76.13%。2013—2023年各年度分離洋蔥伯克霍爾德菌對各抗菌藥物的耐藥率見表5。
2.6 其他伯克霍爾德菌的藥敏數據分析
共分離其他伯克霍爾德菌41株,其對常見抗菌藥物的耐藥率如表6所示。
3 討論
伯克霍爾德菌屬是β-變形菌綱的一大分支,包含70多個物種[8]。其中,只有鼻疽伯克霍爾德菌(B. mallei)被認為是真核生物宿主的非專性寄生蟲,而其余的都是環境腐生菌[9]。盡管如此,除鼻疽伯克霍爾德菌外,許多菌種都是機會致病菌,能夠致病。類鼻疽伯克菌(B. pseudomallei)是一種嚴重且經常致命的類鼻疽綜合征的病原菌[10]。Bcc包括洋蔥伯克霍爾德菌、多噬伯克霍爾德菌、穩定伯克霍爾德菌、越南伯克霍爾德菌等24個種,他們都是條件致病菌,易感染免疫力低下的患者,具有較高的死亡率。該屬極易逃避多種抗菌藥物的作用,是引起嚴重感染導致死亡的主要原因[7]。
本研究結果顯示2013—2023年本地區共分離伯克霍爾德菌414株,以洋蔥伯克霍爾德菌為主,占比90.10%。2020年以來檢出伯克霍爾德菌株數的增加可能與新冠病毒感染導致的呼吸道脆弱有關[11]。其他伯克霍爾德菌的占比在近幾年持續增加,由2019年的9.68%(3/31)到2023年上半年的30.43%(14/46),需要引起臨床重視。
臨床分離株主要集中于ICU,其次是呼吸內科,其標本來源主要是痰標本(75.12%,311/414),這與Vasireddy[12]、Sfeir [2]和顧天英[5]等的研究結果一致,伯克霍爾德菌主要分離自ICU和呼吸內科的痰標本,這兩個科室是伯克霍爾德菌傳播和流行的主要場所,這可能與患者免疫力低下、呼吸系統脆弱有關。
伯克霍爾德菌主要侵襲患者的呼吸系統,尤其是老年患者[5,13],伯克霍爾德菌感染患者中,60歲以上老年患者占一半以上(59.89%,212/354),這提示老年人是伯克霍爾德菌的易感人群。另外,本研究發現與60歲以內患者比較,60歲以上老年患者更易感染其他伯克霍爾德菌(χ2=4.019,P=0.045)。
本研究還發現感染患者大部分存在肺部感染、其他細菌感染、高血壓、惡性腫瘤和2型糖尿病等2種以上的基礎病,同時接受醫療干預,例如手術、泌尿道插管、機械通氣和中央靜脈置管等有創操作以及抗菌藥物的使用。伴有2種及以上基礎疾病的患者,尤其呼吸功能差的患者,同時會有長時間抗菌藥物的抗感染治療,造成菌群失調進而引起定植伯克霍爾德菌的感染,是導致上述現象的主要原因[13]。Jia等[14]報道患有呼吸道疾病、惡性腫瘤、糖尿病的患者更易感染洋蔥伯克霍爾德菌。研究發現其他伯克霍爾德菌感染患者合并2型糖尿病的比例高于洋蔥伯克霍爾德菌感染患者,差異有統計學意義(χ2=11.120,P=0.001),可見患有2型糖尿病的患者更容易感染其他伯克霍爾德菌,2型糖尿病是其他伯克霍爾德菌感染的一項危險因素。
伯克霍爾德菌是一種耐多種常見抗菌藥物的病原菌,其對氨基糖苷類抗菌藥物、多黏菌素天然耐藥,同時又可以通過整合子和基因轉移等方式獲得性耐藥。美國臨床和實驗室標準協會指南建議臨床選用復方磺胺甲惡唑、頭孢他啶、米諾環素、左氧氟沙星和美羅培南作為治療洋蔥伯克霍爾德菌感染的藥物[15]。
本地區藥敏資料顯示,2013—2023年洋蔥伯克霍爾德菌對復方磺胺甲惡唑和頭孢他啶的耐藥率分別為11.53%和10.46%,均高于2021年全國的數據5.1%和5.5%[16],但此10年間洋蔥伯克霍爾德菌對復方磺胺甲惡唑和頭孢他啶的耐藥率呈整體下降趨勢。洋蔥伯克霍爾德菌對左氧氟沙星和米諾環素的耐藥率呈波動變化,分別在11.53%和3.08%,均低于2021年全國數據19.0%和3.6%[16]。洋蔥伯克霍爾德菌對替卡西林/克拉維酸和美羅培南的耐藥率分別呈逐年上升和波動上升趨勢,其中對替卡西林/克拉維酸已上升至90%以上,不建議臨床使用;對美羅培南的耐藥率近3年波動在較高水平,2022年上升至26.67%,這可能與新冠肺炎流行有關,也可能與洋蔥伯克霍爾德菌感染患者合并其他細菌,尤其是多重耐藥菌感染有關。本研究發現42.94%(152/354)的洋蔥伯克霍爾德菌感染患者合并其他細菌感染。臨床應對此需要引起重視,依照藥敏結果合理選用抗菌藥物。
分析其他伯克霍爾德菌對常見抗菌藥物的耐藥率發現,本研究中的其他伯克霍爾德菌對復方磺胺甲惡唑、左氧氟沙星和米諾環素具有100%的敏感性;不同的伯克霍爾德菌對頭孢他啶、替卡西林/克拉維酸和美羅培南耐藥性差異較大,需要以藥敏結果為依據進行選用。
綜上所述,伯克霍爾德菌主要來自ICU,易感染60歲以上老人的呼吸道。2型糖尿病是其他伯克霍爾德菌感染的危險因素,這需要臨床重點關注。另外,不同伯克霍爾德菌對常用抗菌藥物的耐藥率變化不一,因此臨床醫生應重視微生物培養,及時送檢,依藥敏結果調整抗生素,更好更快地抗感染、救治患者。
參 考 文 獻
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基金項目:國家自然科學基金青年項目(No. 82003435);國家衛生健康委醫院管理研究所“感研”項目(No. GY2023031-A);山東省自然科學基金青年項目(No. ZR2020QH114);山東省中醫藥科技發展計劃面上項目(No. 2021M020)
作者簡介:彭善鑫,男,生于1990年,博士,主管技師,從事中藥逆轉細菌耐藥及耐藥菌耐藥機制研究,E-mail: psx9027@163.com;
*通信作者,E-mail: lyzhiwen@126.com