缪柯淳, 苏青青, 张新月, 郭晶晶, 陈延斌
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种常见的条件致病菌,属不发酵糖革兰阴性杆菌,普遍存在于自然界及人体的皮肤、呼吸道和胃肠道等部位。近年来,随着侵袭性操作的增多和广谱抗菌药物的广泛使用等原因,铜绿假单胞菌血流感染(BSI)的发生逐渐增多,铜绿假单胞菌的耐药率呈增长趋势,多重耐药、广泛耐药及全耐药菌株的流行播散对临床构成严重威胁。铜绿假单胞菌BSI患者多病情危重、病死率高、预后差,给临床诊治带来了极大的挑战。本文回顾性分析了2007年1月—2016年12月,苏州大学附属第一医院确诊的251例铜绿假单胞菌BSI患者的临床资料,现报道如下。
1.1.1 研究对象 收集苏州大学附属第一医院2007年1月-2016年12月确诊为铜绿假单胞菌BSI的住院患者251例。其中2007-2012年逐年为10例、16例、17例、10例、19例、9例,2013-2016年逐年为43例、33例、42例、52例。
1.1.2 诊断标准 BSI的诊断标准参考2008年CDC/NHSN(The Centers for Disease Control and Prevention/National Healthcare Safety Network)发布的关于BSI的诊断标准:①从患者的1份或多份血液标本中培养出铜绿假单胞菌;②伴或不伴有发热寒战、低血压休克;③与患者其他部位的感染无关[1]。多次血培养阳性或多次感染者取首次标本。
1.2.1 基础资料 收集患者性别、年龄、基础疾病、入院时的急性生理与慢性健康评分(APACHE II评分)、深静脉置管、放/化疗、免疫抑制剂应用、血培养时的血常规结果(白细胞计数、中性粒细胞计数)、血清白蛋白水平、药敏结果、治疗及转归。
1.2.2 菌株培养鉴定和分离 按照《全国临床检验操作规程》采用法国生物梅里埃公司BacT/ALERT 3D血培养仪对细菌进行鉴定和分析,药敏试验所用的药物纸片包括哌拉西林、哌拉西林-他唑巴坦、头孢他啶、头孢哌酮(2007年1月-2011年12月)、头孢吡肟(2012年1月-2016年12月)、头孢哌酮-舒巴坦、阿米卡星、环丙沙星、亚胺培南,均为上海欣中生物工程有限公司产品。药敏试验采用纸片扩散法(Kirby-Bauer法),严格按照CLSI 2007-2016年标准判断结果。质控菌为铜绿假单胞菌ATCC 27853。
1.2.3 铜绿假单胞菌耐药定义 每类抗菌药物中至少有1种药物耐药,即为该类耐药。多重耐药(multidrug resistant,MDR)[2]指对下列5类抗菌药物中至少3类耐药(中介者归为耐药菌株),包括头孢菌素(头孢他啶、头孢吡肟)、碳青霉烯类(亚胺培南)、含有β内酰胺酶抑制剂的复合制剂(哌拉西林-他唑巴坦、头孢哌酮-舒巴坦)、氟喹诺酮类(环丙沙星)、氨基糖苷类(阿米卡星)。广泛耐药(extensive drug resistance, XDR)指仅对1~2种抗菌药物敏感(通常指多黏菌素和替加环素)。全耐药(pandrug resistant, PDR)指对包括替加环素及多黏菌素在内的所有抗菌药物均耐药。
1.2.4 统计分析 应用统计软件SPSS 22.0进行数据分析,对计量资料比较采用独立样本t检验,计数资料采用χ2检验比较组间差异;对危险因素和预后相关性因素进行二元logistics回归分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
251例铜绿假单胞菌BSI患者中,男178例,占70.9%,女73例,占29.1%;年龄10~94岁,平均(50.6±20.7)岁。分布于血液科119例,泌尿外科38例,ICU 34例,消化科11例,普外科7例,急诊外科6例,特需病房、感染科、肿瘤科、呼吸科各4例,心内科、胸外科等其他13个临床科室20例。患者中位住院天数为28 d。入院时的APACHE II评分11.5±5.2。临床表现:体温正常(36.0~37.4 ℃)4例(1.6%),低热(37.4~38.0 ℃)15例(6.0%),中度发热(38.1~39.0 ℃)92例(36.7%),高热(39.1~41.0 ℃)136例(54.2%),超高热(≥41.0 ℃)4例(1.6%)。死亡20例(8.0%),因病情危重而放弃治疗自动出院者37例(14.7%),好转194例(77.3%)。
251例患者于血培养时查血常规,白细胞减少125例,正常39例,升高87例[(10.1~20.0)×109/ L 62例,(20.0~30.0)×109/ L 17例,> 30×109/L 8例]。中性粒细胞减少122例(其中粒细胞缺乏患者113例),增多99例,正常30例。贫血患者193例,其中重度贫血(血红蛋白31~60 g/ L)19例,中度贫血(60~90 g/ L)107例,轻度贫血(男性90~120 g/L、女性90~110 g/ L)67例。120例患者存在低白蛋白血症,占47.8%。49例为复数菌BSI,主要为同时合并肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种。
251例患者中,219例(87.3%)具有1种或多种基础疾病。其中血液系统疾病123例,恶性实体肿瘤39例,急性创伤19例,糖尿病6例,心功能不全4例,急慢性胰腺炎3例,尿毒症3例,脑卒中2例,其他包括甲状腺功能亢进、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、支气管扩张、肝硬化等。
251例患者中,229例(91.2%)患者在血培养前7 d内有进行深静脉置管、留置导尿、气管插管、气管切开、机械辅助通气、腰穿、骨穿等侵袭性操作。在深静脉导管置入的173例(68.9%)患者中,108例患者的导管血培养铜绿假单胞菌阳性,占62.4%。130例(51.8%)患者血培养前1个月内有放疗或化疗史。另有124例(49.4%)在感染前1个月内有免疫抑制剂(环磷酰胺、糖皮质激素等)使用史。
临床分离的251株细菌药敏试验结果显示对阿米卡星敏感率最高(87.3%),其次为环丙沙星(85.7%)、头孢吡肟(81.6%)、哌拉西林-他唑巴坦(79.7%)、亚胺培南(76.9%)、头孢他啶(76.9%)、哌拉西林(73.7%)、头孢哌酮-舒巴坦(72.1%)、头孢哌酮(65.3%),见表1和图1。分离菌株中,MDR 36株(14.3%),XDR 7 株(2.8%)。
表1 251株血培养分离铜绿假单胞菌的药敏情况Table 1 Antimicrobial susceptibility of 251 P. aeruginosa strains isolated from bloodstream infections[n(%)]
图1 2007-2016年血培养铜绿假单胞菌对抗菌药物的敏感率Figure 1 Susceptibility rate of the P. aeruginosa strains isolated from bloodstream infections to selected antimicrobial agents during the period from 2007 to 2016
251例铜绿假单胞菌BSI患者中,148例(59.0%)血培养前1周内有抗菌药物使用史。留取血培养后均使用抗菌药物治疗,主要为β内酰胺酶抑制剂复合制剂、碳青霉烯类和氟喹诺酮类。其中96例采用β内酰胺酶抑制剂复合制剂,93例采用碳青霉烯类,61例采用氟喹诺酮类,39例采用头孢菌素类,34例采用氨基糖苷类,1例采用青霉素类。仅55例患者使用单药抗感染治疗,其余均予以2种或2种以上抗菌药物联合治疗。死亡20例,因病情较重而放弃治疗者37例,好转194例,好转率为77.3%。
将住院期间死亡及自动出院的57例患者归为非好转组,与194例好转患者就临床特征、治疗及转归等方面进行比较分析,见表2。
表2 铜绿假单胞菌血流感染非好转组危险因素的单因素分析Table 2 Univariate analysis of risk factors for poor outcome of P. aeruginosa bloodstream infections
将单因素分析中有统计学意义(P<0.05)的因素进一步进行二元logistics回归分析,见表3。
铜绿假单胞菌为专性需氧菌,存在于自然环境中,容易在潮湿的环境中生长,具有极强的环境适应能力,为条件致病菌。根据全国细菌耐药监测网201l-2012年BSI细菌耐药性监测报告显示,铜绿假单胞菌为BSI细菌中继大肠埃希菌、凝固酶阴性葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌后的第5位常见病原菌[3]。全球性细菌耐药监测网SENTRY的数据显示,铜绿假单胞菌是引起医院获得性肺炎和呼吸机相关性肺炎主要的革兰阴性杆菌[4],本研究251例铜绿假单胞菌BSI患者均为医院获得性感染。2005-2014年CHINET数据显示,铜绿假单胞菌的检出率为9.5%~14.0%,波动不大[5]。本研究中,BSI中铜绿假单胞菌的检出数逐年增多,可能与对住院患者所行的侵袭性医疗操作逐渐增多及对铜绿假单胞菌的认识进一步提高有关。
表3 铜绿假单胞菌血流感染非好转组的危险因素二元logistic分析Table 3 Binary logistic analysis of risk factors for poor outcome of P. aeruginosa bloodstream infections
本研究251例铜绿假单胞菌BSI患者中有发热症状者247例,占98.4%,说明发热是BSI的最常见症状,也是BSI的预警信号,有报道提出患者发热时立即开始有效的经验性抗菌治疗可降低革兰阴性杆菌BSI的病死率[6]。
有研究显示术后、粒细胞缺乏、激素使用史、严重的基础疾病是铜绿假单胞菌BSI的危险因素[7]。本研究中,血常规结果存在白细胞减少的有125例,中性粒细胞减少122例,粒细胞缺乏者113例,多数为造血干细胞移植前的预处理或者化疗所致;有193例患者存在不同程度的贫血,120例患者存在低白蛋白血症。粒细胞缺乏、贫血及低白蛋白血症均可引起患者免疫功能下降,是铜绿假单胞菌容易侵袭的原 因。
219例患者(87.3%)至少存在一项基础疾病,常见的基础疾病依次为恶性血液系统疾病、恶性实体肿瘤、创伤等,分布科室有血液科、泌尿外科、ICU、消化科、心胸外科等23个科室。229例患者在血培养前7 d内有进行深静脉置管、留置导尿、气管插管、气管切开、机械辅助通气、腰穿、骨穿等侵袭性操作,上述操作均可导致皮肤黏膜屏障破坏,成为铜绿假单胞菌侵犯机体的重要有利条件。
深静脉置管患者173例,占68.9%,其中62.4%深静脉置管患者的导管血培养同时显示铜绿假单胞菌阳性,提示对留置深静脉导管的发热患者,进行血培养的同时,留取导管血培养可大大提高铜绿假单胞菌的检出率。
130例患者血培养前1个月内进行过放疗或化疗,另124例使用过免疫抑制剂,上述治疗除了抑制机体免疫外,还会引起皮肤黏膜尤其是呼吸道黏膜损伤,继而引起铜绿假单胞菌侵袭感染[8]。
铜绿假单胞菌的耐药机制较为复杂,不仅有天然耐药机制及获得性耐药机制,还存在适应性耐药机制。本研究的药敏结果显示,铜绿假单胞菌对所测试药物的敏感率均>65%,其中对氨基糖苷类的敏感率最高(87.3%),美国INFORM报道铜绿假单胞菌对阿米卡星的敏感率为97%,仅低于多黏菌素[9]。本研究中2016年该菌对碳青霉烯类的敏感率(63.5%)较2009年(76.5%)有所下降,可能与近年来碳青霉烯类药物使用频繁有关。而2016年该菌对β内酰胺酶抑制剂复合制剂的敏感率(70.2%)与2009年(67.6%)基本相仿。本研究显示MDR及XDR株的比率为17.1%,低于美国INFORM报道的24.8%[9]。但MDR及XDR菌株BSI的病死率达到36.4%,高于本研究的总体病死率,这与Penp a等[10]的研究相仿;但也有研究显示,铜绿假单胞菌敏感株的毒力强于耐药株,病死率也高于耐药株[11]。
所有的铜绿假单胞菌BSI患者均行施抗感染治疗。应用最多的是以头孢哌酮-舒巴坦、哌拉西林-他唑巴坦为主的β内酰胺酶抑制剂复合制剂,其次是以美罗培南、亚胺培南-西司他丁为主的碳青霉烯类,再者为以头孢他啶为主的头孢菌素类。仅有55例患者使用单药抗感染治疗,其余均予以2种或2种以上抗菌药物治疗,本研究中联合治疗并未对铜绿假单胞菌BSI患者的预后产生直接影响,国外有研究结果证实多药联合治疗可降低铜绿假单胞菌感染患者的病死率[12],但也有报道指出不恰当的初始覆盖治疗与MDR铜绿假单胞菌的产生有关[13-14]。经积极治疗后,有22.7%病例死亡或因病情危重放弃治疗,低于丁艳苓等[15]、Mccarthy等[13]的研究结果 。
研究发现,铜绿假单胞菌BSI预后不佳的独立危险因素包括高APACHE II评分、感染性休克、碳青霉烯类耐药、MDR/XDR、不恰当的经验性治疗、不恰当的初始覆盖治疗[7,16-18]。本研究通过对好转组与非好转组患者的年龄、住院天数、入院时APACHE II评分、血红蛋白、白细胞、中性粒细胞、白蛋白、深静脉置管、侵袭性操作、化疗或放疗、免疫抑制剂的使用、是否合并其他菌血症、血培养前抗菌药物的使用等因素的分析比较发现,入院APACHE II评分、基础疾病、血红蛋白、白蛋白、侵袭性操作、深静脉置管、合并其他菌血症、MDR/XDR、血培养前使用抗菌药物、不恰当的经验性治疗与预后不良有关;二元logistics回归分析发现,入院高APACHE II评分、贫血、低白蛋白血症是铜绿假单胞菌BSI预后差的独立危险因 素。
总之,铜绿假单胞菌BSI好发于免疫功能受损的患者,高APACHE II评分、贫血及低白蛋白血症是铜绿假单胞菌BSI预后差的独立危险因素,对于铜绿假单胞菌BSI患者给予及时恰当的经验性治疗可改善预后。