我院2014-2017年肺炎克雷伯菌耐药率与抗菌药物用药频度的相关性分析

王 升，杨金兰，刘如品，胡 伟，伍三兰

0 引言

克雷伯菌属有许多亚种，肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae，KPN)是最重要的亚种之一，在临床上有较高的分离率。通常可定植于上呼吸道和肠道，可引发呼吸系统、腹腔、泌尿系统和血流感染疾病[1]，严重者可导致多脏器衰竭，对生命安全构成威胁。随着抗菌药物的大量使用，特别是β-内酰胺类抗菌药物的广泛使用，KPN的耐药率有逐渐升高的趋势，而超广谱β-内酰胺酶和头孢菌素酶的相继出现也使耐药机制趋向复杂[2]，给医院感染的治疗或控制带来困扰。抗菌药物使用量与细菌耐药率之间密切相关已是不争事实，国内外研究者也对两者的相关性做了大量研究，但由于各医疗机构使用抗菌药物的特点不同或考察年限的局限性，得到的相关性分析结果往往存在差异。本文就我院2014-2017年各季度抗菌药物使用频度和KPN对常用抗菌药物的耐药率进行了汇总分析，旨在考察两者之间的相关性，为我院临床合理使用抗菌药物提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 菌株来源 我院临床送检标本至微生物室，经培养并分离得到肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌等主要病原菌，标本主要来自于血液、痰液、尿液、分泌物、胸腔积液等，剔除同一患者相同部位培养分离得到的重复菌株。

1.2 细菌鉴定和药敏试验 采用法国生物梅里埃公司VITEK-2型全自动细菌鉴定仪对菌株进行鉴定。运用Kirby-Bauer法(K-B纸片扩散法)进行药敏试验，依照2017版美国临床实验室标准化研究所(CLSI)标准检验操作[3]。应用1999版NCCLS推荐的双纸片协调试验和确证试验进行ESBLs菌株检测，质控菌株为肺炎克雷伯菌ATCC700603，来源于卫生部临床检验中心。

1.3 抗菌药物使用频度统计 从我院PASS临床药学管理系统中调取2014年第1季度至2017年第4季度用于治疗KPN感染的常用抗菌药物品种的DDDs。将各品种药物归类，应用2013版Excel计算各类药物累计DDDs。以世界卫生组织(WHO)推荐的成人限定日剂量(DDD)作为参考标准，未被收载的抗菌药物品种的DDD参照第16版《新编药物学》和药品说明书确定，DDDs=药物使用总量/该药物DDD值。DDDs可反映临床选择用药倾向。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件对KPN耐药率、产ESBLs菌株检出率与抗菌药物DDDs进行Spearman相关性分析。相关系数为正值，代表呈正相关；相关系数为负值，代表呈负相关。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 我院肺炎克雷伯菌株与产ESBLs肺炎克雷伯菌株检出情况 我院2014-2017年KPN检出株数随时间呈两边低中间高的波浪形变化，于2016年第1季度出现峰值，2014-2015年，KPN检出率低于全国平均水平，2016年第1季度为22.3%，超过全国平均水平。2014-2017年，产ESBLs菌株检出率呈波浪形变化，总体呈下降趋势，在2014年第1季度最高，为60.4%，于2017年第2季度最低，为15.4%。2014年第1季度至第2季度间有较大的下降幅度，降幅为55.13%，2017年第2季度至第3季度间有较大的上升幅度，升幅为63.16%，见表1。

表1 2014-2017年肺炎克雷伯菌株与产ESBLs肺炎克雷伯菌株检出率(株，%)

注：“Q”表示季度

2.2 肺炎克雷伯菌对常用药物耐药率 统计发现，KPN对头孢菌素类药物耐药率处于较高水平，已不适合作为该菌引起感染的经验治疗，但头孢他啶耐药率自2014年第4季度起有所下降，在50%以内有限浮动。对头孢哌酮舒巴坦的耐药率波动幅度较大，最低为19.6%，最高为60.4%。对美罗培南的耐药率于2016年以前处于较低水平，自2017年起有较大幅度上升，最高达35.9%，自2017年第3季度起又有所下降，但始终高于2016年以前的水平。对庆大霉素的耐药率呈锯齿状波动，但对同属氨基糖苷类的阿米卡星则保持了35%以下的耐药率。对环丙沙星和左氧氟沙星的耐药率也较为平稳，始终在50%以内，见表2。

表2 2014-2017年KPN对抗菌药物耐药率(%)

注：“—”表示未检测，“Q”表示季度

2.3 常用抗菌药物DDDs变化情况 统计分析发现，2014年第1季度至2017年第4季度，我院酶抑制剂合剂类和头孢菌素类抗菌药物的DDDs居前两位，喹诺酮次之，最少的为单环类抗菌药物。大部分抗菌药物整体呈现出增长趋势，而第1代头孢菌素DDDs有所降低，喹诺酮类DDDs则较为平稳。对抗菌药物种类与单个品种DDDs进行分析，发现头孢菌素类抗菌药物中头孢呋辛DDDs最高，且与第2代头孢菌素类累计DDDs变化情况趋于一致。酶抑制剂合剂类抗菌药物中，头孢哌酮舒巴坦DDDs最高。此外，美罗培南DDDs、左氧氟沙星DDDs及庆大霉素DDDs分别与碳青霉烯类、喹诺酮类及氨基糖苷类累计DDDs变化趋势呈现出较高的一致性，见表3、表4。

表3 2014-2017年我院常用抗菌药物用药频度(DDDs)

注：“Q”表示季度

表4 2014-2017年我院各类抗菌药物累计用药频度(DDDs)

注：“Q”表示季度

2.4 肺炎克雷伯菌耐药率及产ESBLs菌株检出率分别与常用抗菌药物DDDs相关性 KPN对美罗培南的耐药率与美罗培南、碳青霉烯类、头孢呋辛、第2代头孢菌素DDDs均呈正相关(r=0.514、0.531、0.634、0.773)，与环丙沙星、第1代头孢菌素DDDs均呈负相关(r=-0.510、-0.762)。对左氧氟沙星的耐药率与左氧氟沙星、喹诺酮类DDDs呈正相关(r=0.497、0.683)，与酶抑制剂合剂类DDDs呈负相关(r=-0.642)。对头孢呋辛、头孢曲松和头孢哌酮舒巴坦的耐药率均与左氧氟沙星DDDs呈正相关(r=0.506、0.585、0.526)。对阿米卡星的耐药率与第2代头孢菌素类、头孢呋辛、美罗培南、碳青霉烯类DDDs呈正相关(r=0.883、0.690、0.698、0.642)，与第1代头孢菌素类DDDs呈负相关(r=-0.652)。对头孢他啶的耐药率与头孢唑林、头孢曲松DDDs呈负相关(r=-0.591、-0.500)。对庆大霉素的耐药率与头孢唑林DDDs呈负相关(r=-0.596)。对头孢哌酮舒巴坦的耐药率与酶抑制剂合剂类DDDs呈负相关(r=-0.580)。产ESBLs菌株检出率与酶抑制剂合剂类累计DDDs呈显著正相关(r=0.641)。以上相关性结果均具有统计学意义(P<0.05)。此外，产ESBLs菌株检出率与酶抑制剂合剂类累计DDDs见图1，对美罗培南耐药率与美罗培南、碳青霉烯类DDDs相关性见图2，对左氧氟沙星耐药率与左氧氟沙星和喹诺酮类DDDs相关性见图3。

图1 产ESBLs肺炎克雷伯菌检出率与酶抑制剂合剂类抗菌药物累计DDDs的相关性

图2 碳青霉烯类累计DDDs、美罗培南DDDs与KPN对美罗培南耐药率的相关性

图3 喹诺酮类累计DDDs、左氧氟沙星DDDs与KPN对左氧氟沙星耐药率的相关性

3 讨论

KPN在临床上分离率较高，在正常人群和住院患者中的带菌率可分别达到5%和20%[4]。随着抗菌药物的大量使用，KPN对一些抗菌药物的耐药率也呈升高趋势，尤其是含β-内酰胺环的抗菌药物的使用，可诱导KPN产生ESBLs和头孢菌素酶(AmpC酶)，这2种酶的产生是KPN耐药的主要机制[5]。而碳青霉烯类药物作为目前抗革兰阴性菌的最后一道防线[6]，其大量使用导致细菌耐药，也使KPN对碳青霉烯类药物的平均耐药率由2005年的3%左右升至2015年的14.4%，使对抗该菌引起的感染面临严峻形势。导致细菌耐药的因素较为复杂，而抗菌药物的大量使用及不合理使用无疑是重要因素之一。考察抗菌药物使用量与耐药率之间的变化关系，有助于把握细菌耐药的规律性，对控制或改善细菌耐药具有积极意义。

分析我院KPN株数及产ESBLs的KPN株数的检出情况，结果显示，我院KPN检出随时间呈两头高中间低的变化趋势，2014年与2017年相比KPN株数无明显变化，但于2016年第1季度超过卫生部全国细菌耐药监测网(CARSS)显示的19.7%[7]。产ESBLs菌株检出率在2014年第1季度达到60.4%，高于徐小芳[8]报道的同期检出率(55.6%)，高于王晓丽等[9]报道的同期检出率(29.68%)，高于詹玲玲等[10]报道的同期检出率。分析抗菌药物使用量与ESBLs菌株检出率的相关性发现，ESBLs菌株的检出率与酶抑制剂合剂类累计DDDs呈显著正相关(P<0.01)。有报道，三代头孢菌素的大量使用是诱导产生ESBLs的主要原因[11]。本研究并未发现头孢菌素类药物与产ESBLs菌株检出率具有相关性，可能与CLSI推荐的ESBLs筛选实验对ESBLs的检出率存在干扰而无法获得精确的ESBLs检出率有关[12]。但本研究结果与吕火祥等[13]的研究结果一致，提示除三代头孢菌素外，含β-内酰胺酶抑制剂合剂类药物累计用药频度与ESBLs菌株检出率密切相关。我院酶抑制剂合剂类药物的种类较多，致使其累计DDDs处于较高水平，仅次于头孢菌素类。尽管产ESBLs菌株对酶抑制剂合剂类抗菌药物敏感[14]，但仍应以药敏试验判读结果为准，慎重使用酶抑制剂合剂类抗菌药物。

喹诺酮类抗菌药物具有抗菌谱广、药动学特征好、无需皮试及高效低毒的特点，在临床中广受青睐。我院喹诺酮类抗菌药物使用频度较大，仅次于头孢菌素类和酶抑制剂合剂类，左氧氟沙星是喹诺酮类抗菌药物的主力军，两者DDDs变化趋势一致，提示我院对喹诺酮类抗菌药物单个品种的使用具有倾向性。我院KPN对喹诺酮类药物的耐药率仅在2017年第2季度高于50%，提示其虽可作为经验用药，但不排除耐药率迅速增长的可能。相关性研究发现，KPN对左氧氟沙星的耐药率与喹诺酮类药物累计DDDs、左氧氟沙星DDDs均呈正相关(P<0.05)，与国内相关报道一致[15]。另外，左氧氟沙星DDDs与KPN对头孢呋辛、头孢曲松及头孢哌酮舒巴坦耐药率呈正相关。KPN对喹诺酮类药物的耐药机制较为复杂。有研究显示，我国临床分离的产ESBLs肺炎克雷伯菌株中携带质粒介导喹诺酮(PMQR)耐药基因的比率明显高于非产ESBLs菌株，而产ESBLs菌株中通常携带PMQR基因，PMQR基因阳性菌株中大部分为产ESBLs菌株[16-17]。国外的相关报道也显示，携带PMQR基因的菌株可同时携带ESBLs基因或AmpC基因[18]。此外，喹诺酮类药物诱导的主动外排和外膜通透性降低耐药机制，不仅对喹诺酮类药物耐药，对氨基糖苷类和β-内酰胺类药物也可产生耐药。提示本研究中喹诺酮类药物DDDs与β-内酰胺类药物耐药率的相关性结果可能与以上多重耐药机制有密切联系。

对比我院各类抗菌药物使用情况发现，我院头孢菌素类DDDs最高，这与头孢菌素类药物种类较多、抗菌谱覆盖面广、临床可选择性强有关。二代头孢菌素类品种少于三代头孢菌素类，其使用频度稍低于三代头孢菌素类。但就单个品种来看，头孢呋辛DDDs最高，可能与头孢呋辛对革兰阳性菌和阴性菌都有效果、临床应用较为广泛有关。相关性研究发现，二代头孢菌素类累计DDDs和头孢呋辛DDDs均与美罗培南的耐药率呈正相关(P<0.05)。国外有文献报道质粒介导的ESBLs和AmpC酶的持续产生是诱发肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药的重要机制[19]。本研究结果可能与大量使用头孢菌素类药物，诱导细菌产生ESBLs或AmpC酶，导致肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药有关。

碳青霉烯类作为一类特殊使用级的抗菌药物，目前在治疗由产ESBLs菌株和AmpC酶菌株引起的严重感染中具有举足轻重的地位[20]。碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌是药物选择压力下的产物[21]，随着其广泛使用，碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌伺机出现，临床在遇到严重感染时也将面临威胁。针对我国在临床应用碳青霉烯类药物中出现的不合理现象，国家卫健委也在2018年出台了《碳青霉烯类抗菌药物临床应用专家共识》和《碳青霉烯类抗菌药物临床应用评价细则》等指导文件。我院碳青霉烯类药物主要由美罗培南和比阿培南构成，分析三者的DDDs发现，美罗培南DDDs主导碳青霉烯类累计DDDs，两者变化趋势一致。自2013年第3季度以来，美罗培南DDDs已上涨8倍之多，而KPN对其耐药率最高达到35.9%。相关性研究发现，美罗培南耐药率与美罗培南DDDs、碳青霉烯类累计DDDs均呈正相关(P<0.05)，与国内外相关报道一致[22-23]，提示碳青霉烯类药物DDDs与耐药率联系紧密，应结合相关指导文件，对适应证、药物品种选择、用法用量、病原学及疗效等进行科学评价，做到“精准用药”。

研究还发现，KPN对头孢他啶的耐药率与头孢曲松DDDs呈负相关，对头孢哌酮舒巴坦的耐药率与酶抑制剂合剂类累计DDDs呈负相关(P<0.05)。究其原因，可能与我院第3代头孢菌素和酶抑制剂合剂类药物品种较多，临床对这类药物的使用有选择空间有关。同种类不同品种药物使用量的变化可在一定程度上缓解对细菌耐药率选择压力[24]，提示可通过循环用药和策略性更换抗菌药物的方式来缓解细菌耐药[25]。

综上所述，我院KPN的耐药形势不容乐观，对部分抗菌药物的耐药率高于同期全国平均水平。临床对酶抑制剂合剂、喹诺酮类、头孢菌素类的选用具有单个品种倾向性。酶抑制剂合剂类使用频度与产ESBLs菌株检出率存在显著相关性，应慎重选择酶抑制剂合剂类药物品种。KPN耐药率与多种抗菌药物使用频度存在相关性。导致耐药变迁的机制较为复杂，抗菌药物的使用量在很大程度上促进了细菌耐药的演变，而由抗菌药物不合理使用诱导产生的产ESBLs菌株、产AmpC酶菌株和产碳青霉烯酶菌株等使细菌具备了多重耐药的能力，也造成了不同种类药物使用频度与耐药率存在相关性。因此，除合理使用抗菌药物外，从耐药机制出发，注重各种产酶菌株的全面检测，考察用药频度及耐药率与产酶耐药菌株检出率的关系尤为必要。