ICU患者耐碳青霉烯类肠杆菌科易感因素及预后影响因素分析*

杨 璐,李思琪,李庆蓉,杨 旭,李云轩

昆明医科大学第二附属医院检验科,云南昆明 650101

肠杆菌科细菌是导致院内感染的重要病原菌,常分离自血流感染、下呼吸道感染、外伤感染、泌尿系统感染的患者标本中[1]。碳青霉烯类抗菌药物属于β-内酰胺类药物,自20世纪80年代初研制成功后,在临床上逐渐成为治疗革兰阴性杆菌感染最重要的抗菌药物[2],随着临床碳青霉烯类抗菌药物的广泛使用,肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药率越来越高[3]。近年来,耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(CRE)的检出率在全球范围内呈逐年升高趋势,给社会公共健康带来了严重的威胁[4]。CRE菌株所致感染往往伴随高病死率,研究显示,CRE所致侵袭性感染(如血流感染)的病死率为40%～50%,或者更高[5]。肠杆菌科细菌满足以下任意一项条件,该菌即可判断为CRE:(1)对任意一种碳青霉烯类抗菌药物耐药,亚胺培南、美罗培南或多立培南的最低抑菌浓度(MIC)≥4 mg/L,或厄他培南MIC≥2 mg/L[对于天然对亚胺培南非敏感的细菌(如摩根摩根菌、变形杆菌属、普罗威登菌属),需参考除亚胺培南外的其他碳青霉烯类抗菌药物的MIC]；(2)产生碳青霉烯酶[6]。为给CRE易感人群的预防措施提供依据,明确CRE感染患者的预后相关影响因素,本研究统计分析了重症医学科感染患者感染不同种类细菌时的临床资料，现报道如下。

1 资料与方法

1.1菌株来源 选取2014年7月1日至2018年7月1日昆明医科大学第二附属医院重症医学科收治患者为研究对象，根据感染细菌分别纳入3个细菌感染组，包括CRE组、CSE组、非发酵菌组，每组各177例,菌株分离自患者无菌体液、泌尿道或呼吸道。剔除同一患者、同一部位的重复菌株。

1.2仪器与试剂 法国生物梅里埃VITEK2全自动细菌鉴定仪,Thermo二氧化碳培养箱,广州纳特生物科技有限公司Oxoid药敏纸片、游标卡尺、MH培养基。

1.3方法 采集患者感染部位的标本立即送微生物室。按照标准化操作规程对感染部位标本进行细菌培养、分离、鉴定。药敏试验采用MIC法和纸片扩散(K-B)法。参照抗菌药物敏感性试验执行标准(CLSI2017版)进行病原菌耐药性判断。对感染部位检出目标菌(CRE、CSE或非发酵菌细菌)的患者,收集其基本信息(性别、年龄、入院时间)；菌株信息(检出时间、检出部位、检出细菌的种属、是否合并其他细菌感染、实验室其他感染指标)；既往史；治疗信息(菌株检出前后抗菌药物使用情况、明确治疗天数)；转归信息(出院时是否存活、出院时间,如果在院内死亡,则记录死亡时间及死亡原因)。

1.4质控菌株 铜绿假单胞菌ATCC27853、大肠埃希菌ATCC25922均购于中国食品发酵工业研究院。

1.5统计学处理 采用WHONET5.6软件及SPSS17.0软件进行数据处理及统计分析,计数资料以例数或百分率表示,组间比较采用χ2检验；危险因素采用Logistic回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1CRE的病原菌分布 177株CRE以肺炎克雷伯菌为主,共142株(80.23%),其次为黏质沙雷菌10株(5.65%)、大肠埃希菌7株(3.95%)、产酸克雷伯菌7株(3.95%)。阴沟肠杆菌6株(3.39%)、产气肠杆菌3株(1.69%)、弗氏柠檬酸杆菌2株(1.13%)。

2.23组患者药敏结果比较 CRE组对头孢曲松、头孢他啶、头孢吡肟、厄他培南、亚胺培南、美罗培南耐药率比较高,约为90%,分别为98.9%、92.2%、87.4%、96.2%、98.4%、89.9%,对四环素较敏感,敏感率为55.3%。CSE组对青霉素耐药率比较高,耐药率为59.3%。对头孢他啶、头孢吡肟、厄他培南、亚胺培南、美罗培南较敏感,敏感率均大于60%。非发酵菌组对阿莫西林/克拉维酸钾、头孢曲松、厄他培南耐药率比较高,分别为94.3%、96.3%、94.2%,对阿米卡星和美罗培南敏感率较高,分别为64.4%、39.1%。3组患者对多种常用抗菌药物的耐药率比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.33组患者一般情况比较 对3个细菌感染组的性别,年龄,菌株检出时机(入住ICU前或后检出)，混合感染其他病原菌，菌株来源，菌株检出时入院天数，既往史如高血压、糖尿病等，检出前后抗菌药物使用情况，联合使用抗菌药物情况等资料进行单因素分析。单因素分析结果显示年龄(≥60岁)、菌株检出时机(入住ICU后检出)、菌株来源(来源于呼吸道)、菌株检出时入院天数(入院天数10～<30 d)、联合使用抗菌药物是CRE的易感因素(P<0.05)。见表2。

2.4CRE感染患者的易感因素分析 将经单因素分析显示与CRE易感的5个相关因素纳入Logistic回归方程计算，发现入住ICU、联合使用抗菌药物是CRE的独立危险因素。见表3。

2.5CRE感染患者的预后影响因素单因素分析 对感染CRE生存组和死亡组的性别、年龄、菌株检出时机(入住ICU前检出或入住ICU后检出)、是否混合感染其他病原菌、菌株来源、CRE病原菌类别、菌株检出时入院天数、既往史(如高血压、糖尿病)、抗菌药物种类使用情况、联合使用抗菌药物情况、CRE对喹诺酮类和氨基糖苷类抗菌药物的耐药及敏感情况等资料进行单因素分析,单因素分析结果显示年龄(≥60岁)、既往有高血压病史与CRE预后相关(P<0.05)。见表4。

表13组患者药敏结果比较(%)

注:R为耐药；S为敏感。

表23组患者一般情况比较

续表23组患者一般情况比较

表3CRE感染患者易感因素的Logistic回归分析

表4CRE感染患者预后影响因素的单因素分析

续表4CRE感染患者预后影响因素的单因素分析

2.6CRE感染患者死亡的多因素Logistic回归分析 将单因素分析与CRE感染影响预后的相关因素纳入Logistic回归分析,结果显示年龄≥60岁、既往有高血压病史是影响CRE感染患者死亡的独立危险因素。见表5。

表5CRE感染患者死亡因素的Logistic回归分析

3 讨 论

肠杆菌科细菌常定植于上呼吸道和肠道[7]。ICU入住患者因为免疫功能低下、高效广谱抗菌药物使用率高、基础病情较重,多暴露于侵袭性操作等,导致其感染风险远高于普通病房患者[8]。肠杆菌科细菌在抗菌药物选择压力下,极易产生CRE菌株,环境中若消毒不严格,CRE菌株也极易通过环境造成住院患者间的传播,不同菌株之间通过质粒进行耐药基因传播也是CRE产生的因素之一。有文献报道,约10%的侵袭性感染与CRE产生有关[9]。

本研究分离的177株CRE以肺炎克雷伯菌为主,这与陆文香等[10]的研究报道相同,构成比为80.23%。近些年来,随着在临床上的广泛使用甚至滥用抗菌药物,CRE不断出现并增长[11]。本研究的177株CRE对碳青霉烯类抗菌药物的耐药率约为90%,表现为对大多数临床常用抗菌药物呈高度耐药。CRE的耐药机制主要有3种：(1)产碳青霉烯酶;(2)产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)合并孔道蛋白缺失导致的外膜通透性降低,也会因高产AmpC β-内酰胺酶(AmpC酶)而表现出对碳青霉烯类抗菌药物耐药；(3)β-内酰胺类抗菌药物作用位点的青霉素结合蛋白类型发生改变[12]。产碳青霉烯酶和孔道蛋白缺失导致的外膜通透性降低是导致我国出现CRE菌株耐药的最主要机制[13]。

通过单因素分析,发现入住ICU、联合使用抗菌药物是CRE的易感因素,年龄≥60岁、既往有高血压病史是医院感染患者死亡的独立影响因素。随着年龄的增长,CRE菌株的感染率也随之增加。有研究显示,儿童患者的耐药率较成人和老年患者的耐药率更低,可能是由于随着年龄增长,患者体内的菌株在抗菌药物选择压力下对抗菌药物的活性逐渐减弱,最终形成耐药[14],导致老年患者较易感染CRE。入住ICU后,患者由于基础疾病复杂且病情危重、大量使用广谱抗菌药物和有创操作治疗较多等原因,CRE的感染率明显高于入住ICU前。本研究发现,CRE感染来源最多的是呼吸道感染,其次是泌尿道感染和血源感染,与以往的报道结果一致[15]。呼吸道和泌尿道与外界相通,当患者抵抗力下降时,这些部位极易因为细菌的侵入而发生感染。上呼吸道有多种菌群定植,一旦患者出现抵抗力下降或菌群失调的情况,定植菌易引起感染。入院天数为10～<30 d时CRE的感染率高于入院天数为<10 d或≥30 d,随着入院天数的延长,患者接触医院内环境中条件致病菌的概率增加,定植概率增加,因为患者的抵抗力低下,此时定植菌就可能致病。联合使用抗菌药物导致CRE感染率较高的主要原因可能是使用含β-内酰胺酶抑制剂广谱抗菌药物和碳青霉烯类抗菌药物。由于碳青霉烯类抗菌药物对产ESBLs和AmpC酶的肠杆菌科细菌具有极强的抗菌活性,加上该类抗菌药物在临床上大量推广应用,从而导致近年来肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗菌药物耐药性明显增加。有研究表明CRE感染与患者基础疾病具有显著相关性[16]。本研究对CRE感染患者的基础疾病,如高血压、糖尿病手术史进行单因素分析发现,其与CRE感染无关。本院ICU的CRE感染者病死率为25.20%,国内研究结果显示,耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的病死率为29.59%～76.19%[17],考虑本次研究中病死率较低的原因可能为该医院为省属三级甲等医院,积累了一定的CRE感染治疗经验,参考国内外诊疗指南,及时调整抗菌药物,并全程、足量使用,提高了治疗的成功率。年龄≥60岁的CRE感染者病死率明显高于其他感染者,老年患者的自身机体抵抗力差,加上严重的基础性疾病,为细菌生长、繁殖创造了有利环境；既往有高血压病史的CRE感染者病死率明显升高。高血压是临床常见的心血管疾病,由高血压引起的并发症种类多且发病机制复杂[18],该类基础疾病严重影响患者身体功能,常导致不良预后的产生。氨基糖苷类抗菌药物具有较长的抗菌药物效应,临床上治疗产碳青霉烯酶革兰阴性杆菌引起的感染时选择该类药物效果明显[19]。

在治疗由耐碳青霉烯类抗菌药物的革兰阴性杆菌引起的感染中,有研究结果显示联合用药方案如氨基糖苷类联合其他药物或碳青霉烯类联合黏菌素和替加环素可以达到很好的治疗效果[20-21]。为减少细菌耐药性产生,临床在处理感染患者时应严格遵循抗菌药物临床应用指导原则,尽快查明病原体以确定用药方案。明确病原体的意义不仅可以为感染的治疗提供方向,而且对于控制院内感染和减少耐药菌的产生有积极的意义。CRE感染的具体治疗方案需要综合考虑当地耐药菌流行病学调查数据、分离株的具体药敏试验结果、抗菌药物的药效学/药动学特点、感染部位及严重程度等多因素,但最终,预防CRE的感染才是重点,临床应加强抗菌药物管理,做好临床环境卫生及手卫生，有效控制耐药菌通过院内环境传播才是预防CRE感染的最佳途径。