2014—2019年某三甲医院大肠埃希菌的临床分布与耐药率变迁情况分析

徐 畅，张小团，刘卓然，刘 俊，彭翠英△

1.南华大学衡阳医学院，湖南衡阳 421001； 2.南华大学附属第二医院检验科，湖南衡阳 421001；3.生态健康与人类重要疾病防控湖南省高校重点实验室，湖南衡阳 421001；4.生物毒理与生态修复衡阳市重点实验室，湖南衡阳 421001

大肠埃希菌是医院内获得性感染最常见的病原菌之一，也是泌尿系统最重要的致病菌[1]。随着抗菌药物的广泛使用，包括人类抗感染活动、渔业、畜牧业等抗菌药物的滥用，使得抗菌药物的污染非常严重[2]。2014年细菌耐药监测报告提示，全球细菌耐药性问题日益严峻，超级耐药细菌已经席卷全球。各国各地区建立细菌耐药监测，合理使用抗菌药物，对延缓细菌耐药具有重要的意义。本文就南华大学附属第二医院2014-2019年大肠埃希菌的临床分布、细菌耐药及耐药率变迁问题进行调查，旨在帮助临床在初始治疗时选择更加合理的抗菌药物。

1 材料与方法

1.1材料 收集2014—2019年南华大学附属第二医院大肠埃希菌临床分离株，剔除同一患者相同标本分离的重复株，按照统一方法进行细菌的抗菌药物药敏试验。

1.2主要仪器与试剂 哥伦比亚血琼脂、麦康凯琼脂、巧克力琼脂和M-H培养基购自郑州安图生物科技有限公司。细菌鉴定和药敏卡购自珠海迪尔生物有限公司。抗菌药物纸片购自英国Oxoid公司。全自动血培养仪BacT/ALERT 3D购自法国梅里埃生物技术公司，全自动细菌鉴定及药敏分析仪DL-96A购自珠海迪尔生物有限公司。质控菌株大肠埃希菌ATCC25922和ATCC35218为珠海迪尔生物有限公司馈赠。

1.3细菌培养 严格按照无菌要求采集血液和脑脊液标本，分别接种于需氧和厌氧血培养瓶，2 h内送检，并进行连续监测培养。其他所有临床标本均按照《全国临床检验操作规程》第4版[3]要求进行细菌分离培养。

1.4细菌鉴定与药敏试验 对血液、脑脊液和其他合格标本分离的细菌进行鉴定和药敏试验。对革兰阴性杆菌且氧化酶试验阴性的细菌，挑取3～5个经过夜培养的单个纯菌落于稀释液瓶内壁研磨呈细菌悬液0.5麦氏单位，采用DL-96E板条进行鉴定与药敏试验。因DL-96E头孢唑林未覆盖折点，删除其药敏数据。对部分抗菌药物的异常耐药采用E试验法进行复核。参照2018版美国临床和实验室标准协会(CLSI)药敏折点推荐标准判断敏感、中介和耐药，头孢哌酮/舒巴坦参照肠杆菌科头孢哌酮折点执行。

1.5产超广谱β内酰胺酶(ESBL)检测 按照CLSI标准，采用自动仪器法的酶抑制剂增强确证试验检测所有大肠埃希菌是否产ESBL，对有疑惑的菌株采用纸片扩散法进行复核。除产ESBL菌株外，其他菌株均纳入非产ESBL进行耐药数据分析，包括碳青霉烯耐药和可能产AmpC酶的菌株等。

1.6统计学处理 药敏试验原始数据导出后采用WHONET5.6软件、Excel2010和SPSS20.0进行数据处理和统计分析，以率或构成比进行统计描述，采用χ2检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1大肠埃希菌的临床分布 2014—2019年临床标本分离大肠埃希菌4 974株，其中来自女性患者2 933例，占59.0%，男2 034例，占40.9%，7例性别不详，平均年龄为(54.68±22.02)岁。4 974株大肠埃希菌所对应的标本类型和构成比的分析结果显示，尿液标本为最主要标本来源，共分离2 427株，占48.8%，见表1。科室分布显示，泌尿外科分离株最多，共分离1 565株，占31.5%，见表2。

表1 临床分离4 974株大肠埃希菌的标本类型分布

2.2大肠埃希菌对常用抗菌药物的耐药和敏感情况分析 2014—2019年临床分离大肠埃希菌的药敏分析结果显示，大肠埃希对氨苄西林的耐药率最高，达89.3%，对头孢曲松的耐药率为63.8%，对喹诺酮类左氧氟沙星和环丙沙星的耐药率分别为46.0%和50.9%。但对阿米卡星、酶抑制剂头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦的耐药率很低，分别为2.0%、5.5%和3.2%。碳青霉烯类耐药的大肠埃希菌检出率非常低，其代表药美罗培南和亚胺培南的耐药率分别为0.9%和0.9%。对2 380株泌尿系来源的大肠埃希菌分析其对呋喃妥因的耐药率显示，呋喃妥因的耐药率为1.8%。比较不同性别来源大肠埃希菌的耐药情况发现，与男性患者比较，女性患者在部分青霉素类和头孢菌素类的耐药率明显偏高(P<0.05)，如氨苄西林、氨苄西林/舒巴坦、头孢呋辛、头孢曲松、头孢他啶、头孢吡肟、头孢西丁和头孢哌酮/舒巴坦等。见表3。

表2 临床分离4 974株大肠埃希菌的科室分布

表3 大肠埃希菌的耐药和敏感性分析(%)

2.3产ESBL和非产ESBL大肠埃希菌的耐药谱比较 2014—2019年产ESBL大肠埃希菌的整体检出率为59.3%。对产ESBL和非产ESBL组大肠埃希菌的耐药谱进行比较显示，除青霉素类和头孢菌素的差异外，产ESBL组大肠埃希菌对喹诺酮类、氨基糖苷类、复方磺胺甲噁唑和米诺环素等抗菌药物的耐药率均明显高于非产ESBL组菌株(P<0.05)，2组菌株对头孢西丁、头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 产ESBL和非产ESBL大肠埃希菌的耐药性比较(%)

续表4 产ESBL和非产ESBL大肠埃希菌的耐药性比较(%)

2.4大肠埃希菌的耐药率变迁 统计分析2014—2019年大肠埃希菌对常用抗菌药物的耐药率变迁情况，结果显示，大肠埃希菌对大多数抗菌药物耐药率呈逐年下降趋势。其中头孢曲松的耐药率由2014年的71.9%下降到2019年的59.8%(χ2=23.98，P<0.001)，左氧氟沙星的耐药率由2014年的53.5%下降到2019年的43.1%(χ2=16.14，P<0.001)，2014年较2019年耐药率下降趋势较为显著的抗菌药物还有氨苄西林、氨苄西林/舒巴坦、头孢呋辛、复方磺胺甲噁唑、头孢吡肟、环丙沙星、庆大霉素和阿米卡星。哌拉西林/他唑巴坦和头孢哌酮/舒巴坦均维持在较低的耐药水平波动，分别在5.0%和8.0%以内，碳青霉烯类的耐药波动不大，耐药率在2.0%以内。见表5。

表5 2014-2019年大肠埃希菌对各种抗菌药物的耐药性(%)

3 讨 论

大肠埃希菌是临床上分离最常见的细菌之一，也是泌尿系、腹腔、胆道和血流感染等最常见病原菌之一。不同科室和不同人群感染的病原谱存在较大差异，且随着抗菌药物的广泛使用，大肠埃希菌的耐药问题依然很严峻[3-5]。本研究结果显示，2014—2019年南华大学附属第二医院4 974株大肠埃希菌的标本类型分布前5位的依次为尿液(48.8%)、呼吸道标本(12.1%)、胆汁(10.6%)、伤口脓液(9.6%)、血液标本(9.5%)，与赵珂等[5]报道的结果基本一致，且历年研究数据也显示，大肠埃希菌为泌尿系感染的首要病原菌[1,6-8]。从科室分布来看，以泌尿外科(31.5%)为主，其次为重症医学科(11.7%)和消化内科(11.5%)，这与祝丙华等[6]报道的老年医院大肠埃希菌的临床分布相差较大，其主要以呼吸内科和神经内科为主，而赵珂等[5]报道则以肾内科和儿科为主，提示大肠埃希菌在不同人群中的感染分布相差较大。此外，为推进抗菌药物的合理使用，南华大学附属第二医院泌尿外科对所有考虑泌尿系感染的患者，在入院抗菌药物使用前均送检清洁中段尿培养标本，这可能也是南华大学附属第二医院泌尿外科尿液标本大肠埃希菌检出率最高的原因之一。消化系统常见的感染性疾病有细菌性腹膜炎和化脓性胆管炎等，而这些部位感染的细菌通常来自于肠道菌的异位感染，其中大肠埃希菌是最常见的细菌之一。而重症医学科的患者病情危重，各类插管、导尿、胃肠外营养支持甚至胃肠道黏膜的损坏，导致其也是大肠埃希菌机会性感染的高危科室。

目前，大肠埃希菌在耐药性方面主要表现为对β-内酰胺类和喹诺酮类具有非常高的耐药率。对β-内酰胺类耐药主要表现为产ESBL，在我国ESBL耐药基因型以CTX-M为主，水解底物主要为头孢噻肟和头孢曲松等[9]，部分SHV和TEM亚型ESBL菌株也可以对酶抑制剂耐药。南华大学附属第二医院2014—2019年产ESBL大肠埃希菌的整体检出率为59.3%，而沈继录等[7]报道，2005—2014年中国19家医院大肠埃希菌10年间ESBL的整体检出率为42.3%，2014年最高达55.5%，至2018年这19家医院的ESBL的检出率为54.6%[10]，说明大肠埃希菌产ESBL的水平非常高，应引起院感和临床的足够重视。ESBL是一种可以水解青霉素，1、2、3代头孢菌素，单环菌素类抗菌药物的酶，但对碳青霉烯类、青霉素类和β-内酰胺酶抑制剂等敏感。有研究报道，产ESBL菌株对喹诺酮类和氨基糖苷类的耐药率也明显增加[7]。为此，本文比较了产ESBL组和非产ESBL组大肠埃希菌的耐药性，除青霉素类和头孢菌素的差异外，产ESBL组大肠埃希菌对喹诺酮类、氨基糖苷类、复方磺胺甲噁唑和米诺环素等抗菌药物的耐药率均明显高于非产ESBL组菌株(P<0.05)，2组菌株对头孢西丁、头孢哌酮/舒巴坦和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率差异无统计学意义(P>0.05),与国内报道的情况基本一致[11]。从比较的结果看，产ESBL组大肠埃希菌碳青霉烯类耐药率低于非产ESBL组，这主要是因为非产ESBL组大肠埃希菌纳入了耐碳青霉烯和可能产AmpC酶的菌株。本文仅做了常规的耐药表型统计分析，尚未深入剖析基因型，具有一定的局限性。研究显示，对于产ESBL的大肠埃希菌，通常耐药质粒上会共存其他耐药基因，尤其是喹诺酮类的耐药基因[12],这就进一步解释了ESBL菌株多重耐药的原因。从整体耐药情况上看，大肠埃希对氨苄西林的耐药率最高，达89.3%，对喹诺酮类的左氧氟沙星和环丙沙星的耐药率分别为46.0%和50.9%，与2017年中国细菌耐药监测网耐药监测报告中大肠埃希菌的耐药情况一致[13]。喹诺酮类药物在泌尿系具有非常高的药物浓度，是临床治疗泌尿系感染的重要一线抗菌药物，和3代头孢菌素一样都具有非常高的耐药率，提示以上抗菌药物已经不适合作为大肠埃希菌感染的经验性用药首选。当然，大肠埃希菌在临床上的耐药情况并不像鲍曼不动杆菌那么严重[13-14]。南华大学附属第二医院4 974株大肠埃希菌对青霉素类、β-内酰胺酶抑制剂和碳青霉烯类抗菌药物的耐药率较低，其中碳青霉烯耐药大肠埃希菌的检出率不足1.0%，较2017年中国细菌耐药监测网和韩云港等[14]报道的约2%的检出水平略低。β-内酰胺酶抑制剂的整体耐药率与全国报道的水平相似或略低[6-8,13-16]。通过连续监测大肠埃希菌耐药率变迁发现，大肠埃希菌的对大多数抗菌药物的耐药率呈明显下降趋势，其中头孢曲松的耐药率由2014年的71.9%下降到2019年的59.8%，左氧氟沙星的耐药率由53.5%下降到43.1%，但依然维持较高耐药水平，还有较大下降空间。2014年较2019年耐药率下降趋势较为显著的抗菌药物还有氨苄西林、氨苄西林/舒巴坦、头孢呋辛、复方磺胺甲噁唑、头孢吡肟、环丙沙星、庆大霉素和阿米卡星。而头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、美罗培南和亚胺培南等抗菌药物的耐药率整体变化不大，呈小幅波动，与胡付品[16]报道的2005—2014年大肠埃希菌的耐药率变迁规律相似。从全国水平看，大肠埃希菌的耐药率正呈现逐年下降的趋势，这可能与国内抗菌药物严格管控及合理使用有关。

综上所述，大肠埃希菌主要分离于尿液。从耐药率变迁看，该菌对大多数抗菌药物呈逐年下降趋势，但对常用一线抗菌药物依然维持非常高的耐药水平，尤其对喹诺酮类和头孢菌素类的耐药率非常高，不适合作为经验性用药的首选。这使得临床初始经验性抗菌用药面临严峻的挑战，临床医生应该根据当地的细菌耐药现状和患者的临床症状评估可能感染的病原菌，及时合理使用抗菌药物。虽然大肠埃希菌对碳青霉烯类的耐药率非常低，但作为限制级别的抗菌药物仅可作为危重症感染患者的经验性用药首选。哌拉西林/他唑巴坦和头孢哌酮/舒巴坦也具有非常高的敏感性，可作为大肠埃希菌引起的腹腔、胆道及泌尿系的中重度感染的经验性用药。