2016—2018年某三甲医院碳青霉烯类非敏感铜绿假单胞菌的临床分布及耐药性变迁

彭召红 张娜 张洪涛 李晓华 曹青凤

(鄂尔多斯市中心医院康巴什部检验科，鄂尔多斯 017010)

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, PA)是一种非发酵革兰阴性杆菌，也是引起院内感染和医疗相关感染(healthcare-associated infections，HAIs)最常见病原菌之一[1]。铜绿假单胞菌是囊性纤维化患者最主要的呼吸道病原菌，铜绿假单胞菌还可以引起呼吸机相关性肺炎和院内肺炎、烧伤创面感染、慢性伤口感染和糖尿病足感染、毛囊炎、外耳炎和感染性角膜炎等[2]。有研究显示，大约3%～5%的院内感染肺炎由假单胞菌引起。Ranjan等[3]研究发现，假单胞菌引起25.7%～38%的革兰阴性菌相关呼吸机相关肺炎。目前，临床上抗菌药物不合理使用情况较为常见，导致PA对各种抗菌药物的耐药性演变更快[4]，使得多重耐药PA (multidrug-resistance，MDR-PA)、泛耐药PA(extensive drug-resistance，XDR-PA)、耐碳青霉烯类PA(carbapenem-resistance，CRPA)的检出率逐年增高。在过去10年中，碳青霉烯类药物被认为是治疗耐药革兰阴性菌感染的最后一道防线，随着其耐药率的上升，世界卫生组织已经将CRPA作为一个迫切需要新的治疗方案的关键性优先级病原菌[5]。医院里的多重耐药PA不良后果包括资源利用率和成本增加、发病率和死亡率的升高[6]。因此，及时准确的了解CRPA的耐药情况对于预防和控制多重耐药的发生和传播具有重要意义。本文从碳青霉烯类非敏感铜绿假单胞菌(carbapenemnon-susceptible ofPseudomonas aeruginosa, CnSPA)的角度，对2016—2018年的PA耐药性的变迁和临床分布进行了回顾性分析。

1 材料与方法

1.1 菌株来源

收集2016年1月—2018年12月鄂尔多斯市中心医院康巴什部送检的各类感染标本中分离PA菌株，剔除重复株共179株。

1.2 试剂及仪器

哥伦比亚血琼脂、巧克力琼脂平板为法国生物梅里埃公司产品，中国兰和水解酪蛋白(MH)平板为自配，琼脂粉购自Oxoid公司。VITEK 2 Compact全自动微生物分析系统及配套鉴定GN卡、药敏卡GN AST-09卡为法国生物梅里埃公司产品，药敏纸片购自英国Oxoid公司。

1.3 细菌鉴定及药敏试验

送检标本分别接种哥伦比亚血琼脂和中国兰平板，呼吸道标本再增加接种巧克力平板，35℃、5%CO2环境培养过夜。对培养出的可疑PA菌落进行分纯和鉴定。仪器法对菌株进行药物敏感性检测，氨曲南因仪器法结果不稳定故补做K-B法药敏。依据美国临床实验室标准化协会(CLSI)当年折点标准判断药敏结果。质控菌株为铜绿假单胞菌ATCC 27853，由中国国家卫健委临床检验中心提供。

1.4 CnSPA、MDR-PA、XDR-PA定义

铜绿假单胞菌对任何碳青霉烯类抗生素(亚胺培南和美罗培南)中介或耐药即定义为CnSPA。定义MDR-PA、XDR-PA的8类抗菌药物为氨基糖苷类、抗假单胞菌碳青霉烯类、抗假单胞菌头孢菌素类、抗假单胞菌氟喹诺酮类、抗假单胞菌β-内酰胺/β-内酰胺酶抑制剂复合物类、单环β-内酰胺类、磷霉素类和脂肽类(黏菌素、多黏菌素B)，其中3类或以上(每类中1种或以上)不敏感为MDR-PA，6类或以上(每类中1种或以上)不敏感为XDR-PA[7]。

1.5 统计学分析

应用WHONET 5.6软件分析菌株分布和耐药性。应用SPSS 22.0软件进行卡方检验，P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 菌株分离情况

2016—2018年全院共分离PA菌株179株(3年分别是45株、53株和81株)，其中CnSPA73株(3年分别是13株、19株和41株)。CnSPA/PA构成比变化总体呈逐年上升趋势(图1)。分离的73株CnSPA中，MDR与XDR的构成比有逐年下降趋势，见表1。73株CnSPA菌株对头孢他啶、头孢吡肟及哌拉西林/他唑巴坦的敏感率及变化趋势见图2，由图可见碳青霉烯非敏感株对于头孢他啶、头孢吡肟及哌拉西林/他唑巴坦有一定的敏感性，且敏感性呈上升趋势。

表1 2016—2018年CnsPA中MDR与XDR的检出量Tab.1 Distribution of MDR and XDR in CnSPA from 2016 to 2018

2.2 标本来源

2016—2018年分离自痰液的PA菌株最多(131株，占73.2%)，其次为分泌物标本和尿液标本各12株(占6.7%)、血液标本6株(占3.4%)，其中尿液和血液标本中没有检出CnSPA。痰标本分离CnSPA菌株最多(63株，占86.3%)，其次为创面分泌物(5株，占6.8%)。其它CnSPA分别分离自引流液(2株，占2.7%)、脓液(1株，占1.4%)、盆腔积液(1株，占1.4%)、胸水(1株，占1.4%)标本。痰标本的CnSPA分离率高于非痰标本 (P＜0.005)具有统计学差异。见表2。

表2 2016—2018年CnSPA标本来源分布Tab.2 Distribution of CnSPA specimens from 2016 to 2018

2.3 科室分布

2016—2018年外科分离PA菌株最多(60株，占33.5%)，同时外科分离CnSPA菌株也最多(24株，占32.9%)；其次为内科，分离CnSPA菌株21株(占28.8%)；ICU分离CnSPA菌株14株(占19.2%)。但就CnSPA/PA构成比来看，ICU为87.5%居于第一位。见表3。住院患者与门诊患者CnSPA/PA构成比分别为40.2%和46.7%。

表3 2016—2018年CnSPA科室来源分布Tab.3 Department distribution of CnSPA from 2016 to 2018

2.4 年龄及性别分布

179株PA中61～70年龄组分离最多(49株，占27.4%)。73株CnSPA中，53株(占72.6%)分离自男性患者。61～70岁年龄组是CnSPA最多见的分离人群(28株，38.4%)，其次为41～50、51～60岁年龄组人群，分别占19.2%、13.7%。61～70岁年龄段CnSPA/PA构成比为57.1%，居于第一位，见表4。61～70岁年龄段与其他年龄段CnSPA检出率相比具有统计学差异(P＜0.01)。男性患者PA和CnSPA检出量均高于女性，见表5。男性与女性CnSPA/PA构成比分别为43.8%和34.5%。

表5 2016—2018年CnsPA在不同性别的检出量Tab.5 Distribution of CnSPA in patients of different sexes from 2016 to 2018

2.5 2016—2018年PA对IPM、MEM及其他主要抗菌药物的耐药性变迁

通过对2016—2018年3年间的铜绿假单胞菌对碳青霉烯类药物的耐药性分析发现，IPM和MEM的耐药率总体呈上升趋势，分别由2016年的12.5%和11.6%上升到2018年的21.8%和17.9%。见图3。通过对其他常用抗菌药物耐药率分析发现，阿米卡星、环丙沙星、哌拉西林、哌拉西林/他唑巴坦、庆大霉素、头孢吡肟、头孢他啶、妥布霉素和左氧氟沙星的耐药率均呈下降趋势，与碳青霉烯类药物有所不同。其中耐药率小于9%的抗菌药物包括哌拉西林/他唑巴坦和阿米卡星，见表6。

表6 2016—2018年PA对主要抗菌药物耐药率Tab.6 Resistance ratio of PA to mainly antibiotic from 2016 to 2018

3 讨论

铜绿假单胞菌是在1882年被Gessard在绿脓中首次发现。PA无处不在的存活方式使得这种细菌频繁感染人类。PA是一种肠道正常菌群，但它在完整上皮上是不容易定植的。因此，PA在健康个体中不引起感染[8]，而是作为一种条件致病菌感染免疫力低下人群。

2016—2018年我院共检出179株PA，其中73株(40.8%)为CnSPA。碳青霉烯类非敏感PA菌株中MDR菌株29株(39.7%)、XDR菌株11株(15.1%)。碳青霉烯非敏感株构成比(CnSPA/PA)呈逐年上升趋势，与CHINET监测网数据耐药趋势保持一致[9]。而多数碳青霉烯非敏感的PA对其他类抗菌药物也表现出多重耐药，但部分CnSPA菌株对于头孢他啶、头孢吡肟或哌拉西林/他唑巴坦具有一定的敏感性，且这种敏感性呈现出逐年上升趋势。这与国外一项关于CRPA多中心的研究结果相近，该研究发现近1/3的CRPA菌株不是MDR菌株，并且超过一半的菌株对头孢他啶或头孢吡肟表现出敏感[10]。提示对于部分CnSPA患者可以根据体外药敏结果，把头孢他啶、头孢吡肟或哌拉西林/他唑巴坦作为治疗选择。

铜绿假单胞菌菌株主要分离自住院患者(91.6%)，住院患者分离到的PA中有40.2%为碳青霉烯类非敏感菌株CnSPA。本研究中，PA与CnSPA菌株均在痰标本中检出最多，这可能与铜绿假单胞菌常引起下呼吸道感染相关。研究表明，患有结构性肺病如支气管扩张症、慢阻肺、肺囊性纤维化及气管黏膜屏障损伤、口服糖皮质激素等的患者，是 PA下呼吸道感染的重要易感人群[11]。伤口分泌物标本分离率仅次于痰标本，这也说明PA常引起伤口的感染。有文献报道，在所有的院内感染中尿路感染占到20%～49%，而有10%的尿路感染由PA引起的[12-13]。分离自尿液的PA菌株12株(占6.7%)，与分泌物标本持平，未发现碳青霉烯非敏感菌株。其他相关研究也有报道，分离自尿液标本的PA菌株居于前列[14]。血流感染(blood stream infection，BSI)是一种严重威胁生命的感染，也是增加患者发病率和死亡率的一个重要原因。由PA引起的血流感染也在日益增多。本研究中分离来自血液的PA共6株，尚未出现耐碳青霉烯菌株。有研究显示引起PA血流感染的主要危险因素有气管插管、胆道插管、尿路插管等[15-16]。一项对340名PA血流感染患者的研究显示，CnSPA患者的死亡率明显高于CSPA患者(分别为37.6% 和22.2%，P=0.003)[15]。

PA与CnSPA菌株均在外科中检出数量居首位(PA60株，占33.5%；CnSPA24株，占32.9%)，这可能与外科病区常进行侵入性操作有关。ICU的CnSPA菌株检出数量也处于较高水平，这与ICU住院患者基础疾病较重，常需要应用广谱抗菌药物，同时使用多种导管，加上机械通气、人工吸痰等因素，使感染耐药菌的机会大大增加[17]。本研究还发现ICU的CnSPA/PA构成比为87.5%居于首位，这与王远芳等[18]的研究相一致。这可能是与ICU预防用药过度有关。住院患者检出数量虽高于门诊患者，但两者CnSPA/PA构成比(分别为40.2%和46.7%)并不具有统计学差异。通过对PA和CnSPA患者年龄、性别的分析均发现老年男性的检出率较高，男性比女性的CnSPA/PA构成比高(分别为43.8%和34.5%)，这可能与老年人机体免疫力较弱、男女间皮肤菌群的构成有所差异有关[19]。其中61～70年龄组CnSPA检出率最高(28株，38.4%)，同时碳青霉烯类非敏感菌株构成比也最高(CnSPA/PA为57.1%)。 Hu等[20]也通过对不同年龄段的PA碳青霉烯耐药性分析发现，耐药水平最高的年龄段是＞60年龄组。可见，60岁以上的老年人更应该提高自身免疫力，以抵御多重耐药菌的产生和传播。同时，医院应该加强对老年患者碳青霉烯类药物耐药性监测及对抗生素使用的监督。

铜绿假单胞菌耐药性强、耐药机制复杂，除了具有多种天然耐药机制和获得性耐药机制外，还有适应性耐药机制。碳青霉烯类对PA的耐药可以归因于外膜通透性的降低、外排泵基因表达上调和产生金属β内酰胺酶(metallo-β-lactamases，MBL)，这些都会使碳青霉烯类药物失活[21]。本研究中PA对亚胺培南和美罗培南的耐药率呈逐年上升趋势，与2018年CHINET监测网统计数据保持一致，且均低于2018年CHINET监测网数据(亚胺培南耐药率为30.7%和美罗培南耐药率25.8%)[9]。通过本次分析发现我院2016—2018年PA对抗菌药物敏感率均高于60%，而2005—2014年CHINET铜绿假单胞菌耐药性监测结果中敏感率低于60%的有氨曲南(49.9%)、头孢哌酮(51.0%)和哌拉西林(59.9%)[17]。阿米卡星耐药率呈逐年下降趋势，其中2018年耐药率为5.8%，低于2018年CHINET监测网数据(阿米卡星耐药率为6.2%)[9]。铜绿假单胞菌对阿米卡星耐药率较低可能是因为氨基糖苷类修饰酶介导的耐药存在底物特异性，较少表现出高度耐药；同时临床应用也较其他类抗菌药物少[17]。β-内酰胺酶抑制剂的复合制剂中，哌拉西林/他唑巴坦耐药率2016—2018年一直保持较低水平。使用单一抗菌药物治疗铜绿假单胞菌易引起耐药，因此CLSI建议对铜绿假单胞菌所致严重感染患者的治疗应考虑联合用药。

Yayan等[22]对10年间PA引起肺炎的回顾性研究发现，在过去10年间抗生素的耐药性是显著增加的。抗菌药物的不恰当使用和过度使用依然存在，是多重耐药菌产生和流行的重要因素之一[23]。文献[24]显示，一种新的质粒介导的黏菌素耐药基因mcr，已在肠杆菌科细菌中被发现。为减少其在PA中的传播机会，降低抗生素选择压力，临床应该在PA导致严重感染的患者中才优先考虑黏菌素。磷霉素是治疗MDR-PA的又一选择，磷霉素联合阿米卡星、头孢菌素和青霉素、头孢他啶、庆大霉素、亚胺培南、左氧氟沙星和环丙沙星，用来治疗耐药的PA都有较好的结果[25-26]。随着一些新型药物的出现，将给临床治疗CnSPA提供新的思路。ceftolozane/tazobactam、头孢他啶/阿维巴坦已经被美国FDA所批准，可以作为治疗的选择，这些联合制剂对CRPA分离株具有较好的疗效[27-28]。Young等[29]的一项关于亚胺培南/雷巴坦的体外研究发现亚胺培南与雷巴坦的联合对于CRPA的治疗具有一定的潜力，但除外产B类和D类碳青霉烯酶的菌株。此外，对于广泛耐药PA所致感染，实验室需要积极与临床沟通，补充报告其他可能有效的抗菌药物如多黏菌素、磷霉素和头孢他啶/阿维巴坦体外药敏试验。

综上所述，本院CnSPA检出数量与CnSPA/PA构成比例均呈逐年上升趋势，同时MEM和IPM对PA的耐药率也呈逐年上升趋势，所以在今后的工作中，应对碳青霉烯类药物的合理使用及耐药性监测高度重视，强化医务人员医院感染防控意识，加强医院感染防控。医院感控部门应对此加强监督、管理、培训，微生物室也应该尽量做好体外药敏试验，提供给临床有参考价值的药敏结果，以减少多重耐药菌的产生和传播。