上海某三甲医院2014—2021年血流感染病原菌的分布及耐药性分析

钟霓,王东江,郭建

同济大学附属东方医院检验科, 上海 200123

血流感染是一种严重的全身感染性疾病,在欧洲每年引起25万人死亡[1],其30 d病死率高达13%[2],1年死亡率可达8%～48%[3]。早期应用针对病原菌敏感的抗生素,能够显著降低血流感染的病死率[4]。在临床实践中,血培养自分离出致病菌到获得药物敏感性试验结果所需周期长,临床医师往往会先经验性用药,有效的经验性用药可显著提高血流感染的治愈率。因此,本研究对同济大学附属东方医院2014—2021年从临床送检血培养标本中分离的病原菌及其耐药情况进行回顾性分析,旨在为临床合理用药提供参考依据,现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 菌株来源

收集同济大学附属东方医院自2014年1月1日至2021年12月31日从临床送检的血培养标本中分离的阳性菌株及其药敏结果的资料。剔除同一患者连续检测出的重复菌株。

1.2 菌株培养与鉴定

血培养采集送检严格参照相关专家共识的规定[5],双侧穿刺、每侧2瓶(需氧瓶+厌氧瓶,美国赛默飞),每瓶采血量8～10 mL。血培养采用美国Versa TREK全自动血培养仪。血培养报阳性结果后,接种于哥伦比亚血平板(北京赛默飞)、麦康凯平板(北京赛默飞)、SS平板(北京赛默飞)、巧克力平板(北京赛默飞)和沙堡弱平板(北京赛默飞)等培养,分离纯化得到单个菌落,采用安图质谱仪(中国郑州安图生物工程股份有限公司)进行菌株鉴定。采用VITEK2 Compact全自动药敏仪(法国梅里埃公司)进行药敏实验,并用Kirby-Bauer纸片扩散法和E-test法作为补充。质控菌株为大肠埃希菌ATCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC 25923及铜绿假单胞菌ATCC 27853。

1.3 血培养污染定义

通常定植于皮肤表面及毛囊内的细菌,可能在采集过程中进入血培养瓶导致假阳性结果。常见污染菌包括痤疮丙酸杆菌(痤疮皮肤杆菌)、微球菌属、芽孢杆菌属(不包括炭疽芽孢杆菌)、凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase negativeStaphylococcus, CNS;不包括路邓葡萄球菌)、气球菌属、棒杆菌属(不包括杰氏棒杆菌)等。若一套血培养(4瓶)中只有1瓶因上述污染菌报阳,则考虑为血培养污染。若双侧或双瓶均培养出上述常见污染菌,则认为血培养结果为阳性。

1.4 统计学分析

药敏折点参照美国临床实验室标准化协会(Clinical and Laboratory Standards Institute, CLSI) 2022年的判断标准M100进行判读[6]。应用Whonet5.6软件对资料进行统计分析。

2 结果

2.1 主要病原菌分布及变化趋势

从本院2014—2021年临床送检的血培养标本中共分离出病原菌1 396株,以革兰氏阴性菌(Gram negative bacteria,G-菌;786株,占56.3%)为主;其次为革兰氏阳性菌(Gram positive bacteria,G+菌;536株,占38.4%)和真菌(74株,占5.3%,其中95%为假丝酵母)。排前8位的病原菌依次为:大肠埃希菌占21.5%(300/1 396),CNS占17.4%(243/1 396),肺炎克雷伯菌占14.9%(208/1 396),金黄色葡萄球菌占7.2%(100/1 396),鲍曼不动杆菌占5.4%(76/1 396),粪肠球菌占4.2%(58/1 396),屎肠球菌占3.7%(51/1 396),铜绿假单胞菌占3.5%(49/1 396)。具体菌株构成比如表1所示。

表1 2014—2021年1 396株血培养分离菌的构成比[n (%) ]

2.2 主要病原菌对常见抗菌药物的耐药情况

2.2.1 大肠埃希菌耐药性分析2014—2021年的监测数据显示(见表2),300株大肠埃希菌对氨苄西林、头孢唑林和头孢曲松的耐药率几乎每年均超过50%,8年累计耐药率分别为77.2%、60.8%和57.6%; 而对哌拉西林/他唑巴坦、阿米卡星的耐药率较低,8年累计耐药率分别为3.0%和2.4%;对碳青霉烯类药物的耐药率极低,8年耐药率≤1.0%(3株),仅2018年、2019年和2020年各出现1株耐碳青霉烯类药物的大肠埃希菌。

2.2.2 CNS耐药性分析如表3所示,243株CNS对苯唑西林的8年累计耐药率为74.5%。CNS对红霉素和克林霉素的8年累计耐药率分别为76.6%和31.0%。CNS对磷霉素的8年累计耐药率为19.4%。未从血培养标本中分离到对万古霉素和替考拉宁耐药的CNS菌株;2015年发现1株对利奈唑胺耐药的CNS菌株,为溶血葡萄球菌,分离自监护室患者。2019年发现3株对利奈唑胺耐药的CNS菌株,均分离自重症监护室(intensive care unit, ICU)患者。

2.2.3 肺炎克雷伯菌耐药性分析如表2所示,分离自血培养的208株肺炎克雷伯菌对头孢唑啉、头孢他啶、头孢曲松、氨苄西林/舒巴坦和环丙沙星的8年累计耐药率均高于50%,对头孢吡肟和哌拉西林-他唑巴坦的8年累计耐药率分别为49.0%和46.9%;对亚胺培南、美罗培南和厄他培南的8年累计耐药率分别为42.3%、46.3%和44.2%。另外,肺炎克雷伯菌对阿米卡星和复方磺胺甲噁唑的8年累计耐药率较其他受试药物低,分别为33.2% 和35.1%。

2.2.4 金黄色葡萄球菌耐药性分析100株血培养金黄色葡萄球菌对所有受试抗菌药物的耐药率如表3所示。8年间耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistantStaphylococcusaureus, MRSA)占金黄色葡萄球菌的44.6%,对青霉素的8年累计耐药率高达90.0%。金黄色葡萄球菌对利福平的8年累计耐药率为2.0%。未从血培养标本中分离到对万古霉素、利奈唑胺、替考拉宁耐药的金黄色葡萄球菌菌株。

2.2.5 鲍曼不动杆菌耐药性分析76株血培养鲍曼不动杆菌对表4中所有受试抗菌药物的耐药率极高。对头孢类、氨基糖苷类和碳青霉烯类药物的8年累计耐药率均高于45%,其中对亚胺培南和美罗培南的8年累计耐药率分别为60.5%和68.9%。鲍曼不动杆菌对复方磺胺甲噁唑的8年累计耐药率为37.0%。

表4 2014—2021年血培养分离鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌对常见抗菌药物的8年累计耐药率(%)

2.2.6 铜绿假单胞菌耐药性分析49株血流感染铜绿假单胞菌对氨苄西林/舒巴坦和复方磺胺甲噁唑的8年累计耐药率为100%(见表4);对阿米卡星和庆大霉素最敏感,耐药率均为0;对左氧氟沙星和环丙沙星的8年累计耐药率为10.4%和10.2%;对亚胺培南和美罗培南的8年累计耐药率分别为10.2%和16.3%。

3 讨论

本院引起血流感染的病原菌主要为革兰氏阴性菌,其次为革兰氏阳性菌,真菌引起的血流感染最少,与其他研究结论一致[7-8]。2014—2021年期间每年引起血流感染的病原菌均以大肠埃希菌、CNS、肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌为主,与国内研究结论一致[7],应引起临床高度重视。然而,芬兰某医院1999—2001年和2005—2010年期间的数据表明,引起血流感染最常见的病原体是CNS、金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌[9];1998—2016年马拉维的一项研究表明,引起血流感染最常见的病原体是非伤寒沙门菌、伤寒沙门菌和肺炎链球菌[10]。这可能与不同地区流行的病原体不一致相关。

大肠埃希菌稳居本院血培养分离率的第一位,与国内某些研究一致[11-12]。引起血流感染的革兰氏阳性菌以CNS和金黄色葡萄球菌为主,其后依次为肠球菌属和链球菌属。血流感染中CNS的分离率高于金黄色葡萄球菌,与既往研究一致[8, 12-13]。广谱抗生素的广泛应用和各种侵袭性诊疗操作,导致CNS已成为一种重要的条件致病菌,也是血流感染中最常见的污染菌[14],可引起假阳性结果。采集多套血培养标本,可排除部分CNS所致的假阳性结果;同时积极宣教,严格执行血培养采集无菌操作,规范血培养的送检流程,从而提高血培养的准确率。本院血培养的真菌分离率(5.3%)高于相关报道[7-8],可能与近年来广谱抗菌药物和免疫抑制剂的广泛使用及患者自身免疫力低下有关。本院血培养真菌中95%为假丝酵母,对常见抗真菌药物的敏感率均较高,可将常用抗真菌药物用作经验性治疗。

本研究的抗菌药物敏感性试验结果显示,大肠埃希菌对哌拉西林/他唑巴坦、阿米卡星和碳青霉烯类药物较为敏感,而对头孢类药物的耐药率高,耐药率超过50%,因此经验性用药时应谨慎选用以上耐药率高的药物。肺炎克雷伯菌对各类受试抗菌药物的耐药率普遍较高,多在40%～60%;对亚胺培南和美罗培南的耐药率在8年间增长了1.6倍(均从2014年的15.4%升至2021年的40.0%),碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌(carbapenem resistantKlebsiellapneumoniae, CRKP)普遍呈增多趋势,与其他研究一致[15]。CRKP的耐药性与其产生及携带不同的耐药基因密切相关,主要包括产碳青霉烯酶、产β-内酰胺酶(包括超广谱β-内酰胺酶、AmpC酶)以及膜通透性降低(包括外排泵表达增加、外膜蛋白缺失)等[16]。上述耐药基因可单独或共同作用,从而导致肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素耐药。本研究中肺炎克雷伯菌对亚胺培南、美罗培南和厄他培南的耐药率不一致,分别为42.3%、46.3%和44.2%,其中机制尚不清楚,可能与CRKP携带不同的耐药基因或耐药基因突变等有关[16-17]。Yuan等[17]的研究发现,一株不携带碳青霉烯酶、外排泵抑制试验阴性的肺炎克雷伯菌(KP20)对亚胺培南和美罗培南均敏感,对厄他培南耐药,最终发现该菌株对厄他培南耐药的机制主要是ramR终止子突变导致ramA过表达,通过上调micF使OmpK35蛋白表达下调,最终对厄他培南耐药。此外,本研究中CRKP主要分离自老年患者,平均年龄70岁,主要来自ICU,占60%(其中综合ICU 44%,外科ICU 12%,急诊ICU 4%),外科占32%(其中肝胆胰外科12%、胃肠外科8%、神经外科4%、胸外科4%、泌尿外科4%),内科占8%(肾内科4%、消化内科4%)。因此,CRKP增多可能与患者主要为有基础疾病的老年人,自身抵抗力差有关;同时,这些耐药细菌多出现于ICU患者,可能与患者本身感染严重、长期使用抗生素、泛耐药等恶性循环有关。CRKP的日益增长已成为不可忽视的问题,如何避免其耐药率进一步升高,值得高度重视。

鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌为血流感染主要的非发酵菌。本院鲍曼不动杆菌对大多数抗菌药物的耐药率高,如对头孢类、氨基糖苷类和碳青霉烯类的平均耐药率均较高,8年累计耐药率均高于45%,其中对头孢唑啉100%耐药。在鲍曼不动杆菌血液感染的患者中,耐药菌株占绝大多数,死亡率高达28%[18]。鲍曼不动杆菌的泛耐药机制有待进一步研究。本院血流感染的铜绿假单胞菌总体耐药水平较为稳定。

本研究中引起血流感染最主要的G+球菌是CNS,其占比远高于金黄色葡萄球菌,其中74.5%对甲氧西林耐药,为耐甲氧西林CNS(methicillin-resistant CNS, MRCNS),与国内其他研究一致[7]。本研究中MRCNS感染患者平均年龄64岁,多有严重的基础疾病,机体免疫力低下,且长期应用抗菌药物,并伴有各种插管和侵入性操作(如肿瘤化疗置管),导致皮肤正常菌群乘机进入机体引起感染。54%患者来自内科(肾内科18%、急诊内科14%、神经内科9%、血液科5%、消化内科4%、呼吸内科4%),可能与慢性疾病如血透患者置管等易感染CNS相关;27%患者来自ICU(外科ICU 18%、综合ICU 9%);19%患者来自外科(肝胆胰外科10%、神经外科9%)。提示以上科室应注意医院感染管理控制。引起血流感染的金黄色葡萄球菌中MRSA占44.6%, 患者平均年龄69岁,67%来自内科(肾内科25%、急诊内科13%、血液科13%、肿瘤科8%、消化内科4%、心内科4%),21%来自ICU(急诊ICU 13%,综合ICU 4%,外科ICU 4%),12%来自外科(急诊外科4%、胃肠外科4%、神经外科4%)。暂未发现对万古霉素和利奈唑胺耐药的葡萄球菌属菌株,可能与本院加入全国细菌耐药监测网(China Antimicrobial Resistance Surveillance System,CARSS)以及临床和医院感染管理的有效配合有关。

4 结语

综上所述,本院血流感染病原菌以革兰氏阴性菌为主,其中占首位的是大肠埃希菌。大肠埃希菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率极低;肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率高;鲍曼不动杆菌对大多数抗菌药物的耐药率均较高。引起血流感染的G+球菌主要为CNS,其次为金黄色葡萄球菌,且MRCNS比率高于MRSA。引起血流感染的真菌分离率最低。总之,应定期对医院血培养标本分离的病原菌及其耐药情况进行总结分析,为临床合理用药提供参考依据,旨在降低多重耐药菌的产生和降低血流感染的病死率。