广东省2019—2023年耐万古霉素屎肠球菌检出率升高的时空变迀研究

卓楚越,林烨欣,王译靖,陈嘉康,郭颖异,姚丽康,杨 旭,李嘉慧,陈杨进,何南豪,赵雅婷,李明欣,肖书念,卓 超

[1. 广州医科大学附属第一医院(广东省耐药菌监测和质量控制中心)广州呼吸健康研究院,广东 广州 510030; 2. 广州医科大学呼吸疾病全国重点实验室,广东 广州 510030]

抗菌药物耐药性对全球公共卫生造成极大的挑战,在众多耐药菌中,耐万古霉素屎肠球菌(VR-Efm)是具有代表性的病原体之一[1]。近年来,欧洲疾病预防控制中心监测数据[2]显示,VR-Efm检出率为16.2%～17.7%。全国细菌耐药监测网(CARSS)监测数据[3]显示,2014—2019年VR-Efm检出率为1.1%～2.9%,除北京外,其他各省市均<3%,远低于欧洲地区;但近期监测发现,广东省VR-Efm检出率从2019年1.3%上升至2023年16.2%,呈明显上升趋势。为此,本研究对2019—2023年广东省医疗机构分离的VR-Efm标本来源、地区分布、科室分布等情况进行分析,探寻VR-Efm检出率上升的原因。

1 资料与方法

1.1 资料来源 收集来自2019—2023年各医疗机构上报至广东省细菌耐药监测网的数据,排除任何一年度数据存在缺失的单位后,共纳入38所医疗机构的细菌耐药监测资料,动态性分析耐药菌检出率;应用WHONET 5.6软件(http://www.whonet.org)录入,以保持数据一致性。所有药敏数据的统计均剔除同一患者分离的重复菌株。本研究在分析肠球菌属数据时,也同步分析世界卫生组织(WHO)重点关注的ESKAPE中其他5种细菌的检出率,即耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistantStaphylococcusaures, MRSA)、耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistantKlebsie-llapneumoniae, CRKP)、耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(carbapenem-resistantAcinetobacterbauma-nnii, CRAB)、耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌(carba-penem-resistantPseudomonasaeruginosa, CRPA)和耐碳青霉烯类肠杆菌属(carbapenem-resistantEnterobacterspp., CREN)。

1.2 菌株鉴定及药敏试验 所有医疗机构实验室遵循中国国家卫生健康委员会的标准化程序,在血琼脂平板上培养分离菌株,使用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry)、梅里埃VITEK○R2 Compact(https://www.biomerieux.com.)或BD PhoenixTM(https://www.bd.com/)鉴定菌种及进行抗菌药物敏感性试验。为确保医疗机构之间抗菌药物敏感性试验具有可比性,每所医疗机构都使用相同的参考菌株:金黄色葡萄球菌ATCC 25923、粪肠球菌ATCC 29212,按2023年美国临床实验室标准化协会(CLSI) M100 33rded[4]推荐的标准判断菌株对受试抗菌药物的敏感性。

1.3 数据分类 根据《2023广东统计年鉴》区域划分[5],将广东省各地级市按珠三角(广州、深圳、珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门和肇庆)、粤东/东翼(汕头、汕尾、潮州和揭阳)、粤西/西翼(阳江、湛江和茂名)、粤北/山区(韶关、河源、梅州、清远和云浮)分成4个区。将不同的专科科室划分为重症监护病房(ICU,含内科监护病房、外科监护病房等)、内科、外科、门急诊及其他科室;标本类型按尿(各类尿标本)、血、无菌体液(含引流液)、分泌物、伤口(伤口和脓肿的拭子)和其他标本(如呼吸道标本、未指定)汇总分类。患者年龄按0～19、20～39、40～59、60～79、≥80岁进行分组。

1.4 统计分析 应用WHONET 5.6软件分析细菌耐药监测数据,应用R 4.3.1版本,VR-Efm比例估计值采用95%置信区间(95%CI)表示。比较科室、标本类型、年龄和性别之间VR-Efm检出率,应用SPSS 26.0进行卡方检验,P≤0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 目标菌的时空分布 2019—2023年上报至广东省细菌耐药监测网数据完整的医疗机构共38所,均为三级甲等医疗机构,覆盖了广东4个地理区域。共检出临床肠球菌属68 613株,检出率为所有监测菌种(912 725株)的第九位,占7.5%;在肠球菌属中,粪肠球菌、屎肠球菌及其他肠球菌占比分别为56.3%(38 659株)、36.5%(25 041株)、7.2%(4 913株)。5年中屎肠球菌在肠球菌属的检出率整体呈下降趋势,从2019年38.5%(4 543/11 792)降至2023年36.6%(6 345/17 327),但VR-Efm在肠球菌属的占比呈上升趋势,从2019年的0.5%(63/11 792)上升至2023年的7.8%(1 351/17 327),耐万古霉素粪肠球菌(vancomycin-resistantEnterococcusfaecalis, VR-Efa)在肠球菌属的占比从2019年的0.1%(9/11 792)上升至2023年的0.3%(50/17 327)。肠球菌属区域数据分析发现,广东省4个区域VR-Efm检出率普遍上升,其中珠三角地区VR-Efm检出率首先出现增长,从2019年的1.8%(58/3 240)上升至2022年的14.7%(553/3 750),2023年达22.7%(1 045/4 602);粤北地区紧随其后,2021年明显上升[2.5%(15/602),P<0.05],2023年达22.1%(137/619);此两个区域的上升比率都高于粤东和粤西,其中粤东从2019年1.0%(5/477)上升至2023年14.4%(82/571),粤西从2019年0(0/325)上升至2023年15.7%(87/553)。VR-Efm检出率从2019年的1.4%(63/4 543)上升至2023年的21.3%(1 351/6 345),2023年VR-Efm检出率超过20%的医疗机构达44.7% (17所)。

为明确VR-Efm检出率上升是否与ESKAPE其余5种细菌的检出率变迁存在同步性,本研究同步分析了38所医疗机构在2019—2023年MRSA、CREN、CRKP、CRPA和CRAB的检出率。ESKAPE整体由2019年10.1%(17 050/168 145,分母为分离菌总株数)升至2023年10.8%(24 524/227 907),5种病原体中,除CRKP检出率从2019年8.0%(1 452/18 056)上升至2023年15.0%(4 078/27 268)外,CRAB检出率从2019年61.6%(6 429/10 444)下降至2023年58.2%(7 443/12 783),MRSA检出率从2019年34.4%(5 447/15 854)下降至2023年31.9%(6 980/21 896),CRPA检出率从2019年21.2%(3 376/15 901)下降至2023年21.0%(4 287/20 400),CREN检出率从2019年7.9%(283/3 589)下降至2023年7.6%(385/5 085),皆有不同程度下降。见图1。

注:A为广东省不同地区每年VR-Efm检出率热图;B为2019—2023年肠球菌属中各菌种菌株数量和占比变迁,non-VR-Efm为非万古霉素耐药屎肠球菌,non-VR-Efa为非耐万古霉素粪肠球菌,Other为其他肠球菌;C中饼状图为2019—2023年ESKAPE不同病原菌的分布,折线图为ESKAPE病原菌检出率变化趋势。

2.2 不同科室VR-Efm检出情况 2019—2023年ICU VR-Efm检出率为12.2%(95%CI:11.4%～13.0%),高于其他非ICU科室(P<0.05)。外科检出率[7.0%(95%CI:6.4%～7.6%)]低于内科检出率[9.2%(95%CI:8.6%～9.9%),P<0.05]。门急诊[9.4%(95%CI:7.6%～11.6%)]与内科的检出率相当(P>0.05)。不同临床科室VR-Efm检出率均增加,尤其以ICU最突出,从2019年的1.8%上升至2023年的27.3%,涨幅为14.2倍,而其他科室涨幅在5倍以上。见图2A、B。

注:A为各科室VR-Efm检出率变迁;B为不同科室VR-Efm检出率;C为不同标本VR-Efm检出率变迁;D为不同标本VR-Efm检出率。

2.3 不同标本VR-Efm检出情况 2019—2023年尿标本VR-Efm检出率为9.8%(95%CI: 9.3%～10.3%),高于血液[9.1%(95%CI:7.9%～10.4%)]、伤口[6.9%(95%CI: 5.5%～8.7%)]、无菌体液[7.3%(95%CI: 6.6%～8.2%),均P<0.05],与其他标本的检出率相当[9.6%(95%CI:8.5%～10.8%),P>0.05]。不同标本VR-Efm检出率均有不同程度上升,其中血标本的检出率从2019年1.2%上升至2023年20.3%。不同科室各种标本VR-Efm检出率与总体不同标本VR-Efm检出率一致。见图2 C、D,表1。

表1 各临床科室不同标本中VR-Efm检出率[%,(VR-Efm株数/屎肠球菌株数)]

2.4 不同年龄、性别患者VR-Efm检出情况 不同年龄组患者VR-Efm检出率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。0～19岁年龄组VR-Efm检出率为4.4%(95%CI:3.4%～5.6%),低于20～39岁年龄组[7.9%(95%CI:6.7%～9.2%)]、40～59岁年龄组[9.6%(95%CI:8.9%～10.4%)]、60～79岁年龄组[9.4%(95%CI:8.9%～10.0%)]、≥80岁年龄组[9.6%(95%CI:8.9%～10.4%)],0～19岁年龄组患者VR-Efm检出率分别与不同年龄组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);20～39岁年龄组患者VR-Efm检出率低于40～59、60～79、≥80岁年龄组(均P<0.05)。见图3。男性患者VR-Efm检出率为9.2%(95%CI:8.7%～9.7%),女性患者为9.1%(95%CI:8.6%～9.6%),两者VR-Efm检出率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

图3 各年龄段患者VR-Efm检出率

3 讨论

本调查通过分析广东省38所医疗机构2019—2023年细菌耐药监测数据发现,该省临床VR-Efm检出率呈上升趋势,从2019年的1.4%上升至2023年的21.3%,与全国细菌耐药监测网的监测[3]结果一致。究其原因,可能与VR-Efm流行克隆在广东省传播有关。首先,从地理热图和时间进程可见2023年全广东4个区域VR-Efm检出率短时间同步快速上涨,可能与耐药克隆传播并导致暴发流行有关。经济发达的珠三角地区VR-Efm检出率位居广东省首位,也是检出率最早开始上升的区域。此可能与珠三角地区中广州、深圳是广东省医疗资源最丰富的城市有关,两地是周边地区重症患者最集中的区域,可能导致输入性的VR-Efm比例较高;而这些医疗机构多存在高选择性抗菌药物压力,更促成了VR-Efm发生和迅速在医院传播。从VR-Efm检出率上升的时间顺序看,无论是经济落后的粤北地区,还是距离较远的粤西和粤东地区,在2023年均达最高。这些区域收治社区性感染患者相对多于珠三角,而且与珠三角双向转诊机会较多。这种地理时空背景下的VR-Efm检出率增高,提示本地区可能存在优势克隆在社区和医院传播。其次,从VR-Efm检出科室、标本类型和人口学分布来看,提示可能存在社区和医院VR-Efm克隆同步传播。ICU是ESKAPE高检出率的场所,这些细菌常以污染、定植和感染的形式存在于ICU中,并通过多种方式传播,不断进化,形成生存力更强和传播范围广的优势克隆[6]。本研究中ICU VR-Efm检出率高于其他科室,而且在尿、血及引流液和下呼吸道等多种标本中检出率都较高。同时,分析各个科室多种标本中VR-Efm检出率也都较高,很难仅以抗菌药物选择压力下导致VR-Efm检出率增加来解释,更可能是患者从社区获得VR-Efm优势克隆,在医院内以多种方式传播,导致多个科室VR-Efm检出率同步上升。值得注意的是,进一步分析ESKAPE其他几种病原体的占比变迁,发现除CRKP检出率上升外,其他几种耐药菌比例呈下降趋势。在新型冠状病毒感染(COVID -19)疫情三年中,各医疗机构都加强了医院感染控制措施,其效果可以从MRSA、CRPA和CRAB检出率下降来解释,但CRKP和VR-Efm检出率不降反升,可能用优势克隆的不断进化能更好说明广东省整体VR-Efm上升的原因。已有多篇报道[7-9]产KPC的CRKP克隆株ST11,在全国几乎所有区域都居高不下,而且其耐药性和毒力仍在不断进化,给感染防控带来极大挑战。另一方面,本研究在门急诊和内科VR-Efm检出率也明显上升,达近10%,明显高出肠球菌属的VR-Efa检出率,提示VR-Efm在社区感染中可能也存在克隆传播。

本研究不包含VR-Efm菌株的分子流行性病学数据,对分析本地区VR-Efm明显上升的原因存在局限性。但已有报道[10-11]显示,VR-Efm国际流行克隆CC17的传播,是导致多个国家VR-Efm检出率居高不下的原因。迄今CC17在人、食源性动物、野生动物及患者都有检出,其可在宿主肠道或环境定植,在多种驱动因素下,导致VR-Efm从定植向感染演化,在社区和医院都易发生不同规模的暴发流行。我国前期对北方地区VR-Efm的分子流行研究也报道了CC17的传播流行[12]。本研究广东地区VR-Efm检出率短期内普遍上升,且在经济发达地区和经济欠发达区域几乎同步上升,并在多个临床科室和多种临床标本检出比例都相似,推测可能也与VR-Efm流行克隆传播有关。VR-Efm检出率上升是否与前期报道的CC17克隆传播有关,将是本研究下一步分子生物学研究的重点。

致谢:感谢广东省细菌耐药监测网成员单位提供的数据信息。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。